一種單組份自幹型快幹水性漆樹脂及其製備方法
2023-05-19 09:56:01
專利名稱：一種單組份自幹型快幹水性漆樹脂及其製備方法
技術領域：
本發明涉及水性漆樹脂及其製備方法。
背景技術：
水性漆相對於油性漆，因其水性漆的環保、成本低、對人體健康影響小而被廣泛的應用。在實際施工過程中，為了能提高施工效率，則要求水性漆的乾燥時間較快，但現有的水性漆的表幹時間需要約3小時，實幹時間需要48小時，給施工帶來了諸多的不便。發明內容
本發明的目的是提供一種單組份自幹型快幹水性漆樹脂和製備方法，利用本發明的製備方法製備的水性漆樹脂，能實現快幹的目的。
為達到上述目的，一種單組份自幹型快幹水性漆樹脂，以重量百分比包括如下成分(甲基)丙烯酸酯50-80%(甲基)丙烯酸5-15%含羥基丙烯酸1-8%苯乙烯0-8%叔碳酸乙烯酯0-8%鏈轉移劑1-3%引發劑1-3%低脂肪鏈矽氧烷單體1-20%溶劑9-25%自幹樹脂溶液1-20%在加入自幹樹脂溶液前用鹼性溶液中和成鹽，使得PH值為6-9 ；其中，溶劑選自異丙醇、正丁醇、乙二醇甲醚、乙二 醇乙醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚中的一種或二種以上的混合物；自幹樹脂溶液為硝化棉溶液、聚酮樹脂溶液、醛樹脂溶液、聚氯乙烯樹脂溶液、CAB溶液、松香樹脂溶液中的一種或者二種以上的混合物。
製備上述單組份自幹型快幹水性漆樹脂的製備方法是將50-80%的(甲基)丙烯酸酯、5-15%的(甲基)丙烯酸、1-8%的含羥基丙烯酸、0-8%的苯乙烯、0-8%的叔碳酸乙烯酯、 1-3%的鏈轉移劑、1-3%的引發劑和1-20%低脂肪鏈矽氧烷單體加入到9-25%的溶劑中混合成溶液並進行聚合反應，反應後用鹼性溶液中和成鹽，控制PH值的範圍為6-9,然後加入水，再加入1-20%的自幹樹脂溶液，最終形成單組份自幹型快幹水性漆樹脂。
本發明的有益效果是(I)本發明提出的單組份自幹型快幹水性漆樹脂使用低成本、低毒性的醚醇作為溶劑， 降低了生產和使用過程中的汙染。採用價格低的低脂肪鏈矽氧烷單體，降低了樹脂的生產成本。樹脂成鹽後能加入水形成分散體系，降低環境汙染，擴大應用範圍。
本發明的優點(2)本發明中首先使用溶液聚合，再進行物理混合，工藝簡單，聚合物分子量容易控制，適合工業應用；以水為溶劑，不造成環境問題及其易燃易爆的安全問題。
(3)本發明中使用的低脂肪鏈矽氧烷單體成本低，在加入改性的同時降低了樹脂成本，提高了樹脂性能，賦予樹脂優異的耐候性、耐紫外線、耐熱性、耐鹼性和高的硬度等。
( 4 )本發明使用自幹樹脂溶液也是成本比較低，並且產生了和合成的樹脂的最佳的協同效應，從而其塗膜具有好的硬度和很好的耐水性能和乾燥特別迅速的施工性能。
(5)本發明中形成水性樹脂，增大了樹脂的應用範圍。
(6)本樹脂既能用於常溫固化的木質、金屬、塑料等表面塗料配製，也能用於配製高溫固化的高檔防水防鏽塗料。
(7)本發明水性漆樹脂的表幹時間和實幹時間短，從而提高了施工的效率。
