【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于丙烯酸樹脂，具體涉及一種溶劑型丙烯酸樹脂及其制備方法和應用。
技術介紹
1、丙烯酸樹脂具有耐候、保色性能佳，防腐、耐水性能好，原材料價格適中易得的特點，使其成為木器、金屬、建筑內外墻、塑料和玻璃基材上應用最為廣泛的樹脂之一。丙烯酸樹脂可以根據應用場景采用不同的合成方法，比如，木器漆多采用溶液聚合和乳液聚合的方式，建筑內外墻多采用乳液聚合的方式，不管是哪種合成方式，為增加涂層和基材之間的附著力并加快涂膜干燥速度，一般會在合成單體中加入少量的丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
2、cn102627720a公開了一種常溫快干水性羥基丙烯酸樹脂及其制備方法與用途，所述常溫快干水性羥基丙烯酸樹脂制備方法有如下步驟：在裝有攪拌槳、溫度計、冷凝器反應釜中，加入45重量份的一縮二丙二醇單甲醚，通入氮氣升溫至回流溫度；在此溫度下滴加12重量份的甲基丙烯酸甲酯、21重量份的甲基丙烯酸羥乙酯、9～10重量份的甲基丙烯酸、11～15重量份的苯乙烯，1重量份的偶氮二異丁腈和0.5重量份的疏基乙醇組成的混合溶液，在4h內滴加完畢，保溫0.5～1h，之后再加入的1重量份的偶氮二異丁腈，保溫2h，即可得到丙烯酸樹脂預聚物；將上述得到的羥基丙烯酸樹脂真空蒸餾脫除部分溶劑，使溶劑的用量在樹脂中的含量為5％；將脫除部分溶劑的樹脂溶液倒入容器中，待樹脂溫度降至90℃時，加入氨水，中和度達80％，在高速圓盤分散機下以2500r/min進行中和反應，反應時間為1h；升高分散機的轉數，邊緩慢滴加去離子水邊以3000r/min速度進行分散1～2h，然后充分攪拌
3、但現有技術中丙烯酸和/或甲基丙烯酸的使用會縮短雙組分涂料的活化期，加大施工難度，存在因酸值引發的干燥速度與活化期之間矛盾的問題，同時，丙烯酸和/或甲基丙烯酸還會導致配制成的涂料在進行厚涂時產生氣泡，造成涂層弊病。此外，現有技術中延長活化期的手段通常為外加乙酰丙酮等小分子試劑作為活化期延長劑，但這些小分子試劑通常易揮發，會在施工過程中增加不必要的voc，且存在可能會與色漆中的金屬離子發生螯合導致涂層性能下降等問題。
4、cn114127135a公開了一種制備聚合物水分散體的方法，所述方法包括烯鍵式不飽和單體m的多級含水自由基乳液聚合，所述烯鍵式不飽和單體m包括(a)至少一種非離子單烯鍵式不飽和單體m1，其在25℃和1巴下在去離子水中的溶解度為至多60g/l，(b)至少一種單烯鍵式不飽和單體m2，其選自具有酸基團的單體及其鹽，和(c)任選地，一種或多種不同于單體m1和m2的烯鍵式不飽和單體m3。該技術方案制備的聚合物水分散體配制成的含水涂料具有高的施工涂層厚度而不會導致形成裂紋，并產生良好的涂層性能，例如高的機械強度、低的吸水率、良好的抗污性。但在橋梁工程或配套工程的底漆涂層制備中，含水涂料并不適用，而高固含量的溶劑型丙烯酸樹脂是更為合適的選擇。
5、因此，需要開發一種高固含量的溶劑型丙烯酸樹脂，并解決添加丙烯酸和/或甲基丙烯酸導致活化期降低的問題。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足，本專利技術的目的在于提供一種溶劑型丙烯酸樹脂及其制備方法和應用，所述制備方法能實現溶液自由基聚合，制備工藝簡單，成本較低，制得的溶劑型丙烯酸樹脂黏度低、固含量高，在相對較低的酸值下，具有較長的活化期。
2、為達此目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、第一方面，本專利技術提供一種溶劑型丙烯酸樹脂的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：
4、(1)將2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(amps)溶解于酰胺類單體中，得到混合液；
5、(2)將步驟(1)制得的混合液、丙烯酸烷基酯類單體、丙烯酸羥基酯類單體、乙烯基單體、引發劑和有機溶劑混合，反應，得到溶劑型丙烯酸樹脂。
6、本專利技術中，通過使用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸代替丙烯酸類單體，將2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸與酰胺類單體混合均勻后，再與其他的丙烯酸烷基酯類單體、丙烯酸羥基酯類單體、乙烯基單體等不飽和單體共聚，制備得到的溶劑型丙烯酸樹脂的酸值低，添加2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸代替全部或部分丙烯酸類單體，改善了現有技術中添加丙烯酸類單體因酸值引發的干燥速度與活化期之間矛盾的問題。與不添加2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的傳統制備方法制備得到溶劑型丙烯酸樹脂相比，在相同酸值下，本專利技術所述溶劑型丙烯酸樹脂的活化期更長。
7、本專利技術中，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸為固體，在除了水和二甲基甲酰胺(dmf)以外的大部分溶劑中都很難溶解，因此，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸很難通過溶液聚合的方式用于合成丙烯酸樹脂。但因為2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸在dmf中具有較大的溶解度，而根據相似相溶原理，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸在其他酰胺類單體中亦有較好的溶解度；通過以上原理，將2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸與酰胺類單體混合均勻后，再與其他的丙烯酸烷基酯類單體、丙烯酸羥基酯類單體、乙烯基單體等不飽和單體共聚，能達到理想的溶液自由基聚合效果。通過溶液自由基聚合制備溶劑型丙烯酸樹脂，制備工藝簡單，成本較低，有利于大規模生產和應用，且能制備得到低黏度、高固含量的溶劑型丙烯酸樹脂。
