一種高性能水性醇酸樹脂涂料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高性能水性醇酸樹脂涂料。
【背景技術(shù)】
[0002] 水性涂料作為一種以水代替有機(jī)溶劑的涂料，由于其避免使用有機(jī)溶劑，價(jià)格低， 使用過程中沒有揮發(fā)性有機(jī)物產(chǎn)生，不會對環(huán)境和人造成危害等特性，得到越來越多研究 者的青睞。醇酸樹脂是應(yīng)用最廣的一種合成樹脂，具備優(yōu)良的耐久性、保光保色性、硬度及 柔韌性，是制備各種性能的涂料的常用樹脂之一，在涂料中占有重要地位。
[0003] 目前醇酸樹脂水性涂料的種類多種多樣，但在實(shí)際應(yīng)用中都存在一些缺陷，例如 干燥時(shí)間長；水的表面張力大，會產(chǎn)生縮孔等；耐水性和耐候性欠佳，從而縮短了涂料的使 用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種高性能水性醇酸樹脂涂料，其 耐水性、耐腐蝕性和耐候性能優(yōu)異，儲存穩(wěn)定性好，干燥時(shí)間短，使用壽命長。
[0005] 本發(fā)明提出的一種高性能水性醇酸樹脂涂料，其原料按重量份包括以下組分：水 性醇酸樹脂20-50份、含氟丙烯酸酯乳液10-30份、環(huán)氧樹脂2-10份、丙烯酸酯預(yù)聚體1-5 份、滑石粉1 _3份、鈦白粉5-10份、氧化石墨稀0. 1-0. 8份、納米二氧化鈦3-12份、過氧化 苯甲酰0. 1-0. 5份、二丁基二月桂酸錫0. 3-2份、乙二醇丁醚5-20份、環(huán)己酮2-10份、二甲 苯1-5份、N，N-二乙基乙胺1-3. 5份、N，N-二甲基乙醇胺2-5份、氨水0. 5-1. 5份、水40-50 份、阻燃劑10-15份、助劑3-7份、硅烷偶聯(lián)劑1-5份。
[0006] 在具體實(shí)施例中，本發(fā)明提出的一種高性能水性醇酸樹脂涂料，其原料中，水性醇 酸樹脂的重量份可以為 20、23、24、25、26、26. 8、29、32、34、36、37、38、38. 6、39、42、45、46、 46. 3、49、49. 7、50份；含氟丙烯酸酯乳液的重量份可以為10、12、15、16、18、19、19. 3、23、 25、28、29、29. 3、30 份；環(huán)氧樹脂的重量份可以為 2、3、4、5、6、6. 3、7、8、8. 4、9、9. 3、10 份； 丙烯酸酯預(yù)聚體的重量份可以為1、1. 2、1. 8、2、2. 3、2. 8、3、3. 4、3. 8、4、4. 5、5份；滑石粉 的重量份可以為1、1. 2、1. 56、1. 8、2、2. 3、2. 8、3份；鈦白粉的重量份可以為5、6、7、8、8. 5、 9、9. 3、10 份；氧化石墨烯的重量份可以為 0? 1、0. 15、0. 2、0. 26、0. 3、0. 38、0. 5、0. 6、0. 67、 0? 7、0. 73、0. 8 份；納米二氧化鈦的重量份可以為 3、4、5、5. 3、6、6. 3、7、8、8. 5、9、9. 3、10、 10.6、11、11.3、12份；過氧化苯甲酰的重量份可以為0.1、0.12、0.18、0.2、0.26、0.3、0.34、 0? 4、0. 46、0. 5 份；二丁基二月桂酸錫的重量份可以為 0? 3、0. 5、0. 68、0. 8、0. 9、1、L2、L6、 I. 85、1. 9、2 份；乙二醇丁醚的重量份可以為 5、6、7、8、8. 5、9、9. 3、10、10. 6、11、11. 3、12、 15、16、16. 3、17、18、18. 6、19、19. 4、20 份；環(huán)己酮的重量份可以為 2、3、4、5、5. 6、6、6. 3、7、 8、8. 5、9、9. 4、10 份；二甲苯的重量份可以為 1、L2、1. 8、2、2. 3、2. 8、3、3. 4、3. 8、4、4. 