CN103525237A - 一种水性酚醛树脂环保漆的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水性酚醛树脂环保漆的制备工艺。操作步骤如下：A）制备水性酚醛树脂，在反应釜中投入40~50份熔化的苯酚、催化剂，升温至35~45℃，加入甲醛及固体甲醛，控制温度在60~70℃，反应2~3h，升温至80~90℃，保温20~60min，再升温至90~100℃，保温15~30min，继续反应15~30min，加入增韧剂，搅拌均匀即得水性酚醛树脂。B）水性酚醛氨基环保漆的制备，将30~100份水性酚醛树脂、4~15份二羟甲基丙酸、30~150份蒸馏水、2~3份丁醚、中和剂依次加入搅拌釜中，搅拌混合均匀，在砂磨机中高速研磨至细度不大于20μm，再加入2~3份中和剂和20~50份蒸馏水，搅拌均匀，过滤包装得成品。

Description

一种水性酚醛树脂环保漆的制备工艺
技术领域
本发明涉及油漆涂料领域，具体涉及一种水性酚醛树脂环保漆的制备工艺。
 
背景技术
随着人们环保意识的不断增强以及我国加入WTO后国外企业纷至沓来，涂料工业面临着前所未有的挑战，即如何降低生产和使用涂料所造成的污染，尤其是对大气的污染。
涂料对大气的污染主要是由VOC（挥发性有机化合物）造成的。在涂料的生产和施工过程中释放出来VOC总量仅次于汽车尾气而居第二位，占VOC污染量的20~25%，因此减少和控制涂料中VOC的释放，是保护环境的一个必要措施。西方发达国家对VOC的防治起步较早，各国制定了严格的VOC排放标准。我国从20世纪80年代开始也陆续制定了一些环保法规，因此发展和推广低VOC甚至零VOC的环保型涂料是大势所趋。
水性涂料用水作稀释剂，可有效降低VOC的排放量。所谓“水性漆”是指挥发份80%以上都是水的涂料，而水性漆又划分为两大类；①水溶性涂料；②水分散性或乳液涂料。
水溶性漆的基料是水的真溶液，用水进一步稀释它们仍然保持透明；其与水均匀混合的能力来自于漆基中特定的官能团。这些官能团接在聚合物上并且已被中和，随着水的加入聚合物形成胶束，这种胶束的直径是如此之小，以致于溶液是透明的。虽然这些基料是真溶液，然而它们所含有一定量的有机溶剂，最多时可占全部溶剂的20%；水分散体系实际上是固相聚合物分散在水中。而乳液则是液相聚合物分散在水中。以水分散体或乳液为基料的漆；有机溶剂在全部溶剂中约占5%。
酚醛树脂由苯酚、甲醛改性松香或由酚醛树脂改性松香而成的树脂称为酚醛松香树脂，其干性油或其清油熬制的基料所制得的漆称为酚醛树脂漆。酚醛树脂漆干燥快、硬度高、耐水、耐化学腐蚀，适用于木器家具、建筑、机械、电机、船舶和化工防腐等方面。
如201110143893.1，名称为“一种以酚醛树脂为主料的涂料”的发明专利，公开了一种以酚醛树脂为主料的涂料。一种以酚醛树脂为主料的涂料，其特征在于其配方为：按重量百分比计，主料：酚醛树脂50-55%、稀释剂：香蕉水40-50%、添加剂：铁锈5-10%。该专利的水性酚醛树脂水溶性不理想。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题，提供了一种水性酚醛树脂环保漆的制备工艺。本发明工艺制得的酚醛树脂漆水溶性好，对环境影响小，兼有耐热和防腐的性能。
为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：
一种水性酚醛环保漆的制备工艺，其特征在于：操作步骤如下：
A 制备水性酚醛树脂
在反应釜中投入40~50份熔化的苯酚、催化剂，升温至35~45℃，加入甲醛及固体甲醛，控制温度在60~70℃，反应2~3h，升温至80~90℃，保温20~60min，再升温至90~100℃，保温15~30min，继续反应15~30min，，加入增韧剂，搅拌均匀即得水性酚醛树脂。
B 水性酚醛环保漆的制备
将30~100份水性酚醛树脂、4~15份二羟甲基丙酸、30~150份蒸馏水、2~3份丁醚、中和剂依次加入搅拌釜中，搅拌混合均匀，在砂磨机中高速研磨至细度不大于20μm，再加入2~3份中和剂和20~50份蒸馏水，搅拌均匀，过滤包装得成品。
所述A步骤树脂体系的pH值为7.5~8.5，以保持树脂的水溶性和稳定性。
所述A步骤的催化剂为氢氧化钠。
所述A步骤的甲醛与苯酚的物质的量比为1~3：1。
所述B步骤的中和剂为三乙胺，水溶性好，不泛黄，表干30min，附着力100%，耐水性好。
本发明工艺制得的水性酚醛树脂漆的原料来源广泛，价格便宜，水溶性好，制备成本低，有着广泛的应用前景。
 
