本发明涉及一种利用尿素,甲醛——煤化工领域的基础料为主要原料制造UV树脂的方法,该树脂气味小,黄变性能优异,可以作为主体树脂广泛应用于UV木器底面漆和PVC扣板UV漆。
背景技术:
传统的溶剂型木器涂料,由于含大量的溶剂VOC高排放,对环境造成较大的压力,正向无溶剂环保型木器涂料转变。其中以UV涂料最为有前景,目前在平面型基材施涂已80%以上取代了传统的溶剂型涂料。但是UV涂料业有自身的缺陷:一是异构面中UV涂料还不做到很好的固化,这部分,传统涂料可能朝水性涂料发展。二是UV涂料施涂的表面效果还达不到传统溶剂型涂料施涂效果,这部分,传统溶剂型涂料依然保留。三是UV涂料用树脂原料来源比较狭窄——几乎都是精细化工产品,价格高,这导致部分客户由于考虑到价格因素依然选择溶剂型涂料。例如现用量最大的UV树脂,环氧丙烯酸酯,是由25%丙烯酸和75%环氧树脂合成而来。环氧树脂属于精细化工,合成工艺复杂,价格高。
如果将UV树脂的大宗原料撇开精细化工而接头石油化工,天然气化工或者煤炭化工则UV树脂原料价格会有一个较大降幅。
煤炭化工中,尿素价格低廉。用尿素甲醛作为主要原材料去生产UV树脂,UV树脂价格会有较大的降幅。UV涂料和传统的溶剂型涂料比较则无价格劣势,进一步促使传统涂料向UV发展。
尿素甲醛UV树脂,与其他UV树脂一样必须符合一定性能要求和指标。由于使用了甲醛为原料,漆膜释放甲醛理所当然成为管制的重点;甲醛加入,会导致气味增大,如果不控制游离甲醛,则气味刺鼻,气味是控制对象。
1、树脂外观:清澈透明无机械杂质,颜色略黄粘稠液体
2、颜色:≤1#(Fe-Co比色计)
3、存储稳定性: 80℃,72小时(封口实验),增长黏度≤1000 s.mPa/25℃。
4、游离甲醛:≤0.5g/kg,引用GB18583-2001.3.1表1溶剂型胶粘剂中有害物质限量值。
5、干膜甲醛:≤40 mg/100g引用GB18585-2001《室内装饰装修材料中有害物质限量》,实木复合地板,B类
6、干膜气味:用净味光引发剂,在白色瓷砖上单独制成干膜在15—30μm,直接闻树脂涂膜无刺激性气味。
技术实现要素:
本发明旨在制备一种尿素甲醛UV树脂,由下述重量份数组成:
尿素 60;
甲醛 60~90;
(甲基)丙烯酸羟基酯 232~464;
阻聚剂 阻聚剂为上述原料总质量的0.03~0.1%
碱性PH调节剂 碱性PH调节剂总量的0.25%
酸性PH调节剂 酸性PH调节剂总量的0.5%。
甲醛捕捉剂
所述的尿素可以是农用尿素或者工业用尿素
所述的甲醛可以是固体甲醛也可以是液体福尔马林,当原料为固体甲醛时可以认定含量为100%,当原料为福尔马林时甲醛含量依据实际检测值为准(符合GB/T9009-2011的要求,和含量检测方法)。
所述的(甲基)丙烯酸羟基酯可以是下列的一种或几种:丙烯酸-2-羟基乙酯(HEA),甲基丙烯酸-2-羟基乙酯(HEMA),丙烯酸-2-羟基正丙酯(HPA),丙烯酸-2-羟基异丙酯(HPA),甲基丙烯酸-2-羟基正丙酯(HPMA),甲基丙烯酸-2-羟异丙酯(HPMA)。
所述的阻聚剂采用下列一种或几种:对羟基苯甲醚、叔丁基对苯二酚、2-甲氧基对苯二酚。
所述的碱性PH调节剂,采用下列一种或几种:三乙胺,三乙醇胺,三异丙醇胺,N、N二甲基苄胺,N、N二乙基苄胺。
所述的酸性PH调节剂,采用下列一种或几种:盐酸,磷酸,对甲苯磺酸。
所述的甲醛捕捉剂为:二环己基脲(DCU)
本发明还涉及到尿素甲醛UV树脂的制备方法。包括以下步骤:
1、尿素、福尔马林(或固体甲醛)、(甲基)丙烯酸羟基酯投入反应釜中溶解,加碱性PH调节剂总量的0.25%,升温到60—65度,保温45分钟,再升温到90—92度保温2小时。
2、降温到65—68度,加酸性PH调节剂总量的0.5%。
3、开通卧冷,65—68度,-80KPa真空度,抽真空1小时。
4、升温到85度,继续抽真空,直到不出水为止,继续抽真空1小时。
5、按GB18583-2008,附录A5.2.2方法测定游离甲醛含量≤1700ppm,否则继续抽真空直到目标值。
6. 降温到55度以下,按游离甲醛量添加甲醛捕捉剂,添加量为甲醛的6倍。
具体实施方式
以下份数均为重量份数。
实施例1:本发明由下述重量比原料制成:
尿素 60;
福尔马林(或固体甲醛) 90;
丙烯酸羟基乙酯(HEMA) 232~348;
对羟基苯甲醚 0.3
三乙胺 1.24
