[发明专利]一种羟基丙烯酸乳液及其制备方法、一种双组份木器漆

说明书

本发明公开一种羟基丙烯酸乳液及其制备方法、一种双组份木器漆。以所述乳液干重为基准，包括以下组分的单体制备：对乙酰氧基苯乙烯35‑75wt%，α,β‑不饱和酸单体0‑10wt%，丙烯酸酯类单体15‑65wt%。所述丙烯酸乳液的制备方法如下：首先，聚合丙烯酸酯单体和酸单体，然后将反应体系中和至中性，再聚合对乙酰氧基苯乙烯和丙烯酸酯单体，聚合结束，加入碱性物质水解乙酰基得到羟基，制备得到高羟丙烯酸乳液。所制备的高羟丙烯酸乳液与水性聚氨酯固化剂搭配制备的漆膜具有高硬度（铅笔硬度至少2H）、高耐化学品性等特点，可应用于高端水性木器漆双组份漆，取代传统溶剂型双组份聚氨酯涂料。

技术领域

本发明涉及丙烯酸乳液领域，具体涉及一种羟基丙烯酸乳液及其制备方法，以及木器漆。

背景技术

随着环保要求越来越高，水性木器涂料取代溶剂型木器涂料势在必行，其中溶剂型双组份聚氨酯涂料占据木器漆市场最大的份额，它具有干燥速度快、高硬度、高丰满度及耐化学品性优异等特点。而目前市场较成熟的水性单组份木器漆涂料在耐性、硬度上相差甚远。

目前市面上的水性双组份木器涂料的成膜树脂可以分为两大类：一类是羟基丙烯酸乳液，它具有干燥速度快、良好的耐化学品性的特点，但硬度和耐性仍远不及溶剂型双组份涂料；另一类是羟基丙烯酸分散体，它具有高丰满度和较高的硬度，但干燥速度慢，并且仍含部分溶剂。CN108003303A公布了一种木器漆用水性羟基丙烯酸乳液，通过引入交联单体，提高漆膜的硬度，但仍达不到H以上的铅笔硬度；CN107434842A以低分子量的丙烯酸树脂水溶液合成羟基丙烯酸乳液，但仍不及溶剂型双组份的硬度和耐化学品性，这归因于其交联密度不足，因为乳液聚合过程引入大量亲水性的羟基丙烯酸酯单体，会造成大量亲水单体水相自聚，乳液破乳，难以制备高羟基含量的丙烯酸乳液。

传统乳液聚合过程若使用大量的亲水羟基丙烯酸类单体，会发生水相自聚，导致乳液聚合过程会产生大量的渣。

因此，需要开发一种高羟含量的丙烯酸乳液，搭配水性异氰酸酯固化剂，获得高交联密度的漆膜，从而达到溶剂型双组份聚氨酯涂料的性能。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种羟基丙烯酸乳液及其制备方法。在乳液聚合过程中使用大量的疏水单体对乙酰氧基苯乙烯，从而不影响乳液聚合，当聚合结束，加入碱性物质将乙酰氧基水解为羟基，从而制备高羟基含量的丙烯酸乳液。还提供一种双组份木器漆，形成的漆膜交联密度更高，更加致密，因此漆膜硬度高，耐性好。

根据第一个方面，提供一种羟基丙烯酸乳液，以所述乳液干重(或所有单体总重量)为基准，包括以下组分的单体制备：

对乙酰氧基苯乙烯 35wt％-75wt％，优选45wt％-65wt％；

α,β-不饱和酸单体 0wt％-10wt％，优选1wt％-5wt％；

丙烯酸酯单体 15wt％-65wt％，优选30wt％-50wt％。

本发明所述的丙烯酸酯单体选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸月桂基酯、(甲基)丙烯酸十八酯中的一种或多种。

本发明所述α,β-不饱和酸单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、马来酸中的一种或多种，优选甲基丙烯酸。

根据第二个方面，提供上述羟基丙烯酸乳液的制备方法，包括如下步骤：

(1)将水和乳化剂加入到反应釜中，开启搅拌和加热；

(2)开始滴加混合均匀的丙烯酸酯单体和α,β-不饱和酸单体及引发剂；

(3)滴加结束后加入碱性中和剂调整反应体系为中性；