本發(fā)明屬于丙烯酸樹脂粉末涂料，具體涉及一種生物質(zhì)溶劑中制備粉末涂料用gma型丙烯酸樹脂的方法。

背景技術(shù)：

1、gma型丙烯酸樹脂粉末涂料因具有良好的保色保光性、極佳的耐候性和附著力，適用于戶外大面積的涂裝，廣泛應(yīng)用于門窗、辦公家具、廚衛(wèi)等用品的涂覆，在汽車領(lǐng)域也深受青睞。

2、隨著人們對環(huán)境保護(hù)觀念的逐步增強(qiáng)，政府對揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)限制的不斷加嚴(yán)，粉末涂料也逐漸偏向于綠色生產(chǎn)。但是目前，gma型丙烯酸樹脂的制備大部分仍在使用傳統(tǒng)的石油基有機(jī)溶劑，如甲苯、二甲苯等，生產(chǎn)過程易釋放有毒有害氣體，危害環(huán)境健康。

3、本發(fā)明創(chuàng)新地采用生物質(zhì)溶劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)有機(jī)溶劑參與gma型丙烯酸樹脂粉末涂料的制備，不僅順應(yīng)國家綠色生產(chǎn)的號召，也是粉末涂料綠色生產(chǎn)的嘗試，有著很大的商業(yè)化潛力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于使用生物質(zhì)溶劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)有機(jī)溶劑制備粉末涂料用gma型丙烯酸樹脂(gma型丙烯酸粉末涂料樹脂)；本發(fā)明路線得到的gma型丙烯酸樹脂用于粉末涂料中，可達(dá)到市售粉末涂料成膜樹脂的標(biāo)準(zhǔn)要求，涂層具有良好的抗沖擊性能和附著力，實(shí)現(xiàn)了gma型丙烯酸樹脂的綠色制備。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

3、一種生物質(zhì)溶劑中制備粉末涂料用gma型丙烯酸樹脂的方法，包括下述步驟：

4、(1)向反應(yīng)器中加入生物質(zhì)溶劑并用氮?dú)夤呐莩鯕猓瑪嚢杓訜嶂?00～140℃，將(甲基)丙烯酸烷基酯單體、甲基丙烯酸縮水甘油酯、苯乙烯基單體、引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑混合均勻，經(jīng)氮?dú)夤呐莩鹾螅徛渭拥椒磻?yīng)容器中，滴加完畢后反應(yīng)0.5h～1.5h；

5、(2)繼續(xù)添加剩余引發(fā)劑與生物質(zhì)溶劑的混合溶液，在10min內(nèi)滴加完畢，反應(yīng)1.5h～2.5h；

6、(3)反應(yīng)結(jié)束，開始減壓蒸餾除去溶劑，待反應(yīng)體系溫度到達(dá)170～190℃時(shí)停留1.5h～2.5h，然后解除真空，放料冷卻。

7、本發(fā)明在生物質(zhì)溶劑中，以(甲基)丙烯酸烷基酯單體、甲基丙烯酸縮水甘油酯、苯乙烯基單體為原料，在引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑作用下，制備得到gma丙烯酸樹脂。

8、作為優(yōu)選，所述(甲基)丙烯酸烷基酯單體、甲基丙烯酸縮水甘油酯、苯乙烯基單體為原料組成，其中，(甲基)丙烯酸烷基酯單體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50～60％、甲基丙烯酸縮水甘油酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25～30％、苯乙烯基單體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15～20％。

9、作為優(yōu)選，所述生物質(zhì)溶劑為乳酸乙酯、γ-戊內(nèi)酯、乙酰丙酸、2-甲基四氫呋喃、異山梨醇二甲醚、2,5-二甲基呋喃、乙氧基甲基糠醛、二氫左旋葡萄糖酮、1,4-戊二醇、乙酰丙酸烷基酯、4-異丙基甲苯、琥珀酸二乙酯中的任意一種；生物質(zhì)溶劑為原料總質(zhì)量的60～100％。

10、作為優(yōu)選，所述(甲基)丙烯酸烷基酯單體為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸十二酯、丙烯酸十八酯，丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸異冰片酯、丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯中的一種或多種以任意比例混合。

11、作為優(yōu)選，所述苯乙烯基單體為甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、二乙基苯乙烯、三乙基苯乙烯、丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、己基苯乙烯、庚基苯乙烯、辛基苯乙烯中的一種。

12、作為優(yōu)選，所述引發(fā)劑為過氧化二苯甲酰、過氧化-2-乙基已酸叔丁酯、1,1-二叔丁基過氧化環(huán)己烷、過氧化苯甲酸叔丁酯、2,5-二叔丁基過氧化-2,5-二甲基已烷、二叔丁基過氧化物中的一種。

13、作為優(yōu)選，引發(fā)劑占原料總重量3～8％。

14、作為優(yōu)選，所述的鏈轉(zhuǎn)移劑為丙烯酸異丁酯、正十二烷基硫醇、α-甲基苯乙烯二聚體中的一種。

15、作為優(yōu)選，鏈轉(zhuǎn)移劑占原料總重量的0.05～0.2％。

16、作為優(yōu)選，制備得到的gma型丙烯酸樹脂的環(huán)氧當(dāng)量在510～590g/當(dāng)量，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為35～50℃，數(shù)均分子量為4000～13000，分子量分布為1.3～1.5。本發(fā)明制備得到的gma型丙烯酸樹脂

