专利名称：一种丙烯酸树脂涂料组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种丙烯酸树脂组合物，具体涉及一种耐磨丙烯酸树脂涂料组合物，属于高分子材料领域。
背景技术：
以丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及苯乙烯等乙烯基类单体为主要原料合成的共聚物称为丙烯酸树脂，从组成上分，丙烯酸烯树脂包括纯丙树脂、苯丙树脂、硅丙树脂、醋丙树脂、氟丙树脂、叔丙(叔碳酸酯-丙烯酸酯)树脂等。以丙烯酸树脂为成膜基料的涂料称作丙烯酸树脂涂料，该类涂料具有色浅、保色、保光、耐候、耐腐蚀和耐污染等优点，已广泛应用于汽车、飞机、机械、电子、家具、建筑、皮革涂饰、造纸、印染、木材加工、工业塑料及日用品的涂饰。从涂料剂型上分，主要有溶剂型涂料、水性涂料、高固体组份涂料和粉末涂料。其中水性丙烯酸烯树脂涂料的研制和应用始于50年代，70年代初得到了迅速发展，与传统的溶剂型涂料相比，水性涂料具有价格低、使用安全，节省资源和能源，减少环境污染和公害等优点，因而已成为当前涂料工业发展的主要方向之一。物件表面的罩光漆层在使用过程中容易受到沙石、洗涤或人为刮擦而损伤，导致失光、划痕，影响漆膜美观，因此，耐刮伤性成为衡量漆膜性能的一个重要指标。纳米粒子尺寸界定在I 500nm之间，具有表面效应、小尺寸效应、光学效应、量子尺寸效应、宏观量子尺寸效应等特殊性质。纳米技术是指在纳米尺寸范围内认识和改造自然，它是高度交叉的综合性学科，是人类过去从未涉及的非宏观非围观的介观领域，从而开辟了人类认识世界的新层次。由于它具有极高的比表面积，表面原子具有极高的不饱和性，因此纳米粒子的表面活性非常大，树脂与纳米粒子在界面上形成了远大于范德华力的作用力，因此有较好的相容性，形成了非常理想的界面，从而可以改善材料的性能。目前，采用纳米材料复合技术来提高丙烯酸树脂涂层的耐刮伤性已成为研究热点，其中SiO2是采用最为普遍的无机相体系。周树学等以四乙氧基硅烷(TEOS)作为主要前驱体，通过改变溶胶-凝胶工艺参数制得了结构和形态各异的丙烯酸酯聚氨酯/SiO2纳米复合涂层，详细探讨了纳米复合涂层耐刮伤性与SiO2相特征、有机无机相作用力及SiO2质量分率之间的关系。研究表明，涂层中引入纳米SiO2相后，耐刮伤性明显提高。有机相与 SiO2相之间的作用力是影响涂层耐刮伤性的最重要因素，作用力越强，耐刮伤性越好。网络状纳米SiO2与颗粒状纳米SiO2相比，更有利于耐刮伤性的提高，且网络状纳米SiO2质量分率越大，耐刮伤性越佳；对于颗粒状胶体SiO2，在15 160nm范围内，粒径对耐刮伤性没有明显影响；随着胶体SiO2粒子的质量分率增加，耐刮伤性先增大后下降(参见周树学、陈国栋、武利民、顾广新、游波，丙烯酸酯聚氨酯/SiO2纳米复合涂层结构与形态对其耐刮伤性影响研究涂料工业2006年第5期1-4页)。虽然理论上纳米二氧化硅能够较大的提高涂料的性能，但是在制备过程中，纳米二氧化硅容易团聚，有机无机相相容性差，会使树脂体系的溶液粘度增大，严重影响涂料的实际性能，并且能够用于改善丙烯酸树脂性能的纳米二氧化硅制备复杂，形状要求高，复合工艺繁琐，成本高。聚四氟乙烯由于化学性质不活泼，具有很好的耐化学性和耐热性，可以在260°C左右长期使用，小分子量的聚四氟乙烯加入到塑料、橡胶、涂料等材料中能够明显降低材料表面的摩擦系数，提高材料本身的抗磨损性能，同时能起到内润滑以及脱模的作用，也适用于摩擦性能要求很高的场合。现有技术中，还没有将聚四氟乙烯以纳米尺寸加入到丙烯酸树脂中的报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有耐刮伤性、高抗磨损性能的丙烯酸树脂组合物，以提高传统丙烯酸树脂的性能，增强丙烯酸树脂涂料的应用能力。