8、優選地，按重量份數計，步驟(1)中所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的重量份數為1-10份，例如2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份或9份等。
9、優選地，按重量份數計，步驟(1)中所述酰胺類單體的重量份數為1-15份，例如2份、4份、6份、8份、10份、12份或14份等。
10、優選地，步驟(1)所述酰胺類單體與2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的質量比為1:1～3:1，例如1.2:1、1.4:1、1.6:1、1.8:1、2.0:1、2.2:1、2.4:1、2.6:1或2.8:1等。
11、本專利技術中，步驟(1)所述酰胺類單體與2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的質量比優選為1:1～3:1，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸能夠溶解在酰胺類單體中，實現理想的溶液自由基聚合效果，若酰胺類單體與2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的質量比過大，則酰胺類單體的含量高，吸濕性增加，會導致制成的溶劑型丙烯酸樹脂形成的涂層耐水性下降及在高濕環境下發白；若酰胺類單體與2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的質量比過小，則酰胺類單體不足以完全溶解2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸。
12、優選地，按重量份數計，步驟(2)中丙烯酸烷基酯類單體的重量份數為35～55份，例如37份、39份、41份、43份、45份、47份、49份、51份或53份等。
13、優選地，按重量份數計，步驟(2)中丙烯酸羥基酯類單體的重量份數為10～35份，例如15份、18份、21份、24份、27份、30份或33份等。
14、優選地，按重量份數計，步驟(本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種溶劑型丙烯酸樹脂的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，按重量份數計，步驟(1)中所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的重量份數為1～10份；
3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，按重量份數計，步驟(2)中丙烯酸烷基酯類單體的重量份數為35～55份；
4.根據權利要求1-3任一項所述的制備方法，其特征在于，所述酰胺類單體包括N-(丁氧基甲基)-丙烯酰胺、N-丁氧基甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺或N-丙烯酰嗎啉中的任意一種或至少兩種的組合；
5.根據權利要求1-4任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述混合還包括與丙烯酸類單體混合；
6.根據權利要求1-5任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述混合還包括與鏈轉移劑混合；
7.根據權利要求1-6任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)具體包括如下步驟：向反應釜中加入有機溶劑，攪拌，通入惰性氣體，升溫，勻速滴加步驟(1)制得的混合液、丙烯酸烷基酯類單體、丙烯酸羥
8.根據權利要求1-6任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)具體包括如下步驟：向反應釜中加入有機溶劑，攪拌，加壓，升溫，勻速滴加步驟(1)制得的混合液、丙烯酸烷基酯類單體、丙烯酸羥基酯類單體、乙烯基單體和部分的引發劑的混合物，加入剩余的引發劑，保溫反應，得到溶劑型丙烯酸樹脂；
9.一種溶劑型丙烯酸樹脂，其特征在于，所述溶劑型丙烯酸樹脂采用如權利要求1-8任一項所述的制備方法制備得到。
10.一種如權利要求9所述的溶劑型丙烯酸樹脂在涂料中的應用；
...【技術特征摘要】
1.一種溶劑型丙烯酸樹脂的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，按重量份數計，步驟(1)中所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的重量份數為1～10份；
3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，按重量份數計，步驟(2)中丙烯酸烷基酯類單體的重量份數為35～55份；
4.根據權利要求1-3任一項所述的制備方法，其特征在于，所述酰胺類單體包括n-(丁氧基甲基)-丙烯酰胺、n-丁氧基甲基丙烯酰胺、n,n-二甲基丙烯酰胺或n-丙烯酰嗎啉中的任意一種或至少兩種的組合；
5.根據權利要求1-4任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述混合還包括與丙烯酸類單體混合；
6.根據權利要求1-5任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述混合還包括與鏈轉移劑混合；
【專利技術屬性】
技術研發人員：甄亞枝，白瑋，丁曉峰，李巖，劉祖武，
申請(專利權)人：盛虹上海新材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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