添加有水性丙烯酸树脂的塑料涂装漆的生产方法及应用与流程

文档序号:12055456阅读:360来源:国知局
本发明涉及涂料加工
技术领域
,特别涉及添加有水性丙烯酸树脂的塑料涂装漆的生产方法及应用。
背景技术
:目前,应用广泛的工程塑料、通用塑料制品种类日益增多,如建筑上的天花板、地面、门窗、家具等,机械、仪表用的各种零件、壳体、箱体、仪表盘、方向盘等,还有玩具、卫生用具、文具等都广泛使用了塑料,以塑代木、以塑代钢有了很大的进展。由于塑料制品有着质轻、理化性能优异、易批量生产等优点,因而成为国民经济、人民生活不可缺少的材料0随着人们对表面装潢的要求越来越高,单靠塑料染色工艺所得到的装饰效果已不能满足人民生活的需要和出口的高标准要求。因此,塑料表面二次加工已成为现实问题。如塑料表面电镀、附膜、烫金、丝印、涂饰等,而塑料表面涂饰是其中重要的工艺手段之一。目前,使用UV面漆在塑料表面进行罩光涂装是较常用的方法。而UV底漆往往是双组分底漆,一方面施工不方便,使用受到一定限制;另一方面生产周期长,效率不高,不便于连续生产。由于丙烯酸树脂具有良好的施工性、耐候性、保光、保色性,以及良好的耐水、耐油性,通过单体种类和配比的选择、工艺制备方法的选择等,可以制各出与UV树脂配套良好的丙烯酸树脂涂料,所以在塑料涂装领域得到广泛使用。然而,目前市场是一般的丙烯酸树脂涂料存在着性能差异化不足,附着力、耐水性等指标不尽理想等问题。所以,开发差异化、性能优良的环保型UV底漆用丙烯酸树脂成为目前行业的发展方向。技术实现要素:为解决上述技术问题,本发明提供添加有水性丙烯酸树脂的塑料涂装漆的生产方法,通过特定的生产工艺,辅以适宜原料组合,使得制备而成的添加有水性丙烯酸树脂的塑料涂装漆对塑料材料配合度高,附着力、耐水性强,且不易老化,能够满足行业的要求,具有较好的应用前景。本发明的目的可以通过以下技术方案实现:添加有水性丙烯酸树脂的塑料涂装漆的生产方法,包括以下步骤:(1)在配浆容器中加入水性丙烯酸树脂50-55份、对羟基苯甲酸丙酯30-35份、山梨糖醇单油酸酯22-28份、高碳醇脂肪酸酯复合物10-15份、丙二醇丁醚6-8份,用可调式高速分散机搅拌均匀,得到初步混合物;(2)将步骤(1)的初步混合物置于反应釜中,加热至150℃,在缓慢搅拌条件下真空处理3小时,然后降温至65-75℃,加入N,N-二甲基苄胺12-16份、二甲基硅油10-15份、羟乙基纤维素醚5-8份、光敏剂4-6份、流平剂4-6份,随后升温至100-110℃时,开始计时,保温30分钟,同时进行匀速搅拌,直至达到反应终点,得到初步反应产物;(3)将步骤(2)的初步反应产物加入高速分散机中,添加自交联水性丙烯酸乳液20-30份、磷酸铵盐10-12份、云母粉1-3份、二烷基二硫代磷酸锌1-3份、颜料5-9份,然后高速分散至细度达20μm以下,再将分散后的初步反应产物加入到砂磨机中进行研磨,调整转速,研磨至细度达8μm以下,然后停止研磨,得到中间混合物;(4)向中间混合物中加入蒸馏水150份,充分搅拌后置于超声波加热器中,在超声环境下加热至75-85℃,保持温度4-6小时,降温至50-55℃,加入蒸馏水体积40-50%的正己烷,保持温度1小时,随后趁热过滤,收集滤液;(5)向滤液中添加去离子水调节粘度至90-100KU,最后转移至调色缸中进行调色,得到终产品。优选地,所述光敏剂选自安息香二甲醚、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、偶氮二异丁青中的任意一种。优选地,所述流平剂选自氟改性丙烯酸钠盐、三聚氰胺甲醛树脂、有机改性聚硅氧烷中的任意一种。