專利名稱：羧基丙烯酸乳液合成方法、其粉狀樹脂制備方法及其粉末涂料的制作方法
技術領域：
本發明屬于乳液聚合技術領域，特別涉及一種羧基丙烯酸乳液合成方法，其粉狀樹脂制備方法及其粉末涂料。
目前，丙烯酸粉狀樹脂制備有的采用本體聚合法，該法由于反應生成熱難以及時釋放而帶來爆炸危險；有的采用溶液聚合法，該法需大量有機溶劑，生產過程中污染較大，且最后需要進行繁瑣的溶劑回收操作。有的采用乳液聚合法，但其生產的乳液氣味太大且變成樹脂粉尚無先進方法，產品質差價高，難以操作。現有丙烯酸粉末涂料中所用固化劑有環氧樹脂和異氰脲酸三縮水甘油酯(TGIC)。前者造成涂料耐候性差，后者有毒，特別是近年來人們發現其有生物毒性。這無疑成為發展丙烯酸涂料這種裝飾性、耐污染性、耐候性強的涂料的嚴重障礙。
本發明的目的在于提供一種新型的羧基丙烯酸乳液合成方法，其粉狀樹脂制備方法及其粉末涂料。
為達上述目的，本發明采用如下技術方案；羧基丙烯酸乳液合成方法，由單體混合物在乳化劑、引發劑、分子量調節劑參予下水乳液聚合而成，單體選自乙烯基芳香烴、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯和乙烯基不飽和羧酸四種不同類型化合物；反應溫度60-70℃，反應時間2-3小時。
乳化劑為陰離子表面活性劑磷酸酯鹽，用量為單體混合物重量的1.0-4.0％；引發劑為過硫酸鹽，用量為單體混合物重量的0.1-0.3％；分子量調節劑為正十二烷基硫醇，用量為單體混合物重量的0.01-5.0％。
羧基丙烯酸粉狀樹脂制備方法，向羧基丙烯酸乳液中加入酸液，調PH=2-4；再加入偏硼酸鋇或硫酸鋇于50℃以下，攪拌30-60分鐘，過濾并干燥即得羧基丙烯酸粉狀樹脂。
羧基丙烯酸粉末涂料，它由羧基丙烯酸樹脂粉、β-羥烷基酰胺和顏填料按45～65∶3～7∶35～50比例(重量)混合、熔融、粉碎、過篩而成。
β-羥烷基酰胺為N,N,N′,N′-四羥乙基已二酰胺和N,N-二羥乙基硬脂酰胺。
利用本發明的羧基丙烯酸乳液合成法合成羧基丙烯酸乳液，生產過程中無污染，產品氣味不大，分子量差別不大，與溶液法相比，工藝簡單，產品品質較好。該發明提供的粉末涂料，由于采用β-羥烷基酰胺作固化劑，可以不用流平劑。固化之涂膜具有優良的光澤、硬度、沖擊強度、平滑性、柔韌性和附著力。邊棱涂敷性能優良。
下面結合實施例進一步說明本發明。
實施例1向裝有溫度計、攪拌器、氮氣插入管、回流冷凝管的乳液聚合反應釜中于室溫下加入下列拼料(重量份數)無離子水 200磷酸酯鉀 3.5氫氧化鉀 0.3過硫酸鉀 0.2苯乙烯37甲基丙烯酸甲酯30丙烯酸丁酯25甲基丙烯酸8正十二烷基硫醇1.5用N2置換反應釜中空氣后，升溫至66℃，N2氛保護下進行聚合反應2.5小時，得羧基丙烯酸乳液，停止加熱，調節PH=3。加偏硼酸鋇，過濾、干燥，得粉狀樹脂。其特征為玻璃化溫度Tg=70℃，特性粘度η25℃=0.21，酸值VA=45mgKOH/g，軟化點=112℃。
