本發明專利技術公開了一種羥基丙烯酸分散體和丙烯酸防腐涂料。本發明專利技術的羥基丙烯酸分散體由以下質量百分比的單體聚合得到：甲基丙烯酸甲酯：10％～40％；丙烯酸丁酯15％～45％；苯乙烯：2％～10％；甲基丙烯酸羥烷基酯和丙烯酸羥烷基酯：30％～37％；甲基丙烯酸：1.5％～5％；甲基丙烯酸環己酯：0～7％；叔碳酸乙烯酯：0～7％。本發明專利技術的羥基丙烯酸分散體具有高羥值、高固含量、低粘度、穩定性好、成本低等優點，且VOC含量低，由其制備的丙烯酸防腐涂料固化形成的漆膜具有優異的耐鹽霧性、耐水性和耐候性，且光澤度高。光澤度高。
【技術實現步驟摘要】
一種羥基丙烯酸分散體和丙烯酸防腐涂料
[0001]本專利技術涉及防腐涂料
，具體涉及一種羥基丙烯酸分散體和丙烯酸防腐涂料。
技術介紹
[0002]羥基丙烯酸分散體是由含有一定親水基團的羥基丙烯酸樹脂(通過溶液聚合的方式合成)在水中自乳化得到，其分子量小、粒徑小、不含乳化劑、羥基含量較高，且與異氰酸酯在常溫下即可交聯，固化得到的漆膜不僅具有較高的光澤度、豐滿度和硬度，而且還具有優良的保光性、保色性、耐候性和抗污性。羥基丙烯酸分散體在工程漆、汽車修補漆、木器漆和皮革制漆等領域應用廣泛。
[0003]羥基丙烯酸分散體不含乳化劑，需要以自身的親水基團(例如：磺酸基、羧基或其它可離子化的基團)與水剪切分散，因而強親水性單體的含量較高，分子鏈內/間的相互作用較強，粘度較大。同時，當樹脂的羥基含量較高時，相鄰兩羥基之間的碳鏈較短，分子鏈內/間的作用力增強，樹脂的粘度較高。粘度較大的分散體，流變性較差，會影響涂料的分散效果、施工性能和成膜性能，通過加入大量的水可以得到粘度較小的分散體，但會導致分散體的固含量下降，而且還會影響涂料的成膜性能并導致生產成本增加。
[0004]目前，改善羥基丙烯酸分散體固含量和粘度的方法很多，包括：1)對引發劑、鏈轉移劑、溶劑、反應溫度和單體滴加時間等反應條件進行控制以降低樹脂相對分子量和體系粘度，但分子量的分布難以控制；2)采用活性稀釋單體——叔碳酸縮水甘油酯(Cardura E10P)，但降粘效果不理想；3)采用多步聚合工藝，即先合成不含羧基的聚合物，再合成含羧基的聚合物，加水剪切分散后得到具有核殼結構的分散體，該方法能夠有效地降低分散體的粘度，但使用了較多的降粘功能單體(例如：甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸芐基酯等)，成本較高。
[0005]因此，亟需開發一種高羥值、高固含量、低粘度、穩定性好、成本低的羥基丙烯酸分散體。
技術實現思路
[0006]本專利技術的目的在于提供一種羥基丙烯酸分散體和丙烯酸防腐涂料。
[0007]本專利技術所采取的技術方案是：
[0008]一種羥基丙烯酸分散體，由以下質量百分比的單體聚合得到：
[0009]甲基丙烯酸甲酯：10％～40％；
[0010]丙烯酸丁酯15％～45％；
[0011]苯乙烯：2％～10％；
[0012]甲基丙烯酸羥烷基酯和丙烯酸羥烷基酯：30％～37％；
[0013]甲基丙烯酸：1.5％～5％；
[0014]甲基丙烯酸環己酯：0～7％；
[0015]叔碳酸乙烯酯：0～7％。
[0016]優選的，一種羥基丙烯酸分散體，由以下質量百分比的單體聚合得到：
[0017]甲基丙烯酸甲酯：25％～35％；
[0018]丙烯酸丁酯20％～35％；
[0019]苯乙烯：5％～8％；
[0020]甲基丙烯酸羥烷基酯和丙烯酸羥烷基酯：30％～37％；
[0021]甲基丙烯酸：2％～3.5％；
[0022]甲基丙烯酸環己酯：2％～5％；
[0023]叔碳酸乙烯酯：2％～5％。
[0024]優選的，所述甲基丙烯酸羥烷基酯、丙烯酸羥烷基酯的摩爾比為(1.5～4)：1。
[0025]進一步優選的，所述甲基丙烯酸羥烷基酯、丙烯酸羥烷基酯的摩爾比為(2.3～4)：1。
[0026]優選的，所述甲基丙烯酸羥烷基酯為甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯中的至少一種。
[0027]優選的，所述丙烯酸羥烷基酯為丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、4-丙烯酸羥丁酯中的至少一種。
[0028]優選的，所述羥基丙烯酸分散體在制備過程中先加入甲基丙烯酸羥烷基酯進行反應，再加入丙烯酸羥烷基酯進行反應。甲基丙烯酸羥烷基酯和丙烯酸羥烷基酯的加入順序會直接影響制備得到的羥基丙烯酸分散體的粘度大小。
[0029]上述羥基丙烯酸分散體的制備方法包括以下步驟：
[0030]1)將助溶劑加入反應釜，升溫至140℃～160℃；
[0031]2)將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸羥烷基酯、甲基丙烯酸環己酯、叔碳酸乙烯酯、鏈轉移劑和引發劑混合，得到單體混合物I；
[0032]3)將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸羥烷基酯、甲基丙烯酸環己酯、叔碳酸乙烯酯、鏈轉移劑和引發劑混合，得到單體混合物II；
[0033]4)取一部分單體混合物II，加入甲基丙烯酸、鏈轉移劑和引發劑，得到單體混合物III；
