[发明专利]含有酐基官能团的固体聚丙烯酸酯类树脂及其制备和使用方法

说明书

本发明的目的是提供一种含有酐基官能团的固体聚丙烯酸酯类树脂及其制备和使用方法。本发明的树脂以不饱和酐基功能单体、甲基丙烯酸酯类单体、丙烯酸酯类单体、丙烯酸异冰片酯和/或甲基丙烯酸异冰片酯、以及苯乙烯和/或叔碳酸乙烯酯单体为原料，采用自由基溶液聚合方法共聚而成。该树脂与固体环氧树脂或混合型环氧树脂体系、TGIC粉末涂料体系、HAA粉末涂料体系配套使用，提供固化、消光、消除漆膜缺陷等一系列功能。

技术领域

本发明属于粉末涂料材料合成技术领域，特别涉及一种含有酐基官能团的固体聚丙烯酸酯类树脂及其制备和使用方法。

背景技术

羧基型固体聚丙烯酸酯树脂是粉末涂料中重要的功能应用粉末，与羟基型聚酯树脂、环氧及混合环氧型树脂、环氧型丙烯酸树脂等配套使用，提供固化、消光等功能，尤其是固体丙烯酸酯树脂良好的装饰性、抗老化性、高硬度及抗划伤性能，使其成为粉末涂料中一类不可替代的组分，其常规合成方法是采用自由基溶液聚合的方法，将丙烯酸、甲基丙烯酸类羧基型功能单体与硬单体（甲基丙烯酸酯类、（甲基）丙烯酸-异丙片酯类、苯丙烯等）、软单体（丙烯酸酯类）按照一定比例混配，在自由基引发条件下进行溶液混合，最后将溶剂蒸出后得到符合要求的不同酸值和软化点的固体羧基型聚丙烯酸酯类粉末，但是此类树脂由于自身结构性问题存在以下三大缺陷：

1、由于其中含有羧基等高极性官能团，树脂粘度高，尤其是高酸值（AV＞100）品种更是如此，给其生产和应用带来了诸多限制；2、由于羧基的反应活性低、及其与羟基官能团反应时生成小分子水，加热固化时受热逸出，影响其固化温度和时间窗口（需要高温烘烤和更长的烘烤时间）及漆膜表观（容易产生针孔、弹坑等漆膜缺陷）；3、由于羧基的反应活性及其在聚丙烯酸酯类树脂聚合物中的分布特点影响了其消光、固化效果，不能用于生产极低光泽及死光的粉末涂料品种。

发明内容

本发明的目的是提供一种含有酐基官能团的固体聚丙烯酸酯类树脂及其制备和使用方法。酸酐型固体聚丙烯酸酯树脂的合成方法，未见专利和文献报道。该树脂与固体环氧树脂或混合型环氧树脂体系、TGIC粉末涂料体系、HAA粉末涂料体系配套使用，提供固化、消光、消除漆膜缺陷等一系列功能。

本发明的技术方案之一为，一种含有酐基官能团的聚丙烯酸酯类树脂，以不饱和酐基功能单体、甲基丙烯酸酯类单体、丙烯酸酯类单体、丙烯酸异冰片酯和/或甲基丙烯酸异冰片酯、以及苯乙烯和/或叔碳酸乙烯酯单体为原料，采用自由基溶液聚合方法共聚而成。

进一步的，上述含有酐基官能团的丙烯酸酯类树脂，各种单体的质量百分比如下，总量为100%：

不饱和酐基功能单体：10~40%；

丙烯酸异冰片酯和/或甲基丙烯酸异冰片酯：10~30%；

苯乙烯和/或叔碳酸乙烯酯单体：10~25%；

甲基丙烯酸酯类单体：20~40%；

丙烯酸酯类单体：15~30%；

其中，所述不饱和酐基功能单体为纳迪克酸酐，甲基纳迪克酸酐，四氢苯酐、衣康酸酐和马来酸酐及上述化合物的衍生物中的一种或多种的混合物；

所述甲基丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸正丙酯，甲基丙烯酸异丙酯，甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯中的一种或多种的混合物；

所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸正丁酯，丙烯酸异辛酯中的一种或多种的混合物。

进一步的，上述含有酐基官能团的聚丙烯酸酯类树脂，树脂的酸值：20-200mg·KOH/g，玻璃化温度：45-80℃，软化点：50-130℃，粘度为2500-6000mPa·s（190℃）。

进一步的，上述含有酐基官能团的聚丙烯酸酯类树脂，树脂粉末为透明、白色或淡黄色。

本发明的技术方案之二为，上述含有酐基官能团的聚丙烯酸酯类树脂的制备方法，包括如下步骤：

1）将溶剂在氮气保护下，加热到85~120℃；