一種環(huán)保型玻璃烤漆及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工涂料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種烤漆，特別是涉及一種環(huán)保型玻璃烤漆 及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們生活水平的不斷提高，家居裝飾越來越受到青睞。人們對(duì)裝飾的要求也 越來越高，玻璃及玻璃制品的涂裝保護(hù)與裝飾在工業(yè)和民用領(lǐng)域有著廣泛的需求，如酒瓶 等都需要保護(hù)層和裝飾涂層。隨著全球?qū)Φ吞辑h(huán)保理念的不斷推進(jìn)，環(huán)保型水性玻璃酒瓶 烤漆已經(jīng)成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。
[0003] 水性玻璃酒瓶烤漆以水為分散介質(zhì)，徹底消除了有機(jī)溶劑對(duì)人體的危害，具有傳 統(tǒng)油性涂料不可比擬的優(yōu)勢(shì)，諸如健康環(huán)保、低碳節(jié)能、利用率高、安全性好等。水性玻璃酒 瓶漆泛指水性丙烯酸烤漆，它具有很好的水稀釋性，氣味小，色澤度高，豐滿度好，保光保色 性優(yōu)異，使用安全，操作簡(jiǎn)單。然而，目前市場(chǎng)上推出的水性玻璃酒瓶烤漆通常存在著耐乙 醇的性能差，重涂性不好，附著力，韌性，硬度有待進(jìn)一步提升等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中玻璃酒瓶烤漆存在的問題，本發(fā)明公開了一種環(huán)保型玻璃烤 漆及其制備方法，旨在提供一種耐乙醇性能好，重涂膜性好，附著力強(qiáng)，韌性好，硬度高的玻 璃烤漆。
[0005] 本發(fā)明是通過如下技術(shù)實(shí)現(xiàn)的：
[0006] -種環(huán)保型玻璃烤漆，所述玻璃烤漆是有如下重量份的原料組成的： 水溶性樹脂 40-60份， 改性氨基樹脂 10-20份， 偶聯(lián)劑 3-5份，
[0007] 流平劑 1-5份， 去離子水 10-15份， 酸催化劑 1-3份， 成膜助劑 2-5份，
[0008] 顏料 5-15 份， 消泡劑 1-3份。
[0009] 其中，所述水溶性樹脂是由以下重量份的原料制得的：甲基丙烯酸甲酯10-15份， 苯乙烯5-10份，丙烯腈5-10份，甲基丙烯酸羥乙酯5-10份，丙烯酸丁酯5-10份，丙烯酸15-20 份，全氟正丙基乙烯基醚3-5份，4-羥丁基乙烯基醚2-5份，乙烯基三甲氧基硅烷1-2份，偶氮 二異丁腈ο. 5-2份，環(huán)氧樹脂828 20-25份，乙醇20-25份，乙二醇丁醚5-6份。
[0010]所述水溶性樹脂的一種優(yōu)選制備方法為:在裝有溫度計(jì)、攪拌器、冷凝管的四口燒 瓶中加入相應(yīng)重量份的乙醇和乙二醇丁醚混合，在油浴鍋中加熱，溫度升至50-60°C且溫度 穩(wěn)定后，加入環(huán)氧樹脂828，繼續(xù)升溫，油浴升溫速率為5°C/5min，邊升溫邊攪拌，至環(huán)氧樹 月旨828完全溶解，繼續(xù)升溫至回流溫度85-95°〇，在他氣氛下將相應(yīng)重量份的混合單體，即相 應(yīng)重量份的甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、全 氟正丙基乙烯基醚、4-羥丁基乙烯基醚乙烯基三甲氧基硅烷的混合物，滴入四口燒瓶，再加 入作為引發(fā)劑的偶氮二異丁腈，引發(fā)劑分兩次加入，第一次加入相應(yīng)重量份的60-70%，保 溫?cái)嚢?小時(shí)后，將余量加入，再保溫3-7h后停止反應(yīng)，用沉淀劑進(jìn)行沉淀，然后將沉淀物放 入在60-80°C下真空干燥箱12-24h，得到水溶性樹脂。
