[发明专利]不饱和脂肪酸改性水性丙烯酸树脂分散体及制备方法

说明书

本发明提出了一种不饱和脂肪酸改性水性丙烯酸树脂分散体及制备方法，包括以下重量份的原料：不饱和脂肪酸2‑8份、丙烯酸类环氧基单体2‑8份、丙烯酸类羧基单体3‑8份、软单体和硬单体45‑75份、溶剂20‑50份、引发剂0.3‑3份、催化剂0.1‑0.3份、阻聚剂0.05‑0.15份、链转移剂0.1‑0.2份、中和剂2.5‑5.5份，去离子水70‑150份。本发明制备工艺简单，所需原料成本较低，制备的水性丙烯酸树脂分散体粘度较低，粒径分布均匀、小于150 nm，可应用于工业防腐涂料中，具有较好的市场应用价值。

技术领域

本发明涉及水性涂料领域，具体涉及一种不饱和脂肪酸改性水性丙烯酸树脂分散体及制备方法。

背景技术

涂料作为一种重要的工程材料，广泛应用于轻工、化工、机械制造、建筑等领域。随着全国环境治理工作的要求，一系列传统溶剂型涂料的生产和使用被限制，这也很大程度上加快了水性涂料等环保产品的发展，特别是以水性丙烯酸涂料为代表的环保型涂料迎来大发展。水性丙烯酸树脂分散体以水为分散介质，在生产和使用过程中降低了有机溶剂对环境的污染，也有力保障了施工人员的身体健康。

以水性丙烯酸树脂为成膜物质的涂料，具有良好的光、热和化学稳定性、耐候性等优良性能。公开号CN110003728A的中国发明专利公开了一种改性水性丙烯酸树脂分散体及制备方法。使用纳米二氧化硅改性得到的水性丙烯酸树脂分散体，表现出优异的耐磨和抗老化性能，但此方法很大程度上因纳米二氧化硅分散性不好，造成涂膜浸水后易引起起泡、发白等现象。申请公布号CN 111808245A的中国发明专利公开了一种环氧大豆油改性水性丙烯酸树脂分散体及其制备方法。其合成方法：首先将环氧大豆油、苯甲酸和甲基丙烯酸单体在一定条件下酯化反应得到改性环氧大豆油，然后采用自由基接枝共聚的方法将改性后的环氧大豆油与丙烯酸单体共聚得到改性的水性丙烯酸树脂。利用此丙烯酸树脂作为主要成膜物质制备的涂料，具有良好的耐盐雾和耐水性能，干燥速率快，但该树脂涂膜的硬度稍低，在水中浸泡8h有水白现象，限制了此涂膜在较多领域的应用。因此，开发成本低廉、工艺简单且综合性能良好的新型水性丙烯酸树脂仍需研究人员的不断努力和尝试。

发明内容

本发明提出了一种不饱和脂肪酸改性水性丙烯酸树脂分散体及制备方法，利用化学改性法将不饱和脂肪酸引入到丙烯酸树脂中，制备出耐水性优良的高固低粘的水性丙烯酸树脂分散体。该树脂分散体表现出良好的外观，粒径分布均匀，小于150 nm，清漆涂膜光泽度达110%以上，成膜硬度和附着力分别高达4H和0级，在水中浸泡10-15天无起泡、脱落现象。

实现本发明的技术方案是：

一种不饱和脂肪酸改性水性丙烯酸树脂分散体，包括以下重量份的原料：不饱和脂肪酸 2-8份、丙烯酸类环氧基单体 2-8份、丙烯酸类羧基单体 3-8份、软单体和硬单体45-75份、溶剂 20-50份、引发剂 0.3-3份、催化剂 0.1-0.3份、阻聚剂 0.05-0.15份、链转移剂 0.1-0.2份、中和剂 2.5-5.5份，去离子水 70-150份。

所述不饱和脂肪酸为大豆油酸、亚麻油酸、蓖麻油酸或脱水蓖麻油酸的一种或任意几种组合，其中大豆油酸的酸值为184 mg KOH/g，碘值为128g/100g。

所述丙烯酸类环氧基单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸缩水甘油酯的任意一种；丙烯酸类羧基单体为甲基丙烯酸或丙烯酸。

所述硬单体为苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯的一种或两种组合；所述软单体为丙烯酸丁酯或丙烯酸正辛酯的一种或两种组合；软单体和硬单体的质量比为（1.2-1.5）：1。

所述溶剂为二乙二醇丁醚、乙二醇单丁醚、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚、正丁醇或异丙醇的三种或三种以上组合；引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰的任意一种。