一种异丙基三油酸酰氧基钛酸酯改性丙烯酸树脂及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种改性丙烯酸树脂，尤其涉及到一种异丙基三油酸酰氧基钛酸酯改性丙烯酸树脂及其制备方法，属于合成树脂技术领域。


背景技术：

2.丙烯酸酯树脂是一类通用合成聚合物，由于其独特的优点：耐候性能好，抗溶剂解聚，拥有电绝缘性能等，并且原料品种繁多，可供选择性大，价格相对便宜，且丙烯酸树脂的合成具有良好的灵活性，可以采用某些特殊功能基团对其进行改性，丙烯酸树脂具有色浅、透明度高、光亮丰满、涂膜坚韧、附着力强、耐腐蚀等特点，是常用的涂层材料。丙烯酸树脂涂料广泛应用于汽车等高档消费品领域，尤其在汽车外层高档罩光清漆中应用甚广。
3.然而，丙烯酸涂料由于抗划伤性能的不足会导致漆膜失光、发雾等缺陷。目前大体有以下办法来弥补上述缺陷：1、添加无机填料，如玻璃微粉等，增强漆膜外层的抗划伤能力；2、添加有机硅类助剂降低漆膜的表面能，以降低摩擦系数；3、将外层漆膜进行打蜡等处理，增强表面光滑度。然后通过外添加的方式会出现，性能不稳定，贮存稳定性不好等弊端。
4.中国专利cn102311526a公开了一种丙烯酸树脂及其制备方法和含有该丙烯酸树脂的涂料，该丙烯酸树脂包括丙烯酸共聚物，所述丙烯酸共聚物由i、ii、iii、iv表示的结构单元组成。本发明还提供了一种丙烯酸树脂的制备方法，该方法包括将单体1、单体2、单体3、单体4在引发剂作用下聚合得到丙烯酸树脂。本发明还提供了一种涂料，该涂料包括主体树脂、交联树脂、溶剂和助剂，所述主体树脂为本发明所述的丙烯酸树脂，此发明的抗划伤性主要靠硅提供。


技术实现要素：

5.为解决上述存在的技术问题，本发明采用异丙基三油酸酰氧基钛酸酯改性丙烯酸树脂，异丙基三油酸酰氧基钛酸酯与丙烯酸树脂通过化学键相连，性能稳定、持久、抗划伤性好、贮存稳定性好。
6.本发明的目的旨在提供一种异丙基三油酸酰氧基钛酸酯改性丙烯酸树脂。
7.本发明的另一目的提供一种异丙基三油酸酰氧基钛酸酯改性丙烯酸树脂的制备方法。
8.本发明所述的一种异丙基三油酸酰氧基钛酸酯改性丙烯酸树脂，采取以下技术方案：按重量份计,其组分为：异丙基三油酸酰氧基钛酸酯10.0～16.0 份、异戊二烯3.0～5.0份、苯乙烯3.0～6.0份、交联单体2.5～5.0份、过氧化苯甲酰0.3～1.0份、丙烯酸酯硬单体20.0～40.0份、丙烯酸酯软单体50.0～100.0 份、二甲苯6.0～15.0份、乙酸乙酯100.0～250.0份。
9.所述的丙烯酸酯硬单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸环己酯中的一种或几种的组合。
10.所述的丙烯酸酯软单体为甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸月桂醇酯、甲基丙烯酸十三碳酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸十八酯中的一种或几种的组合。
11.所述的交联单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟基丙酯、n-(羟甲基)丙烯酰胺。
12.本发明提供一种异丙基三油酸酰氧基钛酸酯改性丙烯酸树脂的制备方法，包括以下步骤：
13.a、在滴定罐中，按配方重量份计，将丙烯酸酯硬单体、苯乙烯、异戊二烯、交联单体搅拌均匀，得到混合液ⅰ；
14.b、在滴定罐中，按配方重量份计，将异丙基三油酸酰氧基钛酸酯、丙烯酸酯软单体、二甲苯、3/4的过氧化苯甲酰搅拌均匀，得到混合液ⅱ；
