CN101735717B - 一种水性超快干镜背保护涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水性超快干镜背保护涂料，主要组成成分为：水分散型短油聚酯树脂15-25％；交联剂15-20％；着色颜料5-10％；体质颜料30-35％；中和剂1.5-2.5％；防沉剂2-3％；助剂2-3％；去离子水20-30％。本发明提供水性超快干铝镜镜背保护涂料中的树脂采用的原料为可再生资源的植物油脂肪酸，稀释用的助溶剂为无毒的醇醚类溶剂和软水，着色颜料、体制颜料均不含铅、铬等重金属，其挥发性有机化合物(voc)含量低于中国对水性涂料的有害物质限量要求(HJ/T201-205)。
Description
技术领域
本发明属于涂料领域，尤其是一种水性超快干镜背保护涂料。
背景技术
传统的铝镜镜背保护涂料多为溶剂型涂料，它的主要成膜物质为树脂，辅助成膜物质为稀释剂，二者均含有苯类溶剂，对人体有毒害作用，次要成膜物质中含有的重金属铅、铬、等重金属会造成环境污染，并且危害人类健康，同时在生产、储存和使用过程中，大量的有机溶剂也容易引起易燃易爆的危险。随着铝镜使用范围和条件的变化，迫切要求防护性能比溶剂型涂料更好，涂布为淋涂，烘干成膜的干燥速度更快，并且达到在现有溶剂型生产线上使用的环境友好型涂料。
通过检索发现与本申请相关的4篇专利文献，其中专利号分别为85104823和87102540公开的水溶性丙烯酸均为粉末型，使用时须加水稀释，其耐水性、硬度与玻璃附着力不能满足玻璃防护涂层要求。专利号为91107054.0公开了一种水溶性丙烯酸氨基烘烤涂料的制法，该水溶性丙烯酸氨基烘烤涂料用树脂存在涂层固化后耐水煮性附着力差，不能满足玻璃防护的要求。专利号200510122901.9公开了水溶性环氧改性丙烯酸树脂及制备方法，该树脂的性能较水溶性丙烯酸氨基的性能虽有了很大的提高，但由于接枝共聚后仍有水性丙烯酸树脂未被交联，故耐二甲苯擦试、耐盐雾性和耐水性能仍不够理想，淋涂施工时气泡不易消失。从意大利芬齐公司提供的水性镜背保护涂料样品分析检测后发现其硬度低，仅为HB，附着力太差，耐水仅48h，耐盐雾48h，均发现起泡，且存在常温储存稳定性差的问题，目前尚未发现在国内镜背涂装企业应用的信息。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种干燥速度更快、涂布适用性更强、安全环保的水性超快干镜背保护涂料。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种水分散型短油聚酯树脂的水性超快干铝镜镜背保护涂料，主要组成成分及重量百分比为：
水分散型短油聚酯树脂 15-25％
交联剂 15-20％
着色颜料 5-10％
体质颜料 30-35％
中和剂 1.5-2.5％
防沉剂 2-3％
助剂 2-3％
去离子水 20-30％。
而且，所述交联剂包括甲醚化氨基树脂、甲醚化脲醛树脂或丁醚化氨基树脂。
而且，所述中和剂包括一乙醇胺、二乙醇胺、氢氧化铵或二甲基乙醇胺。
而且，所述防沉剂包括气相二氧化硅或膨润土。
而且，所述助剂包括开环剂和分散剂。
而且，所述水分散型短油聚酯树脂的制备方法步骤是：
(1)将含隔离双健的脂肪酸与多元酸均匀混合，混合后与多元醇在180-200℃下，低温酯化3-4h；加入催化剂，在230-250℃下酯化1.5-2.5h，酯化后得到酸值15mg/KOH以下的预聚物；
(2)将预聚物经降温至170-190℃，与酸酐进行二次酯化缩聚0.5-1.5h，控制粘度格式管测25-50S，AV＝30-45mg/KOH，降温至120-140℃；
(3)用1-4C有机溶剂进行稀释，然后过滤即得本水分散型短油聚酯树脂。
而且，所述各原料名称及重量百分比如下：
脂肪酸 25-35％
多元酸 17-23％
多元醇 20-30％
酸酐 2-5％
1-4C溶剂 20-30％。
而且，所述含隔离双健的脂肪酸包括蓖麻油酸、豆油酸或向日葵油酸。
而且，所述多元酸包括邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸或苯甲酸。
而且，所述多元醇包括甘油、季戊四醇或新戊二醇或三羟甲基丙烷；酸酐包括顺丁烯二酸酐或偏苯三甲酸酐。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明提供水性超快干铝镜镜背保护涂料比溶剂型涂料具有干燥成膜速度更快、涂布适用性更强、安全环保的特点，对玻璃具有更强的附着力。
2、本发明提供水性超快干铝镜镜背保护涂料中的树脂采用的原料为可再生资源的植物油脂肪酸，稀释用的助溶剂为无毒的醇醚类溶剂和软水，着色颜料、体制颜料均不含铅、铬等重金属，其挥发性有机化合物(voc)含量低于中国对水性涂料的有害物质限量要求(HJ/T201-205)。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
实施例1
一种水分散型短油聚酯树脂的制备方法，其步骤是：
