專利名稱：水溶性丙烯酸氨基烘烤涂料的制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水溶性丙烯酸氨基烘烤涂料的制法。
水溶性丙烯酸氨基烘烤涂料由于具有節(jié)約有機溶劑，減輕環(huán)境污染，降低成本和改善操作條件等優(yōu)點越來越受到人們的重視和應用。然而如同美國學者威克斯所介紹的那樣(見＊涂料工業(yè)＊1984年第5期)，傳統(tǒng)的制法是在水溶性丙烯酸樹脂中加入水溶性氨基樹脂作為固化劑，再加入填料、顏料等經(jīng)分散、調(diào)制等工藝制備。由于采用的水溶性氨基樹脂為低分子量樹脂(一般為甲醇醚化的三聚氰胺樹脂)，所以存在涂膜易產(chǎn)生縮孔的缺點，必需加入防縮孔劑但這樣又會導致附著力下降，烘烤時易起泡的不良影響;其次，水溶性丙烯酸樹脂中存在大量極性基團，烘烤時涂膜會因極性基團殘留過量而引起耐水性下降;再者，由于甲醇醚化的三聚氰胺樹脂存在甲氨基，烘烤時會有甲醇產(chǎn)生和排放，污染環(huán)境及影響操作條件。
為了解決上述問題，有人提出(見日本專利，昭61-46503)先將水溶性丙烯酸樹脂和非水溶性氨基樹脂熱拼，然后混入聚醚多元醇的方法。按此法制得的涂料，涂層無縮孔、氣泡等缺陷，涂膜外觀光滑平整，但此法生產(chǎn)工藝流程較長，聚醚多元醇價格又昂貴，致使涂料成本較高，用戶難以接受。
為了使涂料在施工過程中既能保證涂膜外觀無縮孔、氣泡等弊病，又能避免有害氣體甲醇的產(chǎn)生和排放;也為了既能保證涂料的優(yōu)異性能，又能符合國情使涂料的價格易為用戶接受，本發(fā)明人提出了一種水溶性丙烯酸氨基烘烤涂料制備方法。
本發(fā)明方法是以非水溶性氨基樹脂為接枝聚合母體，先將其用水溶性有機溶劑配成稀溶液，然后滴加丙烯酸類單體或其同苯乙烯單體的混合物，進行接枝聚合，制得涂料用樹脂，再加入填料，顏料經(jīng)分散、調(diào)制等工藝即得本發(fā)明涂料。
由于本發(fā)明中交聯(lián)劑(即固化劑)是作為接枝聚合母體的非水溶性氨基樹脂，通常為高分子量的三聚氰胺樹脂，這不僅改善了涂膜的縮孔缺陷，而且也顯著地改善了層間附著力。另外，由本發(fā)明制得的涂料用樹脂，它的大分子體系的整體極性較低，使得涂膜在烘烤過程中相變化緩和，從而大大地減少了氣泡的產(chǎn)生，再輔之以較高沸點的水溶性有機溶劑，有助于涂料的流平，這樣就保證了涂膜的光滑平整。本發(fā)明涂料樹脂的分子量較高，約在1萬至5萬之間，烘烤后交聯(lián)度較高，殘留極性基團也較少，從而有助于涂耐膜水，耐鹽水等性能提高。
作為本發(fā)明中的接枝聚合母體為非水溶性氨基樹脂，一般應用的是碳原子數(shù)4以上(含4)的脂肪醇醚化的三聚氰胺樹脂，如正丁醇，異丁醇，己醇之類脂肪醇醚化的三聚氰胺樹脂。
作為本發(fā)明中的接枝聚合單體為一種或一種以上的丙烯酸類單體或同苯乙烯單體的混合物。丙烯酸類單體可以是(甲基)丙烯酸及其酯類，也可以是烷基碳原子數(shù)為2～4的(甲基)丙烯酸羥烷基酯類，如丙烯酸、丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸丁酯，丙烯酸羥乙酯，(甲基)丙烯酸羥丙酯等。
非水溶性氨基樹脂在反應前先用水溶性有機溶劑配成固體分為10～45%(重量)的烯溶液。作為烯釋用水溶性有機溶劑可以是醇類溶劑，如乙醇、異丙醇、丁醇等;可以是醇醚類溶劑，如乙二醇甲醚、乙二醇丁醚等;可以是酯類溶劑，如乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇甲醚醋酸酯等;也可以是酮類溶劑，如丙酮等一些能與水自由混合的有機溶劑。