优选地,所述步骤(1)中高速分散机的转速为900转/分。优选地,所述步骤(4)中超声波加热器的频率为30kHz。本发明的另一个目的是提供上述制备方法在制备油漆类产品中的应用。本发明与现有技术相比,其有益效果为:(1)本发明采用先将水性丙烯酸树脂、对羟基苯甲酸丙酯、山梨糖醇单油酸酯、高碳醇脂肪酸酯复合物、丙二醇丁醚进行混合搅拌,然后在反应釜中升温、真空处理,降温后添加N,N-二甲基苄胺、二甲基硅油、羟乙基纤维素醚、光敏剂、流平剂进行高温反应并搅拌,再加入自交联水性丙烯酸乳液、磷酸铵盐、云母粉、二烷基二硫代磷酸锌、颜料进行高速分散和研磨,随后加水超声加热、保温,蒸馏水和正己烷保温,过滤收集滤液,最后调节粘度并调色的涂装漆制备方法,使得制备而成的用于塑料底材的塑料涂装漆对塑料材料配合度高,附着力、耐水性强,且不易老化,能够满足行业的要求,具有良好的应用前景。(2)本发明的添加有水性丙烯酸树脂的塑料涂装漆的生产方法所用原料廉价、工艺简单,适于大规模工业化运用,实用性强。具体实施方式下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。实施例1(1)在配浆容器中加入水性丙烯酸树脂50份、对羟基苯甲酸丙酯30份、山梨糖醇单油酸酯22份、高碳醇脂肪酸酯复合物10份、丙二醇丁醚6份,用可调式高速分散机搅拌均匀,得到初步混合物;(2)将步骤(1)的初步混合物置于反应釜中,加热至150℃,在缓慢搅拌条件下真空处理3小时,然后降温至65℃,加入N,N-二甲基苄胺12份、二甲基硅油10份、羟乙基纤维素醚5份、安息香二甲醚4份、氟改性丙烯酸钠盐4份,随后升温至100℃时,开始计时,保温30分钟,同时进行匀速搅拌,直至达到反应终点,得到初步反应产物;(3)将步骤(2)的初步反应产物加入高速分散机中,添加自交联水性丙烯酸乳液20份、磷酸铵盐10份、云母粉1份、二烷基二硫代磷酸锌1份、颜料5份,然后高速分散至细度达20μm以下,再将分散后的初步反应产物加入到砂磨机中进行研磨,调整转速,研磨至细度达8μm以下,然后停止研磨,得到中间混合物;(4)向中间混合物中加入蒸馏水150份,充分搅拌后置于超声波加热器中,在30kHz的超声环境下加热至75℃,保持温度4小时,降温至50℃,加入蒸馏水体积40%的正己烷,保持温度1小时,随后趁热过滤,收集滤液;(5)向滤液中添加去离子水调节粘度至90KU,最后转移至调色缸中进行调色,得到终产品。实施例2(1)在配浆容器中加入水性丙烯酸树脂52份、对羟基苯甲酸丙酯33份、山梨糖醇单油酸酯25份、高碳醇脂肪酸酯复合物12份、丙二醇丁醚7份,用可调式高速分散机搅拌均匀,得到初步混合物;(2)将步骤(1)的初步混合物置于反应釜中,加热至150℃,在缓慢搅拌条件下真空处理3小时,然后降温至70℃,加入N,N-二甲基苄胺14份、二甲基硅油13份、羟乙基纤维素醚6份、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦5份、三聚氰胺甲醛树脂5份,随后升温至105℃时,开始计时,保温30分钟,同时进行匀速搅拌,直至达到反应终点,得到初步反应产物;(3)将步骤(2)的初步反应产物加入高速分散机中,添加自交联水性丙烯酸乳液25份、磷酸铵盐11份、云母粉2份、二烷基二硫代磷酸锌2份、颜料7份,然后高速分散至细度达20μm以下,再将分散后的初步反应产物加入到砂磨机中进行研磨,调整转速,研磨至细度达8μm以下,然后停止研磨,得到中间混合物;(4)向中间混合物中加入蒸馏水150份,充分搅拌后置于超声波加热器中,在30kHz的超声环境下加热至80℃,保持温度5小时,降温至53℃,加入蒸馏水体积45%的正己烷,保持温度1小时,随后趁热过滤,收集滤液;(5)向滤液中添加去离子水调节粘度至95KU,最后转移至调色缸中进行调色,得到终产品。