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的实质性内容作进一步详细的描述。
实施例1
一种水性酚醛环保漆的制备工艺，其特征在于：操作步骤如下：
A 制备水性酚醛树脂
在反应釜中投入40份熔化的苯酚、催化剂，升温至35℃，加入甲醛及固体甲醛，控制温度在60℃，反应2h，升温至80℃，保温20min，再升温至90℃，保温15min，继续反应150min，，加入增韧剂，搅拌均匀即得水性酚醛树脂。
B 水性酚醛环保漆的制备
将30份水性酚醛树脂、4份二羟甲基丙酸、30份蒸馏水、2份丁醚、中和剂依次加入搅拌釜中，搅拌混合均匀，在砂磨机中研磨至细度不大于20μm，再加入2份中和剂和20份蒸馏水，搅拌均匀，过滤包装得成品。
实施例2
一种水性酚醛环保漆的制备工艺，操作步骤如下：
A 制备水性酚醛树脂
在反应釜中投入50份熔化的苯酚、催化剂，升温至45℃，加入甲醛及固体甲醛，控制温度在70℃，反应3h，升温至90℃，保温60min，再升温至100℃，保温30min，继续反应30min，，加入增韧剂，搅拌均匀即得水性酚醛树脂。
B 水性酚醛环保漆的制备
将100份水性酚醛树脂、15份二羟甲基丙酸、150份蒸馏水、3份丁醚、中和剂依次加入搅拌釜中，搅拌混合均匀，在砂磨机中研磨至细度不大于20μm，再加入3份中和剂和50份蒸馏水，搅拌均匀，过滤包装得成品。
所述A步骤树脂体系的pH值为7.5。
实施例3
一种水性酚醛环保漆的制备工艺，操作步骤如下：
在反应釜中投入45份熔化的苯酚、催化剂，升温至40℃，加入甲醛及固体甲醛，控制温度在65℃，反应2.5h，升温至81℃，保温25min，再升温至95℃，保温20min，继续反应20min，，加入增韧剂，搅拌均匀即得水性酚醛树脂。
B 水性酚醛环保漆的制备
将70份水性酚醛树脂、4份二羟甲基丙酸、50份蒸馏水、2份丁醚、中和剂依次加入搅拌釜中，搅拌混合均匀，在砂磨机中研磨至细度不大于20μm，再加入3份中和剂和30份蒸馏水，搅拌均匀，过滤包装得成品。
所述A步骤树脂体系的pH值为8.5。
所述A步骤的的催化剂为氢氧化钠。
实施例4
一种水性酚醛环保漆的制备工艺，操作步骤如下：
A 制备水性酚醛树脂
在反应釜中投入46份熔化的苯酚、催化剂，升温至36℃，加入甲醛及固体甲醛，控制温度在66℃，反应2.5h，升温至85℃，保温50min，再升温至96℃，保温25min，继续反应18min，，加入增韧剂，搅拌均匀即得水性酚醛树脂。
B 水性酚醛环保漆的制备
将60份水性酚醛树脂、4份二羟甲基丙酸、60份蒸馏水、3份丁醚、中和剂依次加入搅拌釜中，搅拌混合均匀，在砂磨机中研磨至细度不大于20μm，再加入2份中和剂和40份蒸馏水，搅拌均匀，过滤包装得成品。
所述A步骤树脂体系的pH值为8.0。
所述A步骤的催化剂为氢氧化钠。
所述A步骤的甲醛与苯酚的物质的量比为2.5：1。
实施例5
一种水性酚醛环保漆的制备工艺，操作步骤如下：
A 制备水性酚醛树脂
在反应釜中投入42份熔化的苯酚、催化剂，升温至36℃，加入甲醛及固体甲醛，控制温度在62℃，反应2.3h，升温至85℃，保温53min，再升温至96℃，保温24min，继续反应23min，，加入增韧剂，搅拌均匀即得水性酚醛树脂。
B 水性酚醛环保漆的制备
将70份水性酚醛树脂、6份二羟甲基丙酸、60份蒸馏水、2份丁醚、中和剂依次加入搅拌釜中，搅拌混合均匀，在砂磨机中研磨至细度不大于20μm，再加入3份中和剂和30份蒸馏水，搅拌均匀，过滤包装得成品。
所述A步骤树脂体系的pH值为7.6。
所述A步骤的催化剂为氢氧化钠。
所述B步骤的中和剂为三乙胺。
所述A步骤的甲醛与苯酚的物质的量比为2：1。
实施例6
一种水性酚醛环保漆的制备工艺，操作步骤如下：
A 制备水性酚醛树脂
在反应釜中投入43份熔化的苯酚、催化剂，升温至37℃，加入甲醛及固体甲醛，控制温度在68℃，反应2.4h，升温至86℃，保温57min，再升温至93℃，保温28min，继续反应23min，，加入增韧剂，搅拌均匀即得水性酚醛树脂。
B 水性酚醛环保漆的制备
将65份水性酚醛树脂、7份二羟甲基丙酸、68份蒸馏水、2份丁醚、中和剂依次加入搅拌釜中，搅拌混合均匀，在砂磨机中研磨至细度不大于20μm，再加入3份中和剂和45份蒸馏水，搅拌均匀，过滤包装得成品。
所述A步骤树脂体系的pH值为8.2。
所述A步骤的催化剂为氢氧化钠。
所述B步骤的中和剂为三乙胺。
所述A步骤的甲醛与苯酚的物质的量比为3：1。
实施例6
一种水性酚醛环保漆的制备工艺，操作步骤如下：
A 制备水性酚醛树脂
在反应釜中投入48份熔化的苯酚、催化剂，升温至37℃，加入甲醛及固体甲醛，控制温度在63℃，反应2h，升温至86℃，保温58min，再升温至93℃，保温22min，继续反应18min，，加入增韧剂，搅拌均匀即得水性酚醛树脂。
B 水性酚醛环保漆的制备
将65份水性酚醛树脂、7份二羟甲基丙酸、68份蒸馏水、2份丁醚、中和剂依次加入搅拌釜中，搅拌混合均匀，在砂磨机中研磨至细度不大于20μm，再加入3份中和剂和45份蒸馏水，搅拌均匀，过滤包装得成品。
所述A步骤树脂体系的pH值为8.2。
所述A步骤的催化剂为氢氧化钠。
所述B步骤的中和剂为三乙胺。
所述A步骤的甲醛与苯酚的物质的量比为1：1。

