CN103087604A - 一种用于氨基烤漆的功能性助剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及氨基烤漆，尤其涉及一种用于氨基烤漆的功能性助剂及其制备方法。该方法包括以下的步骤：1）将100~150份的环氧树脂、30~50份的苯甲酸、2~6份的抗氧剂、5~10份的乙二醇丁醚和0.2~0.4份的催化剂投入反应釜中，加热至80~120℃；保温至酸值小于5mgKOH/g；2）在1.0h内均匀滴加10~15份磷酸和50~80份正丁醇的混合物，保温至酸值小于20mgKOH/g；3）冷却并加入50~70份的正丁醇稀释，过滤后得到功能性助剂产品；本发明的制备方法简单，制备的产品适用性强，质量好。
Description
技术领域
本发明涉及氨基烤漆，尤其涉及一种用于氨基烤漆的功能性助剂及其制备方法。
背景技术
氨基烤漆以带有羟基的丙烯酸树脂或醇酸树脂、氨基树脂为主要成膜物质，常温下以单组份包装，在较高温度下（140℃以上），组分之间发生化学反应，形成具有三维网络的体型结构，具有很高的硬度、优异的附着力、高的光泽、良好的保光保色性等性能，被广泛应用于汽车、船舶和飞机等外壳的涂装。
氨基烤漆涂装后，一般需在140~180℃下烘烤30分钟以上才能完全固化，这给氨基烤漆的使用带来诸多问题。一方面，高温烘烤造成涂装过程中大量的能源消耗，也更容易带来生产安全隐患；另一方面，较长的烘烤时间使涂装效率低下，变相提高了涂装成本。开发可在低温下快速固化的氨基烤漆，是目前行业的迫切需求，也是国家节能减排政策的主导方向，由于它还可以提高涂装效率、节约时间，因而也受到客户的追捧。
现有的可快速固化的氨基烤漆的制备方法仍有诸多缺陷。专利CN200810021672.5提出了一种利用醇酸或氨基树脂、氨基树脂、多元二价酸酯、助剂和稀释剂制备快干氨基烤漆的方法，所得到的氨基烤漆尽管烘烤时间缩短，但所需的烘烤温度仍然很高（170℃）；专利CN201010590719.7公开了一种可低温烘烤的汽车面漆，但仍需要在140℃下烘烤30分钟；专利CN200810233988.0提供了一种采用特种醇酸树脂制备的氨基烘漆，能够在90℃下烘烤30分钟固化，但这种氨基烤漆不能适用于普通的醇酸树脂或丙烯酸树脂，使其推广受到了限制。
发明内容
为了克服上述技术的缺点，本发明的一个目的是提供一种用于氨基烤漆的功能性助剂的制备方法，该功能性助剂使氨基烤漆的烘烤温度大幅降低，烘烤时间大幅缩短。本发明的另外一个目的是提供一种上述的方法制备的功能性助剂。
为了实现上述的第一个目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种用于氨基烤漆的功能性助剂的制备方法，该方法包括以下的步骤：
1）将100~150份的环氧树脂、30~50份的苯甲酸、2~6份的抗氧剂、5~10份的乙二醇丁醚和0.2~0.4份的催化剂投入反应釜中，加热至80~120℃；保温至酸值小于5mgKOH/g；
2）在1.0h内均匀滴加10~15份磷酸和50~80份正丁醇的混合物，保温至酸值小于20 mgKOH/g；
3）冷却并加入50~70份的正丁醇稀释，过滤后得到功能性助剂产品；
上述的份为重量份。
作为优选，上述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂。优选为YD128或YD127环氧树脂。
作为优选，上述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和辅助抗氧剂的混合物。
作为再优选，上述的抗氧剂为抗氧剂168和TNPP。
作为优选，上述的催化剂为三苯基膦和四丁基溴化铵的混合物。
为了实现上述的第二个目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种用于氨基烤漆的功能性助剂，该功能性助剂采用包括以下步骤的方法制备得到：
1）将100~150份的环氧树脂、30~50份的苯甲酸、2~6份的抗氧剂、5~10份的乙二醇丁醚和0.2~0.4份的催化剂投入反应釜中，加热至80~120℃；保温至酸值小于5mgKOH/g；
