一种改性的环氧基丙烯酸消光树脂及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于功能性高分子材料技术领域，涉及一种环氧基丙烯酸消光树脂及其制 备方法，具体涉及一种改性的环氧基丙烯酸消光树脂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 环氧基丙烯酸消光树脂是指以含缩水甘油基的烯类为主要单体，通过自由基聚合 反应制备的高分子材料。其是生产室外无光粉末涂料的主要材料之一，尤其是生产光泽度 小于5%的室外粉末涂料的必备材料。环氧基丙烯酸消光树脂可作为饱和羧基聚酯的消光 固化剂使用，制成无光粉末涂料。这类粉末涂料一般使用在人们对审美要求越来越高的汽 车、家电、建材、户外运动器具等物件上，所形成的涂膜消光效果非常让人满意。但是，众所 周知，由于受到普通环氧基丙烯酸消光树脂本身结构的限制，所得到涂膜的附着力和柔韧 性往往欠佳，这使得在一些领域，不能满足人们的要求。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术中的上述不足，改善涂膜的附着力和柔韧性。
[0004] 为此，本发明提供如下技术方案：一种改性的环氧基丙烯酸消光树脂，其特征在 于：其为由2-l〇Wt%的甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯单体、20-28wt%的含缩水甘油基的烯 类单体和62wt% -78wt%的其他丙稀酸单体经自由基共聚合成的改性的环氧基丙稀酸 型消光树脂，该改性的环氧基丙烯酸型消光树脂玻璃化温度为65°C_100°C，环氧当量为 450-850克/当量。
[0005] 进一步地，其中，所述甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯单体的聚合度为8~33。
[0006] 更进一步地，其中，所述改性的环氧基丙烯酸型消光树脂玻璃化温度为 70°C-90°C，环氧当量为500-800克/当量。
[0007] 此外，本发明还提供一种上述改性的环氧基丙烯酸消光树脂的制备方法，其特征 在于，包括以下步骤：
[0008] (1)原料混合：将2〇-28wt%的含缩水甘油基的稀类单体、62wt% -78wt%的其他 丙稀酸单体和l-3wt%的引发剂混合均勾，制得单体混合物；
[0009] (2)聚合反应：在反应容器中加入2-lOwt%的甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯单体和单 体总重量1-1. 5倍量的聚合溶剂，加热至回流状态，保持回流状态1小后，向反应容器中匀 速滴加所述单体混合物，在3-5小时内滴加完毕，然后在回流温度保温搅拌反应2-3小时 后，在10分钟内补加单体总重量的0. 2-0. 5wt%的引发剂，二次回流保温反应1-2小时； [0010] (3)后处理：使用常压和减压蒸馏的方法蒸除聚合溶剂，物料趁热倒入铝盘中，冷 却、粉碎，即制得所述大单体改性的环氧基丙烯酸消光树脂。
[0011] 进一步地，其中，所述的含缩水甘油基的烯类单体为以下物质中的一种或多种：丙 烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲基缩水甘油酯、丙烯酸甲基缩水甘 油酯。
[0012] 更进一步地，其中，所述的其他丙烯酸单体是丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类或苯乙 烯及其衍生物。
[0013] 再进一步地，其中，所述的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯是丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、 丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸-2-乙 基己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸2-乙基辛酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸羟乙酯， 甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正 丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸辛酯、 甲基丙烯酸2-乙基辛酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸苄酯、甲 基丙烯酸苯酯或甲基丙烯酸异冰片酯。
