[发明专利]水性醇酸树脂-丙烯酸树脂杂化体涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水性醇酸树脂-丙烯酸树脂杂化体涂料及其合成方法，特别涉及一类用于镜背或其他金属及玻璃表面的水性醇酸树脂-丙烯酸树脂杂化体涂料及其制备方法。

背景技术

醇酸树脂涂料具有漆膜附着力好、光亮、丰满等特点，且原料价低易得、合成工艺简单，施工性很好的同时还符合可持续发展的要求，但在高温、湿热及化学侵蚀等条件下，传统醇酸树脂涂料极易粉化、褪色和失光。而丙烯酸树脂有颜色浅、优良的保色保光性和户外耐候性、使用温度范围宽等优点，可以弥补醇酸树脂涂膜耐水及耐候性不足的缺陷，延长其使用寿命。因此将醇酸树脂与丙烯酸(酯)类单体共聚，以得到性能互补、综合性能优异的醇酸树脂-丙烯酸树脂杂化体及其涂料。

对于铝镜或银镜的背面，以及一些使用环境为高温、温差较大和腐蚀性强的基材表面而言，涂覆的保护涂层必须具备极好的附着力、耐溶剂性、耐湿热性以及硬度高、抗划伤等特点。CN1793256A公开了一种镜背漆树脂及其幕淋涂料，以中油度醇酸树脂与丙烯酰胺、羟乙基甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体发生共聚反应得到中间树脂，中间树脂再与甲苯二异氰酸酯反应得到镜背漆树脂。该法生产得到的镜背漆虽然漆膜硬度高及耐水性优异，但反应终点不易掌控、容易胶化，以及甲苯二异氰酸酯易吸水致使产品出现质量问题。另外，甲苯二异氰酸酯价格高使得生产成本较高，不适合投入工业化生产。CN101392044A公开了一种丙烯酸接枝改性高羟值干性油短油度醇酸树脂及其制备方法，该树脂具有立体网状结构，能有效提高涂层结构的致密性，使化学物质不易渗入，但在耐湿热、防腐蚀性和遇水软化等方面性能较差，且用二甲苯作为溶剂，会对环境产生不利影响。CN103012695A公开了一种丙烯酸改性醇酸-环氧酯杂化树脂及其涂料，具有低温快干、高硬度、优异的附着力、耐湿热、耐化学药品和耐盐雾等性能，但是整个合成工艺复杂，制备杂化树脂时存在反应终点不易控制、极易胶化的问题，而且产品颜色较深、粘度大，溶剂量消耗大。

发明内容

本发明目的在于提供一种水性醇酸树脂-丙烯酸树脂杂化体涂料，用于镜面背部及一些使用环境为高温、温差较大和腐蚀性强的基材表面，其漆膜不仅具有良好的附着力、耐水性、耐湿热性和耐二甲苯性等，同时符合低VOC、低碳环保及储存稳定的使用要求。

为达到上述目的，采用的技术方案如下：

水性醇酸树脂-丙烯酸树脂杂化体涂料，按以下步骤制备而来：

1）植物油脂肪酸、多元醇混合物、多元酸混合物、有机锡类催化剂混合，通保护气体升温到160℃后保温酯化0.5h，期间保持回流，不排水；0.5h升温至180℃，并保温酯化1h，排水；升温至190℃，达到设定酸值AV₂后停止加热，脱水、降温、过滤得到醇酸树脂；

2）取上步所得醇酸树脂升温到105-115℃后，开始滴加引发剂及丙烯酸及其酯类单体的混合物进行共聚反应，滴加完毕后保温3h，期间用助溶剂调节体系黏度；降温，中和，得到水性醇酸树脂-丙烯酸树脂杂化体；

3）向水性醇酸树脂-丙烯酸树脂杂化体中加水稀释至30-45wt%的固含量，加入氨基树脂、催干剂混合均匀，得到水性醇酸树脂-丙烯酸树脂杂化体涂料；

其中，步骤1）中原料的用量按重量份数计如下：

植物油脂肪酸30-58，多元醇混合物20-45，多元酸混合物14-30，有机锡类催化剂0.04-0.08；所述的植物油脂肪酸含有豆油酸；所述的多元醇混合物含有20-45wt%的2,2-二羟甲基丙酸或2,2-二羟甲基丁酸；所述的多元酸混合物中含有15-35wt%的不饱和二元酸或不饱和酸酐；

所述设定酸值AV₂=理论酸值AV₁+10～20mgKOH/g      式（Ⅰ）；

所述理论酸值AV1=m1*56100m2*M1]]>          式（Ⅱ）；