本發(fā)明涉及一種涂料,具體涉及一種環(huán)保的環(huán)氧樹脂改性的水性丙烯酸樹脂的制備方法,屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
近年來,隨著人們環(huán)保意識的不斷增強,許多國家頒發(fā)了控制揮發(fā)性有機化合物(voc)的環(huán)保法規(guī),研究和開發(fā)環(huán)境友好涂料及涂裝技術(shù)、降低涂料生產(chǎn)及施工中的揮發(fā)性有機化合物(voc),已成為國內(nèi)外大多數(shù)涂料和樹脂設(shè)計工作的中心。水性涂料因采用水和親水溶劑作為稀釋劑,可以減少控制揮發(fā)性有機化合物(voc)排放,因而成為涂料發(fā)展的重要方向和研究熱點。但普通水性丙烯酸樹脂與溶劑型樹脂相比存在附著力差,漆膜光澤不高以及耐沖擊性能差等缺點。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,通過大量實驗,選擇環(huán)氧樹脂對水性丙烯酸樹脂進行改性,可改善水性丙烯酸樹脂附著力不佳、光澤不高等缺點。
技術(shù)方案,為實現(xiàn)以上目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種環(huán)氧樹脂改性的水性丙烯酸樹脂的制備方法,它包括以下步驟:
(1)在裝有攪拌器、冷凝器、溫度計和恒壓滴液漏斗的四口燒瓶中加入反應(yīng)溶劑和環(huán)氧樹脂;
(2)將丙烯酸單體混合,然后將引發(fā)劑溶解在混合丙烯酸單體中;
(3)將步驟(1)的四口燒瓶中溶劑升溫至回流后,滴加步驟(2)制得的混合單體,3~4h滴加完畢,保持回流反應(yīng)溫度,繼續(xù)反應(yīng),間隔補加引發(fā)劑和溶劑,制得環(huán)氧樹脂改性的水性丙烯酸樹脂。
作為優(yōu)選方案,以上所述的環(huán)氧樹脂改性的水性丙烯酸樹脂的制備方法,它包括以下步驟:
(1)在裝有攪拌器、冷凝器、溫度計和恒壓滴液漏斗的四口燒瓶中加入反應(yīng)溶劑和環(huán)氧樹脂;
(2)將丙烯酸單體混合,然后將引發(fā)劑溶解在混合丙烯酸單體中;
(3)將步驟(1)的四口燒瓶中溶劑升溫至回流后,滴加步驟(2)制得的混合單體,在3~4h滴加完畢,保持回流反應(yīng)溫度,繼續(xù)反應(yīng)2h后,再每隔1h補加1份引發(fā)劑和1份溶劑,補完3份引發(fā)劑和3份溶劑后,制得環(huán)氧樹脂改性的水性丙烯酸樹脂。
作為優(yōu)選方案,以上所述的一種環(huán)氧樹脂改性的水性丙烯酸樹脂的制備方法,所述的丙烯酸單體包括丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸異丁酯、丙烯酸甲酯和丙烯酸羥乙酯。
作為優(yōu)選方案,以上所述的一種環(huán)氧樹脂改性的水性丙烯酸樹脂的制備方法,反應(yīng)溶劑為乙二醇丁醚和丁醇。
作為優(yōu)選方案,以上所述的一種環(huán)氧樹脂改性的水性丙烯酸樹脂的制備方法,丙烯酸的重量百分含量為3~8%、苯乙烯的重量百分含量為5~10%、甲基丙烯酸異丁酯的重量百分含量為10~15%、丙烯酸甲酯的重量百分含量為8~16%、羥基丙烯酸單體的重量百分含量為6~15%、環(huán)氧樹脂的重量百分含量為5~10%、乙二醇丁醚的重量百分含量為15~16%、丁醇的重量百分含量為3~5%、引發(fā)劑的重量百分含量為1~5%。
一種環(huán)氧樹脂改性的水性丙烯酸樹脂涂料,它包含權(quán)利要求1至3任一項所述的環(huán)氧樹脂改性的水性丙烯酸樹脂,分散劑,消泡劑,潤濕劑,顏料,流平劑,二甲基乙醇胺,sm5717氨基樹脂,bcs(乙二醇丁醚)和水。
