一种丙烯酸改性水性醇酸树脂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及醇酸树脂技术领域，尤其涉及一种丙烯酸改性水性醇酸树脂及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 乙二醇是一种重要的有机化工原料，主要用来生产醇酸树脂、聚酯、防冻剂、非离 子表面活性剂、乙醇胺及炸药等，我国对其需求量非常大，一方面制备乙二醇的缺点非常明 显，其依赖石油资源，水耗大，成本高，另一方面乙二醇的用量极大造成乙二醇废料基数极 大，乙二醇废料处理一直是困扰人们的一大难题，乙二醇作为合成材料应用于醇酸树脂的 生产中对醇酸树脂的防水、耐候及耐酸碱性能影响极大，如何将乙二醇废料应用在醇酸树 脂的合成过程中，以对乙二醇废料进行有效回收利用，不仅能够净化环境，减少污染，且能 够变废为宝，大量节约石油资源。
【发明内容】
[0003] 本发明提出了一种丙烯酸改性水性醇酸树脂的制备方法，不仅净化环境，成本低， 变废为宝，大量节约石油资源，且制品防水性、耐候性及耐酸碱性优异，其制备过程简单，便 于操作。
[0004] 本发明提出的一种丙烯酸改性水性醇酸树脂，其原料按重量份包括：间二甲苯 20-30份，苯乙烯2-4份，乙二醇废料3-5份，引发剂0. 2-0. 3份，丙烯酸异丁酯10-15份，甲 基丙烯酸正丁酯3-4份，甲基丙烯酸0. 5-1份，脱水蓖麻油50-60份，邻苯二甲酸酐10-15 份，间苯二甲酸1-4份，三羟甲基丙烷4-6份，二羟甲基丙酸20-30份，抗氧剂1-3份，助溶 剂20-30份，中和剂10-15份，对二甲苯10-20份，水15-20份。
[0005] 优选地，所述助溶剂可以为乙二醇丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、聚乙二醇、二乙二 醇二甲基醚、乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、异丙醇、异丁醇、正丁醇及 仲丁醇的一种或两种以上。
[0006] 优选地，所述中和剂可以为三乙醇胺、二乙醇胺、二乙烯三胺、乙二胺、丙二胺、三 乙胺、二甲基乙醇胺、氨水及2-氨基-2-甲基-1-丙醇的一种或两种以上。
[0007] 优选地，所述引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、2, 2-偶氮二（甲基丁腈）及 2, 2-偶氮（2, 4-二甲基戊腈）的一种或两种以上。
[0008] 优选地，丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正丁酯及甲基丙烯酸的重量比为12-14: 3. 2~3, 6 ：0. 6~0, 8〇
[0009] 优选地，三羟甲基丙烷、羟甲基丙酸的重量比为5-5. 6 :24-26。
[0010] 优选地，脱水蓖麻油、邻苯二甲酸酐及间苯二甲酸的重量比为52-54 :10-12 : 12-14。
[0011] 本发明还提出的一种丙烯酸改性水性醇酸树脂的制备方法，包括如下步骤：
[0012] S1、将引发剂、苯乙烯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正丁酯以及甲基丙烯酸混合均 匀得到物料A ;将间二甲苯放入反应器中，然后搅拌过程中升温，待温度达到120-130°C时 保温2-4h，然后加入物料A进行聚合反应得到预聚物，物料A加入速度为0. 1-0. 5份/h ;
[0013] S2、将脱水蓖麻油、邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、三羟甲基丙烷、二羟甲基丙酸、乙 二醇废料、抗氧剂、对二甲苯及预聚物加入反应瓶中，其中反应瓶内设有分水器，反应瓶内 通氮气保护，将反应瓶内物料从室温加热至170_175°C，保温20-30min，其中升温速度为 1-2°C /min ;继续升温至180-185°C，保温40-55min，其中升温速度为0. 5-l°C /min ;继续升 温至200-220°C，保温至物料酸值为70-85mgK0H/g，其中升温速度为1-3°C /min ;
[0014] S3、蒸除溶剂，然后降温至IOO-IKTC，加入助溶剂搅拌均匀，降温至80-85°C，加 入中和剂搅拌40-50min，继续加入水搅拌10-25min，过滤，冷却得到丙烯酸改性水性醇酸 树脂。
[0015] 优选地，在S2中，将反应瓶内物料从室温加热至173-174°C，保温22-25min ;继续 升温至182-184°C，保温50-52min ;继续升温至210-215°C，保温至物料酸值为80-82mgK0H/ g°
[0016] 优选地，在S3中，降温至105-107°C，加入助溶剂搅拌均匀，降温至82-83°C，加入 中和剂搅拌42-43min，继续加入水搅拌15-18min，过滤，冷却得到丙烯酸改性水性醇酸树 脂。
