[发明专利]丙烯酸改性磺酸盐基水可稀释性醇酸树脂

说明书

技术领域

本发明涉及化学工业领域中的树脂合成专业，具体地说，涉及一种一种水可稀释的醇酸树脂及其制备方法，特别涉及一种将磺酸盐基引入到醇酸树脂分子链上而得到水可稀释性醇酸树脂及其制备方法。

背景技术

醇酸树脂是涂料用合成树脂中发展最早、用量最大、用途最广的一类树脂品种，广泛应用于户外大型钢结构及轮船等的装饰与保护。醇酸树脂基本上不依赖于石油产品，具有独一无二的价格优势；醇酸树脂的组分和性能可以在很大范围内调整，仅仅是不同的多元醇和多元酸就能得到性能各异的树脂；醇与酸之间官能度之比的变化可以控制其支化度，这些特点无疑使醇酸树脂能够应用于更多的领域。

醇酸树脂由于其低分子量，显示出格外好的成膜性能，从而使涂膜具有非常高的光泽度，而且由于其易于施工和与氧气交联，自干性好的特性，更令其得到广泛的应用。但它们的干燥和固化相当慢，尤其在常温下更是如此；同时，其涂膜的硬度低、耐水性和耐候性也较差。为了提高它们的性能，用丙烯酸来对醇酸树脂进行改性早已受到颇多的关注。丙烯酸树脂具有色浅、耐候、耐光、耐热、耐腐蚀性好、保色保光性强等特点。采用丙烯酸类对醇酸树脂进行改性，可以使醇酸树脂具有优异的保光保色性、耐候性、耐久性和耐腐蚀性及快干、高硬度等优点，从而扩宽了醇酸树脂的应用领域，而且成本上升不大。

随着国民环保意识的增强，限制VOC(Volatile OrganicCompounds，挥发性有机化合物)排放量的法律法规的制定，以及石油能源的紧张，传统的溶剂型涂料正受到越来越大的挑战，涂料的水性化趋势愈来愈明晰。将丙烯酸树脂接枝到水性醇酸树脂上，对水性醇酸树脂进行丙烯酸改性的研究已经有很多报道。中国专利[专利号：01818924.5]公开了一种水性丙烯酸改性醇酸树脂，其制备方法为：(1)制备一种磺化醇酸树脂产物；(2)制备一种丙烯酸酯化脂肪酸产物；(3)让磺化醇酸树脂产物与丙烯酸酯化脂肪酸产物在合适的聚合条件下发生反应，制备出水性丙烯酸改性醇酸树脂。该专利的水性丙烯酸改性醇酸树脂合成步骤繁琐，产品质量较难控制，树脂的稳定性较差，且漆膜的耐水性较差。中国专利[专利号：98809745.1]公开了一种将丙烯酸改性水性磺化醇酸分散在水中的水基胶乳。该丙烯酸改性水性醇酸是一种混合树脂，是通过至少一种烯键不饱和单体在一种有至少一个侧链磺酸盐官能度的水性醇酸的存在下的乳液聚合来实现的。它可以通过含有潜在氧化性官能的丙烯酸单体的混合胶乳来制备，也可以通过至少一种丙烯酸单体在一种含有至少一个侧链磺酸盐官能度的水性醇酸的存在下的乳液聚合来实现，该丙烯酸聚合物的潜在氧化性官能度能使聚合存活。该专利制备的丙烯酸改性水性醇酸胶乳储存稳定性较差，单体转化率低，气味难闻，漆膜的光泽较低，产品质量较难控制。

发明内容

本发明旨在克服上述制备丙烯酸改性水性醇酸过程中的一些缺点，提供一种丙烯酸改性的磺酸盐基水可稀释性醇酸树脂及其制备方法，它的基本点是，将磺酸盐功能性单体和含丙烯酸基团的缩水甘油酯化合物引入醇酸树脂中，借以制成丙烯酸改性含磺酸盐基水的可稀释性醇酸树脂。这种树脂的水稀释性好、固含量高、制成涂料后的漆膜耐水性优良。

也就是说，本发明提供的丙烯酸改性磺酸盐基水可稀释性醇酸树脂的制备机制如下：将二元醇或多元醇、部分多元羧酸或酸酐、含磺酸盐基的功能性单体进行酯化反应，至酸值合格后，加入植物油脂肪酸、剩余的多元羧酸或酸酐，继续进行酯化反应，至酸值合格后，加入含丙烯酸基团的缩水甘油酯化合物，继续进行反应，至酸值合格后，加入助溶剂稀释，然后滴加丙烯酸类单体与引发剂的混合液，反应完全后即得到丙烯酸改性磺酸盐基水可稀释性醇酸树脂。

根据上述，本发明提供的丙烯酸改性磺酸盐基水可稀释性醇酸树脂是以植物油脂肪酸或一元羧酸和二元醇或多元醇为主要原料，其特征是，所述醇酸树脂的合成配方包括下列组分：