本發(fā)明屬于環(huán)保油漆制備領(lǐng)域，具體涉及水溶性熱塑丙烯酸樹脂及其制備方法。

背景技術(shù)：

熱塑性樹脂涂料是指以熱塑性樹脂作為主要成膜物質(zhì)的一類涂料，涂料靠溶劑揮發(fā)干燥成膜，干燥后的漆膜受熱變軟，受冷變硬。當前廣泛應用的熱塑性樹脂涂料大多屬于溶劑型涂料，由于其明顯的揮發(fā)性有機化合物（VOC）排放，有時難以達到環(huán)保要求，且其揮發(fā)的溶劑能嚴重影響人體健康。

因此，需要開發(fā)環(huán)保綠色、使用安全的新型熱塑性涂料，解決涂料的環(huán)保問題和避免對人體健康的影響。其解決方法是改進熱塑性樹脂的配方和工藝，以水代替有機揮發(fā)性溶劑，從而最大幅度的減少VOC排放，且可滿足涂料的各種特定性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種新型的水溶性熱塑丙烯酸樹脂及其制備方法。通過本發(fā)明方法制備的水溶性熱塑性丙烯酸樹脂，不僅具有低的VOC排放，達到綠色環(huán)保的要求，對人體健康沒有損害，且具有光澤高、流平性好、豐滿度好、顏料潤濕分散性好等特點。

本發(fā)明技術(shù)方案如下。

一種水溶性熱塑丙烯酸樹脂，按重量百分比計，包括如下組分：苯乙烯3~7 wt%，甲基丙烯酸甲酯 17~23 wt%，丙稀酸丁酯 7~13 wt%，丙稀酸異丁酯3~7 wt%，丙稀酸羥乙酯 2~4 wt%，甲基丙烯酸 6~8 wt%，過氧化苯甲酰0.5~1.5 wt%，過氧化叔丁基苯甲酰0.2~0.7wt%，異丁醇 8~12 wt%，乙二醇丁醚 23.8~53.3 wt%。

優(yōu)選的，苯乙烯5wt%，甲基丙烯酸甲酯20wt%，丙稀酸丁酯10wt%，丙稀酸異丁酯5wt%，丙稀酸羥乙酯3wt%，甲基丙烯酸7wt%，過氧化苯甲酰1wt%，過氧化叔丁基苯甲酰0.5wt%，異丁醇10wt%，乙二醇丁醚38.5wt%。

所述一種水溶性熱塑丙烯酸樹脂的制備方法，包括如下步驟：

（1）將乙二醇丁醚的65~75%的量與異丁醇加入反應釜中，攪拌混合均勻，升溫后保溫；

（2）留取過氧化苯甲酰和過氧化叔丁基苯甲酰的各1‰質(zhì)量之后，將其余各組分攪拌混合均勻，滴加入反應釜中；滴加完畢后，以乙二醇丁醚沖洗滴加管，并繼續(xù)保溫；

（3）以留取的過氧化苯甲酰和過氧化叔丁基苯甲酰與沖洗滴加管后剩余的乙二醇丁醚混合，加入反應釜中，繼續(xù)升溫后保溫；

（4）保溫結(jié)束后，降至室溫，過濾，得到所述水溶性熱塑丙烯酸樹脂。

進一步地，步驟（1）中，所述保溫的溫度為108~112℃，保溫持續(xù)直到步驟（2）中混合組分滴加結(jié)束。

進一步地，步驟（2）中，所述滴加的時間為3.5~4.5小時。

進一步地，步驟（2）中，所述滴加的速度按照滴加的混合組分的總質(zhì)量除以滴加時間得到，并控制勻速滴加。

進一步地，步驟（2）中，所述繼續(xù)保溫是在105~110℃保溫75~105分鐘。

進一步地，步驟（3）中，所述保溫是在110~120℃保溫4.5~5.5小時。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和有益效果：

（1）本發(fā)明的水溶性熱塑丙烯酸樹脂中通過引入-OH羥基提高了樹脂的親水性，使復配樹脂可以水為主要溶劑制備涂料，大大減少有機溶劑的使用量，從而達到綠色環(huán)保、對人體傷害低的目的；

（2）本發(fā)明的水溶性熱塑丙烯酸樹脂具有光澤度高、流平性好、附著力好，顏料分散性好、疏水性好等優(yōu)良特性，外觀為淺黃清澈透明，色澤(Fe-Co)≤2^#，粘度(涂-4)在5000-8000秒/ 25℃，固含量為60±2%，酸值為35-45 mgkOH/g。

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步闡述，但本發(fā)明不限于以下實施例，需指出的是，以下若有未特別詳細說明之過程或參數(shù)，均是本領(lǐng)域技術(shù)人員可參照現(xiàn)有技術(shù)理解或?qū)崿F(xiàn)的。

實施例1

一種水溶性熱塑丙烯酸樹脂，其重量組分原材料包括：苯乙烯50kg，甲基丙烯酸甲酯 200kg，丙稀酸丁酯 100kg，丙稀酸異丁酯50kg，丙稀酸羥乙酯 30kg，甲基丙烯酸 70kg，過氧化苯甲酰 10kg，過氧化叔丁基苯甲酰5kg，異丁醇 100kg，乙二醇丁醚 385kg。

