一种抗开裂添加剂、抗开裂添加剂制备方法及不饱和聚酯涂料与流程

文档序号:11277916阅读:672来源:国知局
本发明属于化工合成领域,具体地说,涉及一种抗开裂添加剂、抗开裂添加剂制备方法及不饱和聚酯涂料。
背景技术
:传统不饱和聚酯树脂在交联固化过程中,由于氧气的存在,会形成过多的低活性自由基,从而影响聚合物分子链的增长,使涂膜表面发黏。现有技术中,为了改善漆膜在空气中的干燥性,通常会引入双环戊二烯结构加以解决,但是双环戊二烯结构的引入会同时增大树脂脆性,导致这些传统双环戊二烯改性的不饱和聚酯有一共同缺点,在制备不饱和聚酯涂料时,有不同程度的开裂风险,特别在冬季气温较低或漆膜较厚时尤其突出。因此,发明一种能够解决上述问题的抗开裂添加剂成为目前亟待解决的问题。技术实现要素:针对现有技术中上述的不足,本发明的第一目的在于提供一种抗开裂添加剂,该添加剂能够有效改善漆膜的开裂性能,具有很大的市场应用潜力。本发明第二目的在于提供一种抗开裂添加剂的制备方法,该制备方法简单易行,可操作性强。本发明第三目的在于提供一种不饱和聚酯涂料,该涂料具有优异的抗开裂性能。为了达到上述目的,本发明采用的优选的解决方案是:一种抗开裂添加剂,添加剂的原料按重量份数计,包括不饱和二元酸5.4-30份,二元醇0.6-10份,聚醚二醇40-55份,抗氧化剂0.1-0.2份以及溶剂18.7-20.4份。进一步地,在本发明较佳的实施例中,按重量份数计,不饱和二元酸为20-30份,二元醇为2-10份,聚醚二醇为50-55份,抗氧化剂为0.15-0.2份以及溶剂为19-20.4份。进一步地,在本发明较佳的实施例中,不饱和二元酸包括顺丁烯二酸酐、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、衣康酸以及不饱和二元羧酸中的至少一种。进一步地,在本发明较佳的实施例中,二元醇包括新戊二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2甲基-1,3-丙二醇、一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇以及1,4-丁二醇中的至少一种。进一步地,在本发明较佳的实施例中,聚醚二醇包括聚氧化乙烯二醇,聚氧化丙烯二醇,聚氧化乙烯-氧化丙烯共聚二醇,以及聚四氢呋喃醚二醇中的至少一种。进一步地,在本发明较佳的实施例中,聚氧化乙烯二醇的分子量为400-8000,聚氧化丙烯二醇的分子量为400-8000,聚氧化乙烯-氧化丙烯共聚二醇的分子量为400-8000,聚四氢呋喃醚二醇的分子量为250-3000。进一步地,在本发明较佳的实施例中,抗氧化包括次磷酸和亚磷酸三苯酯中的至少一种。进一步地,在本发明较佳的实施例中,溶剂包括丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙醚以及丙二醇单丁醚中的至少一种。一种上述抗开裂添加剂的制备方法,包括以下步骤:将不饱和二元酸、二元醇、聚醚二醇、以及抗氧化混合,通入惰性气体,升温到200-210℃进行脱水缩合反应,当反应程度达到95%时停止反应,降温到100℃,加入溶剂。一种不饱和聚酯涂料,包括质量分数为1%-5%的上述抗开裂添加剂。本发明提供的一种抗开裂添加剂、抗开裂添加剂制备方法及不饱和聚酯涂料的有益效果是:(1)将本发明提供的抗开裂添加剂的原料不饱和二元酸、二元醇、聚醚二醇、以及抗氧化剂,经升温脱水缩合反应,能够得到含大量柔性聚醚链段(—r—o—r—)的不饱和线性聚酯;(2)在涂料成膜的过程中,本发明提供的抗开裂添加剂的柔性线型不饱和聚酯中所含有的不饱和双键参与不饱和聚酯树脂和苯乙烯的自由基链增长反应,将柔性链段引入漆膜,起到柔性桥接作用,从而改善漆膜的脆性,能够达到防止开裂的效果;(3)本发明提供的抗开裂添加剂的各原料的配比范围是经过发明人创造性试验得到,在该配比范围内,制备得到的抗开裂添加剂能够更好地提高涂料的抗开裂性能;(5)本发明提供的抗开裂添加剂的制备方法中,发明人经创造性试验得到,在200-210℃时进行脱水缩合反应,且在反应达到95%时停止反应,再降温到100℃时能够制备得到抗开裂性能最佳的抗开裂添加剂;(6)本发明提供的一种不饱和聚酯涂料,由于添加有本发明提供的抗开裂添加剂而具有良好的抗开裂效果;(7)本发明提供的一种不饱和聚酯涂料,添加有质量分数为1%-5%的本发明提供的抗开裂添加剂,在该添加量范围内,不饱和聚酯涂料的抗开裂效果更好。