專利名稱：一種水溶性含氟丙烯酸樹脂的制備方法及應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及高分子涂料制備領域，尤其涉及ー種水溶性漢服丙烯酸樹脂的制備方法及應用。
背景技術：
在涂料應用領域，氟碳樹脂因其以牢固的碳-氟鍵為骨架，同其他樹脂相比，耐熱性、耐化學品性、耐寒性、低溫柔韌性、耐候性和電性能等均較好，且由于其結晶性好，故具有不黏附性、不濕潤性而被廣泛應用于建筑金屬型材、鋁單板等基材的涂裝。然而，傳統的 基于氟碳樹脂的氟碳漆，多數都是以來自于石油的各種有機溶劑為稀釋劑，涂裝后占油漆體積50%以上的有機溶劑變成有害氣體散發于空氣中。造成嚴重的大氣環境污染，同時浪費大量的不可再生的石油資源。近年來，隨著環境質量越來越多的被人們關注，ー種成本相對合理化而又節能、無污染的水溶性樹脂越來越受到推祟，并以迅猛之勢發展。基于水溶性樹脂的水性金屬漆以水為稀釋劑，不含或含極少量有機溶劑，涂裝后揮發于大氣中的是水蒸氣，對人體和環境不會造成任何傷害，屬于綠色環保，資源節約型產品。目前，比較常用的水溶性樹脂主要包括水溶性丙烯酸樹脂等。而一般傳統的水溶性丙烯酸樹脂的耐鹽霧、耐老化、耐酸堿等性能遠遠不及氟碳樹脂，而性能優異的產品價格又相對較高。因此，極為有必要對水溶性丙烯酸酯進行改性，使其綜合性能接近氟碳樹脂的同時，較好的保持丙烯酸樹脂優異的性價比。
發明內容
本發明的ー個目的在于針對目前涂料用樹脂的的不足，提出ー種耐老化性、耐候性、耐化學藥品性好，無毒、無臭、不燃的水溶性含氟丙烯酸樹脂的制備方法。本發明的的另ー個目的在于提供上述方法制備的水溶性含氟丙烯酸樹脂在涂料中的應用。為達到上述目的，本發明是通過在丙烯酸單體自由基聚合和酯化過程中引入可聚合的含氟單體來實現的，具體方案如下
ー種水溶性含氟丙烯酸樹脂的制備方法，包括預先在反應器中加入丙烯酸單體、含氟単體、鏈轉移劑、引發劑和有機溶劑，進行自由基聚合反應和酯化反應，然后用中和劑中和，得到水溶性含氟丙烯酸樹脂。上述方法制備中，以重量份數計加入到反應器中的丙烯酸單體為24 53份，含氟單體為8 22份，鏈轉移劑為0. 4 0. 8份，引發劑為0. 3 0. 7份，有機溶劑為30 60份，中和劑為4 12份。上述丙烯酸單體為甲基丙烯酸甲酷、丙烯酸丁酷、甲基丙烯酸、丙烯酸羥こ酯中的ー種或多種。
上述含氟單體為甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟丁酯中的至少ー種。上述鏈轉移劑為巰基こ醇、十二烷基硫醇中的至少ー種。上述引發劑為過氧化(ニ)苯甲酰(BPO)、偶氮ニ異丁腈(AIBN)中的至少ー種。上述有機溶劑為丙ニ醇單丁醚或ニこニ醇單丁醚中的至少ー種。上述中和劑為 胺類中和剤，所述胺類中和劑為為三こ胺或N，N-ニ甲基こ醇胺中的至少ー種。上述方法制備中，其具體步驟為
1)往反應器中加入有機溶劑10 20份；甲基丙烯酸甲酯I 2份；丙烯酸丁酯0.35 I份；含氟單體0. 7 I. 5份；甲基丙烯酸0. 2 0. 35份；丙烯酸羥こ酯0. 2 0. 35份；鏈轉移劑0. 03 0. 05份；引發劑0. I 0. 15份，升溫至70 85°C反應10 30分鐘，上述份為重量計；
2)往滴加器內，加入有機溶劑20-40份；甲基丙烯酸甲酯13 24份；丙烯酸丁酯4 15 ;含氟單體8 20份；甲基丙烯酸3 5份；丙烯酸羥こ酯3 5份；鏈轉移劑0. 4 0. 7份；引發劑0. 3 0. 5份，攪拌均勻，于3 4小時內滴加至反應器內，在70 85°C下繼續保溫I小吋，降溫至50 60°C，上述份為重量計；
3)加入胺類中和劑中和，得到水溶性含氟丙烯酸樹脂。采用本發明的方法制備所得水溶性含氟丙烯酸樹脂，耐老化性、耐候性、耐化學藥品性好，可用于在涂料中。與現有技術相比，本發明具有以下有益效果