Claims (5)

1.一种水性酚醛环保漆的制备工艺，其特征在于：操作步骤如下：
A 制备水性酚醛树脂
在反应釜中投入40~50份熔化的苯酚、催化剂，升温至35~45℃，加入甲醛及固体甲醛，控制温度在60~70℃，反应2~3h，升温至80~90℃，保温20~60min，再升温至90~100℃，保温15~30min，继续反应15~30min，，加入增韧剂，搅拌均匀即得水性酚醛树脂；
B 水性酚醛氨基环保漆的制备
将30~100份水性酚醛树脂、4~15份二羟甲基丙酸、30~150份蒸馏水、2~3份丁醚、中和剂依次加入搅拌釜中，搅拌混合均匀，在砂磨机中高速研磨至细度不大于20μm，再加入2~3份中和剂和20~50份蒸馏水，搅拌均匀，过滤包装得成品。
2.根据权利要求1所述的一种水性酚醛环保漆的制备工艺，其特征在于：所述A步骤树脂体系的pH值为7.5~8.5。
3.根据权利要求1所述的一种水性酚醛环保漆的制备工艺，其特征在于：所述A步骤的催化剂为氢氧化钠。
4.根据权利要求1所述的一种水性酚醛环保漆的制备工艺，其特征在于：所述A步骤的甲醛与苯酚的物质的量比为1~3：1。
5.根据权利要求1所述的一种水性酚醛环保漆的制备工艺，其特征在于：所述B步骤的中和剂为三乙胺。
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