一种抗流挂APAO改性醇酸树脂水性功能涂料的制作方法

文档序号:19893642发布日期:2020-02-11 13:00阅读:418来源:国知局

本发明涉及一种改性醇酸树脂水性涂料,尤其涉及到一种抗流挂、耐水性好、附着力强的apao改性醇酸树脂水性功能涂料,属于水性功能涂料技术领域。



背景技术:

传统涂料多为溶剂型,含有大量的有机溶剂,在施工过程中,有机溶剂随时间挥发扩散到大气中,对人体和生态环境有严重的影响。2010年1月1日开始实施的voc含量限定新法规对传统涂料市场造成了巨大的冲击,从涂料行业可持续发展的角度来看,传统的溶剂型涂料已经不能满足环境以及市场的需求。

随着环保问题的日益突出,环保型涂料也就显得尤为重要,高固体含量涂料﹑粉末涂料﹑光固化涂料及水性涂料得到较大较快的发展。水性涂料制备工艺多样﹑品种齐全﹑实干方法选择余地大﹑性价高,具有很大的发展潜力。水性醇酸树脂涂料具有良好的刷涂性﹑良好的柔韧性﹑光泽高等特点,但其普遍存在干性差﹑耐水性差﹑抗流挂性差等诸多问题有待解决。

中国专利cn107903777a公开了一种环保防水水性醇酸树脂木器漆,其原料按重量份包括:水性醇酸树脂60~100份,水性聚氨酯树脂40~50份、固化剂2.6~5份、酞菁蓝4~8份、钛镍黄2~4份、碱式碳酸铅3~7份、填充补强剂20~30份、氧化锌2~4份、抗菌剂2~4份、防霉剂2~4份、消泡剂2~4份、润湿剂2~4份、微晶石蜡20~26份、水100~200份。填充补强剂按重量份包括:微晶纤维素复合物4~8份、玻璃纤维6~12份、蛭石粉6~10份、麦饭石粉8~16份。其丰满度好、硬度高、韧性好、防水和耐划伤性能好,但其存在抗流挂性能不佳,耐水性不够,附着力不强等弊端。

因此,开发一种抗流挂性能好、耐水性好、附着力强的水性醇酸树脂功能涂料尤其必要。



技术实现要素:

由于醇酸树脂分子结构多样,特别是其中含羟基、羧基、双键等反应型基团,可以通过化学方法引入其它具有某些功能性的分子,对醇酸树脂进行改性,以提高其综合性能。

apao(非晶态α-烯烃共聚物)是一种低分子量的非晶态塑性体材料,由a-烯烃经聚合反应生成,微观结构上是一种非晶态的、无规则的排列状态,故该材料具有许多结晶性聚合物所不具备的特性,因此在其应用上也具有特殊性,本发明结合醇酸树脂的优点,在其树脂分子中引入马来酸酐接枝apao对其进行改性。

为了解决上述所述的技术问题,本发明采用具有良好附着力、耐水性以及抗流挂性能的apao改性水性醇酸树脂为主要成膜物质,无需外加附着力促进剂与防流挂助剂,且apao通过化学键与水性醇酸树脂相连,稳定性能好。

本发明的目的旨在提供一种抗流挂apao改性醇酸树脂水性功能涂料。

本发明的另一目的提供一种抗流挂apao改性醇酸树脂水性功能涂料的配制方法。

为了解决上面所述的技术问题,本发明采取以下技术方案:本发明涉及一种抗流挂apao改性醇酸树脂水性功能涂料,按重量份计,其组成为:apao改性水性醇酸树脂50.0~70.0份、硅改性水性醇酸树脂15.0~30.0份、防冻剂3.0~6.0份、增稠剂0.3~0.8份、颜填料0.0~25.0份、分散剂0.0~0.8份、成膜助剂3.0~8.0份、消泡剂0.1~0.4份、流平剂0.2~0.5份、润湿剂0.1~0.5份、去离子水8.0~20.0份。

