丙烯酸復(fù)合環(huán)氧樹脂及包含該樹脂的環(huán)境友好型丙烯酸復(fù)合環(huán)氧一度漆及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，具體涉及一種丙烯酸復(fù)合環(huán)氧樹脂及包含該樹脂的環(huán)境友 好型丙烯酸復(fù)合環(huán)氧一度漆及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的關(guān)注，水性環(huán)氧涂料越來越受到人們的重視。水性環(huán)氧樹 脂保留了溶劑型環(huán)氧樹脂的大部分優(yōu)良性能，如較高的力學(xué)性能、良好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐 熱性等。與溶劑型環(huán)氧體系相比，水性環(huán)氧體系還具有以下獨(dú)到的特點(diǎn)： (1) 無毒，安全，適應(yīng)環(huán)保要求，且生產(chǎn)及施工設(shè)備清洗方便； (2) 粘度在很大范圍內(nèi)可調(diào)； (3) 配套使用性能較好，可與水性聚合物體系混合使用，在性能上取長(zhǎng)補(bǔ)短； (4) 可以在濕氣條件下固化，使用范圍廣闊； 然而，水性環(huán)氧涂料還有許多問題急需解決，如：附著力不如溶劑型環(huán)氧樹脂；干燥及 固化成膜受水蒸發(fā)速度影響，固化速度慢；漆膜耐化學(xué)品性能較溶劑型涂層差；漆膜防腐 蝕性能不如溶劑型環(huán)氧涂層。體系的貯存穩(wěn)定性、涂層的光澤受配方影響很大。這些不利 因素使其推廣應(yīng)用受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種丙烯酸復(fù)合環(huán)氧樹脂及包含該樹脂的 環(huán)境友好型丙烯酸復(fù)合環(huán)氧一度漆及其制備方法。
[0004] 本發(fā)明采用的技術(shù)解決方案是：一種丙烯酸復(fù)合環(huán)氧樹脂，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，包括以 下組分： 環(huán)氧樹脂 40~60% ; 甲基丙烯酸 8~12%; 丙烯酸丁酯 15~25% ; 叔十二硫醇 0. 1~0. 4% ; 偶氮二異丁腈 0.4~2%; 丙二醇單甲醚 5~20%; 正丁醇 3~7% ; 三乙醇胺 13. 9-20. 8% ; 去離子水 2-10%。 所述的丙烯酸復(fù)合環(huán)氧樹脂，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，包括以下組分： 環(huán)氧樹脂 42% ; 甲基丙烯酸 10%; 丙烯酸丁酯 18% ; 叔十二硫醇 0. 2% ; 偶?xì)舛惗∫?0. 8% ; 丙二醇單甲醚 5%; 正丁醇 3% ; 三乙醇胺 17. 3% ; 去離子水 3. 7%。
[0005] -種所述的丙烯酸復(fù)合環(huán)氧樹脂的制備方法，包括以下步驟：在裝有攪拌器、氮?dú)?保護(hù)設(shè)備、蠕動(dòng)栗、冷凝管的反應(yīng)釜內(nèi)中，用3:1的丙二醇單甲醚和正丁醇溶劑預(yù)溶環(huán)氧樹 月旨，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，先在反應(yīng)釜中加入叔十二硫醇和引發(fā)劑偶氮二異丁腈，再在3 h內(nèi)連續(xù) 滴加甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯和引發(fā)劑的混合液，在80°C條件下恒溫反應(yīng)6小時(shí)，然后冷卻 至55°C，滴加三乙醇胺和去離子水的混合液成鹽，65°C下，高速剪切1小時(shí)，即得所述的環(huán) 境友好型丙烯酸復(fù)合環(huán)氧樹脂。
[0006] -種含有丙烯酸復(fù)合環(huán)氧樹脂的環(huán)境友好型丙烯酸復(fù)合環(huán)氧一度漆，按質(zhì)量分?jǐn)?shù) 計(jì)，包括以下組分： 甲組分：丙烯酸復(fù)合環(huán)氧樹脂 25-45% ; 滑石粉 3-8% ; 鈦白粉 8-40%; 氧化鐵紅 0-10% ; 聚酰胺蠟漿 1-5% ; 青定藍(lán) 0-3% ; 乳化劑 0-5%; 鋅粉 0-30% ; 水 0-30% ; 乙組份： 水性環(huán)氧固化劑K-14 30-50% ； 水 40-70% ; 所述的甲組份與乙組份的質(zhì)量比為3:2。
[0007] -種所述的環(huán)境友好型丙烯酸復(fù)合環(huán)氧一度漆的制備方法，所述的制備方法包括 以下步驟：將權(quán)利要求4所述的甲組份和乙組份，按照3:2的質(zhì)量比混合，攪拌均勻后即得 所述的環(huán)境友好型丙烯酸復(fù)合環(huán)氧一度漆。
