一种环保型多功能水性醇酸漆及其制备方法与流程

本发明涉及一种环保型多功能水性醇酸漆及其制备方法，涉及c08g，具体涉及涂料组合物领域。

背景技术：

1、醇酸树脂作为漆类原料，原料易得，漆类产品多样化，是涂漆中最重要的原料，并且醇酸树脂类漆形成的漆膜综合性能好，因此是涂料合成树脂中使用最广泛的树脂原料，在涂料行业中占据重要地位。醇酸树脂可以被制成自干漆，烘漆，民用漆，工业漆，清漆或色漆等。随着人们对环保健康的重视，水性醇酸漆的使用越来越广泛，将醇酸树脂进行水化改性，提高了生产和施工安全性，降低了爆炸和火灾危险，并且水性醇酸树脂的使用可以降低有机溶剂的使用量，voc释放量大大降低。但是现有的水性醇酸树脂中主链的酯键容易水解，储存稳定性不好，导致涂料产品失干，粘度下降，耐水性差，导致综合性能变差，因此开发一种储存稳定的水性醇酸漆至关重要。

2、中国发明专利cn201510048070.9公开了一种水性丙烯酸改性醇酸树脂的制备方法，采用中高分子量环氧树脂对醇酸树脂进行改性，显著提高了成膜物质的附着力、防腐性能。解决了普通的水性丙烯酸改性醇酸树脂水溶性可调整范围窄、成膜物附着力差、抗冲击性能较差、耐热性能欠佳的问题。但是经过环氧树脂改性的醇酸树脂硬度较高，干燥速度较慢。中国发明专利cn202111042704.1公开了一种单组份超快干高性能水性丙烯酸改性醇酸树脂，在改性醇酸树脂中加入改性胡芦巴胶、高烯丙基酯锌制备单组份超快干高性能水性丙烯酸改性醇酸树脂。改性醇酸树脂干燥时间短，具有良好的耐盐雾性与机械强度，但是其活性较高，储存稳定性不佳。

技术实现思路

1、为了提高水性醇酸漆的储存性能，同时形成的漆膜具有良好的综合效果，本发明的第一个方面提供了一种环保型多功能水性醇酸漆，制备原料以重量份计包括：醇酸树脂30-60份，助剂2-15份，颜填料25-45份，去离子水15-30份。

2、作为一种优选的实施方式，所述助剂选自分散剂、消泡剂、防沉触变剂、附着力促进剂、增稠剂、闪锈抑制剂、流平剂、催干剂、消光剂、抗结皮剂中的一种或几种的组合。

3、作为一种优选的实施方式，所述助剂以重量份计包括分散剂1-4份，消泡剂0.1-1份，防沉触变剂1-5份，附着力促进剂0.1-1份，增稠剂0.1-1份，闪锈抑制剂0.1-1份。

4、一种环保型多功能水性醇酸漆，制备原料以重量份计包括：醇酸树脂35-50份，分散剂1.5-3份，消泡剂0.5-1份，防沉触变剂1-5份，附着力促进剂0.5-1份，增稠剂0.5-1份，闪锈抑制剂0.5-1份，颜填料30-40份，去离子水20-25份。

5、作为一种优选的实施方式，所述醇酸树脂为水性丙烯酸改性醇酸树脂，所述水性丙烯酸改性醇酸树脂的油度为35-45％，酸值为45-55mgkoh/g。

6、作为一种优选的实施方式，所述水性丙烯酸改性醇酸树脂的平均官能度为1-2，数均分子量为1600-1700。

7、申请人在实验过程中发现，通过三乙胺进行碱中和，调节丙烯酸改性醇酸树脂的油度为35-45％，酸值为45-55mgkoh/g，可以使得到的漆膜外观良好，立式放置干燥漆膜，也不会产生流挂现象，原因可能是：加入的三乙胺可以中和醇酸树脂改性过程中多余的羧基，控制改性醇酸树脂的酸度和油度，避免醇酸树脂中亲水性基团过多，使涂膜的机械性和耐水性下降。

8、作为一种优选的实施方式，所述水性丙烯酸改性醇酸树脂的制备原料以重量份计包括豆油酸15-20份，苯酐8-15份，间苯二甲酸2-3份，三羟甲基丙烷10-15份，二甲苯4-5份，次磷酸0.01-0.05份，偏苯三酸酐3-5份，三乙胺3-4份，丙二醇丁醚7-8份，水35-40份。

