本發明涉及一種涂料用丙烯酸樹脂的制備方法，特別涉及一種超快干清漆用羥基丙烯酸樹脂的制備方法。
背景技術：
在汽車使用過程中，汽車涂料長期經受風吹、日曬、雨淋等惡劣的氣候條件，并時常受到飛石撞擊、意外磕碰等情況，需要進行修補。隨著我國汽車保有量的逐年增加，汽車修補涂料市場一直十分火爆。目前行業迫切要求更快的汽車修補效率、更低的涂裝能耗，這不僅能夠滿足人們快節奏的生活要求，對于環境保護也十分有利。目前汽車修補清漆的主流體系是羥基丙烯酸樹脂和多異氰酸酯固化劑構成的雙組份體系。普通修補清漆一般需要在60-80℃下烘烤30-60min，或常溫放置12h以后，涂層才能完成初步干燥，進行后續的打磨、拋光工序，造成汽車修補效率極為低下。高溫的烘烤工序也消耗了大量能源，不利于環境保護。近年來，超快干清漆在汽車修補市場備受關注和歡迎。與普通清漆相比，超快干清漆能夠在更低的溫度15-30℃、更短的時間0.5-4h內完成初始干燥，進行后續的拋光工序。超快干清漆的核心技術在于加快樹脂和固化劑的交聯速度，同時保持優良的外觀。專利zl201110098328.8制備了一種超快干羥基丙烯酸樹脂，通過引入馬來酸酐或富馬酸顯著提高了樹脂和異氰酸酯固化劑的反應速度；專利zl201310683059.0利用改性丙烯酸樹脂制備了超快干清漆，使干燥速度大幅提高，但其采用了進口品牌樹脂，成本較高。現有的超快干清漆技術方案仍存在干燥速度不夠快、成本較高等缺陷，新型的超快干技術仍有待突破。
技術實現要素：
為提高汽車修補清漆的干燥速度，提高涂裝效率，降低涂裝能耗及成本，本發明提出了一種新型的超快干清漆用羥基丙烯酸樹脂的制備方法。具體采用以下組分（以重量份計）：有機溶劑：30-50份，優選35-45份；甲基丙烯酸甲酯：5-35份，優選15-30份；甲基丙烯酸正丁酯：5-15份，優選5-10份；苯乙烯：5-35份，優選20-30份；丙烯酸正丁酯：5-20份，優選10-15份；甲基丙烯酸羥乙酯：5-20份，優選10-15份；丙烯酸羥乙酯：5-20份，優選10-15份；氨基酸改性單體：1-6份，優選3-5份；引發劑：2-6份，優選3-5份。
具體制備方法為：將有機溶劑加熱至80-160℃，而后滴加上述單體和引發劑的混合物，2.5-6小時滴完，保溫2-4小時，降溫可得到超快干清漆用羥基丙烯酸樹脂。
所述的有機溶劑為二甲苯、醋酸丁酯、乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、甲基異丁基酮、甲基異戊基酮中的一種或幾種。
所述的氨基酸改性單體是由甲基丙烯酸縮水甘油酯與谷氨酸反應制得。具體制備方法為：將重量份15份的谷氨酸溶于20份乙酸或丙酸中，加入15份的甲基丙烯酸縮水甘油酯，在5-30℃下攪拌反應2-6小時，得到氨基酸改性單體。
所述的引發劑為偶氮二異丁腈、過氧化二苯甲酰、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化二異丙苯、叔丁基過氧化-3,5,5-三甲基己酸酯、過氧化二叔丁基醚、過氧化二異丙苯醚、叔丁基過氧化氫、異丙苯過氧化氫、過氧化二叔丁基、過氧化二叔戊基中的一種或幾種。
