一种净味树脂、制备方法及应用与流程

1.本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种净味树脂、制备方法及应用。


背景技术：

2.油漆是一种特殊的涂料，是能牢固覆盖在物体表面，起保护、装饰、标志和其他特殊用途的化学混合物涂料。
3.随着生活水平的提高，人们对家用涂料的环保性有了更高的要求。因此，相较于其他种类涂料，环保净味型家用涂料也就更受消费者青睐。
4.环保净味型树脂，是环保净味型涂料的重要组成成分，但由常规环保净味型树脂调配所得的涂料，应用于家具表面后，会出现涂料光泽分布均匀性不佳，透明度差等问题，进而导致漆膜发白，显露不出木材本身的纹理性，观赏性变差。由于上述问题，常规环保净味型树脂不能满足高档家具高透明的要求。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本发明的第一方面提供了一种净味树脂，通过成分的调配，提升了所述净味树脂的聚合度，进而提升了所述聚合树脂的净味效果和透明性。
6.本发明的第二方面提供了一种净味树脂的制备方法。
7.本发明的第三方面提供了一种净味树脂的应用。
8.一种净味树脂，制备原料包括氢化蓖麻油、月桂酸、苯酐、新戊二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二甲苯和丁酯。
9.根据本发明的一些实施方式，所述净味树脂，按质量百分数计，制备原料包括：
[0010][0011][0012]
根据本发明的一些实施方式，所述净味树脂，细度≤12μm。
[0013]
根据本发明的一些实施方式，所述净味树脂的羟值为115mg koh/g～125mg koh/
g。
[0014]
所述羟值是指：1g树脂样品中的羟基，所相当的氢氧化钾(koh)的毫克数。
[0015]
所述羟值，测试方法参考编号为gb/t 719321987的国标文件：《不饱和聚酯树脂羟基值的测定》。
[0016]
根据本发明的一些实施方式，所述净味树脂的粘度为15000mpa.s～25000mpa.s(25℃)。
[0017]
所述粘度，测试方法参考编号为gb/t 7193.1
‑
1987的国标文件：《不饱和聚酯树脂粘度测定方法》。
[0018]
根据本发明的一些实施方式，所述净味树脂中固体物质的质量百分数为78％～82％。
[0019]
根据本发明的一些实施方式，所述净味树脂外观≤1#(铁钴)。
[0020]
所述外观，以铁钴比色计测量。所述铁钴比色计由18个标准色阶溶液管组成，最浅的为1#，最深的为18#。
[0021]
根据本发明的一些实施方式，所述净味树脂酸值≤15mgkoh/g。
[0022]
所述酸值是指，每克净味树脂中，酸成分可消耗koh的质量。
[0023]
所述酸值，测试方法参考编号为gb/t2895
‑
1982的国标文件：《不饱和聚酯树脂酸值的测定》。
[0024]
本发明提供的净味树脂，由于原料中添加了氢化蓖麻油，在高温反应过程中，氢化蓖麻油、月桂酸与新戊二醇、三羟甲基丙烷之间，除发生酯化反应，还会发生热聚合反应，因此，原料的反应程度更高。
[0025]
本发明提供的净味树脂，由于原料的反应程度更高，因此包含有本发明净味树脂的涂料，均匀性和成膜效果更好；因此耐候性(气候环境对涂料破坏的难易程度)、净味效果和透明度也更好。
[0026]
一种净味树脂的制备方法，包括以下步骤：
[0027]
s1.在保护气体环境中，向反应容器中加入部分二甲苯，再加入月桂酸、氢化蓖麻油、苯酐、新戊二醇、三羟甲基丙烷和季戊四醇，加热溶解后，开始搅拌、继续升温，得体系a；
[0028]
s2.停止加热、关闭保护气体，将剩余的二甲苯滴加至所述体系a中，继续反应，得体系b；
[0029]
s3.在保护气体环境中，对所述体系b继续加热反应，当粘度合格后，得体系c；
[0030]
s4.将降温后的所述体系c，与所述丁酯混合，即得所述净味树脂。
[0031]