15.c、在多功能反应釜中，加入乙酸乙酯与1/4过氧化苯甲酰，升温至 78℃～80℃搅拌均匀，然后同时滴加混合液ⅰ和混合液ⅱ，滴加时间为3.5～4.0h；
16.d、分别控制滴速，混合液ⅰ和混合液ⅱ同时滴加完毕，升温至86℃～ 88℃，搅拌反应1.5h，检测过滤，即制得异丙基三油酸酰氧基钛酸酯改性丙烯酸树脂。
17.本发明制得的异丙基三油酸酰氧基钛酸酯改性丙烯酸树脂具有良好的耐磨性、附着力以及柔韧性，制备成涂料时，无需外加抗划伤助剂，其具有良好的抗划伤性能。
具体实施方式
18.下面结合实施例对本发明的一种异丙基三油酸酰氧基钛酸酯改性丙烯酸树脂做进一步的描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。
19.以下是本发明具体的实施例，在下述实施例中所采用的原材料、设备等除特殊限定外均可以通过购买方式获得。实施例1
20.一种异丙基三油酸酰氧基钛酸酯改性丙烯酸树脂，按重量份计,其组分为：异丙基三油酸酰氧基钛酸酯14.0份、异戊二烯4.0份、苯乙烯4.0份、丙烯酸羟乙酯3.0份、过氧化苯甲酰0.6份、甲基丙烯酸甲酯30.0份、甲基丙烯酸丁酯40.0份、甲基丙烯酸月桂醇酯40.0份、二甲苯12.0份、乙酸乙酯180.0份。
21.本实施例中一种异丙基三油酸酰氧基钛酸酯改性丙烯酸树脂的制备方法，包括以下步骤：
22.a、在滴定罐中，按配方重量份计，将甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、异戊二烯、丙烯酸羟乙酯搅拌均匀，得到混合液ⅰ；
23.b、在滴定罐中，按配方重量份计，将异丙基三油酸酰氧基钛酸酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸月桂醇酯、二甲苯、3/4的过氧化苯甲酰搅拌均匀，得到混合液ⅱ；
24.c、在多功能反应釜中，加入乙酸乙酯与1/4过氧化苯甲酰，升温至 78℃～80℃搅拌均匀，然后同时滴加混合液ⅰ和混合液ⅱ，滴加时间为3.5h；
25.d、分别控制滴速，混合液ⅰ和混合液ⅱ同时滴加完毕，升温至86℃～ 88℃，搅拌反应1.5h，检测过滤，即制得异丙基三油酸酰氧基钛酸酯改性丙烯酸树脂。实施例2
26.一种异丙基三油酸酰氧基钛酸酯改性丙烯酸树脂，按重量份计,其组分为：异丙基三油酸酰氧基钛酸酯13.0份、异戊二烯3.0份、苯乙烯5.0份、丙烯酸羟基丙酯3.5份、过氧化苯甲酰0.7份、丙烯酸异冰片酯40.0份、甲基丙烯酸缩水甘油酯50.0份、甲基丙烯酸正辛酯40.0份、二甲苯14.0份、乙酸乙酯 220.0份。
27.本实施例中一种异丙基三油酸酰氧基钛酸酯改性丙烯酸树脂的制备方法，包括以下步骤：
28.a、在滴定罐中，按配方重量份计，将丙烯酸异冰片酯、苯乙烯、异戊二烯、丙烯酸羟基丙酯搅拌均匀，得到混合液ⅰ；
29.b、在滴定罐中，按配方重量份计，将异丙基三油酸酰氧基钛酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸正辛酯、二甲苯、3/4的过氧化苯甲酰搅拌均匀，得到混合液ⅱ；
30.c、在多功能反应釜中，加入乙酸乙酯与1/4过氧化苯甲酰，升温至 78℃～80℃搅拌均匀，然后同时滴加混合液ⅰ和混合液ⅱ，滴加时间为4.0h；
31.d、分别控制滴速，混合液ⅰ和混合液ⅱ同时滴加完毕，升温至86℃～ 88℃，搅拌反应1.5h，检测过滤，即制得异丙基三油酸酰氧基钛酸酯改性丙烯酸树脂。实施例3