本發明的核心技術在于制備了一種氨基酸改性單體，該單體的引入可以顯著改善羥基丙烯酸樹脂與異氰酸酯類固化劑的交聯速度，縮短干燥時間。該單體是利用甲基丙烯酸縮水甘油酯的環氧基團與谷氨酸的伯胺基反應而得，單體結構中不僅含有一個可以參與丙烯酸類單體聚合的不飽和雙鍵，還含有一個仲胺基和兩個羧基。其中仲胺基可以提供快速的交聯速度，羧基則可以催化仲胺基及羥基與異氰酸酯固化劑的反應，進一步加快交聯速度。另外，由于本方案采用的原材料來源廣泛易得，成本低廉，因而顯著降低了羥基丙烯酸樹脂的成本。利用本發明的方案制備的羥基丙烯酸樹脂輔以多異氰酸酯固化劑、稀釋劑、流平劑、催干劑，配制成超快干清漆，能夠在20℃下30min完成初步干燥，進行拋光處理，從而大幅降低干燥溫度，縮短干燥時間，并降低涂裝能耗。
具體實施方式
以下實施例旨在說明本發明，不應理解為以任何方式限制本發明。
對比實施例（未使用氨基酸改性單體）
將45份二甲苯加熱至回流溫度137℃，4小時內滴加30份甲基丙烯酸甲酯、5份甲基丙烯酸正丁酯、30份苯乙烯、10份丙烯酸丁酯、15份甲基丙烯酸羥乙酯、15份丙烯酸羥乙酯、2份甲基丙烯酸和3份過氧化苯甲酸叔丁酯的混合物，保溫3小時，降溫得到羥基丙烯酸樹脂。樹脂固含70.2%，粘度7.0pa·s。
實施例1：
將45份二甲苯加熱至回流溫度137℃，4小時內滴加30份甲基丙烯酸甲酯、5份甲基丙烯酸正丁酯、30份苯乙烯、10份丙烯酸丁酯、15份甲基丙烯酸羥乙酯、11份丙烯酸羥乙酯、4份氨基酸改性單體和3份過氧化苯甲酸叔丁酯的混合物，保溫3小時，降溫得到羥基丙烯酸樹脂。樹脂固含70.1%，粘度6.8pa·s。
實施例2：
將27份二甲苯和10份醋酸丁酯加熱至回流溫度（133℃），5小時內滴加25份甲基丙烯酸甲酯、25份苯乙烯、10份丙烯酸丁酯、10份甲基丙烯酸羥乙酯、12份丙烯酸羥乙酯、3份氨基酸改性單體和2份過氧化二苯甲酰、2份過氧化苯甲酸叔丁酯的混合物，保溫3小時，降溫得到羥基丙烯酸樹脂。樹脂固含70.3%，粘度5.0pa·s。
實施例3：
將30份二甲苯和10份丙二醇甲醚醋酸酯加熱至回流溫度（140℃），4小時內滴加30份甲基丙烯酸甲酯、10份甲基丙烯酸正丁酯、20份苯乙烯、10份丙烯酸丁酯、12份甲基丙烯酸羥乙酯、12份丙烯酸羥乙酯、3.5份氨基酸改性單體和5份過氧化二異丙苯的混合物，保溫4小時，降溫得到羥基丙烯酸樹脂。樹脂固含69.8%，粘度6.0pa·s。
實施例4：
將20份二甲苯、20份甲基異戊基酮加熱至回流溫度（138℃），4小時內滴加20份甲基丙烯酸甲酯、5份甲基丙烯酸正丁酯、30份苯乙烯、15份丙烯酸丁酯、15份甲基丙烯酸羥乙酯、10份丙烯酸羥乙酯、5份氨基酸改性單體和2份過氧化苯甲酸叔丁酯、2份過氧化二叔丁基的混合物，保溫4小時，降溫得到羥基丙烯酸樹脂。樹脂固含69.7%，粘度4.0pa·s。
將各實施例配制成超快干清漆，配方及性能見表1。
表1本發明提供的超快干清漆與普通清漆性能比較
與傳統的羥基丙烯酸樹脂相比，利用本發明的方法制備的羥基丙烯酸樹脂配制的超快干清漆，干燥速度顯著加快，干燥時間顯著縮短，并保持了漆膜良好的光澤和最終硬度。綜上所述，本發明提供的方案技術新穎，性價比高，具有很好的創新性和實用性。