为达到上述发明目的，本发明采取的技术方案是一种丙烯酸树脂组合物，由以下组分按照质量分数组成
丙烯酸树脂100
固化剂60 80
纳米聚四氟乙烯 I 1.5
有机溶剂100 160其中，上述丙烯酸树脂的酸值为35 60mgK0H/g ;纳米聚四氟乙烯的分子量为3 10万。优选的技术方案中，各组分的质量分数为
丙烯酸树脂100
固化剂65 70
纳米聚四氟乙烯1.1 1. 3
有机溶剂100 160本发明中的固化剂为三聚氰胺或者甲醚乙酸酯；有机溶剂为正丁醇、二甲苯中的一种或其混合物。本发明中，树脂组合物的制备方法与丙烯酸树脂涂料的制备方法一致，属于现有技术。本发明中，聚四氟乙烯颗粒的抗摩机理如下在一定的负荷状态下，粒子可填平凹处，并可及时地填补损伤的部位，具有自修复功能，使摩擦表面始终处于较为平整的状态；在一定的负荷状态下，在摩擦过程中因摩擦表面的基体材料产生结构缺陷，粒子易于陷入基体，在摩擦表面上形成了粒子与基体材料的复合层，改善摩擦表面的显微硬度，从而改善摩擦表面的润滑功能，从而降低了磨损。与现有技术相比，本发明具有如下优点(I)、本发明首次将纳米聚四氟乙烯加入到丙烯酸树脂中，以获得耐刮伤性、高抗磨损性能的丙烯酸树脂涂料，同时不会降低传统丙烯酸树脂的优异性能。
(2)、本发明所用的纳米聚四氟乙烯来源广泛，可以使用再生氟塑料，这不仅降低成本，更减少报废氟塑料对环境造成的影响。(3)、本发明无需改变丙烯酸树脂涂料的制备工艺，操作简易，适于工业化生产。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步的描述。表I实施例以及对比例中组合物配方(质量比)
权利要求
1.一种丙烯酸树脂组合物，其特征在于，以质量份计，所述组合物包括如下组分丙烯酸树脂100固化剂60 80纳米聚四氟乙烯 I 1. 5有机溶剂100 160其中，上述丙烯酸树脂的酸值为35 60mgK0H/g ;纳米聚四氟乙烯的分子量为3 10万。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于所述组合物的质量比例为丙烯酸树脂100固化剂65 70纳米聚四氟乙烯 1.1 1.3有机溶剂100 160其中，上述丙烯酸树脂的酸值为35 60mgK0H/g ;纳米聚四氟乙烯的分子量为3 10万。
3.根据权利要求1或2所述的树脂组合物，其特征在于所述固化剂为三聚氰胺或者甲醚乙酸酯。
4.根据权利要求1或2所述的树脂组合物，其特征在于所述有机溶剂为正丁醇、二甲苯中的一种或其混合物。
全文摘要
本发明公开了一种丙烯酸树脂组合物，其具有优异的耐刮伤、耐摩擦性能。具体的，本方案首次将具有耐化学性能、耐热性能以及可以适用于摩擦性能要求很高场合的聚四氟乙烯以纳米尺寸加入到传统丙烯酸树脂涂料中，不改变原有涂料加工工艺，而得到性能改善并适于工业化的丙烯酸树脂涂料。
文档编号C09D133/04GK103013264SQ20131001167
公开日2013年4月3日 申请日期2013年1月14日 优先权日2013年1月14日
发明者杨赢偲 申请人:苏州台正化工科技有限公司