制備所述水溶性熱塑丙烯酸樹脂，包括如下步驟：

（1）首先取乙二醇丁醚270kg與異丁醇100kg投入到反應釜中，攪拌混合均勻，反應釜升溫到110℃，并持續(xù)保溫至步驟（2）中混合組分滴加完成；

（2）留取過氧化苯甲酰10g、過氧化叔丁基苯甲酰5g；將苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙稀酸丁酯、丙稀酸異丁酯、丙稀酸羥乙酯、甲基丙烯酸所組成的單體，以及剩余的過氧化苯甲酰和過氧化叔丁基苯甲酰組成的引發(fā)劑，攪拌以均勻混合；

（3）將上述單體和引發(fā)劑組成的混合液，以流速V=2.15kg/min的速度滴加到反應釜中，滴加時間為4小時，完成后以乙二醇丁醚沖洗滴加管，繼續(xù)110℃保溫1.5小時；

（4）以留取的引發(fā)劑過氧化苯甲酰10g、過氧化叔丁基苯甲酰5g與沖洗滴加管后剩余的乙二醇丁醚115kg混合液，補加到反應釜中，升溫至115℃，保溫5小時；

（5）保溫結(jié)束后，降至常溫，過濾，得到所述水溶性熱塑丙烯酸樹脂。

制備得到的水溶性熱塑丙烯酸樹脂的外觀為淺黃清澈透明，色澤(Fe-Co)≤2#，粘度(涂-4)為7000秒/ 25℃，固含量為60%，酸值為40mgkOH/g。

實施例2

一種水溶性熱塑丙烯酸樹脂，其重量組分原材料包括：苯乙烯3kg，甲基丙烯酸甲酯 17kg，丙稀酸丁酯 7kg，丙稀酸異丁酯3kg，丙稀酸羥乙酯2kg，甲基丙烯酸 6kg，過氧化苯甲酰 0.5kg，過氧化叔丁基苯甲酰0.2kg，異丁醇 8kg，乙二醇丁醚 53.3kg。

制備所述水溶性熱塑丙烯酸樹脂，包括如下步驟：

（1）首先取乙二醇丁醚35kg與異丁醇8kg投入到反應釜中，攪拌混合均勻，反應釜升溫到110℃，并持續(xù)保溫至步驟（2）中混合組分滴加完成；

（2）留取過氧化苯甲酰0.5g、過氧化叔丁基苯甲酰0.2g；將苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙稀酸丁酯、丙稀酸異丁酯、丙稀酸羥乙酯、甲基丙烯酸所組成的單體，以及剩余的過氧化苯甲酰和過氧化叔丁基苯甲酰組成的引發(fā)劑，攪拌以均勻混合；

（3）將上述單體和引發(fā)劑組成的混合液，以流速V=0.16kg/min的速度滴加到反應釜中，完成后以乙二醇丁醚沖洗滴加管，繼續(xù)110℃保溫1.5小時；

（4）以留取的引發(fā)劑過氧化苯甲酰0.5g、過氧化叔丁基苯甲酰0.2g與沖洗滴加管后剩余的乙二醇丁醚12.5kg混合液，補加到反應釜中，升溫至115℃，保溫5小時；

（5）保溫結(jié)束后，降至常溫，過濾，得到所述水溶性熱塑丙烯酸樹脂。

制備得到的水溶性熱塑丙烯酸樹脂的外觀為淺黃清澈透明，色澤(Fe-Co)約為2#，粘度(涂-4)為5000秒/ 25℃，固含量為58%，酸值為35mgkOH/g。

實施例3

一種水溶性熱塑丙烯酸樹脂，其重量組分原材料包括：苯乙烯7kg，甲基丙烯酸甲酯 23kg，丙稀酸丁酯 13kg，丙稀酸異丁酯7kg，丙稀酸羥乙酯4kg，甲基丙烯酸 8kg，過氧化苯甲酰 1.5kg，過氧化叔丁基苯甲酰0.7kg，異丁醇 12kg，乙二醇丁醚 23.8kg。

制備所述水溶性熱塑丙烯酸樹脂，包括如下步驟：

（1）首先取乙二醇丁醚17.8kg與異丁醇12kg投入到反應釜中，攪拌混合均勻，反應釜升溫到110℃，并持續(xù)保溫至步驟（2）中混合組分滴加完成；

（2）留取過氧化苯甲酰1.5g、過氧化叔丁基苯甲酰0.7g；將苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙稀酸丁酯、丙稀酸異丁酯、丙稀酸羥乙酯、甲基丙烯酸所組成的單體，以及剩余的過氧化苯甲酰和過氧化叔丁基苯甲酰組成的引發(fā)劑，攪拌以均勻混合；

（3）將上述單體和引發(fā)劑組成的混合液，以流速V=0.26kg/min的速度滴加到反應釜中，完成后以乙二醇丁醚沖洗滴加管，繼續(xù)110℃保溫1.5小時；

（4）再將留取的引發(fā)劑過氧化苯甲酰1.5g、過氧化叔丁基苯甲酰0.7g與沖洗滴加管后剩余的乙二醇丁醚12.5kg混合液，補加到反應釜中，升溫至115℃，保溫5小時；

（5）保溫結(jié)束后，降至常溫，過濾，得到所述水溶性熱塑丙烯酸樹脂。

制備得到的水溶性熱塑丙烯酸樹脂的外觀為淺黃清澈透明，色澤(Fe-Co)約為2#，粘度(涂-4)為8000秒/ 25℃，固含量為62%，酸值為45mgkOH/g。

根據(jù)上述說明書的揭示和教導，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式，對本發(fā)明的一些修改和變更也應當落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。