技术摘要：
本申请公开了一种高固低粘聚酯改性水溶性丙烯酸树脂的制备方法，其制备步骤包括：将助溶剂乙二醇丁醚及小分子聚酯中间体投入反应器；冲入氮气，保持反应器内最终压力在2‑4Kg；升温；将丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸金刚烷基酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯混合均匀，记为 全部
背景技术：
近年来随着环保法规的越来越严格，以及消费层次的提升，推动了涂料用水性树 脂飞速发展。通常水性树脂可分为三类：1、水溶性，2水分散性，3乳液型；水溶性丙烯酸树脂 涂料因具有光泽丰满度高，耐候性好等诸多优点，并且保留了溶剂型丙烯酸树脂涂料在机 械性能、防护性能及装饰性能等方面的优点，在金属罩光面漆方面得到了广泛应用，比如电 动车，金属包装材料，防盗门等领域。 水溶性丙烯酸的制备，需要选择合适的单体、溶剂、引发剂等反应试剂，并设计适 当的反应过程，使反应得率提高。市面上大部分水溶性丙烯酸因为结构单一，工艺简单，导 致固含偏低(一般在70％以下)，粘度偏大(一般在10000CPS/25℃以上)，这样不仅导致环保 性差，同时因为过高的粘度带来了施工性差，表面流平不好等一系列缺陷，严重限制了水溶 性丙烯酸的进一步推广应用。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明提供了一种高固低粘聚酯改性水性丙烯酸树脂的制备方 法；通过采用小分子聚酯中间体用于提高体系固含并降低粘度，同时采用甲基丙烯酸金刚 烷基酯提升材料硬度，得到的水溶性丙烯酸不仅具有高固低粘的特性，同时兼顾较高的硬 度(4H)和柔韧性(冲击正反冲50Kg)。 为解决上述技术问题，采用的技术方案是，提供一种高固低粘聚酯改性水溶性丙 烯酸树脂的制备方法，其制备步骤包括：乙二醇丁醚、小分子聚酯中间体、丙烯酸、丙烯酸羟 乙酯、甲基丙烯酸金刚烷基酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯与过氧化3,5,5-三甲基己酸叔丁酯，在 氮气保持压力2-4Kg、保持温度160±2℃条件下，反应至酸值：28～35mgKOH/g，得高固低粘 聚酯改性水溶性丙烯酸树脂。 优选的，所述高固低粘聚酯改性水溶性丙烯酸树脂的制备方法，其制备步骤包括： 1)将助溶剂乙二醇丁醚-A及小分子聚酯中间体投入反应器； 2)冲入氮气，保持反应器内最终压力在2-4Kg；升温至160±2℃； 3)将丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸金刚烷基酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯混合均 匀，记为物料A； 4)将乙二醇丁醚-B与过氧化3,5,5-三甲基己酸叔丁酯混合均匀，记为物料B； 5)160±2℃状态下，向反应器中滴加物料A，物料A滴加结束，160±2℃保温15±1 分钟后，滴加物料B； 6)物料B滴加完毕后，160±2℃保温反应2-4小时； 7)测酸值：25～35mgKOH/g，反应结束，降温至80℃，出料。 3 CN 111548457 A 说 明 书 2/5 页 各原料的质量份数为： 乙二醇丁醚：18.5～21.5份； 小分子聚酯中间体：15～20份； 3,5,5-三甲基己酸叔丁酯：2～2.5份； 丙烯酸：6.5～7.5份； 丙烯酸羟乙酯：8～10份； 甲基丙烯酸金刚烷基酯：5～8份； 苯乙烯：15～20份； 丙烯酸丁酯：20～25份。 