对甲苯磺酸 2.48
二环己基脲 5.08
1、开启搅拌,将60份尿素、90份固体甲醛、232份丙烯酸羟基酯投入反应釜中,加碱性PH调节三乙胺1.24份,加阻聚剂对羟基苯甲醚0.3份,加热升温到60—65度,保温45分钟,再升温到90—92度保温2小时。
2、降温到65—68度,加酸性PH调节剂对甲苯磺酸2.48份。
3、65—68度,开通卧冷, -80KPa真空度下抽真空1小时。
4、升温到85度,-80KPa继续抽真空,直到不出水为止,继续抽真空1小时。
5、按GB18583-2008,附录A5.2.2方法测定游离甲醛含量,≤1700ppm,否则继续抽真空直到目标值。
6. 降温到55度以下,添加甲醛捕捉剂二环己基脲5.08份,搅拌均匀出料。
实施例2:本发明由下述重量比原料制成:
尿素 60;
福尔马林 90;
甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA) 260~390;
对羟基苯甲醚 0.3
三乙胺 1.24
对甲苯磺酸 2.48
二环己基脲 5.51
1.按照GB/T9009-2011的要求检测福尔马林的甲醛含量。上述或下述中的福尔马林的重量实际是里面纯甲醛的重量。
2、开启搅拌将60份尿素、90份福尔马林、260份甲基丙烯酸羟基酯投入反应釜中溶解,加1.24份碱性PH调节剂三乙胺,加阻聚剂对羟基苯甲醚0.3份,加热升温到60—65度,保温45分钟,再升温到90—92度保温2小时。
3、降温到65—68度,加酸性PH调节对甲苯磺酸2.48份。
4、开通卧冷,65—68度,-80KPa真空度,抽真空1小时。
5、升温到85度,-80KPa继续抽真空,直到不出水为止,继续抽真空1小时。
6、按GB18583-2008,附录A5.2.2方法测定游离甲醛含量,游离甲醛≤1700ppm,否则继续抽真空直到目标值。
7. 降温到55度以下,添加甲醛捕捉剂二环己基脲5.51份,搅拌均匀出料。
实施例3:本发明由下述重量比原料制成:
尿素 60;
福尔马林 90;
丙烯酸羟丙酯(HPA) 260~390;
对羟基苯甲醚 0.3
三乙胺 1.24
对甲苯磺酸 2.48
二环己基脲 5.51
1.按照GB/T9009-2011的要求检测福尔马林的甲醛含量。上述或下述中的福尔马林的重量实际纯甲醛的重量。
2、开启搅拌将60份尿素、90份福尔马林、390份丙烯酸羟丙酯(HPA)投入反应釜中溶解,加1.24份碱性PH调节剂三乙胺,加阻聚剂对羟基苯甲醚0.3份,加热升温到60—65度,保温45分钟,再升温到90—92度保温2小时。
3、降温到65—68度,加酸性PH调节对甲苯磺酸2.48份。
4、开通卧冷,65—68度,-80KPa真空度,抽真空1小时。
5、升温到85度,-80KPa继续抽真空,直到不出水为止,继续抽真空1小时。
6、按GB18583-2008,附录A5.2.2方法测定游离甲醛含量,游离甲醛≤1700ppm,否则继续抽真空直到目标值。
7. 降温到55度以下,添加甲醛捕捉剂二环己基脲5.51份,搅拌均匀出料。
实施例4:本发明由下述重量比原料制成:
尿素 60;
福尔马林 90;
甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA) 288~432;
对羟基苯甲醚 0.3
三乙胺 1.24
对甲苯磺酸 2.48
二环己基脲 5.94
1.按照GB/T9009-2011的要求检测福尔马林的甲醛含量。上述或下述中的福尔马林的重量实际纯甲醛的重量。
2、开启搅拌将60份尿素、90份福尔马林、288份甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)投入反应釜中溶解,加1.24份碱性PH调节剂三乙胺,加阻聚剂对羟基苯甲醚0.3份,加热升温到60—65度,保温45分钟,再升温到90—92度保温2小时。
3、降温到65—68度,加酸性PH调节对甲苯磺酸2.48份。
4、开通卧冷,65—68度,-80KPa真空度,抽真空1小时。
5、升温到85度,-80KPa继续抽真空,直到不出水为止,继续抽真空1小时。
6、按GB18583-2008,附录A5.2.2方法测定游离甲醛含量,游离甲醛≤1700ppm,否则继续抽真空直到目标值。
7. 降温到55度以下,添加甲醛捕捉剂二环己基脲5.94份,搅拌均匀出料。