[0008] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供了一種丙烯酸復(fù)合環(huán)氧樹脂及包含該樹脂的環(huán) 境友好型丙烯酸復(fù)合環(huán)氧一度漆及其制備方法，通過自由基聚合反應(yīng)在環(huán)氧樹脂體系中引 入丙烯酸樹脂，以K-14為水性環(huán)氧固化劑，通過配方工藝調(diào)整和性能優(yōu)化，制備了環(huán)境友 好型丙烯酸復(fù)合環(huán)氧一度漆。該漆除了綠色無污染外，還具有以下優(yōu)點(diǎn)： (1)具有優(yōu)良的附著力，其附著力可達(dá)到溶劑型環(huán)氧樹脂的水平。
[0009] (2)有效施工時(shí)間長(zhǎng)，施工時(shí)間可以達(dá)到1小時(shí)以上。
[0010] (3 )施工簡(jiǎn)單，金屬表面經(jīng)過簡(jiǎn)單處理后，可直接刷涂、噴涂等。
[0011] (4)漆膜防腐蝕性能接近溶劑型環(huán)氧/聚酰胺涂料，可直接用于防腐底漆。
[0012] (5)具有優(yōu)異的光澤性能，在要求不太嚴(yán)格的情況下，可直接用于船艙、車間面漆 等。
[0013] (6)具有優(yōu)良的耐候性能。丙烯酸樹脂的引入及配方工藝的優(yōu)化克服了環(huán)氧漆易 粉化的缺陷。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 丙烯酸復(fù)合環(huán)氧樹脂的制備 在裝有攪拌器、氮?dú)獗Ｗo(hù)設(shè)備、蠕動(dòng)栗、冷凝管的反應(yīng)釜內(nèi)中，用溶劑(丙二醇單甲醚/ 正丁醇=3:1)預(yù)溶好2 Kg環(huán)氧樹脂，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，先在反應(yīng)釜中加入叔十二硫醇和少量 引發(fā)劑(偶氮二異丁腈)，再在3 h內(nèi)連續(xù)滴加甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯和引發(fā)劑的混合液， 在80度條件下恒溫反應(yīng)6小時(shí)，然后冷卻至55°C，滴加三乙醇胺和去離子水的混合液成鹽， 65°C下，高速剪切1小時(shí)，即得目標(biāo)產(chǎn)品。配料表如下： 原料名稱 用量W%，（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 環(huán)氧樹脂 40~60% 甲基丙烯酸 8~12% 丙烯酸丁酯 15~25% 叔十二硫醇 0. 1~0. 4% 偶氮二異丁腈 0.4~2% 丙二醇單甲醚 5~20% 正丁醇 3~7% 三乙醇胺 13. 9-20. 8% (根據(jù)甲基丙烯酸量調(diào)節(jié)） 去離子水 2-10% (根據(jù)粘度調(diào)節(jié)） 典型配方如下： 原料名稱 用量W%，（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 環(huán)氧樹脂 42% 甲基丙烯酸 10% 丙烯酸丁酯 18% 叔十二硫醇 0. 2% 偶?xì)舛惗∫?0. 8% 丙二醇單甲醚 5% 正丁醇 3% 三乙醇胺 17. 3% 去離子水 3. 7% 丙烯酸復(fù)合環(huán)氧一度漆的制備 丙烯酸復(fù)合環(huán)氧一度漆分為甲組份和乙組份，甲乙組份按照一定的質(zhì)量比混合，攪拌 均勻后施工，即為環(huán)氧一度漆涂層。通用配方如下： 甲組份： 丙烯酸復(fù)合環(huán)氧樹脂 25-45% 滑石粉 3-8% 鈦白粉 8-40% 氧化鐵紅 0-10% 聚酰胺蠟漿 1-5% 青定藍(lán) 0-3% 乳化劑 0-5% 鋅粉 0-30% 水 0-30% 乙組份： 水性環(huán)氧固化劑K-14 30-50% 水 40-70% 白色、灰白色及紅色環(huán)氧一度漆配方組成：
甲組份與乙組份的質(zhì)量比為3:2,攪拌均勻后施工即可。
[0015] 環(huán)氧一度漆涂層質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果如下表所示：
