專利名稱：：一種無溶劑聚丙烯酸酯流平劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及聚丙烯酸酯流平劑的制備方法，尤其涉及一種無溶劑聚丙烯酸酯流平劑的制備方法。
背景技術(shù)：
：涂料是一種流動狀態(tài)或粉末狀態(tài)的有機物，能均勻覆蓋在物體表面上，并且牢固地附著在物體表面，統(tǒng)稱為涂料。涂料不管用什幺涂裝方法，施工后都有一個流動及干燥成膜的過程，然后逐漸形成一個平整、光滑、均勻的涂膜。涂料不僅能起防護、裝飾作用，同時還可設(shè)計兼具絕緣、導(dǎo)電、防靜電、示溫、防霉或殺菌等特殊功能。溶劑型涂料在干燥的過程中，隨著溶劑的蒸發(fā)，涂膜表層的表面張力提高、黏度增加、溫度下降，造成表層與底層表面張力、黏度與溫度的差異，使涂料從底層往表層移動，而涂料的表層因重力作用下沉，形成對流，這種對流在涂膜表面形成不規(guī)則形狀的紋路，稱之為伯納胞，當涂膜干燥后這些紋路仍無法消除，即形成一般常說的橘皮現(xiàn)象。而無溶劑或粉體涂料于涂膜硬化或熔融流平的過程中，在局部地方形成了表面張力梯度，即縮孔部分為低表面張力物質(zhì)，由于低表面張力物質(zhì)總是呈現(xiàn)伸展擴展趨勢，使得它從中心向四周擴散，而四周緊近相觸的高表面張力部分又呈收縮趨勢，在二者相互作用下，就形成永久性縮孔。另外，底材的處理不當或污染，及涂裝過程中，空氣的污染，如空氣中有漆霧、塵埃、水氣等，均可能導(dǎo)致涂膜的缺陷。眾所周知，涂料的主要功能是裝飾及保護，如果涂膜不平整并出現(xiàn)不規(guī)則的縮孔或缺陷，不僅起不到裝飾效果，而且也會降低或損壞其保護功能?？朔@些弊病的有效方法就是添加防縮孔流平劑。流平劑是一種涂料助劑，本身的表面張力較低，且與涂料樹脂的兼容性有限，可以在短時間內(nèi)遷移到涂層表面形成單分子層，降低表面張力梯度，避免伯納漩渦效應(yīng)，防止凹穴，增進流平。聚丙烯酸酯流平劑就是常被使用來解決涂膜凹穴、縮孔，增進流平的一種的流平劑，其性質(zhì)穩(wěn)定不易水解，具有優(yōu)異的耐旋旋光性及抗老化性，而且不揮發(fā)，可改善涂膜的柔韌性與耐沖擊性，不影響重涂。目前聚丙烯酸酯流平劑的制造方法不是采用溶液聚合，直接使用，如公開號CN1571822A、CN1345卯0A、US5047259，或是將溶劑去除，應(yīng)用于無溶劑或粉體涂料，如公開號CN1277231A、US5397844。以上的制造方法，均需使用溶劑，若要應(yīng)用于無溶劑或粉體涂料，則需真空去除溶劑，既耗能源，又費時，而且有溶劑廢液的問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處而提供一種方法簡單、成本低、環(huán)保減廢的無溶劑聚丙烯酸酯流平劑的制備方法及其應(yīng)用。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種無溶劑聚丙烯酸酯流平劑的制備方法，其特征在于，將不含溶劑的聚丙烯酸流平劑1030wtM做為預(yù)入料，再滴入可聚合的混合單體70~90wt%，在100。C17(TC下，進行自由基聚合反應(yīng)而得。所述的不含溶劑的聚丙烯酸流平劑為市售的德謙Levelol892或Levelol896。所述的混合單體由丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯單體50~98wt%、鏈轉(zhuǎn)移劑l3wt%、引發(fā)劑15wt。/。及其它可共聚合單體010wt。/?；旌隙伞Ｋ龅谋┧狨ヅc甲基丙烯酸酯單體單元包括具有022個碳原子的直鏈、支化或環(huán)狀的脂族醇的丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯，具有1~22個碳原子的直鏈、支化或環(huán)狀的脂族胺的丙烯醯胺和甲基丙烯醯胺，具有2~36個碳原子的直鏈、支化或環(huán)狀的脂族二醇的丙烯酸羥烷基酯和甲基丙烯酸羥烷基酯，具有6-20個碳原子的丙烯酸全氟烷基酯或甲基丙烯酸全氟垸基酯。所述的鏈調(diào)節(jié)劑可控制分子量大小，包括C10C15的垸基硫醇、2，4-二苯基-4-甲基戊烯。所述的其它可共聚合單體包括具有3~20個碳原子的乙烯基酯及其衍生物中的一種或幾種。所述的自由基聚合法使用的引發(fā)劑選自有機過氧化物、偶氮型起始劑中的一種或幾種。所述的引發(fā)劑包括偶氮二異丁腈(AIBN)、過氧化二苯甲醯(BPO)、過氧苯甲酸叔丁基酯、過氧化-2-乙基己酸叔丁酯、二叔丁基過氧化物。所述的自由基聚合反應(yīng)較佳的反應(yīng)溫度為110°C150°C。所述的混合單體優(yōu)選由丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯單體8298wt%、鏈轉(zhuǎn)移劑l~3wt%、引發(fā)劑15wte/。