I)通過在丙烯酸單體自由基聚合和酯化過程中引入可聚合的含氟單體，形成牢固的碳-氟鍵，與傳統的水溶性丙烯酸樹脂相比，具有更加優異的耐熱性、耐化學品性、耐寒性、低溫柔韌性、耐候性和電性能。2)以丙烯酸單體為主要原料，并且制得的水溶性丙烯酸樹脂的性能與傳統的氟碳樹脂接近，性價比高。3)丙烯酸單體、含氟丙烯酸単體等先在反應器內低濃度進行自由基聚合和酯化反應，然后逐步滴加滴加器內的高濃度反應混合物，使得自由基聚合更加充分，原料利用率高，節約成本。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明提供的ー種水溶性含氟丙烯酸樹脂的制備方法及應用進行說明，但具體實施例并不對本發明做任何限定。特別地，為更好闡述本發明的提供的一種含氟丙烯酸樹脂的制備方法的具體實施方式
，下面表I給出不同制備方法實施例的配方。表I.水溶性含氟丙烯酸樹脂制備方法實施例配方(按重量份數計)
權利要求
1.ー種水溶性含氟丙烯酸樹脂的制備方法，其特征在于，該方法是預先在反應器中加入丙烯酸單體、含氟單體、鏈轉移劑、引發劑和有機溶劑，進行自由基聚合反應和酯化反應，然后用中和劑中和，得到水溶性含氟丙烯酸樹脂，其中，按重量計，所述丙烯酸單體為24 53份，所述含氟單體為8 22份，所述鏈轉移劑為0. 4 0. 8份，所述引發劑為0. 3 0. 7份，所述有機溶劑為30 60份，所述中和劑為4 12份。
2.根據權利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述丙烯酸單體為甲基丙烯酸甲酷、丙烯酸丁酷、甲基丙烯酸、丙烯酸羥こ酯中的ー種或多種。
3.根據權利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述含氟單體為甲基丙烯酸六氟丁酷、丙烯酸六氟丁酯中的至少ー種。
4.根據權利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述鏈轉移劑為巰基こ醇、十二烷基硫醇中的至少ー種。
5.根據權利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述引發劑為過氧化苯甲酰、偶氮ニ異丁腈中的至少ー種。
6.根據權利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑為丙ニ醇單丁醚或ニこニ醇單丁醚中的至少ー種。
7.根據權利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述中和劑為胺類中和剤，所述胺類中和劑為為三こ胺或N，N-ニ甲基こ醇胺中的至少ー種。
8.根據權利要求I所述的制備方法，其特征在于，該方法的具體步驟為 往反應器中加入有機溶劑10 20份；甲基丙烯酸甲酯I 2份；丙烯酸丁酯0. 35 I份；含氟單體0. 7 I. 5份；甲基丙烯酸0. 2 0. 35份；丙烯酸羥こ酯0. 2 0. 35份；鏈轉移劑0. 03 0. 05份；引發劑0. I 0. 15份，升溫至70 85°C反應10 30分鐘； 往滴加器內，加入有機溶劑20-40份；甲基丙烯酸甲酯13 24份；丙烯酸丁酯4 15 ；含氟單體8 20份；甲基丙烯酸3 5份；丙烯酸羥こ酯3 5份；鏈轉移劑0. 4 0. 7份；引發劑0. 3 0. 5份，攪拌均勻，于3 4小時內滴加至反應器內，在70 85°C下繼續保溫I小時，降溫至50 60°C ; 加入胺類中和劑中和，得到水溶性含氟丙烯酸樹脂。
9.權利要求I所述方法制備所得的水溶性含氟丙烯酸樹脂在涂料中的應用。
全文摘要
本發明涉及了一種水溶性含氟丙烯酸樹脂的制備方法及應用，它是由丙烯酸單體、含氟單體和功能性單體自由基共聚得到，其參與反應的單體及用量按重量計如下甲基丙烯酸甲酯15～25份；丙烯酸丁酯5～15份；含氟丙烯酸單體10～20份；甲基丙烯酸3～5份；丙烯酸羥乙酯3～5份；鏈轉移劑0.4～0.8份；引發劑0.3～0.7份；胺類中和劑4～12份；有機溶劑50份。此樹脂與水性氨基樹脂配合使用，使用前用水稀釋，主要應用于建筑金屬型材的涂裝，使用時揮發物大部分為水，為環保型產品。
文檔編號C09D133/14GK102617783SQ201210101478
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月10日 優先權日2012年4月10日
發明者劉濤, 趙志輝 申請人:廣東銀洋樹脂有限公司