水性丙烯酸分散树脂及其制备方法
【技术领域】
[0002] 本发明涉及一种水性丙烯酸分散树脂及其制备方法，属于高分子合成物技术领 域。
[0003]
【背景技术】
[0004] 在油墨的生产制造中，色浆起着举足轻重的地位。色浆质量的好坏，直接关系到油 墨质量的好坏。而决定色浆质量的关键还是在于分散树脂。
[0005] 目前市面上的分散树脂，仍旧主要还是用碱溶性水性固体丙烯酸树脂，经过碱性 物质中和后制备而得。随着市场竞争越来越激烈，一方面，人们对印刷制品需求的多样化， 传统的分散树脂只能满足大众化的油墨印刷需求，对于一些特殊的印刷需求，如:提高色浆 的防水性，提高色浆对印刷基材的附着力等，传统的分散树脂已无法满足;另一方面，传统 的分散树脂所用的碱溶性水性固体丙烯酸树脂，其制备工艺相当复杂，目前市面上碱溶性 水性固体丙烯酸树脂主要以高温高压本体聚合和溶液聚合两种工艺。高温高压本体聚合工 艺，其生产设备必须耐高温、耐高压、耐酸，导致其生产工艺复杂，设备要求极高，同时由于 其生产温度极高，一般是185°C~245°C，又造成高污染，高能耗;采用溶液聚合法，则面临着 溶剂的回收与利用的问题，既不环保，又造成生产成本偏高。
[0006] 因此，研发出一种既能满足多样化印刷需求，同时该分散树脂制备工艺简单，低污 染、低能耗，成本低的分散树脂是未来水性油墨分散树脂发展的方向。
[0007]
【发明内容】
[0008] 本发明为了克服现有技术存在的不足，提供一种水性丙烯酸分散树脂及其制备方 法。
[0009 ]本发明可以通过采取以下技术方案予以实现： 一种水性丙烯酸分散树脂，包括以下质量百分比的组份： 单体混合物 28%~39% 分子量调节剂单体混合物质量的1.0%~8.0% 乳化剂 单体混合物质量的1.0%~8.0% 引发剂 单体混合物质量的0.8%~1.2% 水和喊 余; 其中，所述单体混合物由亲水性的软丙烯酸酯类单体、硬丙烯酸酯类单体、软丙烯酸酯 类单体和硬丙烯酸酯类单体的衍生物以及功能性丙烯酸单体组成，其酸值为90~160mgK0H/ g，其理论的玻璃化转变温度可控制在15°C~100°C。
[0010]优选的是，所述软丙烯酸酯单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟甲酯、丙烯 酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、马来酸二 乙酯。
[0011]优选的是，所述硬烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，对苯乙烯磺酸 钠。
[0012] 优选的是，所述功能性丙烯酸单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、衣康酸单丁酯、 巴豆酸、衣庚酸、富马酸、衣庚酸单甲酯、富马酸单甲酯、富马酸单丁酯和马来酸酐中的一种 或二种、三种的混合物。
[0013] 优选的是，所述分子调节剂主要以硫醇类化合物、巯基类化合物和一些小分子的 醇类为主，其可以是伯十二碳硫醇、叔十二碳硫醇、醋酸正十二烷基硫醇酯、苯甲酸正十二 烷基硫醇酯、1-正十二烷流基三氯乙醇、β-苯基β-正十二烷硫基乙基苯基酮、二芳酰二硫化 物或3-巯基丙醇、3-巯基丙酸。
[0014] 优选的是，所述乳化剂主要为反应型阴离子乳化剂，其可以是乙烯基磺酸钠、乙烯 基聚醚硫酸钠、1-烯丙氧基-2-羟基丙烷磺酸钠、烯丙基聚醚硫酸钠、烯丙基聚醚磷酸钠、烯 丙基聚醚磷酸铵、烯丙基苯氧基聚醚硫酸铵或含双键基的双烷基磺基硫酸钠。
[0015] 优选的是，所述引发剂主要以无机过氧化物为主，其可以过硫酸铵、过硫酸钾或过 硫酸钠。
