專利名稱：耐指紋涂料用丙烯酸樹脂乳液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種丙烯酸樹脂乳液及其制備方法，尤其涉及一種耐指紋涂料用丙烯 酸樹脂乳液及其制備方法。
背景技術(shù)：
水性樹脂作為一種環(huán)保型涂料是當(dāng)前涂料研究和開發(fā)的熱點(diǎn)之一。常用樹脂水性 化的途徑有三(1)使樹脂成鹽溶于水(2)利用樹脂骨架結(jié)構(gòu)中的-OH或醚鍵等親水基因 使樹脂溶于水(3)依靠表面活性劑增溶而溶于水。制造水性涂料主要采用前兩種途徑，后 一種途徑則主要用于制造乳液，因此前兩種途徑制造的一般是雙組份水性樹脂，用于涂料 中需加入一定量固化劑、催化劑等加速涂料的成膜干燥，而后一種途徑制造的乳液為單組 份，不需要加入固化劑等，應(yīng)用方便。在水性涂料中，應(yīng)用最多是丙烯酸脂類，因?yàn)槠鋬?yōu)良的性能防腐、耐堿、耐水、成膜 速度快、保色性能、無污染，成為現(xiàn)代耐指紋涂料用樹脂乳液的首選。合成丙烯酸樹脂乳液 的單體有多種，由于合成工藝及單體不同，丙烯酸樹脂乳液也多種多樣，但是性能卻千差萬 別，并不是每一種丙烯酸樹脂乳液都能賦予耐指紋涂料較好的性能。在整個(gè)涂料中，成膜物 質(zhì)(即樹脂)是基礎(chǔ)，成膜物質(zhì)的種類及結(jié)構(gòu)決定了涂料中所用其他物質(zhì)的種類及用量，以 及涂料的酸堿度、成膜厚度、干化時(shí)間、耐蝕性等性能。總的說來，耐指紋涂料對(duì)丙烯酸樹脂乳液的要求，有以下幾點(diǎn)1)穩(wěn)定性。水性樹脂具備良好的離子穩(wěn)定性，否則在助劑和硅溶膠添加過程中會(huì) 產(chǎn)生破乳，儲(chǔ)存時(shí)產(chǎn)生分層、沉淀。2)外觀狀態(tài)。應(yīng)均勻體系，粘度均勻，否則會(huì)影響穩(wěn)定性、涂裝工藝和成膜外觀及厚度。3)玻璃化溫度。丙烯酸樹脂應(yīng)有一定的玻璃化溫度，低的玻璃化溫度使涂料耐高 溫性差，在涂裝連續(xù)生產(chǎn)中發(fā)生粘輥和固化不良。4)交聯(lián)速度。滿足生產(chǎn)快速固化的要求同時(shí)不能使樹脂成膜性能下降，如粉化聚 合過度。5)顆粒大小。樹脂粒徑與硅溶膠顆粒大小要匹配，目的是硅溶膠顆粒包裹樹脂并 發(fā)生交聯(lián)，如果顆粒大小不一，會(huì)影響涂料的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的所要解決的技術(shù)問題之一是提供一種耐指紋涂料用丙烯酸樹脂乳液，利 用其制備的耐指紋涂料，涂覆在鍍鋅鋼板的表面，使其表面不再粘指紋，并且該涂料環(huán)境友 好。本發(fā)明的所要解決的技術(shù)問題之二是提供上述耐指紋涂料用丙烯酸樹脂乳液的 制備方法。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
一種耐指紋涂料用丙烯酸樹脂乳液，按:重量份婁^十，由以下組分通過反應(yīng)聚合而成
甲基丙烯酸 35-40 份；
丙烯酸甲酯 5-10 份；
甲基丙烯酸ξ乙酯 30-35 份；
丙烯酸10-15 份；
引發(fā)劑0. 1-0. 2 份；
乳化劑2-4 份；
助溶劑8-12 份；
去離子水150-200 份。
具體的，在上述技術(shù)方案中
所述的引發(fā)劑可以為偶氮二異丁腈。采用偶氮二二異丁腈作為引發(fā)劑，其分解能形
成較有選擇性和奪氫能力弱的烷基自由基，不發(fā)生誘導(dǎo)分解，能較好的減少鏈段的支化，降 低分子量分布，其分解速率在各種溶劑中基本相同，都呈一級(jí)反應(yīng)，性質(zhì)穩(wěn)定等。所述的乳化劑可以為0P-10、十二烷基硫酸鈉或其混合物。0P-10是工業(yè)上使用的烷基酚聚氧乙烯醚，是一種常用的擴(kuò)散、勻染、乳化潤(rùn)濕劑； 十二烷基硫酸鈉，是一種陰離子表面活性劑，起泡力強(qiáng)，有優(yōu)良的乳化能力。所述的助溶劑選自甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、丁醇、乙二醇丁醚、環(huán)己酮、 丁酮中的任意一種或幾種。