低溫快幹型清漆用羥基丙烯酸樹脂及其製備方法和應用與流程

2023-05-17 19:17:01 4

本發明涉及一種低溫快幹型清漆用羥基丙烯酸樹脂，還涉及其製備方法和應用方法。

背景技術：

現有的羥基丙烯酸樹脂合成，均採用（甲基）丙烯酸羥乙酯、（甲基）丙烯酸羥丙酯做為引入羥基的單體，由於所引入的羥基反應活性不足，與異氰酸酯固化劑配伍後乾燥性差，硬度上升慢，特別是低溫條件下乾燥慢及硬度上升時間長的缺陷更為明顯。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種低溫快幹型清漆用羥基丙烯酸樹脂及其製備方法和應用方法，改善現有快幹型清漆在低溫條件下的乾燥性和提升硬度上升速度，縮短乾燥時間，提升施工效率。

本發明所要解決的技術問題通過以下技術方案予以實現：

低溫快幹型清漆用羥基丙烯酸樹脂，製備其的原料含有以下重量份數的組分：

高活性羥基單體20-25份；

溶劑36-42份；

芳香族單體15-20份；

甲基丙烯酸類單體組合15-25份；

引發劑2-5份；

催幹劑0.01-0.1份。製備原料還可以包含本領域常規的助劑，如香精等。

進一步的，所述的高活性羥基單體為甲基丙烯酸羥己酸乙酯。

進一步的，所述的甲基丙烯酸羥己酸乙酯的分子結構為

。此單體所帶羥基由於空間位阻小，具有非常高的反應活性。

進一步的，所述的溶劑由以下重量份數組分組成：醋酸丁酯10-15份、丙二醇甲醚醋酸酯25-30份。

進一步的，所述的芳香族單體為苯乙烯或α-甲基苯乙烯。

進一步的，所述的甲基丙烯酸類單體組合由以下重量份數組分組成：甲基丙烯酸2-5份、甲基丙烯酸異冰片酯5-15份、甲基丙烯酸仲丁酯3-8份，或甲基丙烯酸2-5份、甲基丙烯酸異冰片酯5-15份、甲基丙烯酸叔丁酯3-8份。此產品全部採用甲基丙烯酸類單體，目的在於保證產品有較高的玻璃化轉變溫度，進而提供產品在低溫條件下有較好的硬度上升速率。

進一步的，所述的引發劑為自由基聚合引發劑。自由基聚合引發劑為常規市售的自由基聚合引發劑。

進一步的，所述的催幹劑由二月桂酸二丁基錫、異辛酸鋯、金屬鉍、叔胺的至少一種組成。

一種所述的低溫快幹型清漆用羥基丙烯酸樹脂的製備方法，包括以下步驟：

a.將溶劑投入反應釜內，升溫至130℃-150℃；

b.滴加高活性羥基單體、芳香族單體和甲基丙烯酸酯類單體組合，滴加時間為3-4小時，反應釜內的溫度控制在130℃-150℃；

c.滴加完畢後，在130℃-150℃的溫度下保溫2.0-3.0小時；

d.補加引發劑，再保溫反應3.0-4.0小時；

e.而後降溫至80℃以下，加入複合催幹劑，攪拌均勻後過濾得到產物。

一種低溫快幹型清漆，包含以下重量份數組分：

所述的低溫快幹型清漆用羥基丙烯酸樹脂70-80份；

流平劑0.4~0.6份；

催化劑0.01~0.03份；

溶劑20-30份；

本配方還可以加入本領域常規的其它助劑。

所述的低溫快幹型清漆的應用，應用於與異氰酸酯固化劑搭配固化。

本發明具有如下有益效果：

通過採用高活性羥基單體與常規的甲基丙烯酸單體進行自由基聚合，引入高活性的羥基結構，同時搭配高效的複合催幹劑，有效地提升製得的羥基丙烯酸樹脂的低溫乾燥性和縮短硬度上升時間。所制低溫快幹型清漆用羥基丙烯酸樹脂，應用於與異氰酸酯固化劑配伍的快幹清漆，具有在低溫條件下乾燥快、硬度上升時間短、良好的施工性能和漆膜外觀的特點。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明進行詳細的說明，實施例僅是本發明的優選實施方式，不是對本發明的限定。

實施例1

低溫快幹型清漆用羥基丙烯酸樹脂，由以下重量份數的組分製備而成：

甲基丙烯酸羥己酸乙酯23份；

醋酸丁酯15份；

丙二醇甲醚醋酸酯25份；

苯乙烯15份；

甲基丙烯酸仲丁酯5份；

甲基丙烯酸4份；

甲基丙烯酸異冰片酯10份；

二月桂酸二丁基錫0.01份、異辛酸鋯0.01份、有機鉍0.02份和叔胺0.02份；

自由基聚合引發劑3份。

具體製備方法包括以下步驟：

a.將醋酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯投入反應釜內，升溫至130℃-150℃；

b.滴加甲基丙烯酸羥己酸乙酯、苯乙烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸仲丁酯和自由基聚合引發劑，滴加時間為3-4小時，反應釜內的溫度控制在130℃-150℃；