其中,所述的硅改性水性醇酸树脂主要由脂肪油、有机硅、三羟甲基丙烷、苯酐、一缩二乙二醇、苯甲酸、偏苯三酸酐、二羟甲基丙酸、中和剂和去离子水组成。

所述的颜填料为云母粉、滑石粉、硫酸钡、高岭土、碳酸钙、膨润土、钛白粉、水性色浆中一种或几种的组合。

所述的成膜助剂为丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯和醇酯十二中的一种或几种的组合。

所述的防冻剂为乙二醇、丙二醇和丙三醇中的一种或几种的组合。

所述的一种apao改性水性醇酸树脂,按重量份计,其组成为:植物油脂肪酸20.0~35.0份、马来酸酐接枝apao5.0~10.0份、多元酸20.0~42.0份、多元醇25.0~60.0份、二甲苯10.0~20.0份、正庚酸2.5~5.0份、二羟甲基丙酸3.5~7.0份、中和剂4.0~12.0份、去离子水100.0~150.0份;其中,马来酸酐接枝apao采用溶剂法制得。

所述的植物油脂肪酸为精制亚麻油、大豆油、蓖麻油、棕榈油、菜籽油中的一种或几种的组合。

所述的多元酸为苯酐、乙酸酐、马来酸酐、对苯二甲酸、间苯二甲酸、已二酸、葵二酸中的一种或几种的组合。

所述的多元醇为丁二醇、新戊二醇、二缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、三羟甲基乙烷中的一种或几种的组合。

所述的中和剂为三乙胺、氨水、二甲基乙醇胺中的至少一种。

所述的一种apao改性水性醇酸树脂的制备方法,步骤如下:

a)、在多功能反应釜中,按配方重量份,依次加入植物油脂肪酸、多元酸、多元醇、二羟甲基丙酸和二甲苯,低速搅拌下通入n2,以除去反应釜内的o2;

b)、加热升温至110℃~120℃,保温0.5h,除去游离水,快速升温至150~160℃,待物料溶解后,在400~500r/min的转速下搅拌保温1h,然后升温至180℃,加入正庚酸,保温反应1.0~1.5h,以20℃/h速度升温至210~220℃,保温反应2.0~3.0h,其反应产生的水用分水器分出;

c)、停止通入氮气,加入马来酸酐接枝apao,保温反应2.0~3.0h,此后每隔15~30min,测定酸值,当酸值范围在40~50mgkoh/g时,停止反应,降温到160℃,开起真空,蒸除溶剂二甲苯,蒸除的二甲苯回收,用于下一次反应,再降温至40℃,加入中和剂,高速搅拌分散,加入配方量的去离子水,继续搅拌分散均匀,过滤,得所述的apao改性水性醇酸树脂。

本发明制得的一种抗流挂apao改性醇酸树脂水性功能涂料,具有抗流挂性好、附着力好、硬度高、机械性能好、交联密度高、耐水性好等特点。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的抗流挂apao改性醇酸树脂水性功能涂料做进一步的描述。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。

实施例1

一种apao改性水性醇酸树脂a,按重量份计,由以下配方组成:大豆油26.0份、马来酸酐接枝apao7.5份、苯酐28.0份、对苯二甲酸10.0份、丁二醇18.0份、三羟甲基丙烷24.0份、二甲苯15.0份、正庚酸3.5份、二羟甲基丙酸5.0份、三乙胺8.0份、去离子水130.0份。

本实施例中一种apao改性水性醇酸树脂a的制备方法,包括以下步骤:

a)、在多功能反应釜中,按配方重量份,依次加入大豆油、苯酐、对苯二甲酸、丁二醇、三羟甲基丙烷、二羟甲基丙酸和二甲苯,低速搅拌下通入n2,以除去反应釜内的o2;

b)、加热升温至110℃,保温0.5h,除去游离水,快速升温至155℃,待物料溶解后,在400r/min的转速下搅拌保温1h,然后升温至180℃,加入正庚酸,保温反应1.5h,以20℃/h速度升温至210~220℃,保温反应2.5h,其反应产生的水用分水器分出;

c)、停止通入氮气,加入马来酸酐接枝apao,保温反应2.0h,此后每隔15min,测定酸值,当酸值范围在46mgkoh/g时,停止反应,降温到160℃,开起真空,蒸除溶剂二甲苯,蒸除的二甲苯回收,用于下一次反应,再降温至40℃,加入三乙胺,高速搅拌分散,加入配方量的去离子水,继续搅拌分散均匀,过滤,得所述的apao改性水性醇酸树脂a。