[0011]所述沉淀劑選自甲醇、乙醚、乙醇、乙酸乙酯中的一種或幾種。
[0012] 丙烯腈的加入能增強(qiáng)樹脂成膜性及機(jī)械性能，乙烯基三甲氧基硅烷不僅能增強(qiáng)膜 層對(duì)玻璃的附著能力，還能增強(qiáng)與交聯(lián)劑氨基樹脂的相容性，調(diào)節(jié)膜層硬度及韌性;4-羥丁 基乙烯基醚對(duì)樹脂溶解性、透明度、光澤度有極大的增強(qiáng)作用;全氟正丙基乙烯基醚在聚合 物中引入氟原子，使得膜具有耐熱性、耐候性、耐化學(xué)性、耐酒精、物理機(jī)械性能等。
[0013] 作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述改性氨基樹脂是由以下重量份的原料制得的：三聚 氰胺2-4份、多聚甲醛15-30份、氯丙基三乙氧基硅烷2-4份、三氟甲醇5-10份。
[0014] 其中，所述改性氨基樹脂的一種優(yōu)選制備方法包括如下步驟:在裝有溫度計(jì)、攪拌 器、冷凝管的四口燒瓶中加入相應(yīng)重量份的三聚氰胺和多聚甲醛混合后，用三乙胺等物質(zhì) 將混合液的pH調(diào)至8-9,在回流溫度下反應(yīng)l_2h，加入三氟甲醇和氯丙基三乙氧基硅烷，將 pH值調(diào)至5.2-5.8，溫度調(diào)節(jié)至回流溫度90-100°C，進(jìn)行醚化縮聚反應(yīng)5-10h后，用將體系的 pH值調(diào)至8-9結(jié)束反應(yīng)。
[0015] 三聚氰胺樹脂的固化是通過亞甲基或二亞甲基醚鍵相互交聯(lián)實(shí)現(xiàn)的，因亞甲基兩 端連有位阻很大的三嗪環(huán)，并且多個(gè)亞甲基與三嗪環(huán)間相互交錯(cuò)，所以固化后樹脂硬度大， 不易彎曲，幾乎沒有韌性，在濕度變化的大氣中，固化的樹脂從空氣中吸收和解吸水分，造 成體積變化，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，最終造成樹脂龜裂;硅烷的引入能增強(qiáng)膜層韌性，且能增強(qiáng)膜層 對(duì)玻璃的附著能力;含氟的聚合物大多具有低表面能，通過三氟甲醇醚化，在聚合物中引入 氟原子，使得膜具有耐熱性、耐候性、耐化學(xué)性、耐酒精性、物理機(jī)械性能等。
[0016] 較佳地，所述成膜助劑為丙二醇、甲醚、丙二醇丁醚、醇酯十二、二乙二醇丁醚或苯 甲醇中的一種或幾種;所述酸催化劑為甲基苯磺酸、十二烷基苯磺酸、二壬基萘磺酸、二壬 基萘二磺酸中的一種或幾種;所述消泡劑為磷酸三丁酯、消泡劑德謙3100、消泡劑BYK088中 的一種或幾種;所述流平劑為聚丙烯酸酯流平劑、醋丁纖維素流平劑、聚乙烯醇縮丁醛流平 劑中的一種或幾種。
[0017] 優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為1?570、101550、101560、101151、101171中的一種或幾種；
[0018] 優(yōu)選地，所述顏料為鈦白粉、碳黑、有機(jī)顏料、染料、透明顏料、珠光顏料、多角效應(yīng) 顏料和金屬顏料水性色漿中的一種或幾種的組合，所述顏料的細(xì)度不大于15μπι。
[0019] 本發(fā)明還公開了一種上述環(huán)保型玻璃烤漆的制備方法，包括如下步驟:將70-80% 重量份的消泡劑與40-50%重量份的去離子水混合攪拌均勻后，加入水溶性樹脂、顏料和偶 聯(lián)劑，然后用砂磨機(jī)將細(xì)度磨成20μπι以下，再加入改性氨基樹脂、成膜助劑、酸催化劑、流平 劑、20-30%重量份的去離子水和剩余重量份的消泡劑，用轉(zhuǎn)速為1000-1500r/min的高速分 散機(jī)分散20-30min，加入剩余重量份的水，用200目濾布過濾，制得玻璃烤漆。