以本樹脂製備的矽丙漆具有優異的耐候性、耐鹼性、耐洗刷性能等。成膜的硬度， 附著力，耐水性等各方面測試中都達到了國家標準。塗膜性能測試按照國標進行附著力 GB/T 1720-79 ;鉛筆硬度GB/T 6739 ;抗衝擊GB/T 1732-93 ;耐水性GB/T 1733-93。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明進行進一步詳細說明。
一種單組份自幹型快幹水性漆樹脂由(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、含羥基丙烯酸、苯乙烯、叔碳酸乙烯酯、鏈轉移劑、引發劑、低脂肪鏈矽氧烷單體、溶劑、自幹樹脂溶液組成。
其中，(甲基)丙烯酸酯選自丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯中的至少兩種。(甲基)丙烯酸選自丙烯酸、甲基丙烯酸中的一種或兩種混合物。含羥基丙烯酸選自丙烯酸-羥乙酯或丙烯酸-羥丙酯。 引發劑選用過氧化苯甲醯。鏈轉移劑選用脂肪族硫醇，十二烷基硫醇，雙硫酯中的一種。低脂肪鏈矽氧烷單體通式為R6-Si (OR5)3,其中R5、R6是C1-C4的烷基。溶劑選自異丙醇、正丁醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚中的一種或二種以上的混合物。自幹樹脂溶液為硝化棉溶液、聚酮樹脂溶液、醛樹脂溶液、聚氯乙烯樹脂溶液、CAB 溶液、松香樹脂溶液中的一種或者二種以上的混合物。
實施例1。
在四口燒瓶中加入乙二醇丁醚250g，升溫到90°C。然後滴加丙烯酸甲酯300g，丙烯酸乙酯200g，甲基丙烯酸50g，丙烯酸-β -羥丙酯10g，苯乙烯O. Olg,叔碳酸乙烯酯O. Olg,十_■燒基硫醇IOg, 過氧化苯甲醯IOg,三甲氧基乙基矽烷10g，升溫到100°C，2個半小時滴加完。於110°C下反應I小時，冷卻至50°C以下，用三乙胺調節PH值在7。加入水25g分散，再加入硝化棉液159. 98g，得淡黃色水分散單組份自幹型快幹水性漆樹脂。
實施例2。
在四口燒瓶中加入異丙醇90g，升溫到90°C。然後滴加甲基丙烯酸甲酯50g，甲基丙烯酸丁酯30g，丙烯酸50g，丙烯酸-β -羥乙酯10g，苯乙烯5g,叔碳酸乙烯酯5g,雙硫酯IOg,過氧化苯甲醯IOg,三羥甲基矽烷10g，升溫到100°C，2個半小時滴加完。於110°C下反應I小時，冷卻至50°C以下，用氨水調節PH值在6-9。加入水30g分散，再加入IOg松香樹脂液，得淡黃色水分散單組份自幹型快幹水性漆樹脂。
實施例3。
採用正丁醇、乙二醇甲醚作為溶劑，其中正丁醇50g，乙二醇甲醚50g，升溫到 90。。。然後滴加丙烯酸丁酯IOOg,甲基丙烯酸丁酯100g，丙烯酸乙酯200g，甲基丙烯酸乙酯200g，丙烯酸30g，甲基丙烯酸30g，丙烯酸-β -羥乙酯30g，苯乙烯40g,叔碳酸乙烯酯20g,過氧化苯甲醯20g,脂肪族硫醇20g,三羥甲基矽烷 50g，升溫到100°C，2個半小時滴加完。於110°C下反應I小時，冷卻至50°C以下，用乙二胺調節PH值在6-9。加入水25g分散，再加入聚酮樹脂溶液60g，得淡黃色水分散單組份自幹型快幹水性漆樹脂。
實施例4。