優(yōu)選的，助溶劑為乙二醇丁醚。在本發(fā)明中，從眾多的合成丙烯酸樹脂乳液的單體中，有選擇性的選取了丙烯酸 甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和丙烯酸。另外的，本發(fā)明所述耐指紋涂料用丙烯酸樹脂乳液的制備方法，由如下步驟組 成(1)將乳化劑、去離子水、引發(fā)劑、助溶劑加入反應(yīng)釜中，攪拌，升溫至70-80°C ；(2)將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和丙烯酸混合均勻，形成單 體混合物，將該單體混合物，滴加入反應(yīng)釜中；(3) 75-80 0C，保溫 0. 5-2 小時(shí)；(4)過濾出料；(5)在攪拌條件下，用中和劑中和至pH至8-9，制成丙烯酸樹脂乳液。在上述制備方法中，僅在樹脂中加入酸性基團(tuán)還是不能使其溶于水的，必須向樹 脂加入中和劑，使其與酸性基團(tuán)中和成鹽，才能使樹脂具備水溶性。加入的中和劑不但會(huì) 使丙烯酸樹脂具備水溶性，并且還會(huì)影響到樹脂的粘度、樹脂液的穩(wěn)定性、涂膜固化后性能 等。因此選擇合適的中和劑對(duì)制取性能優(yōu)良的丙烯酸樹脂乳液非常重要。本發(fā)明中，所述的中和劑優(yōu)選為氨水。氨水具有一定的堿性，且具有揮發(fā)性，這 使得既可以中和樹脂使其具有所需要的親水性，也會(huì)使樹脂成膜時(shí)，由于氨的揮發(fā)釋放 出-C00H，與添加的固化劑形成性能優(yōu)良的涂層。將本發(fā)明制備的丙烯酸樹脂乳液，加入常規(guī)的硅溶膠、蠟漿、消泡流平劑、成膜助 溶劑和去離子水，采用常規(guī)的制備方法，即可制得性能優(yōu)異的耐指紋涂料。本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾方面
1)具備良好的離子穩(wěn)定性。在助劑和硅溶膠添加過程中不會(huì)產(chǎn)生破乳，儲(chǔ)存時(shí)并 不會(huì)產(chǎn)生分層或沉淀現(xiàn)象。2)體系均勻，粘度均勻。3)具有一定的玻璃化溫度。在后續(xù)涂裝連續(xù)生產(chǎn)中不會(huì)發(fā)生粘輥現(xiàn)象和固化良 好。4)能夠滿足生產(chǎn)快速固化的要求同時(shí)不會(huì)使樹脂成膜性能下降。5)樹脂粒徑與硅溶膠顆粒大小匹配，制備的涂料的穩(wěn)定性能好。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1一種耐指紋涂料用丙烯酸樹脂乳液，按重量份數(shù)計(jì)，由以下組分通過反應(yīng)聚合而
成甲基丙烯酸甲酯35份；丙烯酸甲酯10份；甲基丙烯酸乙酯30份；丙烯酸15份；偶氮二異丁腈0. 1份；0P-103 份；乙二醇丁醚12份；去離子水150份。其制備方法，包括如下步驟(1)將0P-10、水、乙二醇丁醚、偶氮二異丁腈加入反應(yīng)釜中，攪拌，升溫至80°C ；(2)將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和丙烯酸混合均勻，形成單 體混合物，將該單體混合物，滴加入反應(yīng)釜中；(3)75°C，保溫 1.5 小時(shí);(4)過濾出料；(5)用水稀釋至30% (質(zhì)量濃度)，在攪拌條件下，用氨水中和至pH至9，制成本 發(fā)明的丙烯酸樹脂乳液。實(shí)施例2一種耐指紋涂料用丙烯酸樹脂乳液，按重量份數(shù)計(jì)，由以下組分通過反應(yīng)聚合而 成甲基丙烯酸甲酯40份；
丙烯酸甲酯5份；
甲基丙烯酸乙酯35份；
丙烯酸10份；
偶氮二異丁腈0.2份
0P-101份；
十二烷基硫酸鈉1份；
乙二醇丁醚8份；
5