作為優(yōu)選方案,以上所述的一種水性丙烯酸氨基涂料,它由權(quán)利要求1至3任一項所述的環(huán)氧樹脂改性的水性丙烯酸樹脂60份,分散劑0.5份,消泡劑0.2份,潤濕劑0.2份,顏料25份,流平劑0.2份,二甲基乙醇胺3.2份,乙二醇丁醚3份,sm5717氨基樹脂12份、水10.7份。
有益效果:本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
本發(fā)明通過大量實驗篩選得到最佳的原料組成和配比,通過大量實驗優(yōu)選合成工藝及其各原料的最佳用量配比,采用環(huán)氧樹脂對水性丙烯酸樹脂進行改性,可改善水性丙烯酸樹脂附著力不佳、光澤不高等缺點。本發(fā)明實驗發(fā)現(xiàn):環(huán)氧樹脂中沒有不飽和雙鍵,但其醚鍵鄰位碳原子上的a-h和叔碳上的h相對比較活潑,在引發(fā)劑的作用下可形成自由基,可與丙烯酸及其酯類單體在引發(fā)劑作用下可發(fā)生自由基聚合反應(yīng),最終形成的產(chǎn)物為未接枝的環(huán)氧樹脂、接枝聚合的丙烯酸樹脂和丙烯酸單體共聚物的混合物。制備得到的環(huán)氧樹脂改性的水性丙烯酸樹脂涂料可大量減少涂料中voc的目的,環(huán)保性強。并且制備得到的環(huán)氧樹脂改性的水性丙烯酸樹脂涂料具有優(yōu)異的附著力,光澤度好,且具有優(yōu)異的硬度和耐沖擊性能,取得了非常好的技術(shù)效果。
本發(fā)明合成過程中發(fā)現(xiàn):丙烯酸混合單體的種類和具體用量組成,與環(huán)氧樹脂反應(yīng)改性的程度具有重要的影響,不同的丙烯酸混合單體的種類和具體用量對附著力和光澤度具有重要的影響。
本發(fā)明采用大量實驗篩選,得到最佳的丙烯酸混合單體的種類和具體用量。從而可明顯改善水性丙烯酸樹脂的附著力和光澤度。
具體實施方式
實施例1
1、一種環(huán)氧樹脂改性的水性丙烯酸樹脂的制備方法,它包括以下步驟:
(1)在裝有攪拌器、冷凝器、溫度計和恒壓滴液漏斗的四口燒瓶中加入以下表1的乙二醇丁醚、丁醇以及環(huán)氧樹脂601r;
(2)按表1將定量的丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸異丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸羥乙酯以及引發(fā)劑過氧化二苯甲酰(bpo)混合,攪拌均勻,投入滴加漏斗中;
(3)將燒瓶中溶劑升溫至回流后,滴加步驟(2)混合的丙烯酸單體和引發(fā)劑,約3.5h滴加完畢。保持溫度,繼續(xù)反應(yīng)2h后,再每隔1h補加1份引發(fā)劑和1份乙二醇丁醚溶劑,補完3份引發(fā)劑和溶劑后,最終制得略帶淺黃色的環(huán)氧樹脂改性的水性丙烯酸樹脂。
表1環(huán)氧樹脂改性的水性丙烯酸樹脂原料組成
實施例2
1、將實施例1制備得到的環(huán)氧樹脂改性的水性丙烯酸樹脂和表2的原料組成投入配制罐中,在砂磨機中攪拌,細度達20μm后,過濾,制得樹脂漿,再加入定量的氨基樹脂、水等配制成水性丙烯酸涂料。表2環(huán)氧樹脂改性的水性丙烯酸樹脂涂料配方組成。
2、對以上制備得到的環(huán)氧樹脂改性的水性丙烯酸樹脂涂料進行性能測試,測試結(jié)果如下表3所示:
表3漆膜性能檢測結(jié)果
由以上實驗結(jié)果表明,本發(fā)明制備得到的環(huán)氧樹脂改性的水性丙烯酸樹脂涂料具有很好的環(huán)保性,并且具有優(yōu)異的附著力,光澤度和優(yōu)異的硬度和耐沖擊性能,并且環(huán)保性能好,取得了非常好的技術(shù)進步。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。