及其它可共聚合單體010wty?；旌隙?。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的聚丙烯酸酯流平劑的制備方法，不使用溶劑，不僅制造步驟簡單，生產(chǎn)成本降低，而且也符合環(huán)保減廢，它可直接使用添加在溶劑、無溶劑及粉體涂料系統(tǒng)，或與無機物載體，如二氧化硅、氧化鋁或硅藻土等，制造成粉體流平劑后，再添加至粉體涂料，可以使涂料達到流平、底材潤濕及防縮孔的目的。具體實施例方式以下是按照本發(fā)明技術(shù)方案所作的實施例及比較例，用以進一步解釋本發(fā)明。實施例1使用一個1000ml四頸玻璃反應(yīng)瓶配置攪拌器、溫控器、冷凝管。在反應(yīng)瓶中裝載120g的不含溶劑的聚丙烯酸流平劑Levelol892，做為預(yù)入料，再滴入可聚合的混合單體溶液880g，該混合單體溶液由丙烯酸正丁酯12.5wt%、甲基丙烯酸甲酯3.98wt。/。、丙烯酸-2-乙基己酯79.55wt。/。、十二烷基硫醇2.27wt%與過氧化-2-乙基己酸叔丁酯1.7wt。/?；旌暇鶆蚝?，于4小時內(nèi)逐漸加入反應(yīng)瓶中，系統(tǒng)再維持12(TC持續(xù)3小時，進行自由基聚合反應(yīng)而得。比較例1使用一個1000ml四頸玻璃反應(yīng)瓶配置攪拌器、溫控器、冷凝管。在反應(yīng)瓶中裝載200g的二甲苯，加熱到12(TC。100g丙烯酸正丁酯、30g甲基丙烯酸甲酯、660g丙烯酸-2-乙基己酯與10g過氧化-2-乙基己酸叔丁酯混合均勻后，于4小時內(nèi)逐漸加入反應(yīng)瓶中，系統(tǒng)再維持12(TC持續(xù)3小時。最后升溫至150°C，抽真空去除200g二甲苯，即可得到固含量〉98%的丙烯酸流平劑。實施例26使用一個1000ml四頸玻璃反應(yīng)瓶配置攪拌器、溫控器、冷凝管。在反應(yīng)瓶中裝載100g的不含溶劑的聚丙烯酸流平劑Levelol896做為預(yù)入料，再滴入可聚合的混合單體溶液900g，該混合單體溶液由丙烯酸丁酯79wty。與甲基丙烯酸酯單體5wty。，鏈轉(zhuǎn)移劑2,4-二苯基-4-甲基戊烯lwt%，醋酸乙烯酯10wt。/。，二叔丁基過氧化物5wt。/。混合均勻后，于3小時內(nèi)逐漸加入反應(yīng)瓶中，系統(tǒng)維持17(TC持續(xù)4小時，進行自由基聚合反應(yīng)而得。實施例3使用一個1000ml四頸玻璃反應(yīng)瓶配置攪拌器、溫控器、冷凝管。在反應(yīng)瓶中裝載300g的不含溶劑的聚丙烯酸流平劑Levelol896做為預(yù)入料，再滴入可聚合的混合單體700g，該混合單體溶液由丙烯酸丁酯89.5wt。/。與甲基丙烯酸全氟辛基乙酯5wt。/。，十二垸基硫醇2wt。/。，偶氮二異丁腈(AIBN)3.5wto/?；旌暇鶆蚝?，于4小時內(nèi)逐漸加入反應(yīng)瓶中，系統(tǒng)維持IO(TC持續(xù)3小時，進行自由基聚合反應(yīng)而得。實施例4使用一個1000ml四頸玻璃反應(yīng)瓶配置攪拌器、溫控器、冷凝管。在反應(yīng)瓶中裝載200g的不含溶劑的聚丙烯酸流平劑Levelol892做為預(yù)入料，再滴入可聚合的混合單體800g，該混合單體溶液由丙烯酸-2-乙基己酯86wtM與丙烯酸N,N-二甲氨基丙基酯10wt%，十二垸基硫醇3wt。/。，過氧化-2-乙基己酸叔丁酯lwtM混合均勻后，于3小時內(nèi)逐漸加入反應(yīng)瓶中，系統(tǒng)維持11(TC持續(xù)4小時，進行自由基聚合反應(yīng)而得。表一.實施例14及比較例1的合成配方(以重量百分比表示)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注10%流平劑A或B的663U混合物，是由10重量％的流平劑A或B與90重量％的663U以粉碎機混合而得。評估條件1、按配方將各種原料在塑料帶中手動混合均勻2、開啟冷凝水循環(huán)系統(tǒng)，開啟冰水循環(huán)系統(tǒng)，開啟壓片機3、開啟并調(diào)節(jié)粉末擠出機的入口端溫度為95°C，出口端的溫度為100°C，并等溫度到達后調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)速到合適速度并開始擠出4、將混合好的粉末涂料倒入進料口使其自動進料并擠出，然后經(jīng)過壓片機冷卻壓制成片5、先初粉碎壓制片后再經(jīng)過粉碎機更高要求的粉碎，最后通過200目的篩網(wǎng)過濾成成品粉末涂料6、最后在馬口鐵或者鋁板上靜電噴涂厚度為50-70um的涂膜層，放置于20(TC烘箱中烘烤10min，使粉末涂料層加熱固化7、最后測試物理性能實驗結(jié)果顯示，實施例14與比較例l所制備的流平劑，在環(huán)氧聚酯粉體涂料均可得到流平性佳、桔紋程度輕微、鮮映性佳的涂膜外觀。