[发明专利]一种固体丙烯酸树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及涂料和油墨行业用丙烯酸树脂的制备方法，尤其是一种固体丙烯酸树脂的制备方法。

背景技术

通常涂料及油墨用固体丙烯酸树脂是采用本体聚合方法或悬浮聚合方法生产。采用本体聚合方法得到的产物是块状固体丙烯酸树脂，将该块状固体丙烯酸树脂经过加热熔融、造粒后出售。本体聚合方法在进行聚合的中后期的聚合自加速效应将会导致所得到的固体丙烯酸树脂的分子量分布过宽，其分子量分布系数大约在3～5之间，使用分子量分布过宽的固体丙烯酸树脂制造的涂料或油墨的储存存在稳定性差的问题，其表现为在储存期间易产生沉淀，分层以及发花现象。另外，由于本体聚合方法在进行聚合的中后期的聚合自加速效应，还会导致易产生爆聚以及聚合温度难以控制的现象。

韩华石油化学株式会社的专利ZL99814773.7公开了一种将苯乙烯单体组分和丙烯酸单体组分，及5～15重量份的二丙二醇甲基醚与水的混合溶剂连续加入到外部装有内含冷却盘管的油夹套的连续搅拌可控温反应器中，在150～220℃可控温反应器中停留10～20分钟进行共聚，聚合物输送至180～210℃的温度、-500～-750毫米汞柱的真空压力下运行的下落型排气段，从聚合物中脱除挥发成分。但是该工艺的反应温度难以得到良好控制，因此会产生不稳定问题。

中国专利CN1279693A公开了一种采用管式反应器制备低玻璃化温度固体丙烯酸酯树脂的方法。所制树脂重均分子量为10000或更低，主要用作涂料和铸塑用树脂体系的添加剂。

中国专利CN100560622C公开了一种采用连续本体聚合方法制备分子量为6000～9000的固体丙烯酸树脂的方法，该树脂主要应用于水性油墨，作为色浆的研磨分散树脂和丙烯酸乳液聚合的保护树脂。

中国专利CN101735370B公开了一种水溶性固体苯丙树脂的制备方法。在搅拌反应釜中通入超临界流体为反应介质，加入苯乙烯类单体、丙烯酸类单体、引发剂和链转移剂进行自由基聚合反应，反应产物经排气减压脱除挥发组分和超临界流体，可得到纯净的水溶性固体苯丙树脂。反应温度等于或高于聚合反应介质临界温度31.1℃，反应压力高于或大于聚合反应介质临界压力7.38MPa。虽然该方法是在较低温度下进行，但压力变得较大，反应条件不易控制，成本较高。

发明内容

本发明的目的是为了克服目前采用反应釜制备固体丙烯酸树脂的温度不易控制，以及采用管式反应器压力、温度过高等缺陷，从而提供一种将釜式聚合与管式聚合相结合的制备固体丙烯酸树脂的方法。

本发明的固体丙烯酸树脂的制备方法是：将硬单体、软单体、功能单体、引发剂、链转移剂和辅助组分在物料罐中搅拌溶解均匀后，加入到反应釜中进行聚合反应；当反应釜中的上述的单体的总转化率为40～50％时，开始将溶剂储罐中的稀释溶剂逐渐滴入到反应釜中进行降粘，以始终使反应釜中的物料保持良好的流动状态，直至使上述的单体的总转化率达到70～80％后，将所得稀释物从反应釜中排到储料罐中；然后经高压泵将该稀释物从储料罐中连续打入管式反应器中进行聚合反应；反应产物从管式反应器中出来后进入脱挥塔，脱除稀释溶剂后的固体丙烯酸树脂从脱挥塔的下部排出，得到固体丙烯酸树脂。脱除的稀释溶剂经冷凝器冷却后进入溶剂储罐中，等待再次进入反应釜中参与反应流程。

所述的反应釜中所加入的各物料的比例为：

所述的反应釜在进行聚合反应时的温度为120～180℃，压力为0.1MPa～1MPa。

所述的管式反应器在进行聚合反应时，其管式反应器内的压力为0.5～10MPa，温度为150～240℃，稀释物在管式反应器中的停留时间为2～40分钟。

所述的反应产物从管式反应器中出来后进入脱挥塔，其脱挥塔内的压力为0.01MPa～0.05MPa，温度为150～250℃。

所述的硬单体包括选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸甲基酯中的一种或几种的混合物。

所述的软单体包括选自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸环己酯中的－种或几种的混合物。