(1)将含隔离双健的脂肪酸与多元酸均匀混合，混合后与多元醇在180-200℃下，低温酯化3-4h，加入在催化剂，在230-250℃下酯化1.5-2.5h，酯化后得到酸值15mg/KOH以下的预聚物；
(2)将预聚物经降温至170-190℃，与酸酐进行二次酯化缩聚0.5-1.5h，控制粘度格式管测25-50S，AV＝30-45mg/KOH，降温至120-140℃；
(3)用1-4C溶剂进行稀释后过滤即得本水分散型短油聚酯树脂。
上述方法中各原料及其重量为：
原料名称 规格 重量(kg)
脂肪酸：向日葵酸 工业级 75
多元酸：邻苯二甲酸酐 工业级 50
多元醇：甘油 工业级 62.5
酸酐：顺丁烯二酸酐 工业级 12.5
醇醚溶剂：仲丁醇醚 工业级 50。
在上述制备的方法中，各化合物还可以采用以下种类：
含隔离双健的脂肪酸：蓖麻油酸、豆油酸、向日葵油酸；
多元酸：邻苯二甲酸酐、苯甲酸、间苯二甲酸；
多元醇：甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、新戊二醇；
酸酐：顺丁烯二酸酐、偏苯三甲酸酐；
1-4C有机溶剂：丁醇、甲醇、仲丁醇、乙二醇丁醚、乙二醇甲醚、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚等；
催化剂：包括锆、铋、铅及其络合物。
一种水性超快干铝镜镜背保护涂料，其主要组成成分及重量为(按制备1000kg涂料计算)：
原料名称 规格 重量(kg)
水分散型短油聚酯树脂 自制固体份75±2％ 250
交联剂 甲醚化脲醛树脂 120
着色颜料 钛白粉 100
体质颜料 轻钙、滑石粉、硫酸钡 200
中和剂 氢氧化胺 2
防沉剂 二氧化硅、膨润土 3
开环剂 氮丙啶化合物 1
助剂 硅烷偶联剂 2
去离子水 自制(ph5.5-7) 322。
其中各成分可以选用以下组分：
交联剂：甲醚化氨基树脂、甲醚化脲醛树脂、丁醚化氨基树脂；
中和剂：一乙醇胺、二乙醇胺、氢氧化铵、二甲基乙醇胺；
防沉剂：气相二氧化硅、膨润土；
本发明所用原料均为涂料通用原材料，无特殊要求。
水性超快干铝镜镜背保护涂料的制备方法为：
(1)将水分散型短油聚酯树脂加去离子水调整其粘度80S-100S(涂4杯)，再加入中和剂，经低速搅拌混合均匀后形成混合物，取样测PH值在8.5-9即可；
(2)将着色颜料、体制颜料、防沉剂加入上述混合物，经30分钟湿润后开动高速搅拌，使其成为混合均匀的漆浆；
(3)将漆浆研磨分散当达到25微米，经检测合格可转入制漆工序；
(4)制漆工序为：在漆浆中加入开环剂(氮丙啶化合物)、助溶剂(硅烷偶联剂)，搅拌均匀后用去离子水调整粘度80-120S(涂6杯)，和固体份为60±2％，。
实施例2
本实施例中方法同实施例1，仅列举其各物质的重量。
一种水分散型短油聚酯树脂的制备方法的各步骤中的原料及重量分别为(按制备1000kg涂料计算)：
原料名称 规格 重量(kg)
脂肪酸：蓖麻油酸 工业级 50
多元酸：邻苯二甲酸 工业级 40
多元醇：新戊二醇 工业级 60
酸酐：偏苯三甲酸酐 工业级 4
1-4C有机溶剂：乙二醇丁醚 工业级 46。
一种水性超快干铝镜镜背保护涂料各成分的质量为：
原料名称 规格 重量(kg)
水分散型短油聚酯树脂 自制固体份75±2％ 200
交联剂 甲醚化氨基树脂 160
着色颜料 钛白粉 100
体质颜料 轻钙、滑石粉、硫酸钡 300
中和剂 氢氧化胺 1
防沉剂 二氧化硅、膨润土 2
开环剂 氮丙啶化合物 1
助剂 硅烷偶联剂 1
去离子水 自制(ph5.5-7) 235。
本实施例制备的水性超快干白色铝镜镜背保护涂料技术指标
Claims (6)
1.一种水性超快干镜背保护涂料，其特征在于：其组成成分及重量百分比为：
各组分含量之和为100％，
所述水分散型短油聚酯树脂的制备方法步骤是：
(1)将含隔离双健的脂肪酸与多元酸均匀混合，混合后与多元醇在180-200℃下，低温酯化3-4h；加入催化剂，在230-250℃下酯化1.5-2.5h，酯化后得到酸值15mg/KOH以下的预聚物；
(2)将预聚物经降温至170-190℃，与酸酐进行二次酯化缩聚0.5-1.5h，控制粘度格式管测25-50S，AV＝30-45mg/KOH，降温至120-140℃；
(3)用1-4C有机溶剂进行稀释，然后过滤即得本水分散型短油聚酯树脂；
所述水分散型短油聚酯树脂的各原料名称及重量百分比如下：
2.根据权利要求1所述的一种水性超快干镜背保护涂料，其特征在于：所述交联剂包括甲醚化氨基树脂、甲醚化脲醛树脂或丁醚化氨基树脂。
3.根据权利要求1所述的一种水性超快干镜背保护涂料，其特征在于：所述中和剂包括一乙醇胺、二乙醇胺、氢氧化铵或二甲基乙醇胺。
4.根据权利要求1所述的一种水性超快干镜背保护涂料，其特征在于：所述防沉剂包括气相二氧化硅或膨润土。
5.根据权利要求1所述的一种水性超快干镜背保护涂料，其特征在于：所述助剂包括开环剂和分散剂。
6.根据权利要求1所述的一种水性超快干镜背保护涂料，其特征在于：所述多元醇包括甘油、季戊四醇或新戊二醇或三羟甲基丙烷；酸酐包括顺丁烯二酸酐或偏苯三甲酸酐。
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