[发明专利]一种聚芳醚酮改性核壳结构丙烯酸水性树脂乳液

说明书

本发明涉及一种聚芳醚酮改性核壳结构丙烯酸水性树脂乳液，其制备方法为首先通过控制二元取代酚、二氟代芳烃的比例，采用逐步聚合合成羟基封端的低分子量的线性聚芳醚酮，然后通过酯化反应获得丙烯酸封端的线性聚芳醚酮，再由丙烯酸封端的线性聚芳醚酮参与种子乳液聚合制备出聚芳醚酮改性核壳结构丙烯酸树脂乳液。该乳液固化涂膜具有化学稳定性好、硬度高、力学性能优的特点，相对于普通乳液聚合，具有在相同质量分数时其粘度更低、乳液更加稳定的优点。

技术领域

本发明涉及一种水性树脂，尤其涉及一种聚芳醚酮改性核壳结构丙烯酸水性树脂乳液，属于环保技术领域。

背景技术

涂料水性化是世界涂料发展的主流方向。随着工业化、城市化进程的不断推进，人们逐渐认识到经济发展不能以牺牲环境为代价，开始追寻低污染甚至无污染的工业发展模式。为适应环保和节能的要求，开发低VOC的环保水性涂料成为涂料行业发展的必然趋势。近年来国内水性涂料的发展速度飞快，特别是工业用水性涂料需求最为迫切。我国工业涂料的年需求量在190万吨左右，其中可用水性工业涂料替代的达120万吨，拥有巨大的潜在市场，可以预期水性工业漆的发展将带来巨大的经济效益和社会效益。

业内亟待开发高性能的环保水性工业涂料，但在当前国内工业领域，由于国家对油漆环保特性没有特别强制政策，其使用的场所也不像家庭装修对环保要求那么高，因此，汽车漆、机械装备漆、特种防腐漆、塑胶漆、玻璃漆等领域绝大多数还使用传统的溶剂型涂料。

CN201710517322.7公开了一种金属漆用介孔分子筛/水性聚氨酯复合乳液的制备方法，按质量份数计，称量低聚物二元醇13～24份，二异氰酸酯化合物12～22份，SBA-15介孔分子筛0.05～0.5份，扩链剂3～10份，成盐剂2～5份以及去离子水40～60份；将低聚物二元醇真空脱水后加入二异氰酸酯化合物和SBA-15介孔分子筛，升温至75～95℃，反应2～4h，然后加入扩链剂、催化剂和有机溶剂后，在58～80℃下反应4～6h，再加成盐剂、离子水乳化，最后真空脱除有机溶剂，得到金属漆用介孔分子筛/水性聚氨酯复合乳液。该发明所制备的复合乳液以水为溶剂，具有粘结力大，耐热性好，无毒无味，绿色环保的优点，可广泛应用于水性金属漆。但是其硬度、耐磨性、耐高温性能还有待提高。

发明内容

为克服现有技术的缺点和不足，本发明旨在提供一种聚芳醚酮改性核壳结构丙烯酸树脂乳液及其制备方法。

本发明采取以下技术方案，一种聚芳醚酮改性核壳结构丙烯酸树脂乳液，其特征在于，其分子结构中含有线性聚芳醚酮支链；本发明首先合成了具有丙烯酸封端的聚芳醚酮，然后聚芳醚酮参与丙烯酸乳液的种子聚合，制备出核壳结构丙烯酸树脂乳液。

一种聚芳醚酮改性核壳结构丙烯酸树脂乳液的制备方法，包括如下步骤：

Ⅰ.丙烯酸封端的线性聚芳醚酮的制备：通过控制二元取代酚、二氟代芳烃的比例，采用逐步聚合合成羟基封端的低分子量的线性聚芳醚酮，然后通过酯化反应获得丙烯酸封端的线性聚芳醚酮；

Ⅱ.水性丙烯酸种子乳液聚合反应：由丙烯酸封端的线性聚芳醚酮参与种子乳液聚合制备聚芳醚酮改性核壳结构丙烯酸树脂乳液。

更进一步的，一种聚芳醚酮改性核壳结构丙烯酸树脂乳液的制备方法，按重量份数计，包括如下步骤：

Ⅰ.丙烯酸封端的线性聚芳醚酮的制备：通氮气条件下，在装有分水装置、加热装置、搅拌装置的反应器中加入22-30份二元取代酚、9-13份二氟代芳烃、5-8份弱碱、40-50份惰性溶剂，搅拌下加热至130-150℃，通过分水装置不断除去反应中产生的水，130-150℃保温反应3-4h，然后以5℃/h的升温速度升温至190-200℃，再降至180℃保温聚合6-8h；然后降温至100-120℃，加入1-2份丙烯酸、2-3份甲基丙烯酸，以10℃/h的升温速度升温至180-190℃反应5-8h，通过减压蒸馏除去惰性溶剂，得丙烯酸改性聚芳醚酮；

Ⅱ.水性丙烯酸种子乳液聚合反应：