9、作为一种优选的实施方式，所述水性丙烯酸改性醇酸树脂的制备原料以重量份计包括豆油酸18份，苯酐10份，间苯二甲酸2.5份，三羟甲基丙烷13.3份，二甲苯4.7份，次磷酸0.04份，偏苯三酸酐3.5份，三乙胺3.4份，丙二醇丁醚7.7份，水36.86份。

10、作为一种优选的实施方式，所述水性丙烯酸改性醇酸树脂的制备方法，包括以下步骤：

11、(1)缩聚生成醇酸树脂；

12、(2)水化得到水性丙烯酸改性醇酸树脂。

13、作为一种优选的实施方式，所述水性丙烯酸改性醇酸树脂的制备方法，包括以下步骤：

14、(1)将丙二醇丁醚和水混合，然后加入豆油酸，苯酐，间苯二甲酸，三羟甲基丙烷，二甲苯，次磷酸混合，缩聚生成醇酸树脂；

15、(2)加入偏苯三酸酐水化得到水性丙烯酸改性醇酸树脂。

16、作为一种优选的实施方式，所述步骤2中水化所用的试剂选自偏苯三酸酐、聚乙二醇、二羟甲基丙酸、马来酸酐中的一种或几种的组合。

17、作为一种优选的实施方式，所述步骤2中水化所用的试剂为偏苯三酸酐。

18、申请人在实验过程中发现，通过引入偏苯三酸酐，可以增加引入的羧基数量，控制水性化程度，猜测可能的原因是：偏苯三酸酐中含有酐基活性较高，可以与醇酸树脂结构上的羟基进一步反应引入羧基，控制反应进程，一个偏苯三酸酐引入两个羧基，将羧基中和以实现水化改性，并且偏苯三酸酐的水性化效率高，羧基处于其他基团的保护之中，不参与缩聚反应，从而避免了酯键的水解，提高漆膜稳定性。

19、本发明的第二个方面提供了一种环保型多功能水性醇酸漆的制备方法，包括以下步骤：

20、(1)将去离子水加入配料罐中，低速搅拌下依次加入分散剂、消泡剂、颜填料，提高搅拌速度，搅拌均匀后研磨，得浆料；

21、(2)将浆料在搅拌状态下加入醇酸树脂，继续搅拌，然后加入防沉触变剂、附着力促进剂、增稠剂、闪锈抑制剂，继续搅拌均匀，得水性醇酸漆。

22、作为一种优选的实施方式，所述步骤1中提高搅拌速度后的搅拌速度为700-1000r/min，搅拌时间为15-30min。

23、作为一种优选的实施方式，所述步骤1中研磨后的细度为≤50μm，研磨过程中温度≤50℃。

24、作为一种优选的实施方式，所述环保型多功能水性醇酸漆的制备方法，包括以下步骤：

25、(1)将去离子水加入配料罐中，低速搅拌下依次加入分散剂、消泡剂、颜填料，提高搅拌速度，搅拌速度为800r/min，搅拌20-25min，搅拌均匀后研磨，研磨后的细度为≤50μm，研磨过程中温度≤50℃，得浆料；

26、(2)将浆料在搅拌状态下加入醇酸树脂，继续搅拌10min，然后加入防沉触变剂、附着力促进剂、增稠剂、闪锈抑制剂，继续搅拌，搅拌速度为500-800r/min，搅拌时间为20-30min，得水性醇酸漆。

27、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

28、(1)本发明所述环保型多功能水性醇酸漆，改性过程中引入偏苯三酸酐，使醇酸树脂实现水性化改性，减少醇酸树脂中的酯键水解，提高储存稳定性，使涂料产品长期保存使用，减少失干，避免粘度下降。

29、(2)本发明所述环保型多功能水性醇酸漆，采用三乙胺进行碱中和，调节丙烯酸改性醇酸树脂的油度为38-42％，酸值为48-52mgkoh/g，制备的水性醇酸漆形成的漆膜外观良好，干燥速度较快，保光耐候性优异，并且机械性，耐久性较佳。

30、(3)本发明所述环保型多功能水性醇酸漆，制备的丙烯酸改性醇酸树脂与防沉触变剂，附着力促进剂，闪锈抑制剂共同作用，施工时不需要增加新设备，不需要单独烘烤，可以提高施工效率，降低涂装成本。

31、(4)本发明所述环保型多功能水性醇酸漆，通过对醇酸树脂进行水性改性，提高了环保效果，降低了voc挥发量，并且漆膜外观良好，遮盖力优异。

32、(5)本发明所述环保型多功能水性醇酸漆，形成的漆膜具有良好的耐水性，耐盐水性，耐碱性，耐盐雾性，不仅适合室内家居，也能应用于室外装修，可以应用于木材、金属，水泥基材的底漆，面漆中。