根据本发明的一些实施方式，所述制备方法，还包括在步骤s1之前，检查所用的设备、升降油温系统是否正常，检查反应容器是否干净，底阀是否关闭。
[0032]
根据本发明的一些实施方式，所述保护气体环境为惰性气体或氮气中的至少一种。
[0033]
根据本发明的一些实施方式，步骤s1中，所述反应容器为回流反应釜。
[0034]
根据本发明的一些实施方式，所述制备方法，还包括在步骤s1之前，以5l/min的保护气体对所述反应容器进行气体置换20min。
[0035]
根据本发明的一些实施方式，步骤s1中，所述部分二甲苯，经计量槽计量后再加入所述回流反应釜；所述桂酸、氢化蓖麻油、苯酐、新戊二醇、三羟甲基丙烷和季戊四醇通过所
述回流反应釜的固体投料口加入。
[0036]
根据本发明的一些实施方式，步骤s1中，所述部分二甲苯，占所述二甲苯总质量的25％～75％。
[0037]
根据本发明的一些实施方式，步骤s1中，在所述加热溶解开始前，还包括以5l/min的保护气体，对体系进行气体置换15min。
[0038]
根据本发明的一些实施方式，步骤s1中，所述加热溶解，温度为120℃。
[0039]
根据本发明的一些实施方式，步骤s1中，在所述开始搅拌前，保护气体的流量为5l/min；在所述开始搅拌后，流量为1l/min。
[0040]
根据本发明的一些实施方式，步骤s1中，所述继续升温，分为阶段1和阶段2；所述阶段1指温度升至170℃，升温时间为1h～2h；所述阶段2是指温度升至193℃～197℃，并保温2h，升温时间为1h～2h。
[0041]
根据本发明的一些实施方式，在所述阶段1和阶段2之间，还包括打开所述回流反应釜的竖式、卧式冷凝器，并将回流水流量调整为最大流量的1/4。
[0042]
调节回流水流量的原因是：在所述阶段1完成后，所述回流反应釜中已经出现了回流现象，为提升回流效果，故调节回流水流量。
[0043]
根据本发明的一些实施方式，步骤s2中，剩余的二甲苯，需通过计量槽，加入分水器中，最终滴加至回流反应釜中，滴加时间为10min～20min。
[0044]
由于二甲苯的沸点约130℃，滴加剩余的二甲苯前，体系温度为193℃～197℃，因此为避免二甲苯的快速汽化，引起涨釜，需降低搅拌速率或停止搅拌，且剩余的二甲苯需缓慢滴加。
[0045]
根据本发明的一些实施方式，步骤s2中，所述继续反应，时间为5min。
[0046]
根据本发明的一些实施方式，步骤s3中，所述加热反应，为先升温至193℃～197℃，保温1h，再以10℃/h的速率继续升温至208℃～212℃后，保温。
[0047]
根据本发明的一些实施方式，步骤s3中，所述粘度，抽检方式为：加热反应过程中，当粘度＜20s时，每小时抽检一次，当粘度≥20s时，每半小时抽检一次。
[0048]
由于用旋转黏度计测试粘度，耗费样品量较高、所需时间长；因此步骤s3中，过程粘度的控制，采用格氏粘度测试，而不采用旋转黏度计测试，以达到样品用量少、快速掌握样品状态的目的。
[0049]
根据本发明的一些实施方式，步骤s3中，所述粘度合格，粘度范围为30s～40s。
[0050]
根据本发明的一些实施方式，步骤s3中，所述粘度合格，粘度范围为33s～37s。
[0051]
根据本发明的一些实施方式，步骤s4中，所述降温，方法为打开冷却油。
[0052]
根据本发明的一些实施方式，步骤s4中，所述降温，为温度降至约165℃。
[0053]
根据本发明的一些实施方式，所述制备方法还包括在步骤s4之后，对所述净味树脂进行过滤、称重、包装。
[0054]
根据本发明的一些实施方式，步骤s2～s3，反应过程中，均需同时进行回流。
[0055]
一种净味树脂在涂料中的应用。
[0056]
根据本发明的一些实施方式，所述涂料为木器涂料。
[0057]
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
[0058]
(1)本发明提供的净味树脂，由于原料中添加了氢化蓖麻油，在高温反应过程中，