實施例2，本例中單體及加入量為苯乙烯27份、甲基丙烯酸甲酯34份，丙烯酸丁酯31份，甲基丙烯酸8份，其他拼料如實施例1。按實施例1條件反應，固化所得粉狀樹脂玻璃化溫度Tg=63℃，特性粘度η25℃=0.20。
實施例3；本例中單體及加入量為苯乙烯18份、甲基丙烯酸甲酯32份、丙烯酸丁酯42份、甲基丙烯酸8份，其他拼料如實施例1。按實施例1條件反應、固化所得粉狀樹脂玻璃化溫度Tg=60℃，特性粘度η25℃=0.18。
實施例4；本實施例中單體及其加入量為苯乙烯45份、甲基丙烯酸甲酯25份、丙烯酸丁酯22份、甲基丙烯酸8份，其他拼料如實施例1。按實施例1條件反應、固化，所得粉狀樹脂玻璃化溫度Tg=75℃，特性粘度η25℃=0.19。
實施例5將羧基丙烯酸粉狀樹脂60份，β-羥烷酰胺4份、TiO236份(重量份數)混合均勻，熔融擠出、粉碎、過篩，制成200目白色羧基丙烯酸粉末涂料。
實施例6將羧基丙烯酸粉狀樹脂50份、β-羥烷基酰胺5份、硫酸鋇超細粉42份、鎘黃顏料3份混合、熔融擠出，粉碎、過篩制成200目黃色羧基丙烯酸粉末涂料。
實施例5,6所得涂料靜電噴涂在表面處理過的鋼板試片，放入180℃恒溫烘箱，過20分鐘。所得涂膜具有優良硬度、平滑性、光澤、柔韌性和附著力。
權利要求
1.羧基丙烯酸乳液合成方法，由單體混合物在乳化劑、引發劑、分子量調節劑參予下水乳液聚合而成，其特征在于，單體選自乙烯基芳香烴、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯和乙烯基不飽和羧酸四種不同類型化合物；反應溫度60-70℃，反應時間2-3小時。
2.如權利要求1所述的合成方法，其特征在于，乳化劑為陰離子表面活性劑磷酸酯鹽，用量為單體混合物重量的1.0-4.0％；引發劑為過硫酸鹽，用量為單體混合物重量的0.1-0.3％；分子量調節劑為正十二烷基硫醇，用量為單體混合物重量的0.01-5.0％。
3.羧基丙烯酸粉狀樹脂制備方法，本發明特征在于，向羧基丙烯酸乳液中加入酸液，調PH=2-4；再加入偏硼酸鋇或硫酸鋇于50℃以下，攪拌30-60分鐘，過濾并干燥即得羧基丙烯酸粉狀樹脂。
4.羧基丙烯酸粉末涂料，本發明特征在于，它由羧基丙烯酸樹脂粉、β-羥烷基酰胺和顏填料按45～65∶3～7∶35～50比例(重量)混合、熔融、粉碎、過篩而成。
5.如權利要求4所述的粉末涂料，其特征在于，β-羥烷基酰胺為N,N,N′,N′-四羥乙基已二酰胺和N,N-二羥乙基硬脂酰胺。
全文摘要
羧基丙烯酸乳液合成方法,其粉狀樹脂制備方法及其粉末涂料,屬乳液聚合技術領域。丙烯酸乳液由單體混合物在乳化劑、引發劑、分子量調節劑參予下乳液聚合而成;乳液經調pH值、加分散劑,過濾干燥得粉狀樹脂;粉狀樹脂與β－羥烷基酰胺按一定比例混合熔融、粉碎、過篩得粉末涂料。該法生產的粉末涂料裝飾性、耐候性、耐污染性能優異,且可以不加流平劑。
文檔編號C09D5/03GK1215732SQ9711917
公開日1999年5月5日 申請日期1997年10月24日 優先權日1997年10月24日
發明者于治義, 王煒, 于惠萍 申請人:河南省科學院化學研究所