一種丙烯酸鋅樹脂的合成方法
2023-05-20 12:18:21 1
一種丙烯酸鋅樹脂的合成方法
【專利摘要】本發明公開了一種丙烯酸鋅樹脂的合成方法，包括如下步驟：1）先將溶劑和含鋅化合物投入反應釜，並升溫至回流溫度；2）在回流溫度下滴加丙烯酸單體、松香和部分引發劑的混合物引發反應；3）再加入剩餘部分引發劑生成丙烯酸鋅樹脂。本發明公開的一步法合成丙烯酸鋅樹脂的方法具有生產控制簡單；原料易得；產物成份波小；減少反應步驟，降低能耗的優點。
【專利說明】一種丙烯酸鋅樹脂的合成方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種丙烯酸鋅樹脂的合成方法，具體涉及一種一步法丙烯酸鋅樹脂的合成方法。
【背景技術】
[0002]海洋汙損生物主要生長在船殼水線下部分、海岸設施、海底電纜等表面。如果海洋汙損生物在船底附著生長，會增加船體質量，同時船體的摩擦係數大大增加，影響航行速度，增加能源消耗。
[0003]20世紀70年代中期開發了有機錫自拋光防汙塗料。有機錫化合物具有廣譜殺菌性，毒殺濃度低，滲出率穩定，防汙期效長且在海水中實現自拋光等優點，因此在20世紀90年代得到了廣泛應用。但是，後來發現有機錫化合物在海水中積累會引起生物致畸。由此，國際海事組織(MO)規定，含有機錫的防汙漆的最終使用期限為2008年I月I日。因此，需要開發一種不含有機錫的防汙塗料。
[0004]目前自拋光防汙塗料用基料樹脂主要以丙烯酸銅樹脂、丙烯酸鋅樹脂、丙烯酸矽樹脂為主:如美國專利US5080892報導了採用接枝氧化鋅或氫氧化鋅合成的丙烯酸鋅樹月旨，該方法是先合成出含大量羧基的丙烯酸樹脂，再與氧化鋅或氫氧化鋅及有機羧酸反應得到一種接鋅丙烯酸樹脂。該類合成方法採用兩步法合成，工藝較為複雜，產物結構和性能穩定較差。
【發明內容】
[0005]鑑於以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在於提供一種新的丙烯酸鋅樹脂的合成方法，以克服現有技術中合成丙烯酸鋅樹脂採用兩步法工藝中存在的方法複雜，產品結構和性能穩定性較差的問題。
[0006]為了實現上述目的或者其它目的，本發明是通過以下技術方案實現的。
[0007]本發明公開了一種丙烯酸鋅樹脂的合成方法，包括如下步驟:
[0008]I)先將溶劑和含鋅化合物投入反應釜，並升溫回流溫度；
[0009]2)在回流溫度下滴加丙烯酸單體、松香和部分引發劑的混合物引發反應；
[0010]3)再加入剩餘部分引發劑生成丙烯酸鋅樹脂。
[0011]優選地，所述回流溫度為120~135°C。
[0012]優選地，步驟I)中所述含鋅化合物選自氫氧化鋅、氧化鋅、氯化鋅和硫酸鋅中的一種。
[0013]優選地，步驟I)中所述溶劑為選自二甲苯、丁醇、丙二醇甲醚和醋酸丁酯中的兩種或多種的混合物。
[0014]更優選地，步驟I)中所述溶劑選自二甲苯和丁醇的混合物，其中二甲苯和丁醇的質量比為4~1.5:1。
[0015] 優選地，步驟2)中所述丙烯酸單體為選自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸異冰片酯和丙烯酸異辛酯中的兩種或多種的混合物。
[0016]優選地，步驟2)和步驟3)中所述引發劑為過氧化物類引發劑。
[0017]優選地，所述過氧化物類引發劑選自過氧化二苯甲醯、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化二叔丁基或過氧化環己酮中的一種。
[0018]優選地，所述過氧化物類引發劑選自過氧化二苯甲醯或過氧化苯甲酸叔丁酯。
[0019]更優選地，步驟2)中加入引發劑與步驟3)中加入引發劑的質量之比為3:1。
[0020]優選地，步驟2)中反應的反應時間為至少一個小時。
[0021]優選地，步驟3)中反應的反應時間為至少一個小時。
[0022]優選地，合成所述丙烯酸樹脂的方法中各原料組分的用量如下:
[0023]
含鋅化合物5~IO份
而烯酸單體30^40份
松香5-10份
引發劑I~2份
溶劑45~55份
[0024]更優選地，所述丙烯酸單體包括4~15份的丙烯酸。
[0025]本發明公開了一種丙烯酸鋅樹脂，由上述所述的方法製備獲得。
[0026]優選地，本發明上述所述丙烯酸鋅樹脂的酸值為50~IOOmg KOH/g,固含48~52% ;數均分子量在30000~50000 ;玻璃化轉變溫度在40~52°C。
[0027]本發明還公開了上述所述的丙烯酸鋅樹脂在海洋防汙塗料領域中的應用。
[0028]本發明提供一種丙烯酸鋅樹脂一步法的合成工藝，其是將含鋅化合物與丙烯酸單體及松香在引發劑及溶劑在一定溫度條件下，同時進行酯化接枝及自由基聚合反應，合成丙烯酸鋅樹脂。