所述的乙二醇丁醚-A与乙二醇丁醚-B的质量比为9:1。 优选的，所述小分子聚酯中间体为1,3-丁二醇、己内酯、新戊二醇、顺丁烯二酸酐、 1，4-环己烷二甲醇与偏苯三酸酐的加成物，其Mn为700-750。 优选的，所述小分子聚酯中间体为1,3-丁二醇、戊内酯、新戊二醇、顺丁烯二酸酐、 1，4-环己烷二甲醇与二羟甲基丙酸的加成物，其Mn为800-850。 优选的，所述滴加物料B，滴加时间5小时。 本发明有益的技术效果在于： 1)传统的水性丙烯酸树脂因为存在大量的羧基和羟基，氢键极性较大，同时因为 分子量过大，很难降低粘度，提高固含。而聚酯则不同，聚酯树脂通过调整醇与酸的配比，可 以很好的制备出粘度低固含高的产品。 2)本申请技术方案所涉及的小分子聚酯中间体，通过一系列合成实验，发明人发 现以1,3-丁二醇、戊内酯、新戊二醇、顺丁烯二酸酐、1，4-环己烷二甲醇与二羟甲基丙酸的 加成物，Mn为800-850的小分子聚酯聚合物在无溶剂常温状态下，仍然有非常低的粘度，同 时与丙烯酸树脂接枝效率高，混溶性非常优异。同时以1,3-丁二醇、己内酯、新戊二醇、顺丁 烯二酸酐、1，4-环己烷二甲醇与偏苯三酸酐的加成物，Mn为700-750的小分子聚酯聚合物也 能满足要求，但是耐水解性稍差。 3)由于聚酯体系的引入，导致漆膜偏软，本申请技术方案中，引入功能单体甲基丙 烯酸金刚烷基酯，其子结构式如下： 从结构上看，甲基丙烯酸金刚烷基酯具有大环状结构，不仅具有极高的硬度，同时 由于大环状结构的存在屏蔽了主链上的极性基团也进一步降低了树脂的流动粘度。 4)通过压力反应，进一步提升了小分子聚酯中间体与丙烯酸单体的接枝率，又因 4 CN 111548457 A 说 明 书 3/5 页 为压力反应提升了整个体系温度，进而进一步降低了树脂体系粘度。
本申请公开了一种高固低粘聚酯改性水溶性丙烯酸树脂的制备方法，其制备步骤包括：将助溶剂乙二醇丁醚及小分子聚酯中间体投入反应器；冲入氮气，保持反应器内最终压力在2‑4Kg；升温；将丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸金刚烷基酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯混合均匀，记为 全部
背景技术：
近年来随着环保法规的越来越严格，以及消费层次的提升，推动了涂料用水性树 脂飞速发展。通常水性树脂可分为三类：1、水溶性，2水分散性，3乳液型；水溶性丙烯酸树脂 涂料因具有光泽丰满度高，耐候性好等诸多优点，并且保留了溶剂型丙烯酸树脂涂料在机 械性能、防护性能及装饰性能等方面的优点，在金属罩光面漆方面得到了广泛应用，比如电 动车，金属包装材料，防盗门等领域。 水溶性丙烯酸的制备，需要选择合适的单体、溶剂、引发剂等反应试剂，并设计适 当的反应过程，使反应得率提高。市面上大部分水溶性丙烯酸因为结构单一，工艺简单，导 致固含偏低(一般在70％以下)，粘度偏大(一般在10000CPS/25℃以上)，这样不仅导致环保 性差，同时因为过高的粘度带来了施工性差，表面流平不好等一系列缺陷，严重限制了水溶 性丙烯酸的进一步推广应用。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明提供了一种高固低粘聚酯改性水性丙烯酸树脂的制备方 法；通过采用小分子聚酯中间体用于提高体系固含并降低粘度，同时采用甲基丙烯酸金刚 烷基酯提升材料硬度，得到的水溶性丙烯酸不仅具有高固低粘的特性，同时兼顾较高的硬 度(4H)和柔韧性(冲击正反冲50Kg)。 