採用50g乙二醇甲醚、50g乙二醇乙醚、50g乙二醇丁醚作溶劑，升溫到90°C。然後滴加丙烯酸甲酯90g,甲基丙烯酸甲酯90g，丙烯酸乙酯90g,甲基丙烯酸乙酯90g，丙烯酸丁酯60g,甲基丙烯酸丁酯90g，甲基丙烯酸60g,丙烯酸-β -羥丙酯30g，叔碳酸乙烯酯IOg,十_二燒基硫醇15g,過氧化苯甲醯15g,三甲氧基乙基矽烷10g，升溫到100°C，2個半小時滴加完。於110°C下反應I小時，冷卻至50°C以下，用乙二胺調節PH值在9。加入水25g分散，再加入醛樹脂溶液200g，得淡黃色水分散單組份自幹型快幹水性漆樹脂。
實施例5。
採用90乙二醇甲醚作溶劑，升溫到90°C。然後滴加丙烯酸甲酯300g，甲基丙烯酸甲酯325g，甲基丙烯酸150g，丙烯酸-β -羥乙酯20g，苯乙烯20g 叔碳酸乙烯酯15g,雙硫酯20g，過氧化苯甲醯20g,三甲氧基乙基矽烷20g，升溫到100°C，2個半小時滴加完。於110°C下反應I小時，冷卻至50°C以下，用乙二胺調節PH值在8。加入水25g分散，再加入CAB溶液20g，得淡黃色水分散單組份自幹型快幹水性漆樹脂。
實施例6。
在四口燒瓶中加入乙 二醇丁醚IOOg作溶劑，升溫到90°C，然後滴加甲基丙烯酸甲酯200g，甲基丙烯酸丁酯300g，甲基丙烯酸70g，苯乙烯80g,丙烯酸-β -羥丙酯80g，過氧化苯甲醯30g,十_■燒基硫醇30g,三甲氧基乙基矽烷15g，並升溫到100°C，2個半小時滴加完。於11 (TC下反應I小時，冷卻至50°C以下，用三乙胺調節PH值在8-9。加入水25g分散，再加入聚氯乙烯樹脂溶液15g，得淡黃色水分散單組份自幹型快幹水性漆樹脂。
實施例7。
採用110異丙醇作溶劑，升溫到90°C。滴加甲基丙烯酸甲酯574g，甲基丙烯酸50g，苯乙烯O. 5g,丙烯酸-β -羥丙酯5g，過氧化苯甲醯IOg,十燒基硫醇IOg,三羥甲基矽烷200g，並升溫到100°C，2個半小時滴加完。於11 (TC下反應I小時，冷卻至50°C以下，用三乙胺調節PH值在8-9。加入水25g分散，再加入樹脂溶液20g，CAB溶液20g，得淡黃色水分散單組份自幹型快幹水性漆樹脂。
將上述實施例所得的樹脂在常溫下，鐵片上成膜，然後測試塗膜性能，結果如表一所示。
表一塗膜測試性能
權利要求
1.一種單組份自幹型快幹水性漆樹脂，其特徵在於以重量百分比由如下成分組成 (甲基)丙烯酸酯50-80% (甲基)丙烯酸5-15% 含羥基丙烯酸1-8% 苯こ烯0-8% 叔碳酸こ烯酯0-8% 鏈轉移劑1-3% 引發劑1-3% 低脂肪鏈矽氧烷單體1-20% 溶劑9-25% 自幹樹脂溶液1-20% 在加入自幹樹脂溶液前用鹼性溶液中和成鹽，使得PH值為6-9 ； 其中，溶劑選自異丙醇、正丁醇、こニ醇甲醚、こニ醇こ醚、こニ醇丁醚、丙ニ醇甲醚、丙ニ醇丁醚中的ー種或ニ種以上的混合物；自幹樹脂溶液為樹脂溶液、聚酮樹脂溶液、醛樹脂溶液、聚氯こ烯樹脂溶液、CAB溶液、松香樹脂溶液中的ー種或者ニ種以上的混合物。
2.根據權利要求1所述的單組份自幹型快幹水性漆樹脂，其特徵在於(甲基)丙烯酸酯選自丙烯酸甲酷、甲基丙烯酸甲酷、丙烯酸こ酷、甲基丙烯酸こ酷、丙烯酸丁酷、甲基丙烯酸丁酯中的至少兩種。
3.根據權利要求1所述的單組份自幹型快幹水性漆樹脂，其特徵在於(甲基)丙烯酸選自丙烯酸、甲基丙烯酸中的ー種或兩種混合物。
