[发明专利]环氧改性的丙烯酸树脂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种环氧改性的丙烯酸树脂及其制备方法。上述丙烯酸树脂中的至少一个重复单元的支链上接枝一个或多个氧杂环丁烷基团，各氧杂环丁烷基团分别具有通式(Ⅰ)、通式(Ⅱ)或通式(Ⅲ)所示结构。在丙烯酸树脂的支链上共价接枝氧杂环丁烷基团后，得到环氧改性的丙烯酸树脂。含有其的可固化的环氧改性丙烯酸树脂组合物制得的涂膜具有良好的柔韧性，对涂覆基材具有较高的附着力及较快的固化成膜速度。由于上述共价接枝反应不影响原有丙烯酸树脂的主链结构，在其下游应用过程中，不需要改变其原有设备及产品生产流程，只需要增加固化设备。因而上述环氧改性丙烯酸树脂的投入成本较低，更容易被市场接受和应用。

技术领域

本发明涉及辐射固化领域，具体而言，涉及一种可能量固化环氧改性的丙烯酸树脂及其制备方法。

背景技术

目前丙烯酸树脂被广泛应用于涂料、油墨和胶黏剂等行业领域，并且一直在不断地发展和改进。但随着丙烯酸树脂用量的增加，对丙烯酸树脂的性能也提出了更多的要求，如在镀锌板、镁铝合金、玻璃等特殊底材上不做任何的前处理，丙烯酸树脂制备的涂料要求具备良好的附着力，同时当丙烯酸树脂应用于轿车漆时，要求涂料具备良好的硬度和抗刮性能等。

一般普通的丙烯酸树脂很难达到上述要求。目前业内常用环氧树脂改性丙烯酸树脂代替普通的丙烯酸树脂，以期提高其耐候性、耐化学性、高硬度、高韧性等。环氧树脂改性丙烯酸树脂有两种方法：一是采用物理共混的方法，但是由于两者之间的相容性较差，采用这种方法得到的产品的改性效果不明显；二是采用共价键接枝的方法改性。现有文献采用第二种方法，通过在侧链引入环氧乙烷官能团的方式，制得了一种环氧改性丙烯酸树脂。该环氧改性丙烯酸树脂虽然具有较高的附着力、耐黄变性能和良好的耐温耐候性，但其硬度及附着力等的性能无法满足高档轿车漆及高档玻璃烤漆等的要求，因此，其性能还需进一步提升。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种环氧改性的丙烯酸树脂及其制备方法，以解决现有的环氧改性丙烯酸树脂在使用时存在硬度和附着力等性能较差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种环氧改性的丙烯酸树脂，丙烯酸树脂中的至少一个重复单元的支链上接枝有一个或多个氧杂环丁烷基团，各氧杂环丁烷基团分别具有通式(Ⅰ)、通式(Ⅱ)或通式(Ⅲ)所示的结构：

其中，R₁表示C₁～C₄₀的直链或支链的n价烷基、C₂～C₃₀的n价链烯基或C₆～C₄₀的n价芳基，R₁中的任意一个-CH₂-可被氧原子、酯基或者所取代，R₁中的任意一个氢原子可被烷基、卤素或硝基取代，n选自1～12的整数；

R₂和R₄分别独立地表示氢、卤素、硝基、C₁～C₃₀的直链或支链烷基、C₃～C₃₀的环烷基或取代环烷基、C₂～C₁₅的链烯基或C₆～C₃₀的芳基，R₂和R₄中的任意一个-CH₂-可被氧原子或-COO-所取代，R₂和R₄中的任意一个氢原子可被烷基、卤素或硝基取代；