CN102850880A - 抗紫外线及防止底层变色的清漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种清漆的配方和生产方法,尤其是一种在户外使用器物上防止受到太阳紫外线的照射而产生变色的清漆;本发明的目的是提供一种能够保证被涂物体能够在户外长时间受紫外线照射而其底层色彩基本不变的抗紫外线及防止底层变色的清漆及其制备方法;选用有机硅改性丙烯酸树脂配合脂肪族聚氨酯固化剂作为主要成膜物质使体系具有优异的耐候性和耐化学品性;在光稳定剂和纳米助剂的双重作用下,使漆膜对不同波长的紫外线具有长期有效的吸收,阻止底材受紫外线的照射而变色;它被广泛用于户外的器物上,如公园、广场等的建筑物或观赏性器物上。

Description

抗紫外线及防止底层变色的清漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种清漆的配方和生产方法,尤其是一种在户外使用器物上防止受到太阳紫外线的照射而产生变色的清漆。
背景技术
一般清漆对户外如广场、公园等建筑物或观赏性器物只能起到简单的装饰和防腐作用,受到紫外线照射容易发黄变色,影响了观赏性,同时对于底材的使用寿命也有较大影响。随着经济的发展,人们对这些要求也越来越高,而要求清漆能够在户外长时间受紫外光照射而保证其底层色彩基本不变,该清漆还具有较高的硬度和良好的防水性,但是这种具有抗紫外线良好性能的清漆没有出现,因而这个问题急待我们解决。
发明内容
作为熟悉涂料市场行情的供货商,天女制漆公司投入了上百万元的资金,成立项目研发小组,咨询国内外行业专家,深入市场调研,通过两年多的研发,终于开发出抗紫外线及防止底层变色的清漆。
本发明的核心部分是选用有机硅改性丙烯酸树脂配合脂肪族聚氨酯固化剂作为主要成膜物质使体系具有优异的耐候性和耐化学品性。在光稳定剂和纳米助剂的双重作用下,使漆膜对不同波长的紫外线具有长期有效的吸收,阻止底材受紫外线的照射而变色。
因而,本发明的目的是克服现有不足,提供一种能够保证被涂物体能够在户外长时间受紫外线照射而其底层色彩基本不变的抗紫外线及防止底层变色的清漆及其制备方法。
抗紫外线及防止底层变色的清漆,由有机硅改性丙烯酸树脂、助剂、填料、溶剂和脂肪族聚氨酯固化剂五大类材料组成,40-50份有机硅改性的丙烯酸树脂、0.2-0.5份分散剂、3-7份填料、0.3-0.8份流平剂、0.3-0.8份光稳定剂、2-5份纳米助剂、15-25份溶剂和8-15份脂肪族聚氨酯固化剂;以上所述的份数按重量进行配比。
较优的方案中,所述的分散剂如改性有机硅羧酸胺盐、不饱和聚酰胺酸均聚体、不饱和多元羧酸聚合物加有聚硅氧烷共聚体的溶液、烷醇基铵盐等,分散剂具有改善颜填料的润湿,降低体系粘度并提高涂料的光泽和流平。
较优的方案中,填料为玻璃粉、透明粉等,用来提高漆膜表面光滑性和耐磨耐刮性。
较优的方案中,流平剂如聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚酯改性聚二甲基硅氧烷等。流平剂通过降低涂料表面张力来提高对底材的润湿能力,并具有及良好的防缩孔性能,同时能改善表面滑爽以及耐划伤性。
较优的方案中,光稳定剂如2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基苯基苯并三唑及其衍生物、癸二酸酯类混合物等。光稳定剂可以吸收一定波长范围的紫外线,捕捉漆膜中降解的自由基。对聚合物有较大的保护作用,延缓泛黄和阻滞物理性能损失。对于失光、开裂、起泡和变色等均有较强的抑制作用。
较优的方案中,纳米助剂如纳米氧化锌颗粒分散体、经表面处理的纳米氧化铝的分散体、纳米氧化铈颗粒分散体等。纳米助剂具有改善涂料和底材的长期紫外线稳定性、防止变色和降解;提高漆膜的表面硬度和抗划伤性能。
优的方案中,溶剂如醋酸丁酯、二甲苯和丙二醇甲醚醋酸酯两种或三种混合溶剂。
较优的方案中,固化剂如六亚甲基二异氰酸酯三聚体、六亚甲基二异氰酸酯缩二脲等。
