一种环保型玻璃烤漆及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化工涂料技术领域，涉及一种烤漆，特别是涉及一种环保型玻璃烤漆 及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着人们生活水平的不断提高，家居装饰越来越受到青睐。人们对装饰的要求也 越来越高，玻璃及玻璃制品的涂装保护与装饰在工业和民用领域有着广泛的需求，如酒瓶 等都需要保护层和装饰涂层。随着全球对低碳环保理念的不断推进，环保型水性玻璃酒瓶 烤漆已经成为发展的必然趋势。
[0003] 水性玻璃酒瓶烤漆以水为分散介质，彻底消除了有机溶剂对人体的危害，具有传 统油性涂料不可比拟的优势，诸如健康环保、低碳节能、利用率高、安全性好等。水性玻璃酒 瓶漆泛指水性丙烯酸烤漆，它具有很好的水稀释性，气味小，色泽度高，丰满度好，保光保色 性优异，使用安全，操作简单。然而，目前市场上推出的水性玻璃酒瓶烤漆通常存在着耐乙 醇的性能差，重涂性不好，附着力，韧性，硬度有待进一步提升等问题。
【发明内容】
[0004] 为了解决现有技术中玻璃酒瓶烤漆存在的问题，本发明公开了一种环保型玻璃烤 漆及其制备方法，旨在提供一种耐乙醇性能好，重涂膜性好，附着力强，韧性好，硬度高的玻 璃烤漆。
[0005] 本发明是通过如下技术实现的：
[0006] -种环保型玻璃烤漆，所述玻璃烤漆是有如下重量份的原料组成的： 水溶性树脂 40-60份， 改性氨基树脂 10-20份， 偶联剂 3-5份，
[0007] 流平剂 1-5份， 去离子水 10-15份， 酸催化剂 1-3份， 成膜助剂 2-5份，
[0008] 颜料 5-15 份， 消泡剂 1-3份。
[0009] 其中，所述水溶性树脂是由以下重量份的原料制得的：甲基丙烯酸甲酯10-15份， 苯乙烯5-10份，丙烯腈5-10份，甲基丙烯酸羟乙酯5-10份，丙烯酸丁酯5-10份，丙烯酸15-20 份，全氟正丙基乙烯基醚3-5份，4-羟丁基乙烯基醚2-5份，乙烯基三甲氧基硅烷1-2份，偶氮 二异丁腈ο. 5-2份，环氧树脂828 20-25份，乙醇20-25份，乙二醇丁醚5-6份。
[0010]所述水溶性树脂的一种优选制备方法为:在装有温度计、搅拌器、冷凝管的四口烧 瓶中加入相应重量份的乙醇和乙二醇丁醚混合，在油浴锅中加热，温度升至50-60°C且温度 稳定后，加入环氧树脂828，继续升温，油浴升温速率为5°C/5min，边升温边搅拌，至环氧树 月旨828完全溶解，继续升温至回流温度85-95°〇，在他气氛下将相应重量份的混合单体，即相 应重量份的甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、全 氟正丙基乙烯基醚、4-羟丁基乙烯基醚乙烯基三甲氧基硅烷的混合物，滴入四口烧瓶，再加 入作为引发剂的偶氮二异丁腈，引发剂分两次加入，第一次加入相应重量份的60-70%，保 温搅拌1小时后，将余量加入，再保温3-7h后停止反应，用沉淀剂进行沉淀，然后将沉淀物放 入在60-80°C下真空干燥箱12-24h，得到水溶性树脂。
[0011]所述沉淀剂选自甲醇、乙醚、乙醇、乙酸乙酯中的一种或几种。
[0012] 丙烯腈的加入能增强树脂成膜性及机械性能，乙烯基三甲氧基硅烷不仅能增强膜 层对玻璃的附着能力，还能增强与交联剂氨基树脂的相容性，调节膜层硬度及韧性;4-羟丁 基乙烯基醚对树脂溶解性、透明度、光泽度有极大的增强作用;全氟正丙基乙烯基醚在聚合 物中引入氟原子，使得膜具有耐热性、耐候性、耐化学性、耐酒精、物理机械性能等。
[0013] 作为一种优选实施方式，所述改性氨基树脂是由以下重量份的原料制得的：三聚 氰胺2-4份、多聚甲醛15-30份、氯丙基三乙氧基硅烷2-4份、三氟甲醇5-10份。
[0014] 其中，所述改性氨基树脂的一种优选制备方法包括如下步骤:在装有温度计、搅拌 器、冷凝管的四口烧瓶中加入相应重量份的三聚氰胺和多聚甲醛混合后，用三乙胺等物质 将混合液的pH调至8-9,在回流温度下反应l_2h，加入三氟甲醇和氯丙基三乙氧基硅烷，将 pH值调至5.2-5.8，温度调节至回流温度90-100°C，进行醚化缩聚反应5-10h后，用将体系的 pH值调至8-9结束反应。
[0015] 三聚氰胺树脂的固化是通过亚甲基或二亚甲基醚键相互交联实现的，因亚甲基两 端连有位阻很大的三嗪环，并且多个亚甲基与三嗪环间相互交错，所以固化后树脂硬度大， 不易弯曲，几乎没有韧性，在湿度变化的大气中，固化的树脂从空气中吸收和解吸水分，造 成体积变化，产生内应力，最终造成树脂龟裂;硅烷的引入能增强膜层韧性，且能增强膜层 对玻璃的附着能力;含氟的聚合物大多具有低表面能，通过三氟甲醇醚化，在聚合物中引入 氟原子，使得膜具有耐热性、耐候性、耐化学性、耐酒精性、物理机械性能等。