去離子水200份。其制備方法，包括如下步驟(1)將十二烷基硫酸鈉、水、乙二醇丁醚、偶氮二異丁腈加入反應(yīng)釜中，攪拌，升溫 至 70 0C ；(2)將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和丙烯酸混合均勻，形成單 體混合物，將該單體混合物，滴加入反應(yīng)釜中；(3)80°C，保溫 2 小時(shí);(4)過濾出料；(5)在攪拌條件下，用氨水中和至pH至8，制成本發(fā)明的丙烯酸樹脂乳液。另外，在混合釜中加入本發(fā)明制備的丙烯酸樹脂乳液50份，攪拌速度為300r/ min,依次加入硅溶膠8份、聚乙烯蠟漿3份和聚四氟乙烯蠟漿1份、EFKA-3772和EFKA-2022 消泡流平劑各0. 1份和乙二醇丁醚4份，攪拌8分鐘，再加入去離子水40份，繼續(xù)攪拌20 分鐘，即可得到性能優(yōu)異的耐指紋涂料。毫無疑問，本發(fā)明，還可以具有多種變換及改型，并不限于上述實(shí)施方式的具體實(shí) 施例?？傊?，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)包括那些對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說顯而易見的變換 或替代以及改型。
權(quán)利要求
1.一種耐指紋涂料用丙烯酸樹脂乳液，其特征在于，按重量份數(shù)計(jì)，由以下組分通過反 應(yīng)聚合而成甲基丙烯酸甲酯35-40份； 丙烯酸甲酯 5-10份； 甲基丙烯酸乙酯30-35份； 丙烯酸10-15份；引發(fā)劑0.1-0. 2份；乳化劑2-4份；助溶劑8-12份；去離子水 150-200份。
2.如權(quán)利要求1所述的耐指紋涂料用丙烯酸樹脂乳液，其特征在于，所述的引發(fā)劑可 以為偶氮二異丁腈。
3.如權(quán)利要求1所述的耐指紋涂料用丙烯酸樹脂乳液，其特征在于，所述的乳化劑為 0P-10、十二烷基硫酸鈉或其混合物。
4.如權(quán)利要求1所述的耐指紋涂料用丙烯酸樹脂乳液，其特征在于，所述的助溶劑選 自甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、丁醇、乙二醇丁醚、環(huán)己酮、丁酮中的任意一種或幾 種。
5.如權(quán)利要求4所述的耐指紋涂料用丙烯酸樹脂乳液，其特征在于，所述助溶劑為乙二醇丁醚。
6.如權(quán)利要求1所述的耐指紋涂料用丙烯酸樹脂乳液的制備方法，其特征在于，由如 下步驟組成(1)將乳化劑、去離子水、引發(fā)劑、助溶劑加入反應(yīng)釜中，攪拌，升溫至70-80°C；(2)將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和丙烯酸混合均勻，形成單體混 合物，將該單體混合物，滴加入反應(yīng)釜中；(3)75-80°C，保溫 0. 5-2 小時(shí)；(4)過濾出料；(5)在攪拌條件下，用中和劑中和至pH至8-9。
7.如權(quán)利要求6所述的耐指紋涂料用丙烯酸樹脂乳液的制備方法，其特征在于，步驟 (5)所述的中和劑為氨水。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐指紋涂料用丙烯酸樹脂乳液及其制備方法，一種耐指紋涂料用丙烯酸樹脂乳液，其特征在于，按重量份數(shù)計(jì)，由以下組分通過反應(yīng)聚合而成甲基丙烯酸甲酯35-40份；丙烯酸甲酯5-10份；甲基丙烯酸乙酯30-35份；丙烯酸10-15份；引發(fā)劑0.1-0.2份；乳化劑2-4份；助溶劑8-12份；去離子水150-200份。本發(fā)明所得到的丙烯酸樹脂乳液，體系均勻，粘度均勻，具備良好的離子穩(wěn)定性，能夠滿足生產(chǎn)快速固化的要求同時(shí)不會(huì)使樹脂成膜性能下降。利用該丙烯酸樹脂乳液制備的耐指紋涂料，涂覆在鍍鋅鋼板的表面，使表面不再粘指紋，并且該涂料環(huán)境友好。
文檔編號(hào)C08F220/06GK102002125SQ200910194818
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2009年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日
發(fā)明者周筱禎, 汪茂軍 申請(qǐng)人:無錫市金箭造漆有限公司