所述的有机硅改性的丙烯酸树脂通过下列方法获得,将18-20g甲基丙烯酸甲酯、4-7g丙烯酸丁酯、5-8g甲基丙烯酸丁酯、8-15g丙烯酸羟丙酯、10-18g苯乙烯、2-5g甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、1-3g丙烯酸和0.5-1.5g偶氮二异丁腈混合均匀,备用;将20-28g甲苯投入到三口烧瓶中,加热到70-80℃,用3h左右滴加完上述混合溶液,滴完后保温1h,然后补加0.20g偶氮二异丁腈和3.00g甲苯,再保温8h后,升温回流脱水1小时,最后降温、出料。所得有机硅改性丙烯酸树脂的固含量58-62%、酸值1.0-3.0mgKOH/g、粘度15-25s格氏管、羟基含量1.6-2.8%。
它是这样制得的:在分散釜中,投入有机硅改性的丙烯酸树脂、分散剂、部分溶剂搅拌均匀后,在搅拌下依次加入流平剂、填料、光稳定剂、纳米助剂,分散至细度达到要求,用余下的2-5份溶剂调整粘度。施工时,用8-15份脂肪族聚氨酯固化剂对漆液进行固化。
本发明的核心部分是选用有机硅改性丙烯酸树脂配合脂肪族聚氨酯固化剂作为主要成膜物质使体系具有优异的耐候性和耐化学品性;在光稳定剂和纳米助剂的双重作用下,使漆膜对不同波长的紫外线具有长期有效的吸收,阻止底材受紫外线的照射而变色;通过填料及纳米助剂的作用,提高漆膜的物理机械强度,改善漆膜表面硬度,提高漆膜表面光滑性和耐磨耐刮性;在溶剂挥发和涂料交联成膜过程中,通过分散剂和流平剂的作用下,使漆膜更加表面平整光滑。
本发明的涂料有以下优点:
它具有杰出的耐候性,优异的保光保色性和抗划伤性能,并具有极佳的抗紫外线性能,能长期保护底材受不同波长紫外线照射而不变色。产品透明度好,漆膜装饰效果较好,符合环保要求。
具体实施方式
下面通过实施对本发明作进一步的描述。
制备有机硅改性的丙烯酸树脂a备用,将18.1g甲基丙烯酸甲酯、8.0g丙烯酸丁酯、5.0g甲基丙烯酸丁酯、11.2g丙烯酸羟丙酯、14.5g苯乙烯、2.0g甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、0.2g丙烯酸和0.8g偶氮二异丁腈混合均匀,备用。将28g甲苯投入到三口烧瓶中,加热到75℃,用3h左右滴加完上述混合溶液,滴完后保温1h,然后补加0.20g偶氮二异丁腈和3.00g甲苯,再保温8h后,升温回流脱水1小时,最后降温、出料。所得有机硅改性丙烯酸树脂的固含量59.6%、酸值1.6mgKOH/g、粘度18s格氏管、羟基含量2.0%。
制备有机硅改性的丙烯酸树脂b备用,将20g甲基丙烯酸甲酯、16.7g丙烯酸丁酯、13g甲基丙烯酸羟乙酯、8g苯乙烯、0.3g甲基丙烯酸和1.6g过氧化苯甲酰投入到高位槽混合均匀,备用。将28g二甲苯和7g丙二醇甲醚醋酸酯投入反应釜中,升温到回流温度,开始滴加上述混合溶液,控制滴加速度,使其在3-4h内将高位槽中混合溶液滴完。滴完后保温1h后滴加0.4g过氧化苯甲酰事先用6g二甲苯和1g丙二醇甲醚醋酸酯混合均匀,控制在30min左右滴完。然后再保温1-2h后冷却、出料。所得丙烯酸树脂的固含量61.2%、酸值2.6mgKOH/g、粘度20s格氏管、羟基含量2.8%。
实施例1:
在分散釜中,投入500g的有机硅改性丙烯酸树脂a、3.0g分散剂、40g100号芳烃、80g醋酸丁酯、80g丙二醇甲醚醋酸酯搅拌均匀后,在搅拌下依次加入3.0g流平剂、50g玻璃粉、3.0g光稳定剂、30g纳米助剂,分散至细度达到要求,用余下的50g100号芳烃调整粘度。施工时,用120g脂肪族聚氨酯固化剂对漆液进行固化。
实施例2:
在分散釜中,投入500g的有机硅改性丙烯酸树脂b、3.0g分散剂、40g100号芳烃、80g醋酸丁酯、80g丙二醇甲醚醋酸酯搅拌均匀后,在搅拌下依次加入3.0g流平剂、50g玻璃粉、3.0g光稳定剂、30g纳米助剂,分散至细度达到要求,用余下的50g100号芳烃调整粘度。施工时,用120g脂肪族聚氨酯固化剂对漆液进行固化。
实施例3:
在分散釜中,投入500g的有机硅改性丙烯酸树脂a、3.0g分散剂、40g100号芳烃、80g醋酸丁酯、80g丙二醇甲醚醋酸酯搅拌均匀后,在搅拌下依次加入3.0g流平剂、3.0g光稳定剂、30g纳米助剂,分散至细度达到要求,用余下的50g100号芳烃调整粘度。施工时,用120g脂肪族聚氨酯固化剂对漆液进行固化。
实施例4:
在分散釜中,投入500g的有机硅改性丙烯酸树脂a、3.0g分散剂、40g100号芳烃、80g醋酸丁酯、80g丙二醇甲醚醋酸酯搅拌均匀后,在搅拌下依次加入3.0g流平剂、50g玻璃粉、30g纳米助剂,分散至细度达到要求,用余下的50g100号芳烃调整粘度。施工时,用120g脂肪族聚氨酯固化剂对漆液进行固化。