实施例3(1)在配浆容器中加入水性丙烯酸树脂55份、对羟基苯甲酸丙酯35份、山梨糖醇单油酸酯28份、高碳醇脂肪酸酯复合物15份、丙二醇丁醚8份,用可调式高速分散机搅拌均匀,得到初步混合物;(2)将步骤(1)的初步混合物置于反应釜中,加热至150℃,在缓慢搅拌条件下真空处理3小时,然后降温至75℃,加入N,N-二甲基苄胺16份、二甲基硅油15份、羟乙基纤维素醚8份、偶氮二异丁青6份、有机改性聚硅氧烷6份,随后升温至110℃时,开始计时,保温30分钟,同时进行匀速搅拌,直至达到反应终点,得到初步反应产物;(3)将步骤(2)的初步反应产物加入高速分散机中,添加自交联水性丙烯酸乳液30份、磷酸铵盐12份、云母粉3份、二烷基二硫代磷酸锌3份、颜料9份,然后高速分散至细度达20μm以下,再将分散后的初步反应产物加入到砂磨机中进行研磨,调整转速,研磨至细度达8μm以下,然后停止研磨,得到中间混合物;(4)向中间混合物中加入蒸馏水150份,充分搅拌后置于超声波加热器中,在30kHz的超声环境下加热至85℃,保持温度6小时,降温至55℃,加入蒸馏水体积50%的正己烷,保持温度1小时,随后趁热过滤,收集滤液;(5)向滤液中添加去离子水调节粘度至100KU,最后转移至调色缸中进行调色,得到终产品。实施例4(1)在配浆容器中加入水性丙烯酸树脂55份、对羟基苯甲酸丙酯30份、山梨糖醇单油酸酯28份、高碳醇脂肪酸酯复合物10份、丙二醇丁醚8份,用可调式高速分散机搅拌均匀,得到初步混合物;(2)将步骤(1)的初步混合物置于反应釜中,加热至150℃,在缓慢搅拌条件下真空处理3小时,然后降温至65℃,加入N,N-二甲基苄胺16份、二甲基硅油10份、羟乙基纤维素醚8份、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦4份、氟改性丙烯酸钠盐6份,随后升温至100℃时,开始计时,保温30分钟,同时进行匀速搅拌,直至达到反应终点,得到初步反应产物;(3)将步骤(2)的初步反应产物加入高速分散机中,添加自交联水性丙烯酸乳液30份、磷酸铵盐10份、云母粉3份、二烷基二硫代磷酸锌1份、颜料9份,然后高速分散至细度达20μm以下,再将分散后的初步反应产物加入到砂磨机中进行研磨,调整转速,研磨至细度达8μm以下,然后停止研磨,得到中间混合物;(4)向中间混合物中加入蒸馏水150份,充分搅拌后置于超声波加热器中,在30kHz的超声环境下加热至75℃,保持温度6小时,降温至50℃,加入蒸馏水体积50%的正己烷,保持温度1小时,随后趁热过滤,收集滤液;(5)向滤液中添加去离子水调节粘度至90KU,最后转移至调色缸中进行调色,得到终产品。对比例1(1)在配浆容器中加入水性丙烯酸树脂52份、对羟基苯甲酸丙酯33份、山梨糖醇单油酸酯25份、高碳醇脂肪酸酯复合物12份、丙二醇丁醚7份,用可调式高速分散机搅拌均匀,得到初步混合物;(2)将步骤(1)的初步混合物置于反应釜中,加热至150℃,在缓慢搅拌条件下真空处理3小时,然后降温至70℃,加入N,N-二甲基苄胺14份、羟乙基纤维素醚6份、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦5份、三聚氰胺甲醛树脂5份,随后升温至105℃时,开始计时,保温30分钟,同时进行匀速搅拌,直至达到反应终点,得到初步反应产物;(3)将步骤(2)的初步反应产物加入高速分散机中,添加自交联水性丙烯酸乳液25份、磷酸铵盐11份、二烷基二硫代磷酸锌2份、颜料7份,然后高速分散至细度达20μm以下,再将分散后的初步反应产物加入到砂磨机中进行研磨,调整转速,研磨至细度达8μm以下,然后停止研磨,得到中间混合物;(4)向中间混合物中加入蒸馏水150份,充分搅拌后置于超声波加热器中,在30kHz的超声环境下加热至80℃,保持温度5小时,降温至53℃,加入蒸馏水体积45%的正己烷,保持温度1小时,随后趁热过滤,收集滤液;(5)向滤液中添加去离子水调节粘度至95KU,最后转移至调色缸中进行调色,得到终产品。