接枝聚合時，100分氨基樹脂用150～800分單體配合(指重量)。單體過多，則涂膜發(fā)軟，無實用價值;單體過少，則涂膜發(fā)脆，同樣不能應用。
反應溫度為60～150℃，反應時間為2～10小時。反應結(jié)束后加入中和劑即得到涂料用樹脂溶液。在涂料用樹脂溶液中加入填料、顏料經(jīng)分散、調(diào)制等工藝即制得本發(fā)明涂料。
本發(fā)明涂料涂裝后的烘烤條件為80～200℃，最好為80～180℃，烘烤時間為10～80分鐘。
本發(fā)明涂料適應于噴涂、無空氣噴涂、靜電噴涂、浸涂等。
本發(fā)明涂料施工性能好，適合多種施工方法，不添加防縮孔劑、消泡劑，涂膜外觀光亮平整，無縮孔、氣泡等弊病，性能優(yōu)良，尤其是耐水、耐鹽水性優(yōu)異;另外，涂料施工時無甲醇生成和排放，保護了施工環(huán)境，改善了操作條件。本發(fā)明涂料在生產(chǎn)和施工過程中真正做到了低毒、低污染。
以下用實例說明，例中份數(shù)，百分數(shù)均以重量計
組分一正丁醇 80份丙二醇丁醚 140份異丁醇醚化的三聚氰胺樹脂(60%) 200份組份二甲基丙烯酸 25份甲基丙烯酸甲酯 70份苯乙烯 40份丙烯酸-2-羥乙酯 40份丙烯酸-2-乙基己酯 80份丙烯酸丁酯 160份偶氮二異丁腈 7份將上述組份一加熱到75℃，均勻滴加組份二的混合單體，反應6小時后加入24份三乙胺，再加入330份水即得到45%左右透明水溶性樹脂。在上述樹脂液中加入P930鈦白粉等經(jīng)研磨分散30分鐘后加水調(diào)節(jié)到粘度(涂-4杯)32秒，噴涂在鐵板上，于150℃下烘烤15分鐘即可得到無縮孔、無氣泡、平滑光亮的涂層。
權(quán)利要求
1.一種水溶性丙烯酸氨基烘烤涂料的制法，其特征是涂料用樹脂的制備是將非水溶性氨基樹脂(成分A)用水溶性有機溶劑配成10～45%(重量)的烯溶液，在溫度60～150℃下，滴加丙烯酸類單體或其同苯乙烯單體的混合物(成分B)，100份A用150～800份B(按重量計)滴加，接枝聚合2～10小時，最后加入中和劑即得到涂料用樹脂溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是非水溶性氨基樹脂為碳原子數(shù)4以上(含4)的脂肪醇醚化的三聚氰胺樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是丙烯酸類單體為一種或一種以上的丙烯酸類單體，這類單體為(甲基)丙烯酸及其酯類和烷基碳原子數(shù)為2～4的(甲基)丙烯酸羥烷基酯類。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水溶性丙烯酸氨基烘烤涂料的制法。涂料用樹脂是以非水溶性氨基樹脂為母體，在溫度60-150℃下，滴加丙烯酸類單體或其同苯乙烯單體的混合物，接枝聚合2-10小時，最后加入中和劑制得。在制得的樹脂溶液中添加顏料、填料并經(jīng)分散、調(diào)散等工藝即得到本發(fā)明涂料，本涂料在施工中無甲醇生成和排放，涂膜平整光亮，無氣泡、縮孔等弊病，各項指標均達到或超過溶劑型同類涂料水平，尤其是耐水性能優(yōu)異。
文檔編號C09D151/08GK1056511SQ9110705
公開日1991年11月27日 申請日期1991年5月16日 優(yōu)先權(quán)日1991年5月16日
發(fā)明者趙中, 徐澤孝, 李黎 申請人:蘇州造漆廠