測試結(jié)果如表三所示。表三.應(yīng)用性能評估結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>權(quán)利要求1.一種無溶劑聚丙烯酸酯流平劑的制備方法，其特征在于，將不含溶劑的聚丙烯酸流平劑10～30wt％做為預(yù)入料，再滴入可聚合的混合單體70～90wt％，在100℃～170℃下，進行自由基聚合反應(yīng)而得。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種無溶劑聚丙烯酸酯流平劑的制備方法，其特征在于，所述的不含溶劑的聚丙烯酸流平劑為市售的德謙Levelol892或Levelol896。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無溶劑聚丙烯酸酯流平劑的制備方法，其特征在于，所述的混合單體由丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯單體50~98wt%、鏈轉(zhuǎn)移劑l~3wt%、引發(fā)劑15wty。及其它可共聚合單體010wtn/?；旌隙?。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無溶劑聚丙烯酸酯流平劑的制備方法，其特征在于，所述的丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯單體單元包括具有0~22個碳原子的直鏈、支化或環(huán)狀的脂族醇的丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯，具有122個碳原子的直鏈、支化或環(huán)狀的脂族胺的丙烯醯胺和甲基丙烯醯胺，具有2~36個碳原子的直鏈、支化或環(huán)狀的脂族二醇的丙烯酸羥烷基酯和甲基丙烯酸羥垸基酯，具有6-20個碳原子的丙烯酸全氟垸基酯或甲基丙烯酸全氟垸基酯。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無溶劑聚丙烯酸酯流平劑的制備方法，其特征在于，所述的鏈調(diào)節(jié)劑可控制分子量大小，包括C10C15的烷基硫醇、2，4-二苯基-4-甲基戊烯。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無溶劑聚丙烯酸酯流平劑的制備方法，其特征在于，所述的其它可共聚合單體包括具有320個碳原子的乙烯基酯及其衍生物中的一種或幾種。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無溶劑聚丙烯酸酯流平劑的制備方法，其特征在于，所述的自由基聚合法使用的引發(fā)劑選自有機過氧化物、偶氮型起始劑中的一種或幾種。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種無溶劑聚丙烯酸酯流平劑的制備方法，其特征在于，所述的引發(fā)劑包括偶氮二異丁腈(AIBN)、過氧化二苯甲醯(BPO)、過氧苯甲酸叔丁基酯、過氧化-2-乙基己酸叔丁酯、二叔丁基過氧化物。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無溶劑聚丙烯酸酯流平劑的制備方法，其特征在于，所述的自由基聚合反應(yīng)較佳的反應(yīng)溫度為110°C~150°C。10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無溶劑聚丙烯酸酯流平劑的制備方法，其特征在于，所述的混合單體優(yōu)選由丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯單體82~98wt%、鏈轉(zhuǎn)移劑l~3wt%、引發(fā)劑15wtn/。及其它可共聚合單體010wt。/()混合而成。全文摘要本發(fā)明涉及一種無溶劑聚丙烯酸酯流平劑的制備方法，將不含溶劑的聚丙烯酸流平劑10～30wt％做為預(yù)入料，再滴入可聚合的混合單體70～90wt％，在100℃～170℃下，進行自由基聚合反應(yīng)而得。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有低溫、常壓、無溶劑、減廢及符合環(huán)保趨勢，所制得的聚丙烯酸酯流平劑可應(yīng)用于溶劑、無溶劑及粉體系統(tǒng)的流平及防縮孔等特點。文檔編號C08F220/00GK101602905SQ20081003880公開日2009年12月16日申請日期2008年6月11日優(yōu)先權(quán)日2008年6月11日發(fā)明者林宏益,陳旭宏申請人:德謙(上海)化學(xué)有限公司