2）在1.0h内均匀滴加10~15份磷酸和50~80份正丁醇的混合物，保温至酸值小于20 mgKOH/g；
3）冷却并加入50~70份的正丁醇稀释，过滤后得到功能性助剂产品；
上述的份为重量份。
作为优选，上述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
作为优选，上述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和辅助抗氧剂的混合物。
作为再优选，上述的抗氧剂为抗氧剂168和TNPP。
作为优选，上述的催化剂为三苯基膦和四丁基溴化铵的混合物。
本发明的制备方法简单，本发明中所制备的磷酸改性环氧树脂助剂可适用于市场上氨基烤漆常用的各种羟基丙烯酸树脂、醇酸树脂和氨基树脂牌号，适用性强。采用本发明的制备方法所获得的氨基烤漆，可在105℃下烘烤20分钟，或在140℃下烘烤10分钟完全固化，使氨基烤漆的烘烤温度大幅降低，烘烤时间大幅缩短。同时，漆膜的硬度和耐硝酸性更加优异使氨基烤漆不仅保持了原有的优异的附着力、柔韧性、耐冲击性、高光泽、耐候性和保光保色性，还显著提高了烤漆的硬度和耐硝酸性。
具体实施方式
对比实施例（未使用功能性助剂）
将50份的羟基丙烯酸树脂1570（自制）、15份的氨基树脂582、0.2份的流平剂、0.2份的消泡剂和5份的二甲苯和5份的丙二醇甲醚醋酸酯混合均匀，得到氨基烤漆产品。
实施例1
将100份的环氧树脂YD128、30份的苯甲酸、2份的抗氧剂168、0.5份的TNPP、5份的乙二醇丁醚和0.1份的三苯基膦和0.1份的四丁基溴化铵投入反应釜中，加热至100℃；保温至酸值小于5mgKOH/g；在1.0h内均匀滴加10份磷酸和50份正丁醇的混合物，保温至酸值小于20 mgKOH/g；冷却并加入50份的正丁醇稀释，过滤后得到功能性助剂产品。
将50份的羟基丙烯酸树脂1570（自制）、15份的氨基树脂582、2份的功能性助剂、0.2份的流平剂、0.2份的消泡剂和5份的二甲苯和5份的丙二醇甲醚醋酸酯混合均匀，得到氨基烤漆产品。
实施例2
将100份的环氧树脂YD127、30份的苯甲酸、2份的抗氧剂168、0.5份的TNPP、5份的乙二醇丁醚和0.1份的三苯基膦和0.1份的四丁基溴化铵投入反应釜中，加热至100℃；保温至酸值小于5mgKOH/g；在1.0h内均匀滴加10份磷酸和50份正丁醇的混合物，保温至酸值小于20 mgKOH/g；冷却并加入50份的正丁醇稀释，过滤后得到功能性助剂产品。
将50份的羟基丙烯酸树脂1570（自制）、15份的氨基树脂582、2份的功能性助剂、0.2份的流平剂、0.2份的消泡剂和5份的二甲苯和5份的丙二醇甲醚醋酸酯混合均匀，得到氨基烤漆产品。
实施例3
将100份的环氧树脂YD128、30份的苯甲酸、2份的抗氧剂168、0.5份的TNPP、5份的乙二醇丁醚和0.1份的三苯基膦和0.1份的四丁基溴化铵投入反应釜中，加热至100℃；保温至酸值小于5mgKOH/g；在1.0h内均匀滴加10份磷酸和50份正丁醇的混合物，保温至酸值小于20 mgKOH/g；冷却并加入50份的正丁醇稀释，过滤后得到功能性助剂产品。
将50份的羟基丙烯酸树脂1570（自制）、15份的氨基树脂582、1份的功能性助剂、0.2份的流平剂、0.2份的消泡剂和5份的二甲苯和5份的丙二醇甲醚醋酸酯混合均匀，得到氨基烤漆产品。
实施例4
将120份的环氧树脂E41、30份的苯甲酸、2份的抗氧剂168、0.5份的TNPP、5份的乙二醇丁醚和0.1份的三苯基膦和0.1份的四丁基溴化铵投入反应釜中，加热至100℃；保温至酸值小于5mgKOH/g；在1.0h内均匀滴加10份磷酸和50份正丁醇的混合物，保温至酸值小于20 mgKOH/g；冷却并加入50份的正丁醇稀释，过滤后得到功能性助剂产品。
将50份的羟基丙烯酸树脂1570（自制）、15份的氨基树脂582、2份的功能性助剂、0.2份的流平剂、0.2份的消泡剂和5份的二甲苯和5份的丙二醇甲醚醋酸酯混合均匀，得到氨基烤漆产品。