氢化蓖麻油、月桂酸与新戊二醇、三羟甲基丙烷之间，除发生酯化反应，还会发生热聚合反应，因此，原料的反应程度更高，所得净味树脂的耐候性、净味效果和透明度也更好。
[0059]
(2)本发明提供的净味树脂，由于原料中包括新戊二醇、三羟甲基丙烷等高透明多元醇，高温条件下，发生酯化、聚合后，生成的分子结构体具有极高的晶体透明性，因此提升了所得净味树脂的透明度。
具体实施方式
[0060]
以下是本发明的具体实施例，并结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
[0061]
若无特殊说明，具体实施方式中所用试剂均来自于市购，使用前未经过任何前处理。
[0062]
实施例1
[0063]
本实施例制备一种净味树脂，具体原料配比如表1所示，步骤如下：
[0064]
s1.检查回流反应釜，确保底阀关闭、升温正常、釜内洁净后，以5l/min的流速，通氮气20min，对回流反应釜内进行气体置换；
[0065]
s2.经计量釜向回流反应釜中加入二甲苯a后，以5l/min的氮气对体系进行气体置换15min，再经固体投料口向回流反应釜中加入月桂酸、氢化蓖麻油、苯酐、新戊二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇，封闭加料口；以5l/min的流速，通氮气15min，对回流反应釜内进行气体置换；
[0066]
s3.在5l/min流速的氮气保护下，加热步骤s3所得体系至120℃，体系出现回流现象后；将氮气流速调至1l/min，开始搅拌；
[0067]
s4.保持1l/min速率通入氮气，并持续搅拌；同时以0.5℃/min的升温速率，升温步骤s3所得体系至170℃；之后打开回流反应釜的竖式、卧式冷凝器，调节回流水流量调整为最大流量的1/4；继续以0.25℃/min的升温速率升温至195℃，保温2h，得体系a；
[0068]
s5.停止加热，关闭氮气，将二甲苯b滴加至体系a中，继续反应回流5min，得体系b；
[0069]
s6.在氮气气氛下，将体系b加热至195℃，保温1h，之后以10℃/h升温到210℃，保温反应，反应过程中进行粘度抽检，当粘度＜20s时，每小时抽检一次，当粘度≥20s时，每半小时抽检一次，当粘度为35s时，停止抽检，得体系c；
[0070]
s7.打开回流反应釜的冷却油，使体系c降温至165℃，之后将体系c转移至兑稀釜中，并与丁酯混合，过滤、包装、称重后即得净味树脂。
[0071]
表1按质量百分数计，净味树脂的成分配比。
[0072][0073][0074]
实施例2
[0075]
本实施例制备一种净味树脂，具体与实施例1的区别是，原料配比不同，具体原料配比如表1所示。
[0076]
实施例3
[0077]
本实施例制备一种净味树脂，具体与实施例1的区别是，原料配比不同，具体原料配比如表1所示。
[0078]
实施例4
[0079]
本实施例制备一种净味树脂，具体与实施例1的区别是，原料配比不同，具体原料配比如表1所示。
[0080]
实施例5
[0081]
本实施例制备一种净味树脂，具体与实施例1的区别是，原料配比不同，具体原料配比如表1所示。
[0082]
实施例6
[0083]
本实施例制备一种净味树脂，具体与实施例1的区别是，原料配比不同，具体原料配比如表1所示。
[0084]
检测例
[0085]
本检测例检测了实施例1～6所得净味树脂的性能，具体检测方法和结果如下。
[0086]
检测方法：
[0087]
细度，测试方法参考编号为gb/t 1724
‑
1989的国标文件：《涂料细度测定法》。
[0088]
羟值，测试方法参考编号为gb/t 719321987的国标文件：《不饱和聚酯树脂羟基值的测定》。
[0089]
粘度，测试方法参考编号为gb/t 7193.1
‑
1987的国标文件：《不饱和聚酯树脂粘度测定方法》。
[0090]
外观，以铁钴比色计测量。铁钴比色计由18个标准色阶溶液管组成，最浅的为1#，最深的为18#。