[0016] 较佳地，所述成膜助剂为丙二醇、甲醚、丙二醇丁醚、醇酯十二、二乙二醇丁醚或苯 甲醇中的一种或几种;所述酸催化剂为甲基苯磺酸、十二烷基苯磺酸、二壬基萘磺酸、二壬 基萘二磺酸中的一种或几种;所述消泡剂为磷酸三丁酯、消泡剂德谦3100、消泡剂BYK088中 的一种或几种;所述流平剂为聚丙烯酸酯流平剂、醋丁纤维素流平剂、聚乙烯醇缩丁醛流平 剂中的一种或几种。
[0017] 优选地，所述偶联剂为1?570、101550、101560、101151、101171中的一种或几种；
[0018] 优选地，所述颜料为钛白粉、碳黑、有机颜料、染料、透明颜料、珠光颜料、多角效应 颜料和金属颜料水性色浆中的一种或几种的组合，所述颜料的细度不大于15μπι。
[0019] 本发明还公开了一种上述环保型玻璃烤漆的制备方法，包括如下步骤:将70-80% 重量份的消泡剂与40-50%重量份的去离子水混合搅拌均匀后，加入水溶性树脂、颜料和偶 联剂，然后用砂磨机将细度磨成20μπι以下，再加入改性氨基树脂、成膜助剂、酸催化剂、流平 剂、20-30%重量份的去离子水和剩余重量份的消泡剂，用转速为1000-1500r/min的高速分 散机分散20-30min，加入剩余重量份的水，用200目滤布过滤，制得玻璃烤漆。
[0020] 上述所得玻璃烤漆的应用方法为:将得到的玻璃烤漆静置20-40min后，涂施，然后 在150-170°C条件下，烘烤20-30min即可。
[0021] 本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
[0022] (1)本发明设计的玻璃烤漆制造工艺简单、操作方便。
[0023] (2)本发明设计的玻璃烤漆，降低了涂料罐内和施工过程的刺激性挥发物的用量， 大幅度地降低了产品V0C的含量。
[0024] (3)本发明设计的玻璃烤漆，兼具备丙烯酸类树脂、硅烷改性氨基树脂、含氟聚合 物和环氧树脂的优异性能，耐乙醇性能好，重涂膜性好，附着力强，韧性好，硬度高。
【具体实施方式】
[0025]为了使本技术领域人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述特征、 目的及优点更加清晰易懂，现结合实施例对本发明做进一步解释说明，应当指出的是，在此 列出的所有实施例仅仅是说明性的，并不意味着对本发明范围进行限定。
[0026]本发明下述实施例中所使用的试剂来自于上海泉昕进出口贸易有限公司。
[0027] 实施例1
[0028] -种环保型玻璃烤漆，所述玻璃烤漆是有如下重量份的原料组成的： 水溶性树脂 60份，' 改性氨基树脂 20份， KH570 5 份， 聚丙烯酸酯流平剂 5份，
[0029] 去离子水 15份， 对甲基苯磺酸 3份， 丙二醇 5份， 钛白粉 15份， 消泡剂BYK088 3份，
[0030] 其中，所述水溶性树脂是由以下重量份的原料制得的：甲基丙烯酸甲酯10份，苯乙 烯5份，丙烯腈5份，甲基丙烯酸羟乙酯5份，丙烯酸丁酯5份，丙烯酸15份，全氟正丙基乙烯基 醚3份，4-羟丁基乙烯基醚2份，乙烯基三甲氧基硅烷1份，偶氮二异丁腈0.5份，环氧树脂828 20份，乙醇20份，乙二醇丁醚5份；
[0031] 所述水溶性树脂的制备方法为:在装有温度计、搅拌器、冷凝管的四口烧瓶中加入 相应重量份的乙醇和乙二醇丁醚混合，在油浴锅中加热，温度升至50°c且温度稳定后，加入 环氧树脂828，继续升温，油浴升温速率为5°C/5min，边升温边搅拌，至环氧树脂828完全溶 解，继续升温至回流温度85-87°〇，在他气氛下将相应重量份的甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙 烯腈、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、全氟正丙基乙烯基醚、4-羟丁基乙烯基醚乙 烯基三甲氧基硅烷的混合物，滴入四口烧瓶，再加入作为引发剂的偶氮二异丁腈，引发剂分 两次加入，第一次加入相应重量份的60%，保温搅拌1小时后，将余量加入，再保温5h后停止 反应，用甲醇进行沉淀，然后将沉淀物放入在60°C下真空干燥箱24h，得到水溶性树脂。 [0032]所述改性氨基树脂是由以下重量份的原料制得的：三聚氰胺4份、多聚甲醛30份、 氯丙基三乙氧基硅烷4份、三氟甲醇10份；
[0033]其中，所述改性氨基树脂的制备方法包括如下步骤:在装有温度计、搅拌器、冷凝 管的四口烧瓶中