本发明涉及一种涂料，尤其涉及一种漆酚缩水甘油醚改性涂料。
背景技术：
我国涂料的总产量已跻身世界前列，在产品的产量、品种、质量、技术装备水平有了长足的进步。如何降低生产和使用涂料所造成的污染，尤其是对大气的污染。涂料对大气的污染主要是由挥发性有机化合物(voc)造成的，包括能引起大气层氧化容量和酸度变化(导致酸雨)，还可能产生光化学烟雾的碳氢化合物、有机卤化物、有机硫化物、羟基化合物、有机酸和有机过氧化物等。在涂料的加工和生产过程中释放出来的voc总量仅次于汽车尾气而位居第二，占voc污染量的20%～25%，且大多发生在城镇等人类聚居区域，污染作用非常严重，因此，减少和控制涂料中voc的释放，是保护环境的一个必要措施。
技术实现要素：
本发明的目的是为了改善水性涂料的性能，设计了一种采用漆酚缩水甘油醚改性涂料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
漆酚缩水甘油醚改性涂料的制备原料包括：漆酚，利用溶剂法从2015年采集的湖北恩施坝漆中提取，纯度95%以上；环氧氯丙烷；苄基三乙基氯化铵；氢氧化钠；单宁酸；二乙烯三胺；dmp-30环氧促进剂。
漆酚缩水甘油醚改性涂料的制备步骤为：将32g漆酚、92.5环氧氯丙烷和0.48g苄基三乙基氯铵加入到安装有冷凝回流装置、搅拌器、温度计和滴液漏斗的250ml四口烧瓶中，然后加热至80℃，搅拌反应4h。待反应结束后，降温至60℃，然后向四口烧瓶中再加入8.0g氢氧化钠，恒温反应4h，待反应结束后，冷却至室温，减压抽滤，旋蒸除去多余的环氧氯丙烷，即得到酒红色的漆酚缩水甘油醚。deta和uge按照物质的量比1:1混合，再向配制样品中加入一定量的促进剂dmp-30，均匀混合，然后取少量样品置于马口铁片上，用50μm涂布器均匀涂布，将涂布好的样品置于固化箱中80℃预固0.5h，再经140℃固化4h，即得到二乙烯三胺改性漆酚缩水。
漆酚缩水甘油醚改性涂料的检测步骤为：ftir-atr分析:采用nicoletis10型仪，衰减全反射方法对漆酚缩水甘油醚和3种固化产物进行红外光谱分析。凝胶渗透色谱(gpc)分析:采用美国waters公司gpc1515/2414型凝渗透胶色谱仪进行分析，漆酚缩水甘油醚样品用四氢吠喃(cthf)溶解后过滤。漆膜物理力学性能测试:分别按国标gb/t6739-2006,gb/t6742-2007,gb/t1732-1993、gb/t1720-1979,gb/t9754-2007对漆膜的硬度、弯曲性、抗冲击性、附着力、光泽度进行测试。拉伸性能分析:采用cmt4000型微机控制电子万能试验机，按照gb/t1040.3-2006测定材料的拉伸性能，拉伸测试速度为10mm/min。样品拉伸区域:拉伸标间距为(50士0.5)mm、宽度为(10士0.5)mm、厚度为((4士0.5)mm，拉伸性能测试温度为室温。热稳定性分析(ctga):采用409pc热重分析仪，测试样品热稳定性能，具体测定条件为:氮气流速30ml/min，升温速度15℃min,测试温度25-800℃。
本发明的有益效果是：以漆酚为原料制备漆酚缩水甘油醚，ft-ir分析表明漆酚与环氧氯丙烷成功反应，uge红外图中出现环氧基的相关特征峰。gpc测得uge的相对分子质量为478，与理论值(432)十分接近。考察了单宁酸用量对单宁酸/漆酚缩水甘油醚漆膜性能的影响，当单宁酸质量为漆酚缩水甘油醚质量的30%时，所制得漆膜的性能最好，硬度达到2h，拥有很好的弯曲性、抗冲击性、附着力和光泽度。对比3种固化膜的物理机械性能，发现t-uge固化膜、u-uge固化膜的硬度和附着力相当都为2h和1级，而deta-uge固化膜的硬度为h，附着力为2级。u-uge固化膜的光泽度最好为122.00，而deta-uge固化膜最差为97.00。三种固化膜都拥有很好的弯曲性补和抗冲击性。拉伸试验表明t-uge固化膜的拉伸强度达到11.84mpa，而deta-uge固化膜仅为0.31mpa。热重分析表明t-uge固化膜拥有很好的热稳定性，其初始分解温度最高为391.6℃，且拥有最大的质量残留为8.88%。
具体实施方式
实施案例1：