[0020] 上述所得玻璃烤漆的應(yīng)用方法為:將得到的玻璃烤漆靜置20-40min后，涂施，然后 在150-170°C條件下，烘烤20-30min即可。
[0021] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
[0022] (1)本發(fā)明設(shè)計(jì)的玻璃烤漆制造工藝簡(jiǎn)單、操作方便。
[0023] (2)本發(fā)明設(shè)計(jì)的玻璃烤漆，降低了涂料罐內(nèi)和施工過程的刺激性揮發(fā)物的用量， 大幅度地降低了產(chǎn)品V0C的含量。
[0024] (3)本發(fā)明設(shè)計(jì)的玻璃烤漆，兼具備丙烯酸類樹脂、硅烷改性氨基樹脂、含氟聚合 物和環(huán)氧樹脂的優(yōu)異性能，耐乙醇性能好，重涂膜性好，附著力強(qiáng)，韌性好，硬度高。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了使本技術(shù)領(lǐng)域人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，并使本發(fā)明的上述特征、 目的及優(yōu)點(diǎn)更加清晰易懂，現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步解釋說明，應(yīng)當(dāng)指出的是，在此 列出的所有實(shí)施例僅僅是說明性的，并不意味著對(duì)本發(fā)明范圍進(jìn)行限定。
[0026]本發(fā)明下述實(shí)施例中所使用的試劑來自于上海泉昕進(jìn)出口貿(mào)易有限公司。
[0027] 實(shí)施例1
[0028] -種環(huán)保型玻璃烤漆，所述玻璃烤漆是有如下重量份的原料組成的： 水溶性樹脂 60份，' 改性氨基樹脂 20份， KH570 5 份， 聚丙烯酸酯流平劑 5份，
[0029] 去離子水 15份， 對(duì)甲基苯磺酸 3份， 丙二醇 5份， 鈦白粉 15份， 消泡劑BYK088 3份，
[0030] 其中，所述水溶性樹脂是由以下重量份的原料制得的：甲基丙烯酸甲酯10份，苯乙 烯5份，丙烯腈5份，甲基丙烯酸羥乙酯5份，丙烯酸丁酯5份，丙烯酸15份，全氟正丙基乙烯基 醚3份，4-羥丁基乙烯基醚2份，乙烯基三甲氧基硅烷1份，偶氮二異丁腈0.5份，環(huán)氧樹脂828 20份，乙醇20份，乙二醇丁醚5份；
[0031] 所述水溶性樹脂的制備方法為:在裝有溫度計(jì)、攪拌器、冷凝管的四口燒瓶中加入 相應(yīng)重量份的乙醇和乙二醇丁醚混合，在油浴鍋中加熱，溫度升至50°c且溫度穩(wěn)定后，加入 環(huán)氧樹脂828，繼續(xù)升溫，油浴升溫速率為5°C/5min，邊升溫邊攪拌，至環(huán)氧樹脂828完全溶 解，繼續(xù)升溫至回流溫度85-87°〇，在他氣氛下將相應(yīng)重量份的甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙 烯腈、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、全氟正丙基乙烯基醚、4-羥丁基乙烯基醚乙 烯基三甲氧基硅烷的混合物，滴入四口燒瓶，再加入作為引發(fā)劑的偶氮二異丁腈，引發(fā)劑分 兩次加入，第一次加入相應(yīng)重量份的60%，保溫?cái)嚢?小時(shí)后，將余量加入，再保溫5h后停止 反應(yīng)，用甲醇進(jìn)行沉淀，然后將沉淀物放入在60°C下真空干燥箱24h，得到水溶性樹脂。 [0032]所述改性氨基樹脂是由以下重量份的原料制得的：三聚氰胺4份、多聚甲醛30份、 氯丙基三乙氧基硅烷4份、三氟甲醇10份；
[0033]其中，所述改性氨基樹脂的制備方法包括如下步驟:在裝有溫度計(jì)、攪拌器、冷凝 管的四口燒瓶中