CN1032865C - 水溶性丙烯酸氨基树脂烘烤涂料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水溶性丙烯酸氨基烘烤涂料的制法。涂料用树脂是以非水溶性氨基树脂为母体，在温度60～150℃下，滴加丙烯酸类单体或其同苯乙烯单体的混合物，接枝聚合2～10小时，最后加入中和剂制得。在制得的树脂溶液中添加颜料、填料并经分散、调制等工艺即得到本发明涂料。本涂料在施工中无甲醇生成和排放，涂膜平整光亮，无气泡、缩孔等弊病，各项指标均达到或超过溶剂型同类涂料水平，尤其是耐水性能优异。

Description

水溶性丙烯酸氨基树脂烘烤涂料的制备方法

本发明涉及一种水溶性丙烯酸氨基树脂烘烤涂料的制备方法。

水溶性丙烯酸氨基树脂烘烤涂料由于具有节约有机溶剂、减轻环境污染、降低成本和改善操作条件等优点越来越受到人们的重视和应用。然而如同美国学者威克斯所介绍的那样(见″涂料工业″1984年第5期)，传统的制法是在水溶性丙烯酸树脂中加入水溶性氨基树脂作为固化剂，再加入填料、颜料等经分散、调制等工艺制备。由于采用的水溶性氨基树脂为低分子量树脂，(一般为甲醇醚化的三聚氰胺树脂)，所以存在涂膜易产生缩孔的缺点，必须加入防缩孔剂，但这样又会导致附着力下降，烘烤时易起泡的不良影响；其次，水溶性丙烯酸树脂中存在大量极性基团，烘烤时涂膜会因极性基团残留过量而引起耐水性下降；再者，由于甲醇醚化的三聚氰胺树脂存在甲氨基，烘烤时会有甲醇产生和排放，污染环境及影响操作条件。

为了解决上述问题，有人提出(见日本专利，昭61-46503)：先将水溶性丙烯酸树脂和非水溶性氨基树脂热拼，然后混入聚醚多元醇的方法。按此法制得的涂料，涂层无缩孔、气泡等缺陷，涂膜外观光滑平整，但此法生产工艺流程较长，聚醚多元醇价格又昂贵，致使涂料成本较高，用户难以接受。

为了使涂料在施工过程中既能保证涂膜外观无缩孔、气泡等弊病，又能避免有害气体甲醇的产生和排放；也为了既能保证涂料的优异性能，又能符合国情使涂料的价格易为用户接受，本发明人提出了一种水溶性丙烯酸氨基烘烤涂料制备方法。

本发明方法是：以非水溶性氨基树脂为接枝聚合母体，先将其用水溶性有机溶剂配成稀溶液，然后滴加丙烯酸类单体或其同苯乙烯单体的混合物，进行接枝聚合，制得涂料用树脂，再加入填料，颜料经分散、调制等工艺即得本发明涂料。

由于本发明中交联剂(即固化剂)是作为接枝聚合母体的非水溶性氨基树脂，通常为高分子量的三聚氰胺树脂，这不仅改善了涂膜的缩孔缺陷，而且也显著地改善了层间附着力。另外，由本发明制得的涂料用树脂，它的大分子体系的整体极性较低，使得涂膜在烘烤过程中相变化缓和，从而大大地减少了气泡的产生，再辅之以较高沸点的水溶性有机溶剂，有助于涂料的流平，这样就保证了涂膜的光滑平整。本发明涂料树脂的分子量较高，约在1万至5万之间，烘烤后交联度较高，残留极性基团也较少，从而有助于涂耐膜水，耐盐水等性能提高。

作为本发明中的接枝聚合母体为非水溶性氨基树脂，一般应用的是碳原子数4以上(含4)的脂肪醇醚化的三聚氰胺树脂，如正丁醇，异丁醇，己醇之类脂肪醇醚化的三聚氰胺树脂。

作为本发明中的接枝聚合单体为一种或一种以上的丙烯酸类单体或同苯乙烯单体的混合物。丙烯酸类单体可以是(甲基)丙烯酸及其酯类，也可以是烷基碳原子数为2～4的(甲基)丙烯酸羟烷基酯类，如丙烯酸、丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸丁酯，丙烯酸羟乙酯，(甲基)丙烯酸羟丙酯等。

