[发明专利]低温自交联水性环氧改性丙烯酸树脂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种低温自交联水性环氧改性丙烯酸树脂，其特征在于：由部分引发剂、硬单体、软单体、第一类亲水性单体、第二类亲水性单体、环氧树脂、交联单体、有机硅氧烷进行混合形成的混合溶液与溶解于有机溶剂的剩余引发剂反应，将所得反应物调节pH值为7.5~9.5，再加入二元酰肼和去离子水，过滤后得到；所述的引发剂为自由基型引发剂中的一种；所述的交联单体为双丙酮丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟乙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯中的一种或多种；所述的第一类亲水性单体为含有羧基的丙烯酸类单体；第二类亲水性单体为含有羟基的丙烯酸酯类单体；所述的有机硅氧烷为乙烯基二乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种；所述二元酰肼为碳酸二酰肼、草酸二酰肼、己二酸二酰肼或丁二酸二酰肼。

2.如权利要求1所述的低温自交联水性环氧改性丙烯酸树脂，其特征在于：按重量份数计，原料组成为：

硬单体 40~50份

软单体 25~35份

第一类亲水性单体2~4份

第二类亲水性单体 12~16份

环氧树脂 5~8份

交联单体 2~5份

有机硅氧烷 2~3份

引发剂 3~5份

有机溶剂 50~70份

pH调节剂 3~5份

二元酰肼 2~4份

去离子水 80~100份。

3.如权利要求1或2所述的低温自交联水性环氧改性丙烯酸树脂，其特征在于：所述的硬单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丁酯和甲基丙烯酸异冰片酯中的一种或多种；所述的软单体为丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸-2-乙基已酯、丙烯酸正辛酯中的一种或多种。

4.如权利要求1或2所述的低温自交联水性环氧改性丙烯酸树脂，其特征在于：所述的环氧树脂为环氧树脂E12、环氧树脂E44、环氧树脂E51、环氧树脂EPIKOTE-232、环氧树脂NPEL-127、环氧树脂NPEL-128和环氧树脂P430的一种或多种；所述的第一类亲水性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸和衣康酸的一种或多种；第二类亲水性单体为、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸羟丙酯中的一种或多种。

5.如权利要求2所述的低温自交联水性环氧改性丙烯酸树脂，其特征在于：所述pH调节剂为氨水、二甲基乙醇胺、三乙胺、三乙醇胺中的一种或多种。

6.如权利要求1所述的低温自交联水性环氧改性丙烯酸树脂，其特征在于：所述的引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈和过氧化苯甲酰中的一种或多种；所述的溶剂为乙醇、异丙醇和丙二醇甲醚中的一种或多种。

7.权利要求1或2所述的低温自交联水性环氧改性丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1）将部分引发剂、硬单体、软单体、第一类亲水性单体、第二类亲水性单体、环氧树脂、交联单体、有机硅氧烷进行混合，得到混合溶液，混合溶液与溶解于有机溶剂的剩余引发剂反应，控制反应温度在80~83℃，继续保温2~4h；部分引发剂占引发剂总质量的70%~80%；

2)将步骤1）所得产物温度降低到40~50℃，加入pH调节剂，调节pH值为7.5~9.5，再加入二元酰肼和去离子水，过滤、出料，得到低温自交联水性环氧改性丙烯酸树脂。

8.如权利要求7所述的低温自交联水性环氧改性丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于：所述的溶解于有机溶剂的剩余引发剂是装在带回流冷凝器的反应釜，并在70~80℃保温30min后使用；所述的混合溶液是在2.5~3h内匀速滴入在溶解于有机溶剂的剩余引发剂中。

9.权利要求1或2所述的低温自交联水性环氧改性丙烯酸树脂在油墨中的应用，其特征在于：低温自交联水性丙烯酸树脂作为水性油墨连接料，直接与水性色浆、乙醇和水复配，以质量百分比计，控制油墨固含量为5%~35%。

10.根据权利要求9所述的低温自交联水性环氧改性丙烯酸树脂在油墨中的应用，其特征在于：以质量份数计，低温自交联水性环氧改性丙烯酸树脂用量为20~40份、水性色浆用量为10~20份、乙醇用量为25~35份、去离子水用量为60~80份；复配时，将低温自交联水性环氧改性丙烯酸树脂和去离子水，搅拌10min以上；加入色浆，低速搅拌5～15min以上，加入乙醇，高速搅拌10～25min，得到塑料薄膜用低温自交联水性环氧改性丙烯酸树脂油墨；低速搅拌的转速为30～100r/min；高速搅拌的转速为500～800r/min。