单宁酸添加量对固化膜物理力学性能的影响可知，单宁酸改性漆酚缩水甘油醚水性涂料的固化膜(ct-uge)均具有很好的柔韧性和抗冲击性，附着力均达到1级，主要是因为uge中含有许多柔性的长碳链，使固化膜有良好的柔韧性。随着单宁酸用量的逐渐增加，漆膜的硬度逐渐增大，光泽度值也越来越大，主要因为有更多的单宁酸分子与uge的环氧基发生开环反应，固化膜中增加了更多的刚性苯环，交联密度变大，使得固化膜硬度相应增大。当单宁酸的质量分数达到25%时，硬度达到2h，继续增加单宁酸的量，漆膜硬度不变，光泽度进一步增加。当单宁酸的质量分数达到35%时，漆膜的硬度保持不变，但弯曲性和光泽度却有所降低，这是由于大分子的单宁酸结构导致空间位阻变大，交联度有所降低，故弯曲性变差，光泽度降低。综合固化膜的物理力学性能可知，单宁酸的添加量为漆酚缩水甘油醚质量的30%最好
实施案例2：
单宁酸改性uge水性涂料固化膜与漆酚、二乙烯三胺改性uge固化膜的物理力学性能比较可知，t-uge固化膜的硬度比deta-uge固化膜的硬度大，与u-uge固化膜硬度相当，主要是因为漆酚与单宁酸均含有刚性的苯环结构，与uge开环固化后交联密度比较大，使得漆膜硬度相对较大，而deta分子无苯环结构，但t-uge固化膜光泽度低于u-uge固化膜光泽度，高于deta-uge固化膜光泽度，这可能是由于漆酚与uge分子质量相近，都具有不饱和侧链，在固化过程中，两者相容性好，因此固化后的漆膜更加光滑，而单宁酸和二乙烯三胺与uge的分子质量差距偏大，在固化过程中，单宁酸与uge的相容性要稍低于漆酚，但要高于二乙烯三胺，因此t-uge的光泽度要略低于u-uge，但要高于deta-uge。
实施案例3：
3种固化膜单宁酸/漆酚缩水甘油醚ct-ugfj、漆酚/漆酚缩水甘油醚cu-ugfj和二乙烯三胺/漆酚缩水甘油醚cdeta-uge)的红外谱图中环氧基团的特征峰911cm-1和841cm-1均消失，同时在3200-3600cm-1处出现了明显并且宽泛的轻基伸缩振动峰，由此说明均发生了环氧开环反应，说明合成的uge可以作为环氧树脂使用，且单宁酸中的酚轻基具有与漆酚中酚轻基相当的活性，完全可以将单宁酸应用于环氧树脂涂料中。
实施案例4：
单宁酸/漆酚缩水甘油醚ct-uge>固化体系的拉伸强度最高，但断裂伸长率最低，而二乙烯三胺/漆酚缩水甘油醚(deta-uge)的拉伸强度则相对最低，而断裂伸长率最高。刚性的苯环结构，同时单宁酸中含有大量活性较强的酚轻基，易于与环氧基团发生交联反应，使体系的交联密度增大，故而t-uge材料的刚性最强，但是刚性的桥环结构却使得材料易断裂，因此t-uge固化体系的断裂伸长率则保持在较低水平。相比于t-uge固化体系，漆酚/漆酚缩水甘油醚cu-uge>固化体系中刚性的苯环结构明显少于t-uge体系，且漆酚的结构上含有柔性的碳链结构，因此u-uge的拉伸强度要低于t-uge，但是断裂伸长率却明显提高。相比于t-uge和u-uge体系，在deta-uge固化体系中，由于deta不含有苯环结构使得固化膜的拉伸强度降低，但断裂伸长率却明显提高。
实施案例5：
二乙烯三胺/漆酚缩水甘油醚(deta-uge)、漆酚/漆酚缩水甘油醚cu-uge)和单宁酸/漆酚缩水甘油醚ct-uge)的tga分析。热重分析图谱可知：漆酚/漆酚缩水甘油醚cu-uge）和单宁酸/漆酚缩水甘油醚ct-uge)在氮气气氛中的热分解只有1个质量损失区间，而二乙烯三胺/漆酚缩水甘油醚cdeta-uge)却存在两个质量损失区间，且初始分解温度最低，但是3种固化体系的初始分解温度都高于320℃，都具有较高的热稳定性。deta-uge固化体系在320-400℃的热失重过程，可能是随着温度的升高，固化材料中二乙烯三胺链段受热易分解，故先发生失重。此外，u-uge和t-uge两种固化材料的第1段失重及deta-uge的第2段失重均在370-450℃之间发生明显的失重过程，可能是由于温度达到370℃左右时，材料内的碳碳键等开始发生断裂，随着温度的进一步升高，材料内部发生了强烈的热分解反应，使得分子受到了很大强度的破坏，进而发生了明显的失重。t-uge和u-uge两种固化膜在第1阶段的初始分解温度和拐点温度相差不大，但这2种固化膜的初始分解温度和拐点温度都明显高于deta-uge固化膜且t-uge的初始分解温度最高，说明t-uge固化膜具有最为优异的热稳定性，这主要是因为该体系在固化过程中形成了最为优异的交联结构，故各基团在断裂过程中则需要更高的能量，因此该固化体系拥有相对较高的热稳定性。