实施例5:
在分散釜中,投入500g的有机硅改性丙烯酸树脂a、3.0g分散剂、40g100号芳烃、80g醋酸丁酯、80g丙二醇甲醚醋酸酯搅拌均匀后,在搅拌下依次加入3.0g流平剂、50g玻璃粉、3.0g光稳定剂,分散至细度达到要求,用余下的50g100号芳烃调整粘度。施工时,用120g脂肪族聚氨酯固化剂对漆液进行固化。
实施例6:
在分散釜中,投入500g的有机硅改性丙烯酸树脂a、3.0g分散剂、40g100号芳烃、80g醋酸丁酯、80g丙二醇甲醚醋酸酯搅拌均匀后,在搅拌下依次加入1.0g流平剂、50g玻璃粉、3.0g光稳定剂、30g纳米助剂,分散至细度达到要求,用余下的50g100号芳烃调整粘度。施工时,用120g脂肪族聚氨酯固化剂对漆液进行固化。
实施例7:
在分散釜中,投入500g的有机硅改性丙烯酸树脂a、3.0g分散剂、40g100号芳烃、80g醋酸丁酯、80g丙二醇甲醚醋酸酯搅拌均匀后,在搅拌下依次加入3.0g流平剂、50g玻璃粉、3.0g光稳定剂,30g纳米助剂,分散至细度达到要求,用余下的50g100号芳烃调整粘度。施工时,用60g脂肪族聚氨酯固化剂对漆液进行固化。
将上述实施例1-7制备的抗紫外线及防止底层变色的清漆性能测试试验见附表。
Figure BDA00002121891600051
从表中可以看出本发明具有杰出的耐候性,优异的保光保色性和抗划伤性能,并具有极佳的抗紫外线性能,能长期保护底材受不同波长紫外线照射而不变色。产品透明度好,漆膜装饰效果较好,符合环保要求。

Claims (9)

1.一种抗紫外线及防止底层变色的清漆,其特征是:它含有40-50份有机硅改性的丙烯酸树脂、0.2-0.5份分散剂、3-7份填料、0.3-0.8份流平剂、0.3-0.8份光稳定剂、2-5份纳米助剂、15-25份溶剂和8-15份脂肪族聚氨酯固化剂,以上所述的份数按重量进行配比。
2.根据权利要求1所述的抗紫外线及防止底层变色的清漆,其特征是:所述的有机硅改性的丙烯酸树脂是按以下方法制得的,将18-20g甲基丙烯酸甲酯、4-7g丙烯酸丁酯、5-8g甲基丙烯酸丁酯、8-15g丙烯酸羟丙酯、10-18g苯乙烯、2-5g甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、1-3g丙烯酸和0.5-1.5g偶氮二异丁腈混合均匀,备用。将20-28g甲苯投入到三口烧瓶中,加热到(70-80)℃,用3h左右滴加完上述混合溶液,滴完后保温1h,然后补加0.20g偶氮二异丁腈和3.00g甲苯,再保温8h后,升温回流脱水1小时,最后降温、出料;所得有机硅改性丙烯酸树脂的固含量58-62%、酸值1.0-3.0mgKOH/g、粘度15-25/s格氏管、羟基含量1.6-2.8%。
3.根据权利要求1或2所述的抗紫外线及防止底层变色的清漆,其特征是:所述的填料为玻璃粉或透明粉。
4.根据权利要求1或2所述的抗紫外线及防止底层变色的清漆,其特征是:所述的流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷或聚酯改性聚二甲基硅氧烷。
5.根据权利要求1或2所述的抗紫外线及防止底层变色的清漆,其特征是:所述的光稳定剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2羟基苯基苯并三唑及其衍生物和癸二酸酯类混合物中的一种。
6.根据权利要求1或2所述的抗紫外线及防止底层变色的清漆,其特征是:所述的溶剂为醋酸丁酯、二甲苯和丙二醇甲醚醋酸酯两种或三种的混合溶剂。
7.根据权利要求1或2所述的抗紫外线及防止底层变色的清漆,其特征是:所述的脂肪族聚氨酯固化剂为六亚甲基二异氰酸酯三聚体或六亚甲基二异氰酸酯缩二脲。
8.根据权利要求2所述的抗紫外线及防止底层变色的清漆,其特征是:施工时,用脂肪族聚氨酯固化剂对漆液进行固化。
9.一种抗紫外线及防止底层变色的清漆的制备方法,其特征在于:按上述配比,在分散釜中,依次投入有机硅改性的丙烯酸树脂、分散剂、部分溶剂搅拌均匀后,在搅拌下依次加入流平剂、填料、光稳定剂、纳米助剂,分散至细度达到要求,用余下的2-5份溶剂调整粘度。施工时,用8-15份脂肪族聚氨酯固化剂对漆液进行固化。
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