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。实施例1一种抗开裂添加剂,按重量份数计,其原料包括:顺丁烯二酸酐5.4份,1,4-丁二醇0.6份,分子量为400的聚氧化乙烯二醇40份,次磷酸0.1份,丙二醇单丁醚18.7。一种抗开裂添加剂的制备方法,包括以下步骤:将顺丁烯二酸酐5.4份,1,4-丁二醇0.6份,分子量为400的聚氧化乙烯二醇40份,次磷酸0.1份加入反应釜中,通入氮气,升温到200-210℃脱水缩合,当反应程度达到95%以后停止反应,降温到100℃,加入丙二醇单丁醚18.7份稀释得到抗开裂添加剂。实施例2一种抗开裂添加剂,按重量份数计,其原料包括顺丁烯二酸18.3份,反丁烯二酸3.7份,1,2-丙二醇0.7份,一缩二乙二醇0.7份,一缩二丙二醇2.1份,分子量为1000的聚氧化乙烯-氧化丙烯共聚二醇8份,分子量为2000的聚氧化丙烯二醇30份,分子量为4000的聚氧化丙烯二醇25份,亚磷酸三苯酯0.18份,丙二醇单甲醚10.4份,丙二醇甲醚乙酸酯4份,丙二醇单乙醚5份。一种抗开裂添加剂的制备方法,包括以下步骤:将顺丁烯二酸18.3份,反丁烯二酸3.7份,1,2-丙二醇0.7份,一缩二乙二醇0.7份,一缩二丙二醇2.1份,分子量为1000的聚氧化乙烯-氧化丙烯共聚二醇8份,分子量为2000的聚氧化丙烯二醇30份,分子量为4000的聚氧化丙烯二醇25份,亚磷酸三苯酯0.18份加入反应釜中,通入氮气,升温到200-210℃脱水缩合,当反应程度达到95%以后停止反应,降温到100℃,加入丙二醇单甲醚10.4份,丙二醇甲醚乙酸酯4份,丙二醇单乙醚5份稀释得到抗开裂添加剂。实施例3一种抗开裂添加剂,按重量份数计,其原料包括:顺丁烯二酸酐20份,衣康酸10份,1,3-丙二醇2份,2-甲基-1,3丙二醇3份,2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇5份,分子量为1000的聚四氢呋喃醚二醇55份,次磷酸0.1份,亚磷酸三苯酯0.1份,丙二醇单丙醚10份,丙二醇甲醚乙酸酯10.4份。一种抗开裂添加剂的制备方法,包括以下步骤:将顺丁烯二酸酐20份,衣康酸10份,1,3-丙二醇2份,2-甲基-1,3丙二醇3份,2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇5份,分子量为1000的聚四氢呋喃醚二醇55份,次磷酸0.1份,亚磷酸三苯酯0.1份加入反应釜中,通入氮气,升温到200-210℃脱水缩合,当反应程度达到95%以后停止反应,降温到100℃,再加入丙二醇单丙醚10份,丙二醇甲醚乙酸酯10.4份稀释得到抗开裂添加剂。实施例4一种抗开裂添加剂,按重量份数计,其原料包括:顺丁烯二酸酐20份,1,4-丁二醇2份,分子量为400的聚氧化乙烯二醇50份,次磷酸0.15份,丙二醇单丁醚19。一种抗开裂添加剂的制备方法,包括以下步骤:将顺丁烯二酸酐20份,1,4-丁二醇2份,分子量为400的聚氧化乙烯二醇50份,次磷酸0.15份加入反应釜中,通入氮气,升温到200-210℃脱水缩合,当反应程度达到95%以后停止反应,降温到100℃,加入丙二醇单丁醚19份稀释得到抗开裂添加剂。对比例1一种抗开裂添加剂,按重量份数计,其原料包括:顺丁烯二酸酐50份,1,4-丁二醇30份,分子量为400的聚氧化乙烯二醇20份,次磷酸0.5份,丙二醇单丁醚16。一种抗开裂添加剂的制备方法,包括以下步骤:将顺丁烯二酸酐30份,1,4-丁二醇20份,分子量为400的聚氧化乙烯二醇20份,次磷酸0.5份加入反应釜中,通入氮气,升温到200-210℃脱水缩合,当反应程度达到95%以后停止反应,降温到100℃,加入丙二醇单丁醚16份稀释得到抗开裂添加剂。对比例2一种抗开裂添加剂,按重量份数计,其原料包括:顺丁烯二酸酐20份,1,4-丁二醇2份,分子量为400的聚氧化乙烯二醇50份,次磷酸0.15份,丙二醇单丁醚19。