[0016] -种水性丙烯酸分散树脂的制备方法，包括以下步骤： (1) 称取计量的单体混合物和分子量调节剂混合在一起，并搅拌均匀； (2) 在反应釜中投入计量的水，加热到反应釜内温度为80°C~85°C，然后投入称取计量 的乳化剂； (3) 称取计量的引发剂，一次性投入到反应釜中； (4) 将单体混合物和分子量调节剂的共混物往反应釜内滴加，控制在2~3h内滴完，然后 保温1.5~2.5h，降温到35~45°C，加入计量的碱，将体系PH调节到8.3~8.5左右，再保温0.4~ 0.6h，冷却到室温，出料，即可得到水性丙烯酸分散树脂的水溶液。
[0017] 优选的是，所述碱为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、3-丙醇胺、一异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺、二 乙胺，三乙胺或乙二胺中的一种或两种、三种的混合物。
[0018] 与现有技术相比较，本发明的有益效果是:本发明制备工艺极其简单，成本低，可 控性强，可以根据客户需求来设计聚合物的分子结构，从而满足不同的印刷需求。另外，本 发明碱中和工艺操作灵活性强，可根据不同的印刷需求，或者季节变换对色浆干燥速度不 同需求做出灵活的应对。
[0019]
【具体实施方式】
[0020] 以下对本发明的最佳实施方式作详细描述。
[0021 ] 实施例1 取20.00千克的丙烯酸、4.00千克的甲基丙烯酸甲酯、4.00千克的丙烯酸甲酯和0.28千 克的叔十二碳硫醇混合均勾后，倒入高位槽中备用。
[0022]在反应釜中加入计量的去离子水，加热升温至80°C，然后往反应釜内加入0.28千 克的乙烯基磺酸钠和0.224千克的过硫酸铵，然后将高位槽内共混物往反应釜内滴加，控制 在2.5小时左右滴完，滴完保温2.0个小时。
[0023]将反应釜内温度降至40°C左右，然后加入计量的氨水，将分散树脂液的PH调节到 8.4左右，继续搅拌半个小时后，出料即可得到水性丙烯酸分散树脂，其中，去离子水和氨水 的总量为71.216千克。在该水性丙烯酸分散树脂中，单体混合物占总质量的28%，分子调节 剂的质量是单体混合物的1%，乳化剂的质量是单体混合物的质量的1%，引发剂的质量是单 体混合物的质量的0.8%。
[0024] 实施例2 取10.00千克的丙烯酸、10.00千克的衣康酸单丁酯、7.50千克的甲基丙烯酸甲酯、7.50 千克的丙烯酸甲酯和1.40千克的叔十二碳硫醇混合均匀后，倒入高位槽中备用。
[0025]在反应釜中加入计量的去离子水，加热升温至82°C，然后往反应釜内加入1.40千 克的1-烯丙氧基-2-羟基丙烷磺酸钠和0.35千克的过硫酸铵，然后将高位槽内共混物往反 应釜内滴加，控制在2小时左右滴完，滴完保温1.5个小时。
[0026]将反应釜内温度降至35°C左右，然后加入计量的一乙醇胺，将分散树脂液的PH调 节到8.3左右，继续搅拌0.4个小时后，出料即可得到水性丙烯酸分散树脂，其中，去离子水 和一乙醇胺的总是为61.85千克。在该水性丙烯酸分散树脂中，单体混合物占总质量的35%， 分子调节剂的质量是单体混合物的4%，乳化剂的质量是单体混合物的质量的4%，引发剂的 质量是单体混合物的质量的1%的。
[0027] 实施例3 取8.00千克的甲基丙烯酸、8.00千克的丙烯酸、11.00千克的衣康酸单丁酯、5.50千克 的甲基丙烯酸甲酯、6.50千克的丙烯酸甲酯和3.12千克的叔十二碳硫醇混合均匀后，倒入 高位槽中备用。
[0028]在反应釜中加入计量的去离子水，加热升温至85°C，然后往反应釜内加入3.12千 克的烯丙基聚醚磷酸铵和〇. 468千克的过硫酸铵，然后将高位槽内共混物往反应釜内滴加， 控制在3小时左右滴完，滴完保温2.5个小时。
[0029]将反应釜内温度降至45°C左右，然后一次性加入计量的N，N_二甲基乙醇胺，将分 散树脂液的PH调节到8.5左右，继续搅拌0.6个小时