4.根據權利要求1所述的單組份自幹型快幹水性漆樹脂，其特徵在於含羥基丙烯酸選自丙烯酸-P -羥こ酯或丙烯酸-P -羥丙酯。
5.根據權利要求1所述的單組份自幹型快幹水性漆樹脂，其特徵在於引發劑選用過氧化苯甲醯；鏈轉移劑選用脂肪族硫醇，十二烷基硫醇，雙硫酯中的ー種。
6.根據權利要求1所述的單組份自幹型快幹水性漆樹脂，其特徵在於低脂肪鏈矽氧烷單體通式為R6-Si (OR5) 3，其中R5、R6是C1-C4的烷基。
7.根據權利要求1所述的單組份自幹型快幹水性漆樹脂，其特徵在於鹼性溶液選用氨水、こニ胺或三こ胺中的ー種。
8.—種單組份自幹型快幹水性漆樹脂的製備方法，其特徵在於包括如下步驟將50-80%的(甲基)丙烯酸酷、5-15%的(甲基)丙烯酸、1-8%的含羥基丙烯酸、0-8%的苯こ烯、0-8%的叔碳酸こ烯酷、1-3%的鏈轉移劑、1-3%的引發劑和1-20%低脂肪鏈矽氧烷單體加入到9-25%的溶劑中混合成溶液並進行聚合反應，反應後用鹼性溶液中和成鹽，控制PH值的範圍為6-9，然後加入水，再加入1-20%的自幹樹脂溶液，最終形成單組份自幹型快幹水性漆樹脂； 其中，溶劑選自異丙醇、正丁醇、こニ醇甲醚、こニ醇こ醚、こニ醇丁醚、丙ニ醇甲醚、丙ニ醇丁醚中的ー種或ニ種以上的混合物；自幹樹脂溶液為硝化棉溶液、聚酮樹脂溶液、醛樹脂溶液、聚氯こ烯樹脂溶液、CAB溶液、松香樹脂溶液中的ー種或者ニ種以上的混合物。
9.根據權利要求8所述的單組份自幹型快幹水性漆樹脂的製備方法，其特徵在於(甲基)丙烯酸酯選自丙烯酸甲酷、甲基丙烯酸甲酷、丙烯酸こ酷、甲基丙烯酸こ酷、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯中的至少兩種； (甲基)丙烯酸選自丙烯酸、甲基丙烯酸中的一種或兩種混合物； 含羥基丙烯酸選自丙烯酸-β -羥乙酯或丙烯酸-β -羥丙酯； 引發劑選用過氧化苯甲 醯； 鏈轉移劑選用脂肪族硫醇，十~■燒基硫醇，雙硫酷中的一種 低脂肪鏈矽氧烷單體通式為R6-Si (OR5) 3，其中R5、R6是C1-C4的烷基； 鹼性溶液選用氨水、乙二胺或三乙胺中的一種。
全文摘要
本發明公開了一種單組份自幹型快幹水性漆樹脂及其製備方法，其中，水性漆樹脂由(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、含羥基丙烯酸、苯乙烯、叔碳酸乙烯酯、鏈轉移劑、引發劑、低脂肪鏈矽氧烷單體、溶劑、自幹樹脂溶液組成。製備方法是將(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、含羥基丙烯酸、苯乙烯、叔碳酸乙烯酯、鏈轉移劑、引發劑和低脂肪鏈矽氧烷單體加入到溶劑中混合成溶液並進行聚合反應，反應後用鹼性溶液中和成鹽，控制PH值的範圍為6-9，然後加入水，再加入自幹樹脂溶液，最終形成單組份自幹型快幹水性漆樹脂。利用本發明的製備方法製備的水性漆樹脂，能實現快幹的目的。
文檔編號C08F220/28GK103030735SQ20121057717
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月27日 優先權日2012年12月27日
發明者李會寧, 陳仕箐 申請人:肇慶千江高新材料科技有限公司