为解决上述技术问题，采用的技术方案是，提供一种高固低粘聚酯改性水溶性丙 烯酸树脂的制备方法，其制备步骤包括：乙二醇丁醚、小分子聚酯中间体、丙烯酸、丙烯酸羟 乙酯、甲基丙烯酸金刚烷基酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯与过氧化3,5,5-三甲基己酸叔丁酯，在 氮气保持压力2-4Kg、保持温度160±2℃条件下，反应至酸值：28～35mgKOH/g，得高固低粘 聚酯改性水溶性丙烯酸树脂。 优选的，所述高固低粘聚酯改性水溶性丙烯酸树脂的制备方法，其制备步骤包括： 1)将助溶剂乙二醇丁醚-A及小分子聚酯中间体投入反应器； 2)冲入氮气，保持反应器内最终压力在2-4Kg；升温至160±2℃； 3)将丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸金刚烷基酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯混合均 匀，记为物料A； 4)将乙二醇丁醚-B与过氧化3,5,5-三甲基己酸叔丁酯混合均匀，记为物料B； 5)160±2℃状态下，向反应器中滴加物料A，物料A滴加结束，160±2℃保温15±1 分钟后，滴加物料B； 6)物料B滴加完毕后，160±2℃保温反应2-4小时； 7)测酸值：25～35mgKOH/g，反应结束，降温至80℃，出料。 3 CN 111548457 A 说 明 书 2/5 页 各原料的质量份数为： 乙二醇丁醚：18.5～21.5份； 小分子聚酯中间体：15～20份； 3,5,5-三甲基己酸叔丁酯：2～2.5份； 丙烯酸：6.5～7.5份； 丙烯酸羟乙酯：8～10份； 甲基丙烯酸金刚烷基酯：5～8份； 苯乙烯：15～20份； 丙烯酸丁酯：20～25份。 所述的乙二醇丁醚-A与乙二醇丁醚-B的质量比为9:1。 优选的，所述小分子聚酯中间体为1,3-丁二醇、己内酯、新戊二醇、顺丁烯二酸酐、 1，4-环己烷二甲醇与偏苯三酸酐的加成物，其Mn为700-750。 优选的，所述小分子聚酯中间体为1,3-丁二醇、戊内酯、新戊二醇、顺丁烯二酸酐、 1，4-环己烷二甲醇与二羟甲基丙酸的加成物，其Mn为800-850。 优选的，所述滴加物料B，滴加时间5小时。 本发明有益的技术效果在于： 1)传统的水性丙烯酸树脂因为存在大量的羧基和羟基，氢键极性较大，同时因为 分子量过大，很难降低粘度，提高固含。而聚酯则不同，聚酯树脂通过调整醇与酸的配比，可 以很好的制备出粘度低固含高的产品。 2)本申请技术方案所涉及的小分子聚酯中间体，通过一系列合成实验，发明人发 现以1,3-丁二醇、戊内酯、新戊二醇、顺丁烯二酸酐、1，4-环己烷二甲醇与二羟甲基丙酸的 加成物，Mn为800-850的小分子聚酯聚合物在无溶剂常温状态下，仍然有非常低的粘度，同 时与丙烯酸树脂接枝效率高，混溶性非常优异。同时以1,3-丁二醇、己内酯、新戊二醇、顺丁 烯二酸酐、1，4-环己烷二甲醇与偏苯三酸酐的加成物，Mn为700-750的小分子聚酯聚合物也 能满足要求，但是耐水解性稍差。 3)由于聚酯体系的引入，导致漆膜偏软，本申请技术方案中，引入功能单体甲基丙 烯酸金刚烷基酯，其子结构式如下： 从结构上看，甲基丙烯酸金刚烷基酯具有大环状结构，不仅具有极高的硬度，同时 由于大环状结构的存在屏蔽了主链上的极性基团也进一步降低了树脂的流动粘度。 4)通过压力反应，进一步提升了小分子聚酯中间体与丙烯酸单体的接枝率，又因 4 CN 111548457 A 说 明 书 3/5 页 为压力反应提升了整个体系温度，进而进一步降低了树脂体系粘度。
