[发明专利]水溶性丙烯酸树脂及制备

说明书

技术领域

本发明是对申请人的申请号200510122901.9水溶性丙烯酸树脂及制备方法的补充，尤其涉及一种用于纸张油墨、上光油及水性木器涂料用，水溶性丙烯酸树脂及制备。

背景技术

随着对环保要求的日益严格，开发水溶性丙烯酸树脂，被得到重视。申请人在200510122901.9“水溶性丙烯酸树脂及制备”专利申请中，提出将由自由基聚合得到的可溶于水的丙烯酸树脂20-60％wt，溶解在40-80％wt水中，得到不含有机溶剂的水溶性丙烯酸树脂。既保留了溶剂型丙烯酸树脂所配制涂料，机械性能、防护性能及装饰性能，具有流平好、光泽高、成膜佳及涂膜致密性好等诸多优点，又显著改善树脂在生产、储存、运输与使用过程中的消防安全性、环境保护性、消耗有机溶剂、降低生物毒害性。然而由于其含有较大量的强亲水性羧基，导致配制涂料干燥成膜后涂层硬度低，只能达到HB，滑爽性、耐磨性与抗粘性差(40℃涂膜表面发粘)，难以满足纸张油墨、上光油及水性木器涂料使用高要求。

中国专利CN85104823、CN87102540公开的水溶性丙烯酸，同样涂层硬度、滑爽性、耐磨性与抗粘性均不能满足纸张油墨、上光油及水性木器涂料使用高要求。

中国专利CN91107054.0公开的水溶性丙烯酸氨基烘烤涂料用树脂，也同样由于分子链上含有大量亲水性的羧基，导致配制涂料涂层固化后干燥成膜后涂层硬度，滑爽性、耐磨性与抗粘性差，难以满足纸张油墨、上光油及水性木器涂料使用高要求。

中国专利CN200610061104.9公开的有机硅改性丙烯酸酯聚合物，由单体：15-85％的(甲基)丙烯酸酯、6-18％的含羟基丙烯酸酯、5-17％的(甲基)丙烯酸、0-25％的苯乙烯、0-15％的丙烯腈、0-30％叔碳酸乙烯酯及1-20％的乙烯基硅氧烷在引发剂作用下于醇类或醇醚类介质中发生自由基聚合，再用氨或有机胺中和成盐而制得。由于此专利只使用乙烯基硅烷做为改性剂，其滑爽性与耐磨性仍然不理想。其次，产品中仍然带有一定量的有毒及污染性有机溶剂，并不是真正无溶剂的环保型树脂。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种硬度高，滑爽性、耐磨性与抗粘性好，能够满足纸张油墨、上光油及水性木器涂料用水溶性丙烯酸树脂。

本发明的另一目的在于提供一种上述水溶性丙烯酸树脂的制备方法。

本发明第一目的实现，主要改进是采用有机硅油改性丙烯酸树脂，改善丙烯酸树脂表面张力、疏水性、耐磨性、滑爽性及硬度，以及用水代替有机溶剂，作为树脂的溶解介质，从而克服现有技术的不足，实现本发明目的。具体说，本发明水溶性丙烯酸树脂，其特征在于由20-60％wt有机硅油改性丙烯酸树脂，溶解在40-80％wt水中，所说有机硅油改性丙烯酸树脂，由5-25wt％带双键的有机硅油与75-95wt％丙烯酸树脂共聚组成。

本发明所述有机硅油改性丙烯酸树脂，是指通过自由基共聚，将带双键的有机硅油特征基团引入到丙烯酸树脂的高分子链上，带双键的有机硅油特征官能团，提供了丙烯酸树脂更强的低表面张力，疏水性，耐磨性，滑爽性与硬度，从而实现本发明目的。其中带双键的有机硅油含量更好为10-20wt％，即由10-20wt％带双键的有机硅油与80-90wt％丙烯酸树脂共聚。

带双键的有机硅油，作为丙烯酸树脂的改性材料，一种较好为乙烯基有机硅油、丙烯酸酰丙基有机硅油等，它们可以单独使用，也可以混合使用。

本发明水溶性丙烯酸树脂，更优选为有机硅油改性丙烯酸树脂20-45wt％，水55-80wt％。

此外根据使用要求，本发明水溶性丙烯酸树脂中还可以外加水性涂料通常用及通常量的消泡剂和杀菌剂。

本发明水溶性丙烯酸树脂的制备，分二步进行，第一步通过聚合反应制得溶剂型有机硅油改性丙烯酸树脂，第二步制备水溶性有机硅油改性丙烯酸树脂。具体说，本发明水溶性丙烯酸树脂的制备，其特征在于将15-57wt％丙烯酸类单体、1-15wt％带双键的有机硅油与20-60wt％有机溶剂，外加0.1-10wt％引发剂，在60-160℃进行自由基溶液聚合，得到溶剂型有机硅油改性丙烯酸树脂；再加入能使PH值达中性或近中性的中和剂及水，搅拌溶解均匀，升温至溶液沸点蒸馏去除有机溶剂，至釜底料中有机溶剂含量小于0.5wt％时，加入中和剂与水，使PH呈中性或近中性，以及溶液固含量20-60wt％。

本发明中