c.滴加完畢後，在130℃-150℃的溫度下保溫2.0-3.0小時；

d.補加自由基聚合引發劑，再保溫反應3.0-4.0小時；

e.而後降溫至80℃以下，加入二月桂酸二丁基錫、異辛酸鋯、有機鉍和叔胺，攪拌均勻後過濾得到產物。

實施例2

低溫快幹型清漆用羥基丙烯酸樹脂，由以下重量份數的組分製備而成：

甲基丙烯酸羥己酸乙酯23份；

醋酸丁酯15份；

丙二醇甲醚醋酸酯25份；

α-甲基苯乙烯15份；

甲基丙烯酸仲丁酯2份；

甲基丙烯酸4份；

甲基丙烯酸異冰片酯10份；

二月桂酸二丁基錫0.01份、異辛酸鋯0.01份、有機鉍0.02份和叔胺0.02份；

自由基聚合引發劑3份。

具體製備方法，包括以下步驟：

a.將醋酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯投入反應釜內，升溫至130℃-150℃；

b.滴加甲基丙烯酸羥己酸乙酯、苯乙烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸仲丁酯和自由基聚合引發劑，滴加時間為3-4小時，反應釜內的溫度控制在130℃-150℃；

c.滴加完畢後，在130℃-150℃的溫度下保溫2.0-3.0小時；

d.補加自由基聚合引發劑，再保溫反應3.0-4.0小時；

e.而後降溫至80℃以下，加入二月桂酸二丁基錫、異辛酸鋯和金屬鉍，攪拌均勻後過濾得到產物。

實施例3

低溫快幹型清漆用羥基丙烯酸樹脂，由以下重量份數的組分製備而成：

甲基丙烯酸羥己酸乙酯23份；

醋酸丁酯15份；

丙二醇甲醚醋酸酯25份；

苯乙烯15份；

甲基丙烯酸叔丁酯5份；

甲基丙烯酸4份；

甲基丙烯酸異冰片酯10份；

二月桂酸二丁基錫0.01份、異辛酸鋯0.01份、有機鉍0.02份和叔胺0.02份；

自由基聚合引發劑4份。

具體製備方法，包括以下步驟：

a.將醋酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯投入反應釜內，升溫至130℃-150℃；

b.滴加甲基丙烯酸羥己酸乙酯、苯乙烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸叔丁酯和自由基聚合引發劑，滴加時間為3-4小時，反應釜內的溫度控制在130℃-150℃；

c.滴加完畢後，在130℃-150℃的溫度下保溫2.0-3.0小時；

d.補加自由基聚合引發劑，再保溫反應3.0-4.0小時；

e.而後降溫至80℃以下，加入二月桂酸二丁基錫、異辛酸鋯和叔胺，攪拌均勻後過濾得到產物。

對比例1

普通型清漆用羥基丙烯酸樹脂，由以下重量份數的組分製備而成：

丙烯酸羥丙酯13.5份；

醋酸丁酯15份；

丙二醇甲醚醋酸酯25份；

苯乙烯15份；

甲基丙烯酸丁酯10份；

丙烯酸4份；

甲基丙烯酸甲酯16份；

自由基聚合引發劑3.5份。

具體製備方法包括以下步驟：

a.將醋酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯投入反應釜內，升溫至130℃-150℃；

b.滴加丙烯酸羥丙酯、苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯和自由基聚合引發劑，滴加時間為3-4小時，反應釜內的溫度控制在130℃-150℃；

c.滴加完畢後，在130℃-150℃的溫度下保溫2.0-3.0小時；

d.補加自由基聚合引發劑，再保溫反應3.0-4.0小時；

e.而後降溫至80℃以下，攪拌均勻後過濾得到產物。

對比例2

普通型清漆用羥基丙烯酸樹脂，由以下重量份數的組分製備而成：

甲基丙烯酸羥乙酯13.5份；

醋酸丁酯15份；

丙二醇甲醚醋酸酯25份；

苯乙烯13份；

甲基丙烯酸丁酯18份；

丙烯酸4份；

甲基丙烯酸甲酯10份；

自由基聚合引發劑3.5份。

具體製備方法包括以下步驟：

a.將醋酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯投入反應釜內，升溫至130℃-150℃；

b.滴加甲基丙烯酸羥乙酯、苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯和自由基聚合引發劑，滴加時間為3-4小時，反應釜內的溫度控制在130℃-150℃；

c.滴加完畢後，在130℃-150℃的溫度下保溫2.0-3.0小時；

d.補加自由基聚合引發劑，再保溫反應3.0-4.0小時；

e.而後降溫至80℃以下，攪拌均勻後過濾得到產物。

用本發明的實施例1、2、3製備的羥基丙烯酸樹脂及對比例1、2製備的丙烯酸樹脂以製備快幹型清漆，其製備配方和方法如下：

配方：

樹脂75份

byk306流平劑0.2~0.3份；

byk358n流平劑0.2~0.3份；

二月桂酸二丁基錫0.01~0.03份；

二甲苯15份；

醋酸丁酯10份。

以上均為重量份。

將樹脂和溶劑二甲苯、醋酸丁酯加入容器中，500~800轉/分鐘攪拌5分鐘，加入byk306流平劑、byk358n流平劑、二月桂酸二丁基錫，1000~1200轉/分鐘高速攪拌20分鐘。

上述快幹型清漆在與科思創desmodurn3390聚氨酯固化劑配伍後，在施工溫度10℃條件下，按相關國標或行業測試標準測試項目進行塗裝測試，其性能結果如表1所示：

表1塗裝性能測試結果

如表1所示，本發明製備的低溫快幹型清漆用羥基丙烯酸樹脂，在與異氰酸酯固化劑配伍製得快幹清漆，其漆膜除了具備現有快幹型清漆的基本性能外，還具有在低溫條件下更快的乾燥速度和硬度上升速度，可明顯縮短乾燥時間，提升施工效率。

以上所述實施例僅表達了本發明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制，但凡採用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術方案，均應包括在本發明權利要求的保護範圍之內。