[0091]
酸值，测试方法参考编号为gb/t2895
‑
1982的国标文件：《不饱和聚酯树脂酸值的测定》。
[0092]
测试结果如表2所示。
[0093]
表2净味树脂的测试结果。
[0094]
性能实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6细度μm101211101011羟值mgkoh/g122121120125124120粘度mpa.s/25℃202002000020250203002018020200固体物质的质量分数81.7％81.9％82％81.85％81.75％81.9％外观≤1#≤1#≤1#≤1#≤1#≤1#酸值mgkoh/g6.06.16.36.05.95.9
[0095]
由表1结果可知，原料中溶剂二甲苯a、二甲苯b和丁酯共占有17％，即原料中固体物质的质量分数为83％，大于表2所示成品净味树脂中，固体物质的质量分数。导致上述差异的原因是：原料加热过程中会发生酯化反应，而酯化反应会生成一定量的水，因此成品净味树脂中，固体物质的质量分数会下降。
[0096]
由表2所得结果可知，参照本发明提供的净味树脂原料配方及制备方法，制备所得的净味树脂，细度、羟值、粘度、固含量、外观以及酸值等性能优异。
[0097]
应用例
[0098]
本应用例分别以实施例1、实施例3、实施例5，以及商业购得的拓普3871(购自深圳市拓普环球科技有限公司)和先策9855(购自佛山先策树脂有限公司)为原料树脂，调配形成清漆1号～5号，其中清漆成分配比如表3所示。
[0099]
表3按质量百分数计，清漆成分配比。
[0100][0101]
之后分别以清漆1号～5号喷涂对配漆喷板进行一次喷涂和二次喷涂，并进行表征。
[0102]
一次喷涂：
[0103]
方法：分别以清漆1号～5号为原料，喷涂1号～5号清漆配漆喷板(配漆喷板满足编号为gbt9271
‑
1988的国标文件《色漆和清漆标准试板》的要求)，配漆喷板尺寸为60cm
×
60cm，喷涂方法为进行两次十字喷涂，即共喷涂4次，所得配漆喷板的性能如表4所示。
[0104]
其中：
[0105]“外观”参考编号为gb 1721
‑
1979的国标文件《清漆，清油及稀释剂外观和透明度测定》提供的方法进行测试。
[0106]“实干”参考编号为gb/t 1728
‑
1989的国标文件《漆膜、腻子膜干燥时间测定法》提供的方法进行测试。
[0107]“柔韧性”参考编号为gb/t 1748
‑
1989的国标文件《腻子膜柔韧性测定法》提供的方法进行测试。
[0108]“附着力”参考编号为gb/t 1720
‑
1989的国标文件《漆膜附着力测定法》提供的方法进行测试。
[0109]
表4一次喷涂后，配漆喷板的性能。
[0110]
测试项1号2号3号4号5号实干1小时38分1小时35分1小时30分1小时30分1小时45分流平优+优优
‑
优优+
柔韧性12h4级5级5级5级
‑
5级填充性良+良+良
‑
差良
‑
丰满度优+优优+优
‑
优光泽(4h)6564656267光泽(24h)6160594551透明度优优优
‑
良良+
[0111]
二次喷涂：
[0112]
分别以1号～5号清漆，再次喷涂一次喷涂后的1号～5号配漆喷板，喷涂方法为：将每个配漆喷板均分为两部分，一部分进行1.5次十字重喷(即喷涂3遍)，另一部分进行3次十字重喷(即喷涂6次)。二次喷涂后配漆喷板的性能表征如表5所示。
[0113]
表5二次喷涂后，配漆喷板的性能。
[0114][0115][0116]
由表4～5结果可知，由本发明提供的净味树脂配置的清漆，有良好板面效果，在保证漆膜丰满度与附着力的前提下有优异的透明度，重涂或厚涂情况下其高通透的优势更加明显，很好的满足了高档家具高透明的涂装工艺需求。
[0117]
上面结合实施例对本发明作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。