本發(fā)明提供的環(huán)境友好型丙烯酸環(huán)氧一度漆成本低廉，即可以用于防腐底漆，也可以 用于面漆。與目前普遍采用的三道漆(底漆、中間漆和面漆)涂刷工藝相比，環(huán)氧一度漆只需 涂刷一道，節(jié)約了成本，也節(jié)省了施工時(shí)間，應(yīng)用發(fā)展前景十分廣闊。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種丙烯酸復(fù)合環(huán)氧樹脂，其特征在于，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，包括以下組分： 環(huán)氧樹脂 40~60% ; 甲基丙烯酸 8~12%; 丙烯酸丁酯 15~25% ; 叔十二硫醇 0. 1~0. 4% ; 偶氮二異丁腈 0.4~2%; 丙二醇單甲醚 5~20%; 正丁醇 3~7% ; 三乙醇胺 13. 9-20. 8% ; 去離子水 2-10%。2. 所述的丙烯酸復(fù)合環(huán)氧樹脂，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，包括以下組分： 環(huán)氧樹脂 42% ; 甲基丙烯酸 10%; 丙烯酸丁酯 18% ; 叔十二硫醇 0. 2% ; 偶?xì)舛惗∫?0. 8% ; 丙二醇單甲醚 5%; 正丁醇 3% ; 三乙醇胺 17. 3% ; 去離子水 3. 7%。3. -種權(quán)利要求1所述的丙烯酸復(fù)合環(huán)氧樹脂的制備方法，其特征在于，包括以下步 驟：在裝有攪拌器、氮?dú)獗Ｗo(hù)設(shè)備、蠕動(dòng)栗、冷凝管的反應(yīng)釜內(nèi)中，用3:1的丙二醇單甲醚和 正丁醇溶劑預(yù)溶環(huán)氧樹脂，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，先在反應(yīng)釜中加入叔十二硫醇和引發(fā)劑偶氮二 異丁腈，再在3 h內(nèi)連續(xù)滴加甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯和引發(fā)劑的混合液，在80°C條件下恒 溫反應(yīng)6小時(shí)，然后冷卻至55°C，滴加三乙醇胺和去離子水的混合液成鹽，65°C下，高速剪 切1小時(shí)，即得所述的環(huán)境友好型丙烯酸復(fù)合環(huán)氧樹脂。4. 一種含有權(quán)利要求1丙烯酸復(fù)合環(huán)氧樹脂的環(huán)境友好型丙烯酸復(fù)合環(huán)氧一度漆，其 特征在于，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，包括以下組分： 甲組分：丙烯酸復(fù)合環(huán)氧樹脂 25-45% ; 滑石粉 3-8% ; 鈦白粉 8-40%; 氧化鐵紅 0-10% ; 聚酰胺蠟漿 1-5% ; 青定藍(lán) 0-3% ; 乳化劑 0-5%; 鋅粉 0-30% ; 水 0-30% ; 乙組份： 水性環(huán)氧固化劑K-14 30-50%; 水 40-70%; 所述的甲組份與乙組份的質(zhì)量比為3:2。5. -種權(quán)利要求4所述的環(huán)境友好型丙烯酸復(fù)合環(huán)氧一度漆的制備方法，其特征在 于，所述的制備方法包括以下步驟：將權(quán)利要求4所述的甲組份和乙組份，按照3:2的質(zhì)量 比混合，攪拌均勻后即得所述的環(huán)境友好型丙烯酸復(fù)合環(huán)氧一度漆。
【專利摘要】一種丙烯酸復(fù)合環(huán)氧樹脂及包含該樹脂的環(huán)境友好型丙烯酸復(fù)合環(huán)氧一度漆及其制備方法，通過自由基聚合反應(yīng)在環(huán)氧樹脂體系中引入丙烯酸樹脂，以K-14為水性環(huán)氧固化劑，通過配方工藝調(diào)整和性能優(yōu)化，制備了環(huán)境友好型丙烯酸復(fù)合環(huán)氧一度漆。該漆除了綠色無污染外，附著力可達(dá)到溶劑型環(huán)氧樹脂的水平，有效施工時(shí)間長(zhǎng)，施工時(shí)間可以達(dá)到1小時(shí)以上，施工簡(jiǎn)單，金屬表面經(jīng)過簡(jiǎn)單處理后，可直接刷涂、噴涂等，漆膜防腐蝕性能接近溶劑型環(huán)氧/聚酰胺涂料，可直接用于防腐底漆，具有優(yōu)異的光澤性能，在要求不太嚴(yán)格的情況下，可直接用于船艙、車間面漆等，具有優(yōu)良的耐候性能。丙烯酸樹脂的引入及配方工藝的優(yōu)化克服了環(huán)氧漆易粉化的缺陷。
【IPC分類】C08F220/18, C08F220/06, C09D5/10, C09D7/12, C08F283/10, C09D151/08
【公開號(hào)】CN105061693
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510486681
【發(fā)明人】戴文剛, 胡建坤, 張瑛
【申請(qǐng)人】舟山市恒泰漆業(yè)有限責(zé)任公司
【公開日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年8月11日