一种抗开裂添加剂的制备方法,包括以下步骤:将顺丁烯二酸酐20份,1,4-丁二醇2份,分子量为400的聚氧化乙烯二醇50份,次磷酸0.15份加入反应釜中,通入氮气,升温到230℃脱水缩合,当反应程度达到90%以后停止反应,降温到60℃,加入丙二醇单丁醚19份稀释得到抗开裂添加剂。实验例1将实施例1-4提供的抗开裂添加剂,对比例1-2中提供的抗开裂添加剂,实施例4提供的抗开裂添加剂,实施例4提供的抗开裂添加剂,市售的抗开裂添加剂,分别设置为实验组1-9。不饱和聚酯涂料的原料各组分见表1:表1实验组1-9提供的不饱和聚酯涂料的原料参数表制漆工艺:将实验组1-9中的各原料组分按表1配比,分别加入高速分散机1500rpm分散30分钟,制备得到不饱和聚酯涂料。实验例2(1)将实验组1-9制备得到的不饱和聚酯涂料按以下施工配比制备得到实验组1-9的漆液:不饱和聚酯涂料200g;稀料60g(乙酸甲酯:甲苯=70%:30%);异辛酸钴3g(6%金属钴含量);过氧化甲乙酮3.2g(10%活性氧含量)。(2)在20cm×30cm中密度纤维板,喷涂一遍双组份醇酸聚氨酯封闭底漆,放置30分钟,再在板上纵向开两道凹槽,每道凹槽深度0.5cm,长度20cm。用美工胶带在样板四周固定出高度1cm的围边,防止不饱和聚酯涂料溢出;将配制好的实验组1-9的漆液全部分别喷涂于样板上,厚涂。喷涂后自然晾干24h后,开始测试冷热循环的开裂性。(3)一次冷热循环:温度60℃保持11小时;温度-25℃保持11小时。测试结果如表2所示:表2典型添加量下的防开裂性对比测试结果样板号循环次数开裂程度实验组12极轻微开裂实验组22无开裂实验组32极轻微开裂实验组42无开裂实验组52轻微开裂实验组62轻微开裂实验组72轻微开裂实验组82开轻微裂实验组92开裂由表2可知,在2次循环之后,实验组1-9的开裂程度要比实验组9的开裂程度低,该结果表明,根据本发明提供的组分配方制备得到的抗开裂添加剂,作为不饱和聚酯涂料的组分,制备得到的漆液的抗开裂效果要优于市售的抗开裂剂作为不饱和聚酯涂料的组分,制备得到的漆液的抗开裂效果,这得益于本发明提供的抗开裂添加剂的原料不饱和二元酸、二元醇、聚醚二醇、以及抗氧化剂,经升温脱水缩合反应,能够得到含大量柔性聚醚链段(—r—o—r—)的不饱和线性聚酯,在涂料成膜的过程中,本发明提供的抗开裂添加剂的柔性线型不饱和聚酯中所含有的不饱和双键参与不饱和聚酯树脂和苯乙烯的自由基链增长反应,将柔性链段引入漆膜,起到柔性桥接作用,从而改善漆膜的脆性,能够达到防止开裂的效果。实验组1-4的抗开裂程度要优于实验组5,该结果表明,本发明提供的抗开裂添加剂的各原料的配比范围是经过发明人创造性试验得到,在该配比范围内,制备得到的抗开裂添加剂能够更好地提高涂料的抗开裂性能。实验组2和实验组4的抗开裂程度要优于实验组1和试验组2,该结果表明,本发明提供的抗开裂添加剂的各原料的配比范围为:不饱和二元酸为20-30份,二元醇为2-10份,聚醚二醇为50-55份,抗氧化剂为0.15-0.2份以及溶剂为19-20.4份,时的能够取得最佳的抗开裂效果。实验组4的抗开裂效果要优于实验组6,该结果表明,发明人经创造性试验得到,在200-210℃时进行脱水缩合反应,且在反应达到95%时停止反应,再降温到100℃时能够制备得到抗开裂性能最佳的抗开裂添加剂。实验组4的抗开裂效果要优于实验组7和8,该结果表明,添加有质量分数为1%-5%的本发明提供的抗开裂添加剂,在该添加量范围内,不饱和聚酯涂料的抗开裂效果最佳。综上所述,采用本发明实施例提供的配方和组分的配比范围内制备得到的抗开裂添加剂,添加进不饱和聚酯涂料,能够解决传统双环戊二烯改性不饱和聚酯树脂在应用中易开裂的问题;本发明提供的抗开裂添加剂的制备方法,步骤简单,可操作性强;本发明提供的不饱和聚酯涂料,由于采用了本发明实施例提供的抗开裂添加剂,具有优异的抗开裂性。以上所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。当前第1页12
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1