非水溶性氨基树脂在反应前先用水溶性有机溶剂配成固体分为10～45％(重量)的稀溶液。作为烯释用水溶性有机溶剂可以是醇类溶剂，如乙醇、异丙醇、丁醇等；可以是醇醚类溶剂，如乙二醇甲醚、乙二醇丁醚等；可以是酯类溶剂，如乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇甲醚醋酸酯等；也可以是酮类溶剂，如丙酮等一些能与水自由混合的有机溶剂。

接枝聚合时，100分氨基树脂用150～800分单体配合(指重量)。单体过多，则涂膜发软，无实用价值；单体过少，则涂膜发脆，同样不能应用。

反应温度为60～150℃，反应时间为2～10小时。反应结束后加入中和剂即得到涂料用树脂溶液。在涂料用树脂溶液中加入填料、颜料经分散、调制等工艺即制得本发明涂料。

本发明涂料涂装后的烘烤条件为80～200℃，最好为80～180℃，烘烤时间为10～80分钟。

本发明涂料适应于喷涂、无空气喷涂、静电喷涂、浸涂等。

本发明涂料施工性能好，适合多种施工方法，不添加防缩孔剂、消泡剂，涂膜外观光亮平整，无缩孔、气泡等弊病，性能优良，尤其是耐水、耐盐水性优异；另外，涂料施工时无甲醇生成和排放，保护了施工环境，改善了操作条件。本发明涂料在生产和施工过程中真正做到了低毒、低污染。

以下用实例说明，例中份数，百分数均以重量计：

组分一正丁醇                                           80份丙二醇丁醚                                       140份异丁醇醚化的三聚氰胺树脂(60％)                   200份

组份二甲基丙烯酸                                       25份甲基丙烯酸甲酯                                   70份苯乙烯                                           40份丙烯酸-2-羟乙酯                                  40份丙烯酸-2-乙基己酯                                80份丙烯酸丁酯                                       160份偶氮二异丁腈                                     7份

将上述组份一加热到75℃，均匀滴加组份二的混合单体，反应6小时后加入24份三乙胺，再加入330份水即得到45％左右透明水溶性树脂。在上述树脂液中加入P930钛白粉等经研磨分散30分钟后加水调节到粘度(涂-4杯)32秒，喷涂在铁板上，于150℃下烘烤15分钟即可得到无缩孔、无气泡、平滑光亮的涂层。

Claims (4)

1.一种水溶性丙烯酸氨基树脂烘烤涂料的制备方法，包括制备树脂、向树脂内加入填料和颜料、再经分散、调制等步骤制成，其特征在于：所述制备树脂是将非水溶性氨基树脂(成份A)用水溶性有机溶剂配成10～45％(重量)的稀溶液，在温度60～150℃下，滴加丙烯酸类单体或其同苯乙烯单体的混合物(成份B)，100份A用150～800份B(按重量计)滴加，接枝聚合2～10小时，最后加入中和剂得到。

2.根据权利要求1所述的水溶性丙烯酸氨基树脂烘烤涂料的制备方法，其特征在于：所述的非水溶性氨基树脂为碳原子数至少为4个的脂肪醇醚化的三聚氰胺树脂。

3.根据权利要求1所述的水溶性丙烯酸氨基树脂烘烤涂料的制备方法，其特征在于：所述的丙烯酸类单体为一种或一种以上的丙烯酸类单体，这类单体为(甲基)丙烯酸及其酯类和烷基碳原子数为2～4的(甲基)丙烯酸羟烷基酯类。

4.根据权利要求1所述的水溶性丙烯酸氨基树脂烘烤涂料的制备方法，其特征在于：所述的中和剂为三乙胺。