17、本發(fā)明的有益效果在于：

18、(1)本發(fā)明采用生物質(zhì)溶劑替代傳統(tǒng)有毒有害溶劑，使用生物質(zhì)溶劑制備得到的粉末涂料用gma型丙烯酸樹脂，其與市售粉末涂料擁有相似性能特點(diǎn)；本發(fā)明得到的樹脂不僅在噴涂等使用過程中無vocs的排放，在生產(chǎn)過程中放也不會出現(xiàn)排放vocs的現(xiàn)象；這使得粉末涂料成為一種環(huán)保的涂料選擇，有助于減少大氣污染和對人體健康的影響。

19、(2)本發(fā)明使用生物質(zhì)溶劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)有機(jī)溶劑，參與gma型粉末涂料樹脂的合成，實(shí)現(xiàn)了gma型丙烯酸樹脂的綠色制備；得到的gma型丙烯酸粉末涂料樹脂的環(huán)氧當(dāng)量在510～590g/當(dāng)量，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為35～50℃，數(shù)均分子量為4000～13000，分子量分布為1.3～1.5；將得到的gma型丙烯酸樹脂用于粉末涂料中，效果可達(dá)到市售粉末涂料成膜樹脂的標(biāo)準(zhǔn)要求，涂層具有良好的抗沖擊性能和附著力。

技術(shù)特征：

1.一種生物質(zhì)溶劑中制備粉末涂料用gma型丙烯酸樹脂的方法，其特征在于包括下述步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述生物質(zhì)溶劑中制備粉末涂料用gma型丙烯酸樹脂的方法，其特征在于：所述(甲基)丙烯酸烷基酯單體、甲基丙烯酸縮水甘油酯、苯乙烯基單體為原料組成，其中，(甲基)丙烯酸烷基酯單體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50～60％、甲基丙烯酸縮水甘油酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25～30％、苯乙烯基單體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15～20％。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述生物質(zhì)溶劑中制備粉末涂料用gma型丙烯酸樹脂的方法，其特征在于：所述生物質(zhì)溶劑為乳酸乙酯、γ-戊內(nèi)酯、乙酰丙酸、2-甲基四氫呋喃、異山梨醇二甲醚、2,5-二甲基呋喃、乙氧基甲基糠醛、二氫左旋葡萄糖酮、1,4-戊二醇、乙酰丙酸烷基酯、4-異丙基甲苯、琥珀酸二乙酯中的任意一種；生物質(zhì)溶劑為原料總質(zhì)量的60～100％。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述生物質(zhì)溶劑中制備粉末涂料用gma型丙烯酸樹脂的方法，其特征在于：所述(甲基)丙烯酸烷基酯單體為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸十二酯、丙烯酸十八酯，丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸異冰片酯、丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯中的一種或多種以任意比例混合。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述生物質(zhì)溶劑中制備粉末涂料用gma型丙烯酸樹脂的方法，其特征在于：所述苯乙烯基單體為甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、二乙基苯乙烯、三乙基苯乙烯、丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、己基苯乙烯、庚基苯乙烯、辛基苯乙烯中的一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述生物質(zhì)溶劑中制備粉末涂料用gma型丙烯酸樹脂的方法，其特征在于：所述引發(fā)劑為過氧化二苯甲酰、過氧化-2-乙基已酸叔丁酯、1,1-二叔丁基過氧化環(huán)己烷、過氧化苯甲酸叔丁酯、2,5-二叔丁基過氧化-2,5-二甲基已烷、二叔丁基過氧化物中的一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述生物質(zhì)溶劑中制備粉末涂料用gma型丙烯酸樹脂的方法，其特征在于：引發(fā)劑占原料總重量3～8％。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述生物質(zhì)溶劑中制備粉末涂料用gma型丙烯酸樹脂的方法，其特征在于：所述的鏈轉(zhuǎn)移劑為丙烯酸異丁酯、正十二烷基硫醇、α-甲基苯乙烯二聚體中的一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述生物質(zhì)溶劑中制備粉末涂料用gma型丙烯酸樹脂的方法，其特征在于：鏈轉(zhuǎn)移劑占原料總重量的0.05～0.2％。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述生物質(zhì)溶劑中制備粉末涂料用gma型丙烯酸樹脂的方法，其特征在于：制備得到的gma型丙烯酸樹脂的環(huán)氧當(dāng)量在510～590g/當(dāng)量，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為35～50℃，數(shù)均分子量為4000～13000，分子量分布為1.3～1.5。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)溶劑中制備粉末涂料用GMA型丙烯酸樹脂的方法，在生物質(zhì)溶劑中，以(甲基)丙烯酸烷基酯單體、甲基丙烯酸縮水甘油酯、苯乙烯基單體為原料，在引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑作用下，制備得到GMA型丙烯酸粉末涂料樹脂。本發(fā)明使用生物質(zhì)溶劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)有機(jī)溶劑，參與GMA型丙烯酸粉末涂料樹脂的合成，實(shí)現(xiàn)了GMA型丙烯酸樹脂的綠色制備；得到的GMA型丙烯酸樹脂的環(huán)氧當(dāng)量在510～590g/當(dāng)量，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為35～50℃，重均分子量為4000～13000，分子量分布為1.3～1.5；將得到的GMA型丙烯酸樹脂用于粉末涂料中，效果可達(dá)到市售粉末涂料成膜樹脂的標(biāo)準(zhǔn)要求，涂層具有良好的抗沖擊性能和附著力。

技術(shù)研發(fā)人員：沈顯榮,朱茜茜,趙嘉欣,宋天辰,高建綱,相益信,劉冬冬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽工程大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6