[0034]5)將單體混合物I和剩余的單體混合物II依次加入反應釜，140℃～160℃進行聚合；
[0035]6)將單體混合物III加入反應釜，140℃～160℃進行聚合，得到羥基丙烯酸樹脂；
[0036]7)將反應釜內物料降溫至60℃～90℃，加入中和劑進行中和，再加水分散，過濾，得到羥基丙烯酸分散體。
[0037]優選的，上述羥基丙烯酸分散體的制備方法包括以下步驟：
[0038]1)將助溶劑加入反應釜，升溫至140℃～160℃；
[0039]2)將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸羥烷基酯、甲基丙烯酸環己酯、叔碳酸乙烯酯、鏈轉移劑和引發劑混合，得到單體混合物I；
[0040]3)將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸羥烷基酯、甲基丙烯酸環己酯、叔碳酸乙烯酯、鏈轉移劑和引發劑混合，得到單體混合物II；
[0041]4)取一部分單體混合物II，加入甲基丙烯酸、鏈轉移劑和引發劑，得到單體混合物
III；
[0042]5)將單體混合物I和剩余的單體混合物II依次滴加到反應釜中，2.5h～5h加完，140℃～160℃反應0.5h～1.5h；
[0043]6)將單體混合物III滴加到反應釜中，0.5h～1.5h加完，補加引發劑，140℃～160℃反應0.5h～2h，得到羥基丙烯酸樹脂；
[0044]7)將反應釜內物料降溫至60℃～90℃，加入中和劑中和15min～40min，再緩慢加水并高速分散，降至室溫，過濾，得到羥基丙烯酸分散體。
[0045]優選的，所述助溶劑為二乙二醇丁醚、100#溶劑油、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯中的至少一種。
[0046]優選的，所述助溶劑的用量為單體總質量的7％～35％。
[0047]進一步優選的，所述助溶劑的用量為單體總質量的10％～18％。
[0048]優選的，所述鏈轉移劑為正十二烷基硫醇、巰基乙醇、巰基乙酸中的至少一種。
[0049]優選的，所述鏈轉移劑的用量為單體總質量的0.5％～2％。
[0050]進一步優選的，所述鏈轉移劑的用量為單體總質量的0.5％～1.5％。
[0051]優選的，所述引發劑為過氧化二異丙苯、過氧化二叔丁基(又稱“二叔丁基過氧化物”)、過氧化二叔戊基(又稱“二叔戊基過氧化物”)、叔丁基過氧化氫、過氧化苯甲酸叔丁基酯中的至少一種。
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【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種羥基丙烯酸分散體，其特征在于，由以下質量百分比的單體聚合得到：甲基丙烯酸甲酯：10％～40％；丙烯酸丁酯15％～45％；苯乙烯：2％～10％；甲基丙烯酸羥烷基酯和丙烯酸羥烷基酯：30％～37％；甲基丙烯酸：1.5％～5％；甲基丙烯酸環己酯：0～7％；叔碳酸乙烯酯：0～7％。2.根據權利要求1所述的羥基丙烯酸分散體，其特征在于，由以下質量百分比的單體聚合得到：甲基丙烯酸甲酯：25％～35％；丙烯酸丁酯20％～35％；苯乙烯：5％～8％；甲基丙烯酸羥烷基酯和丙烯酸羥烷基酯：30％～37％；甲基丙烯酸：2％～3.5％；甲基丙烯酸環己酯：2％～5％；叔碳酸乙烯酯：2％～5％。3.根據權利要求1或2所述的羥基丙烯酸分散體，其特征在于：所述甲基丙烯酸羥烷基酯、丙烯酸羥烷基酯的摩爾比為(1.5～4)：1。4.根據權利要求1或2所述的羥基丙烯酸分散體，其特征在于：所述甲基丙烯酸羥烷基酯為甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯中的至少一種；所述丙烯酸羥烷基酯為丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、4-丙烯酸羥丁酯中的至少一種。5.權利要求1～4中任意一項所述的羥基丙烯酸分散體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：1)將助溶劑加入反應釜，升溫至140℃～160℃；2)將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸羥烷基酯、甲基丙烯酸環己酯、叔碳酸乙烯酯、鏈轉移劑和引發劑混合，得到單體混合物I；3)將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸羥烷基酯、甲基丙烯酸環己酯、叔碳酸乙烯酯、鏈轉移劑和引發劑混合，得到單體混合物II；4)取一部分單體混合物II...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉敏換，孫華偉，劉志榮，張櫻寶，馮海，
申請(專利權)人：廣州化工研究設計院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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