[0017] 本发明中预聚物是苯乙烯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正丁酯及甲基丙烯酸为基 料，加入引发剂聚合而成，聚合过程容易控制，可使生成的预聚物的分子质量及分子质量的 分布处于一定的范围，使得后续丙烯酸改性水性醇酸树脂的合成过程中，不仅便于控制反 应进度，且对制品的黏度、耐候性具有极重要的影响，在丙烯酸改性水性醇酸树脂的合成过 程中，通过添加脱水蓖麻油、邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、三羟甲基丙烷、乙二醇废料、二羟 甲基丙酸及预聚体共同作用，并合理控制上述组分的含量处于一定范围，不仅物料间相容 性好，且聚合平稳，综合作用得到的制品的附着力、抗冲击、硬度、柔韧性、耐候性、耐老化 性、耐酸碱性极为优异，进一步通过选用一定助溶剂、中和剂配合协同作用，与其他物料配 合作用可使制品的干燥速度极快，且制品内外的干燥速度达到高度统一；另外通过采用一 定的工艺制备上述制品并合理控制各步骤的参数处于一定的范围，得到的丙烯酸改性水性 醇酸树脂不仅抗冲击、硬度、附着力进一步增强，且其耐候性、耐老化性、耐酸碱性极为优 异；其中所采用的乙二醇为废次料，其来源可为烟草工业、纺织工业及化妆品行业，既可大 大降低制品的生产成本，有解决了乙二醇废料的处理问题，节约资料，安全环保。
【附图说明】
[0018] 图1是本发明提出的一种丙烯酸改性水性醇酸树脂的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0019] 如图1所示，图1是本发明提出的一种丙烯酸改性水性醇酸树脂的工艺流程图。 [0020] 实施例1
[0021] 一种丙烯酸改性水性醇酸树脂其原料按重量份包括：间二甲苯20份，苯乙烯4份， 乙二醇废料3份，引发剂0. 3份，丙烯酸异丁酯10份，甲基丙烯酸正丁酯4份，甲基丙烯酸 〇. 5份，脱水蓖麻油60份，邻苯二甲酸酐10份，间苯二甲酸4份，三羟甲基丙烷4份，二羟甲 基丙酸30份，抗氧剂1份，助溶剂30份，中和剂10份，对二甲苯20份，水15份；
[0022] 实施例2
[0023] -种丙烯酸改性水性醇酸树脂，其原料按重量份包括：间二甲苯30份，苯乙烯2 份，乙二醇废料5份，引发剂0. 2份，丙烯酸异丁酯15份，甲基丙烯酸正丁酯3份，甲基丙烯 酸1份，脱水蓖麻油50份，邻苯二甲酸酐15份，间苯二甲酸1份，三羟甲基丙烷6份，二羟 甲基丙酸20份，抗氧剂3份，助溶剂20份，中和剂15份，对二甲苯10份，水20份；
[0024] 实施例3
[0025] -种丙烯酸改性水性醇酸树脂，其原料按重量份包括：间二甲苯25份，苯乙烯3. 6 份，乙二醇废料4份，引发剂0. 28份，丙烯酸异丁酯12份，甲基丙烯酸正丁酯3. 6份，甲基丙 烯酸〇. 6份，脱水蓖麻油54份，邻苯二甲酸酐10份，间苯二甲酸14份，三羟甲基丙烷5份， 二羟甲基丙酸26份，抗氧剂2份，助溶剂26份，中和剂12份，对二甲苯16份，水16份；
[0026] 所述助溶剂由丙二醇甲醚醋酸酯、异丙醇、异丁醇、正丁醇及仲丁醇组成。所述中 和剂由三乙胺、二甲基乙醇胺、氨水及2-氨基-2-甲基-1-丙醇组成。所述引发剂为过氧 化苯甲酰、偶氮二异丁腈、2, 2-偶氮二（甲基丁腈）及2, 2-偶氮（2, 4-二甲基戊腈）的一 种或两种以上。
[0027] 上述丙烯酸改性水性醇酸树脂采用如下工艺制备：
[0028] S1、将引发剂、苯乙烯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正丁酯以及甲基丙烯酸混合均 匀得到物料A ;将间二甲苯放入反应器中，然后搅拌过程中升温，待温度达到120°C时保温 4h，然后加入物料A进行聚合反应得到预聚物，物料A加入速度为0. 1份/h ;
[0029] S2、将脱水蓖麻油、邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、三羟甲基丙烷、二羟甲基丙酸、乙 二醇废料、抗氧剂、对二甲苯及预聚物加入反应瓶中，其中反应瓶内设有分水器，反应瓶内 通氮气保护，将反应瓶内物料从室温加热至175°C，保温20min，其中升温速度为2°C /min ; 继续升温至180°C，保温55min，其中升温速度为0. 5°C /min ;继续升温至220°C，保温至物 料酸值为70mgK0H/g，其中升温速度为3°C /min ;
[0030] S3、蒸除溶剂，然后降温至100°C，加入助溶剂搅拌均匀，降温至85°C，加入中和剂 搅拌40min，继续加入水搅拌25min，过滤，冷却得到丙烯酸改性水性醇酸树脂。
[0031] 实施例4
[0032] 一种丙烯酸改性水性醇酸树脂，其原料按重量份包括：间二甲苯28份，苯乙烯3 份，乙二醇废料4. 5份，引发剂0. 24份，丙烯酸异丁酯14份，甲基丙烯酸正丁酯3. 2份，甲 基丙烯酸〇. 8份，脱水蓖麻油52份，邻苯二甲酸酐12份，间苯二甲酸12份，三羟甲基丙烷 5. 6份，二羟甲基丙酸24份，抗氧剂2. 3份，助溶剂22份，中和剂14份，对二甲苯14份，水 18份；
[0033] 所述助溶剂由乙二醇丙二醇