对比例2(1)在配浆容器中加入水性丙烯酸树脂55份、对羟基苯甲酸丙酯35份、山梨糖醇单油酸酯28份、高碳醇脂肪酸酯复合物15份、丙二醇丁醚8份,用可调式高速分散机搅拌均匀,得到初步混合物;(2)将步骤(1)的初步混合物置于反应釜中,加热至150℃,在缓慢搅拌条件下真空处理3小时,然后降温至50℃,加入N,N-二甲基苄胺16份、二甲基硅油15份、羟乙基纤维素醚8份、偶氮二异丁青6份、有机改性聚硅氧烷6份,随后升温至150℃时,开始计时,保温30分钟,同时进行匀速搅拌,直至达到反应终点,得到初步反应产物;(3)将步骤(2)的初步反应产物加入高速分散机中,添加自交联水性丙烯酸乳液30份、磷酸铵盐12份、云母粉3份、二烷基二硫代磷酸锌3份、颜料9份,然后高速分散至细度达20μm以下,再将分散后的初步反应产物加入到砂磨机中进行研磨,调整转速,研磨至细度达8μm以下,然后停止研磨,得到中间混合物;(4)向中间混合物中加入蒸馏水150份,充分搅拌后置于超声波加热器中,在30kHz的超声环境下加热至100℃,保持温度6小时,降温至55℃,加入蒸馏水体积50%的正己烷,保持温度1小时,随后趁热过滤,收集滤液;(5)向滤液中添加去离子水调节粘度至100KU,最后转移至调色缸中进行调色,得到终产品。将通过实施例1-4和对比例1-2的制备方法制得的添加有水性丙烯酸树脂的塑料涂装漆分别按照GB/T9286-1998色漆和清漆漆膜的划格试验测定附着力,按照GB/T1733-1993漆膜耐水性测定法测定耐水性、按照GB/T1865-1997色漆和清漆人工气候老化和人工辐射暴露测定抗老化性能,所得的测试结果见表1。表1 附着力(2mm间隔)耐水性(40℃*10d)抗老化性能实施例1100/100合格合格实施例2100/100合格合格实施例3100/100合格合格实施例4100/100合格合格对比例195/100不合格基本合格对比例296/100不合格基本合格本发明采用先将水性丙烯酸树脂、对羟基苯甲酸丙酯、山梨糖醇单油酸酯、高碳醇脂肪酸酯复合物、丙二醇丁醚进行混合搅拌,然后在反应釜中升温、真空处理,降温后添加N,N-二甲基苄胺、二甲基硅油、羟乙基纤维素醚、光敏剂、流平剂进行高温反应并搅拌,再加入自交联水性丙烯酸乳液、磷酸铵盐、云母粉、二烷基二硫代磷酸锌、颜料进行高速分散和研磨,随后加水超声加热、保温,蒸馏水和正己烷保温,过滤收集滤液,最后调节粘度并调色的涂装漆制备方法,使得制备而成的用于塑料底材的塑料涂装漆对塑料材料配合度高,附着力、耐水性强,且不易老化,能够满足行业的要求,具有良好的应用前景。本发明的添加有水性丙烯酸树脂的塑料涂装漆的生产方法所用原料廉价、工艺简单,适于大规模工业化运用,实用性强。以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的
技术领域
,均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页1 2 3 
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