将各实施例获得的氨基烤漆喷涂于马口铁片上，得到厚度约30 
的涂层，经105℃下烘烤20分钟后，测试漆膜的性能，如表1所示。
表1 各实施例获得的氨基烤漆漆膜性能
| 项目 | 对比实施例 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
| 铅笔硬度 | 2H | 4H | 4H | 4H | 4H |
| 附着力（级） | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 柔韧性（mm） | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 耐冲击性（正冲） | 20 | 50 | 50 | 50 | 50 |
| 光泽（60°） | 95.8 | 96.4 | 97.5 | 96.8 | 97.2 |
| 耐硝酸性（15分钟） | 发白 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 |
可见，本发明通过引入磷酸改性的环氧树脂助剂，大幅降低了氨基烤漆的烘烤温度，缩短了烘烤时间，并使氨基烤漆的硬度、耐硝酸性能有了显著的改善。因此，本发明的产品可广泛应用于汽车、船舶、飞机等外壳的涂装，具有节能减排、节约时间等优势。
Claims (10)
1.一种用于氨基烤漆的功能性助剂的制备方法，其特征在于该方法包括以下的步骤：
1）将100~150份的环氧树脂、30~50份的苯甲酸、2~6份的抗氧剂、5~10份的乙二醇丁醚和0.2~0.4份的催化剂投入反应釜中，加热至80~120℃；保温至酸值小于5mgKOH/g；
2）在1.0h内均匀滴加10~15份磷酸和50~80份正丁醇的混合物，保温至酸值小于20 mgKOH/g；
3）冷却并加入50~70份的正丁醇稀释，过滤后得到功能性助剂产品；
上述的份为重量份。
2.根据权利要求1所述的一种用于氨基烤漆的功能性助剂的制备方法，其特征在于：环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
3.根据权利要求1所述的一种用于氨基烤漆的功能性助剂的制备方法，其特征在于：抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和辅助抗氧剂的混合物。
4.根据权利要求3所述的一种用于氨基烤漆的功能性助剂的制备方法，其特征在于：抗氧剂为抗氧剂168和TNPP。
5.根据权利要求1所述的一种用于氨基烤漆的功能性助剂的制备方法，其特征在于：催化剂为三苯基膦和四丁基溴化铵的混合物。
6.一种用于氨基烤漆的功能性助剂，其特征在于该功能性助剂采用包括以下步骤的方法制备得到：
1）将100~150份的环氧树脂、30~50份的苯甲酸、2~6份的抗氧剂、5~10份的乙二醇丁醚和0.2~0.4份的催化剂投入反应釜中，加热至80~120℃；保温至酸值小于5mgKOH/g；
2）在1.0h内均匀滴加10~15份磷酸和50~80份正丁醇的混合物，保温至酸值小于20 mgKOH/g；
3）冷却并加入50~70份的正丁醇稀释，过滤后得到功能性助剂产品；
上述的份为重量份。
7.根据权利要求1所述的一种用于氨基烤漆的功能性助剂，其特征在于：环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
8.根据权利要求1所述的一种用于氨基烤漆的功能性助剂，其特征在于：抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和辅助抗氧剂的混合物。
9.根据权利要求8所述的一种用于氨基烤漆的功能性助剂，其特征在于：抗氧剂为抗氧剂168和TNPP。
10.根据权利要求1所述的一种用于氨基烤漆的功能性助剂，其特征在于：催化剂为三苯基膦和四丁基溴化铵的混合物。
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