[0029]本發明公開的一步法合成丙烯酸鋅樹脂的方法的有益效果為:生產控制簡單；原料易得；產物成份波小；減少反應步驟，降低能耗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1丙烯酸鋅樹脂的紅外譜圖；其中圖1中的I為某國外品牌的丙烯酸鋅樹脂的紅外譜圖；
[0031]2為本發明實施例1中的丙烯酸鋅樹脂的紅外譜圖。
【具體實施方式】
[0032]以下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基於不同觀點與應用，在沒有背離本發明的精神下進行各種修飾或改變。
[0033]塗-4粘度是按照國標GB/T1723-93的方法測得。[0034]實施例1
[0035]本實施例中丙烯酸鋅樹脂的合成方法，包括如下步驟:
[0036]I)先將溶劑和含鋅化合物投入反應釜，並升溫至溫度為120~135°C，保持回流；
[0037]2)然後將丙烯酸單體、松香和部分引發劑的混合物加入反應釜中，並滴加到反應釜內；
[0038]3)滴加完成後反應I小時後，再加入剩餘部分引發劑，繼續保溫反應生成樹脂。
[0039]實施例1中各原料組分的配比如表1所示。
[0040]本實施例中獲得的丙烯酸鋅樹脂為透明黃色液體，其酸值為93mgK0H/g、固含量為
50.2%、粘度:180秒(塗-4杯/25°C )、數均分子量為:30815 ;玻璃化溫度為42°C。
[0041]實施例2
[0042]本實施例中丙烯酸鋅樹脂的合成方法，包括如下步驟:
[0043]I)先將溶劑和含鋅化合物投入反應釜，並升溫至溫度為120~135°C，保持回流；
[0044]2)然後將丙烯酸單體、松香和部分引發劑的混合物加入反應釜，並滴加到反應釜內；
[0045]3)滴加完成後反應I小時後，再加入剩餘部分引發劑，繼續保溫反應生成樹脂
[0046]實施例2中各原料組分的配比如表1所示。
[0047]本實施例中獲得的丙烯酸鋅樹脂為透明黃色液體，其酸值為89mgK0H/g、固含量為
51.8%、粘度:180秒(塗-4杯/25°C )、數均分子量為:48900 ;玻璃化溫度為50°C。
[0048]表1
[0049]
【權利要求】
1.一種丙烯酸鋅樹脂的合成方法，包括如下步驟: 1)先將溶劑和含鋅化合物投入反應釜，並升溫至回流溫度； 2)在回流溫度下滴加丙烯酸單體、松香和部分引發劑的混合物引發反應； 3)再加入剩餘部分引發劑生成丙烯酸鋅樹脂。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟I)中所述含鋅化合物選自氫氧化鋅、氧化鋅、氯化鋅和硫酸鋅中的一種。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟I)中所述溶劑為選自二甲苯、丁醇、丙二醇甲醚和醋酸丁酯中的兩種或多種的混合物。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟2)中所述丙烯酸單體為選自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸異冰片酯和丙烯酸異辛酯中的兩種或多種的混合物。
5.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟2)和步驟3)中所述引發劑為過氧化物類引發劑。
6.如權利要求5所 述的方法，其特徵在於，所述過氧化物類引發劑選自過氧化二苯甲醯、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化二叔丁基或過氧化環己酮中的一種。
7.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，合成所述丙烯酸樹脂的方法中各原料組分的用量如下:禽鋅化合物5~IO份W烯酸1?1.休30~40汾松+ff5-10 份發劑〗~2汾溶劑45~5 5份.》
8.一種根據權利要求1-7任一所述方法製備的丙烯酸鋅樹脂，其特徵在於，所述丙烯酸鋅樹脂的酸值為50~IOOmg KOH/g,固含量48~52%;數均分子量在30000~50000 ;玻璃化轉變溫度在40~52°C。
【文檔編號】C08F220/06GK103992447SQ201410246833
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年6月5日 優先權日:2014年6月5日
【發明者】黃雪萍, 衛賢華 申請人:上海眾取化工有限公司