[0014] 再更进一步地，其中，所述苯乙烯及其衍生物是苯乙烯、乙烯基甲苯或甲基苯乙 稀。
[0015]此外，其中，所述引发剂包括偶氮类化合物如2, 2'-偶氮二异丁腈、2, 2'-偶氮 二（2-甲基丁腈）、2,2'-偶氮二（2,4_二甲基戊腈）等；有机过氧化物如月桂基过氧化 物、叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酰、异丙苯过氧化氢、二异丙基过氧化二碳酸酯、叔丁基过 氧化新戊酸酯等。
[0016] 最后，其中，所述的聚合溶剂采用甲苯、二甲苯、二氧六环、四氢呋喃、甲乙酮、乙酸 乙酯、环己酮、四氯甲烷中的一种。
[0017] 本发明是将甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯单体（η= 8~33)通过化学键合的方式引 入到环氧基丙烯酸消光树脂中，制得一种改性的环氧基丙烯酸树脂。将所得到的环氧基丙 烯酸消光树脂用于粉末涂料中，令人惊奇地发现所得到的涂膜不仅能满足人们对审美的要 求，而且形成的涂膜的柔韧性和对一些特殊底材（如镀锌板、不锈钢板等）的附着力有明显 改善；同时，涂膜的消光效果没有受到明显影响。这种改性的环氧基丙烯酸消光树脂在汽 车、建材、家电、户外运动器具等行业领域有广泛的应用，具有极大的经济效应。
【具体实施方式】
[0018] 下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限 定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
[0019] 本发明中所使用的原料，如无特殊说明，均为常规的市售产品。本发明中所使用的 方法，如无特殊说明，均为本领域的常规方法。
[0020] 对比合成例1
[0021] 在装配有搅拌装置、冷凝管、滴液漏斗、温度计和氮气入口的l〇〇〇ml的四口烧瓶 上中加入200g二氧六环，充入氮气，搅拌并加热至回流，滴加单体混合物，滴加时间控制为 3. 5小时，滴加完毕后，回流温度保温反应3小时，用20g二氧六环溶解0. 04g 2, 2-偶氮二 异丁腈，10分钟内滴加入到反应体系中，再保温回流反应1. 5小时（配方见表1)。使用常压 蒸馏的方法除去大部分溶剂，当剩余少量溶剂时，可以改用减压蒸馏除去溶剂，趁热放料、 冷却、粉碎，最后得到环氧基丙烯酸树脂1。实验结果见表1。
[0022] 合成例1
[0023] 在装配有搅拌装置、冷凝管、滴液漏斗、温度计和氮气入口的1000ml的四口烧瓶 上中加入200g二氧六环和甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯，充入氮气，加热至回流，滴加单体混 合物，滴加时间控制为3. 5小时，滴加完毕后，回流温度保温反应3小时，用20g二氧六环 溶解0.04g2, 2'-偶氮二异丁腈，10分钟内加入到反应体系中，再保温回流反应1.5小时 (配方见表1)。使用常压蒸馏的方法除去大部分溶剂，当剩余少量溶剂时，可以改用减压蒸 馏除去溶剂，趁热放料、冷却、粉碎。最后得到产物改性的环氧基丙烯酸树脂1。
[0024] 合成例2和合成例3
[0025] 制备方法与实施例1相同，单体混合物配比见表1，分别制得改性的环氧基丙烯酸 树脂2和3,实验结果见表1。
[0026]表 1
[0027]
[0028]
[0029] *:η= 8
[0030] 对比合成例2
[0031] 在装配有搅拌装置、冷凝管、滴液漏斗、温度计和氮气入口的1000ml的四口烧瓶 上中加入260g甲乙酮，充入氮气，搅拌并加热至回流，滴加单体混合物，滴加时间控制为 2. 5小时，滴加完毕后，回流温度保温反应2小时，用20g甲乙酮溶lg过氧化苯甲酰，一次加 入到反应体系中，再保温回流反应1. 5小时（配方见表2)。使用常压蒸馏的方法除去大部 分溶剂，当剩余少量溶剂时，可以改用减压蒸馏除去溶剂，趁热放料、冷却、粉碎，最后得到 环氧基丙烯酸树脂2。原料加入量、实验结果见表2。
[0032] 合成例4
[0033] 在装配有搅拌装置、冷凝管、滴液漏斗、温度计和氮气入口的1000ml的四口烧瓶 上中加入260g甲乙酮和甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯，充入氮气，加热至回流1小时，滴加单体 混合物，滴加时间控制为2. 5小时，