32.一种异丙基三油酸酰氧基钛酸酯改性丙烯酸树脂，按重量份计,其组分为：异丙基三油酸酰氧基钛酸酯12.0份、异戊二烯5.0份、苯乙烯4.0份、 n-(羟甲基)丙烯酰胺4.0份、过氧化苯甲酰0.6份、甲基丙烯酸甲酯15.0份、甲基丙烯酸环己酯15.0份、甲基丙烯酸异辛酯35.0份、甲基丙烯酸十八酯40.0份、二甲苯12.0份、乙酸乙酯180.0份。
33.本实施例中一种异丙基三油酸酰氧基钛酸酯改性丙烯酸树脂的制备方法，包括以下步骤：
34.a、在滴定罐中，按配方重量份计，将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸环己酯、苯乙烯、异戊二烯、n-(羟甲基)丙烯酰胺搅拌均匀，得到混合液ⅰ；
35.b、在滴定罐中，按配方重量份计，将异丙基三油酸酰氧基钛酸酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸十八酯、二甲苯、3/4的过氧化苯甲酰搅拌均匀，得到混合液ⅱ；
36.c、在多功能反应釜中，加入乙酸乙酯与1/4过氧化苯甲酰，升温至 78℃～80℃搅拌均匀，然后同时滴加混合液ⅰ和混合液ⅱ，滴加时间为4.0h；
37.d、分别控制滴速，混合液ⅰ和混合液ⅱ同时滴加完毕，升温至86℃～88℃，搅拌反应1.5h，检测过滤，即制得异丙基三油酸酰氧基钛酸酯改性丙烯酸树脂。对比例1
38.一种常规改性丙烯酸树脂，按重量份计,其组分为：异戊二烯5.0份、苯乙烯5.0份、丙烯酸羟基丙酯3.0份、过氧化苯甲酰0.5份、甲基丙烯酸甲酯 10.0份、丙烯酸异丙酯20.0份、甲基丙烯酸月桂醇酯35.0份、甲基丙烯酸十三碳酯35.0份、二甲苯11.0份、乙酸乙酯170.0份。
39.本实施例中一种常规改性丙烯酸树脂的制备方法，包括以下步骤：
40.a、在滴定罐中，按配方重量份计，将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异丙酯、苯乙烯、异戊二烯、丙烯酸羟基丙酯搅拌均匀，得到混合液ⅰ；
41.b、在滴定罐中，按配方重量份计，将甲基丙烯酸月桂醇酯、甲基丙烯酸十三碳酯、二甲苯、3/4的过氧化苯甲酰搅拌均匀，得到混合液ⅱ；
42.c、在多功能反应釜中，加入乙酸乙酯与1/4过氧化苯甲酰，升温至 78℃～80℃搅拌均匀，然后同时滴加混合液ⅰ和混合液ⅱ，滴加时间为3.5h；
43.d、分别控制滴速，混合液ⅰ和混合液ⅱ同时滴加完毕，升温至86℃～ 88℃，搅拌反应1.5h，检测过滤，即制得常规改性丙烯酸树脂。
44.性能指标测试：将上述实施例1、实施例2、实施例3与对比例1的样品，与市售tdi三聚体固化剂按照-oh：-nco＝1:1配制成涂料，并分别测试其性能。
45.按照国家相关标准，对上述实施例1、实施例2、实施例3与对比例1 (常规改性丙烯酸树脂)进行性能指标测试，测试结果如表1所示。
46.表1：样品的性能测试结果表1：样品的性能测试结果
47.由表1可以看出本发明的实施例1、实施例2、实施例3的抗划伤性、耐磨性以及干燥时间等性能要远好于对比例1(常规改性丙烯酸树脂)的抗划伤性、耐磨性以及干燥时间，且实施例的硬度也要稍高于对比例1(常规改性丙烯酸树脂)的硬度；这表明本发明异丙基三油酸酰氧基钛酸酯改性丙烯酸树脂具有良好的耐磨性、抗划伤性以及更短的干燥时间。
48.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明；本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。