实施例2

一种apao改性水性醇酸树脂b,按重量份计,由以下配方组成:蓖麻油20.0份、马来酸酐接枝apao9.0份、马来酸酐20.0份、已二酸10.0份、三羟甲基丙烷22.0份、新戊二醇9.5份、二甲苯14.0份、正庚酸3.5份、二羟甲基丙酸5.2份、三乙胺8.2份、去离子水115.0份。

本实施例中一种apao改性水性醇酸树脂b的制备方法,包括以下步骤:

a)、在多功能反应釜中,按配方重量份,依次加入蓖麻油、马来酸酐、已二酸、三羟甲基丙烷、新戊二醇、二羟甲基丙酸和二甲苯,低速搅拌下通入n2,以除去反应釜内的o2;

b)、加热升温至110℃℃,保温0.5h,除去游离水,快速升温至150℃,待物料溶解后,在450r/min的转速下搅拌保温1h,然后升温至180℃,加入正庚酸,保温反应1.0h,以20℃/h速度升温至210~220℃,保温反应3.0h,其反应产生的水用分水器分出;

c)、停止通入氮气,加入马来酸酐接枝apao,保温反应2.0h,此后每隔15min,测定酸值,当酸值范围在45mgkoh/g时,停止反应,降温到160℃,开起真空,蒸除溶剂二甲苯,蒸除的二甲苯回收,用于下一次反应,再降温至40℃,加入三乙胺,高速搅拌分散,加入配方量的去离子水,继续搅拌分散均匀,过滤,得所述的apao改性水性醇酸树脂b。

实施例3

一种抗流挂apao改性醇酸树脂水性功能涂料,按重量份计,其组成为:apao改性水性醇酸树脂a65.0份、硅改性水性醇酸树脂20.0份、丙二醇5.0份、增稠剂0.5份、丙二醇丁醚3.0份、丙二醇甲醚醋酸酯3.0份、消泡剂0.2份、流平剂0.3份、润湿剂0.2份、去离子水15.0份。

实施例4

一种抗流挂apao改性醇酸树脂水性功能涂料,按重量份计,其组成为:apao改性水性醇酸树脂b60.0份、硅改性水性醇酸树脂15.0份、乙二醇4.0份、增稠剂0.4份、硫酸钡5.0份、钛白粉12.0份、分散剂0.5份、醇酯十二4.0份、消泡剂0.3份、流平剂0.3份、润湿剂0.3份、去离子水12.0份。

按照相关标准,对本发明的实施例与常规水性醇酸树脂涂料进行对比,检测的性能指标如表1所示。

其中,干燥速度:按照gb1728的规定进行检测;

附着力:按照gb/t1720-1988的规定,使用划格法进行测试;

硬度:按照gb/t6739-2006色漆和清铅笔法测定漆膜硬度;

耐水性:按照gb/t1733-93的规定进行检测;

耐盐雾性:按照gb/t1771-1991的规定进行检测;

抗流挂性:按照gb/t9264-2012的规定进行检测。

表1:本发明的实施例与常规水性醇酸树脂涂料性能对比

由表1可以看出本发明的实施例3、实施例4样品的附着力、抗流挂性、干燥速度、耐盐雾性、耐水性等性能远远超过常规水性醇酸树脂涂料。

尽管本发明已作了详细说明并引证了实施例,但对于本领域的普通技术人员,显然可以按照上述说明而做出的各种方案、修改和改动,都应该包括在权利要求的范围之内。

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