一种丙烯酸树脂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及高分子材料，更具体地，涉及一种丙烯酸树脂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、丙烯酸树脂由于具有色浅、透明等优点而常用于制备用于各种领域的涂料，比如用于汽车领域的丙烯酸涂料。汽车在日常使用过程中，常常与各种物体发生摩擦，为了降低汽车的损伤，丙烯酸涂料作为汽车的保护罩应具有耐磨性。由于环境污染的原因，酸雨的出现变得频繁，为了抵御酸雨的损害，丙烯酸涂料应具有耐酸性。另外，汽车在日常使用过程中，常常处于烈日暴晒、大雨滂沱等严峻环境，为了延长涂料的使用寿命，丙烯酸涂料应具有耐老化性。

2、因此，开发一种能同时提高丙烯酸涂料耐磨性、耐酸性、耐老化性能的丙烯酸树脂是具有重要意义的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决提高丙烯酸涂料的耐磨性、耐酸性和耐老化性的问题，而提供一种丙烯酸树脂及其制备方法和应用。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、第一方面，本发明提供了一种丙烯酸树脂，其原料包括如下重量份数的组分：

4、丙烯酸类单体80-120份，油胺5-40份，引发剂3-8份，溶剂15-25份；

5、所述丙烯酸类单体为重量比10:(2-8):(3-10)的丙烯酸、2-呋喃丙烯酸和肉桂酸。

6、本发明通过控制丙烯酸类单体中丙烯酸、2-呋喃丙烯酸和肉桂酸的用量比例，以及丙烯酸类单体与油胺的用量来合成的丙烯酸树脂能够同时提高丙烯酸涂料耐磨性、耐酸性和耐老化性。

7、具体地，本发明的丙烯酸树脂具有柔性的烷基支链和刚性的苯环结构、以及张力大的呋喃基团，这使丙烯酸树脂不仅具有刚韧平衡特性，还具有稳定的结构以及对环境变化的缓冲特性，有利于提高利用丙烯酸树脂制备的丙烯酸涂料的耐磨性、耐酸性和耐老化性。

8、本发明通过控制丙烯酸、2-呋喃丙烯酸和肉桂酸的用量比例、以及丙烯酸类单体与油胺的用量可以调控丙烯酸树脂中柔性烷基支链、刚性苯环结构和张力大的呋喃基团的数量，从而提高丙烯酸树脂的刚韧平衡特性、结构稳定性以及对环境变化的缓冲特性，最终有利于提高利用丙烯酸树脂制备的丙烯酸涂料的耐磨性、耐酸性和耐老化性。

9、优选地，所述丙烯酸、2-呋喃丙烯酸和肉桂酸的重量比为10:5:5。

10、优选地，所述油胺的重量份数为15-25份。

11、优选地，所述引发剂为过氧化合物引发剂、偶氮类引发剂中的至少一种。

12、更为优选地，所述过氧化合物引发剂为过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾中的至少一种。

13、更为优选地，所述偶氮类引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种。

14、优选地，所述溶剂为乙醇、水、异丙醇中的至少一种。

15、更为优选地，所述溶剂为重量比为1:(0.2-1)的乙醇和水。

16、第二方面，本发明提供了一种丙烯酸树脂的制备方法，包括如下步骤：

17、混合丙烯酸树脂原料的各组分，加热反应，即得丙烯酸树脂。

18、优选地，所述加热反应的温度为70-90℃。

19、优选地，所述加热反应的时间为3-8h。

20、第三方面，本发明提供了一种丙烯酸树脂在涂料中的应用。

21、第四方面，本发明提供了一种丙烯酸涂料，包括如下重量份数的组分：

22、丙烯酸树脂75-100份，固化剂10-20份，成膜助剂1-5份。

23、优选地，所述固化剂为水性异氰酸酯固化剂，比如拜耳(科思创)生产的bayhydur304。

24、优选地，所述成膜助剂为乙二醇正丁醚、丙二醇乙醚、乙二醇、丙二醇、己二醇中的至少一种。

25、优选地，所述丙烯酸涂料还包括助剂。

26、更为优选地，所述助剂的重量份数为1-10份。

27、更为优选地，所述助剂包括流平剂、消泡剂、湿润剂中的至少一种。

28、在本发明中，本领域常用的流平剂、消泡剂、湿润剂均可用于本发明。

29、第五方面，本发明提供了一种丙烯酸涂料的制备方法，包括如下步骤：混合各组分，即得丙烯酸涂料。

30、第六方面，本发明提供了一种丙烯酸涂料在汽车中的应用。

31、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

32、本发明通过控制丙烯酸类单体中丙烯酸、2-呋喃丙烯酸和肉桂酸的用量比例，以及丙烯酸类单体与油胺的用量来合成的丙烯酸树脂能够同时提高丙烯酸涂料耐磨性、耐酸性和耐老化性。

33、具体地，本发明的丙烯酸树脂具有柔性的烷基支链和刚性的苯环结构、以及张力大的呋喃基团，这使丙烯酸树脂不仅具有刚韧平衡特性，还具有稳定的结构以及对环境变化的缓冲特性，有利于提高利用丙烯酸树脂制备的丙烯酸涂料的耐磨性、耐酸性和耐老化性。

34、本发明通过控制丙烯酸、2-呋喃丙烯酸和肉桂酸的用量比例、以及丙烯酸类单体与油胺的用量可以调控丙烯酸树脂中柔性烷基支链、刚性苯环结构和张力大的呋喃基团的数量，从而提高丙烯酸树脂的刚韧平衡特性、结构稳定性以及对环境变化的缓冲特性，最终有利于提高利用丙烯酸树脂制备的丙烯酸涂料的耐磨性、耐酸性和耐老化性。

1.一种丙烯酸树脂，其特征在于，其原料包括如下重量份数的组分：

2.如权利要求1所述丙烯酸树脂，其特征在于，包括如下(1)-(2)中的至少一项：

3.如权利要求1所述丙烯酸树脂，其特征在于，包括如下(1)-(2)中的至少一项：

4.如权利要求3所述丙烯酸树脂，其特征在于，包括如下(1)-(3)中的至少一项：

5.权利要求1-4任一所述丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.如权利要求5所述丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于，所述加热反应的温度为70-90℃。

7.权利要求1-4任一所述丙烯酸树脂在涂料中的应用。

8.一种丙烯酸涂料，其特征在于，包括如下重量份数的组分：

9.如权利要求8所述丙烯酸涂料，其特征在于，包括如下(1)-(3)中的至少一项：

10.权利要求8-9任一所述丙烯酸涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：混合各组分，即得丙烯酸涂料。