5、5 份；N，N-二乙基乙胺的重量份可以為 1、1. 2、1. 8、2、2. 3、2. 8、3、3. 4、3. 47、3. 5 份；N，N-二 甲基乙醇胺的重量份可以為2、2. 3、2. 8、3、3. 4、3. 8、4、4. 2、4. 75、5份；氨水的重量份可以 為 0? 5、0. 58、0. 6、0. 8、0. 94、1、1. 2、1. 28、1. 4、1. 46、1. 5 份；水的重量份可以為 40、42、43、 45、46、48、49、49. 3、50 份；阻燃劑的重量份可以為 10、10. 6、11、11. 3、12、12. 3、13、13. 4、 14、14.6、15份；助劑的重量份可以為3、3.8、4、4.5、5、5.3、6、6.4、6.85、7份；硅烷偶聯(lián)劑的 重量份可以為 1、1. 2、1. 85、2、2. 3、2. 7、3、3. 4、4、4. 6、5 份。
[0007] 優(yōu)選地，其原料中，水性醇酸樹脂、含氟丙烯酸酯乳液的重量比為28-45 :17-26。
[0008] 優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分：水性醇酸樹脂32-40份、含氟丙烯酸酯乳 液18-26份、環(huán)氧樹脂5-9份、丙烯酸酯預(yù)聚體3-4. 5份、滑石粉2-3份、鈦白粉7-10份、氧 化石墨烯0. 4-0. 7份、納米二氧化鈦6-10份、過氧化苯甲酰0. 3-0. 45份、二丁基二月桂酸 錫1-1. 8份、乙二醇丁醚10-16份、環(huán)己酮5-9份、二甲苯3-4. 5份、N，N-二乙基乙胺2-3 份、N，N-二甲基乙醇胺3-4. 5份、氨水1-1. 5份、水43-47份、阻燃劑12-15份、助劑4-6份、 硅烷偶聯(lián)劑3-4. 5份。
[0009] 優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分：水性醇酸樹脂38份、含氟丙烯酸酯乳液 20份、環(huán)氧樹脂7份、丙烯酸酯預(yù)聚體4份、滑石粉2. 7份、鈦白粉8份、氧化石墨烯0. 6份、 納米二氧化鈦9份、過氧化苯甲酰0. 38份、二丁基二月桂酸錫1. 4份、乙二醇丁醚13份、環(huán) 己酮7份、二甲苯3. 8份、N，N-二乙基乙胺2. 6份、N，N-二甲基乙醇胺3. 7份、氨水1. 2份、 水45份、阻燃劑13份、助劑6份、硅烷偶聯(lián)劑4份。
[0010] 優(yōu)選地，所述丙烯酸酯預(yù)聚體按照以下工藝進(jìn)行制備：按重量份將20-35份馬來 酸酐加入45-50份二甲苯中混合均勻，通入氮?dú)夂蠹訜嶂?15-125°C，加入20-50份甲基丙 烯酸丁酯、10-25份2-羥基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和0. 5-1. 5份引發(fā)劑，反應(yīng)1-2. 5h后 進(jìn)行后處理得到所述丙烯酸酯預(yù)聚體。
[0011] 優(yōu)選地，所述丙烯酸酯預(yù)聚體按照以下工藝進(jìn)行制備：按重量份將30份馬來酸酐 加入48份二甲苯中混合均勻，通入氮?dú)夂蠹訜嶂?20°C，加入35份甲基丙烯酸丁酯、20份 2- 羥基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和1份引發(fā)劑，在攪拌狀態(tài)下反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)降溫、 洗滌、蒸發(fā)得到所述丙烯酸酯預(yù)聚體。
[0012] 優(yōu)選地，所述阻燃劑由1-3重量份氫氧化鎂、2-8重量份硼酸鋅、3-10重量份微膠 囊化紅磷、1-8重量份亞磷酸二甲酯、2-10重量份甲基乙烯基二氯硅烷、1-8重量份硼酸鈣、 3- 15重量份三聚氰胺和2-10重量份三聚氰酸組成。
[0013] 優(yōu)選地，所述阻燃劑由1. 8重量份氫氧化鎂、4重量份硼酸鋅、6重量份微膠囊化紅 磷、5重量份亞磷酸二甲酯、8重量份甲基乙烯基二氯硅烷、4重量份硼酸鈣、11重量份三聚 氰胺和7重量份三聚氰酸組成。
[0014] 優(yōu)選地，所述助劑由偏硼酸銨、鉬酸鈉、硅酸鎂、油酸聚氧乙烯酯、異丙醇鋁、異辛 酸鐵、環(huán)烷酸鈣、丙烯酸、乙二胺組成。
[0015] 優(yōu)選地，所述助劑由6重量份偏硼酸銨、5重量份鉬酸鈉、3重量份硅酸鎂、7重量份 油酸聚氧乙烯酯、1重量份異丙醇鋁、2重量份異辛酸鐵、2. 3重量份環(huán)烷酸鈣、7重量份丙烯 酸、2重量份乙二胺組成；在助劑的原料中，偏硼酸銨、鉬酸鈉、硅酸鎂、油酸聚氧乙烯酯配 合后具有緩釋的作用；異丙醇鋁、異辛酸鐵、環(huán)烷酸鈣配合后具有催干劑的作用；丙烯酸為 流平劑，緩蝕劑、催干劑、流平劑相互配合改善了水性涂料的綜合性能。
[0016] 優(yōu)選地，所述水性醇酸樹脂的固含量為40-50%%，粘度為220-250Pa.s，酸值為 60-80mgK0H/g〇
[0017] 本發(fā)明中所述高性能水性醇酸樹脂涂料可以按照常規(guī)的涂料制備工藝制備而成。
[0018] 本發(fā)明中，以水性醇酸樹脂和含氟丙烯酸酯乳液作為成膜物質(zhì)，并按一定的比例 配合，在體系中相容性好，使改性后的醇酸樹脂涂料兼有醇酸樹脂和丙烯酸酯的性能，具有 優(yōu)異的耐候性、耐水性、保光保色性和耐腐蝕性，且干燥快，硬度高，克服了常規(guī)水性醇酸樹 脂涂料干燥速度慢，早期耐水性和耐堿劑性差，耐酸性、耐溶劑性一般等弊?。患尤氕h(huán)氧樹 脂和丙烯酸酯預(yù)聚體后，兩者相互配合，一方面提高了涂料的附著力，一方面改善了各原料 之間的相容性，另一方面由于在丙烯酸酯預(yù)聚體中引入了磷元素，改善了涂膜的阻燃性和 耐腐蝕性；N，N-二甲基乙醇胺在涂料中揮發(fā)速度慢，涂膜耐水性差，氨水揮發(fā)速度快，涂膜 的涂刷性不好，穩(wěn)定性不佳，本發(fā)明中，選擇了 N，N-二乙基乙胺、N，N-二甲基乙醇胺和氨水 配合作為水性涂料的PH調(diào)節(jié)劑，并調(diào)節(jié)了三者的比例，使得到的pH調(diào)節(jié)劑具有合適的揮發(fā) 速度，改善了涂料的耐水性、穩(wěn)定性，防止了涂膜產(chǎn)生小洞，降低了涂膜泛黃現(xiàn)象的發(fā)生；氧 化石墨烯加入到體系中，與滑石粉、鈦白粉和納米二氧化鈦配合，改善了涂料的強(qiáng)度、硬度、 耐候性和抗菌性，另外，其還能與體系中的醇酸樹脂和含磷丙烯酸酯乳液以及丙烯酸酯預(yù) 聚體作用，在過氧化苯甲酰和二丁基二月桂酸錫的輔助下，加速了體系內(nèi)部樹脂的交聯(lián)作 用，降低了涂料固化的溫度，縮短了反應(yīng)的時(shí)間，提高了固化的速率，改善了涂膜的物理和 化學(xué)性能。
[0019] 對本發(fā)明所述高性能水性醇酸樹脂涂料進(jìn)行性能檢測，檢測結(jié)果如下表所示：


【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面，通過具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0023] 實(shí)施例1
[0024] 本發(fā)明提出的一種高性能水性醇酸樹脂涂料，其原料按重量份包括以下組分：水 性醇酸樹脂20份、含氟丙烯酸酯乳液30份、環(huán)氧樹脂2份、丙烯酸酯預(yù)聚體5份、滑石粉1 份、鈦白粉10份、氧化石墨烯〇. 1份、納米二氧化鈦12份、過氧化苯甲酰0. 1份、二丁基二月 桂酸錫2份、乙二醇丁醚5份、環(huán)己酮10份、二甲苯1份、N，N-二乙基乙胺3. 5份、N，N-二 甲基乙醇胺2份、氨水1. 5份、水40份、阻燃劑15份、助劑3份、硅烷偶聯(lián)劑5份；
[0025] 其中，所述阻燃劑由1重量份氫氧化鎂