CN103571318A - 一种醇酸涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种醇酸涂料及其制备方法，醇酸涂料按质量百分比计，由下述原料制备而成：32～40份醇酸树脂、8～12份石油树脂液、8～15份颜料、30～38份填料、0.2～1.0份分散剂、0.1～2.0份防沉剂、8～12份水乳化液、0.8～2.0份催干剂、0.1～0.5份防结皮剂、1～10份溶剂。本发明工艺简单，原料易得，所明制备的醇酸涂料，VOC值含量在300g/L以下，大大减少了环境危害。使用的200#溶剂油不含芳烃，低毒环保，同时又有自来水代替部分溶剂，具有成本低、低毒低污染等特点，干燥快：表干时间小于4h，实干时间小于24h；光泽好：高于85%；具有良好的施工性和装饰性，产品漆膜平整光滑，硬度光泽优异。

Description

一种醇酸涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种醇酸涂料及其制备方法。

背景技术

由于传统涂料无论在制造过程或施工应用中均有大量的有毒有害废气、废水、废渣的排放，对大气、土壤、以及水资源造成污染，特别是溶剂型涂料，施工中有50%以上的挥发性有机化合物（VOC）排放到大气中，对人类生态环境构成了严重的威胁。为此世界各国根据自身特点制定了相应的环保规定，限制涂料中VOC的排放量。

随着关于VOC排放的限制性法规的不断增加，醇酸树脂水性化可以作为一种降低VOC含量的有效工具。醇酸树脂水乳化可以在保持醇酸树脂优异的化学性的同时，用水来代替有机溶剂。醇酸树脂水乳化为涂料配方提供了一个强有力的技术解决方案。更进一步而言，当将醇酸树脂与其他水溶性助剂联用时，可以起到互相促进的作用，从而生产出具有低VOC值的高性能装饰涂料。

早在20世纪70年代，一些涂料厂就开始尝试采用加水的方法生产醇酸树脂涂料以降低成本。乳化过程通常是由乳化剂和机械能来实现的。从化学结构看，乳化剂分子都是由极性的亲水基团和非极性的亲油基团两部分组成，两部分分处分子两端，形成不对称的结构，这样的分子结构使得乳化剂分子一部分可溶于水，另一部分易于和油相结合。乳化的目的是要通过表面活性剂的作用去改变表面张力和引入能量，将水分散成小液滴，产生连续相--油相和非连续相--水相。因为在这过程中产生大量的界面，所以在热力学上，乳液是不稳定的，会随着时间、温度的变化而产生变化。任何条件的改变都将影响最终乳液的性能，为了得到最小粒径和窄分布的胶粒，首要的是确定操作工艺的参数，如：乳化剂类型及用量、乳化温度、搅拌转速和搅拌方式等等。通常的做法为：将树脂、颜填料、表面活性剂通过研磨工序制得漆浆，在兑稀时通过高剪切力下加水进行乳化，形成油包水体系，这种生产方式工艺简单，但结果不理想，面临问题难以解决。兑稀时通过高剪切力下加水进行乳化，这种方法有以下缺陷：

1.有可能将水临时乳化在溶剂型醇酸树脂里，在贮存期内体系不稳定，导致油水分离、颜料沉淀、颜料絮凝、颜料返粗、干燥时间过慢、低光泽或失光泽、漆膜不光滑、硬度差、开罐效果差等，质量根本达不到原标准漆的各项指标。

2.虽然现在有一些技术也是用水代替部分溶剂，但水后添加储存稳定性不好，只能用水少量替代溶剂，因此VOC含量高、不能达到进一步环保的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种储存稳定性好，且生产成本低、低毒低污染并具有良好的施工性和装饰性的醇酸涂料。

本发明的另一个目的是提供该醇酸涂料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种醇酸涂料，按质量百分比计，由下述原料制备而成：32～40份醇酸树脂、8～12份石油树脂液、8～15份颜料、30～38份填料、0.2～1.0份分散剂、0.1～2.0份防沉剂、8～12份水乳化液、0.8～2.0份催干剂、0.1～0.5份防结皮剂、1～10份溶剂。

所述石油树脂液由石油树脂与二甲苯按质量比1:1～4:1混合而成，所述石油树脂为兰炼C5石油树脂、无锡C5石油树脂或日本C5石油树脂。

所述水乳化液由稳定剂与水按质量比1：50～1:15混合而成，所述稳定剂为捷德DP-108稳定剂、石家庄金鱼STOK-RS3085稳定剂或上海聚糖CF-2008A稳定剂。

所述醇酸树脂包括三木3370C醇酸树脂、同德AK6270醇酸树脂或江门PJ3616醇酸树脂。

所述颜料包括钛白粉、中铬黄、柠檬黄、氧化铁黄、大红粉或华兰，所述填料为1500～5000目的石粉。

所述分散剂为毕克BYK-183分散剂、捷德923S分散剂或埃夫卡EFKA-5054分散剂，所述防沉剂为海明斯434有机膨润土、美国SD-1有机膨润土或临安801有机膨润土，所述催干剂为D-2000催干剂、W-3000催干剂或异辛酸钴催干剂，所述防结皮剂为甲乙酮肟，所述溶剂为200#溶剂油。

上述醇酸涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤A：将醇酸树脂、石油树脂液加入配料罐，然后加入分散剂、防沉剂，在常温下在将搅拌转速调到300～500转/分，搅拌至均匀，得到预混合物；

步骤B：在所述预混合物中加入颜料、填料，继续在常温下、搅拌转速300～500转/分条件下，搅拌至均匀，得到油性混合物；

步骤C：在所述油性混合物中缓慢加入水乳化液，将搅拌转速提高至600～800转/分，搅拌5～15分钟后，再提高转速至1000～1500转/分，使所述水乳化液与油性混合物充分混合均匀，得到漆浆；

步骤D：将所述漆浆转入至研磨设备，研磨至细度小于等于60μm，得到合格漆浆；

步骤E：往所述合格漆浆中，依次加入催干剂、防结皮剂、溶剂后，将搅拌转速降低到300～500转/分，搅拌均匀后，在25℃下用涂-6杯检测粘度在100～180s，即得到醇酸涂料。

本发明的有益效果：

1.采用本发明方法制备的醇酸涂料，VOC含量低，VOC值在300g/L以下，而国标3C规定VOC值在500g/L以下，大大减少了环境危害。

2.本发明中使用的200#溶剂油不含芳烃，低毒环保，同时又有自来水代替部分溶剂，具有成本低、低毒低污染等特点。

3.本发明工艺简单，原料易得。

4.本发明制备的醇酸涂料，干燥快：表干时间小于4h，实干时间小于24h；光泽好：高于85%；具有良好的施工性和装饰性，产品漆膜平整光滑，硬度光泽优异。

具体实施方式

实施例1

一、本实施例的醇酸涂料，配方为：三木3370C醇酸树脂40.0g、石油树脂液12.0g、中铬黄颜料1.3g、氧化铁黄颜料1.0g、柠檬黄颜料12.7g、2500目石粉填料30.0g、毕克BYK-183分散剂1.0g、海明斯434有机膨润土防沉剂1.5g、水乳化液10.0g、D-2000催干剂1.5g、异辛酸钴催干剂0.5g、甲乙酮肟防结皮剂0.3g和200#溶剂油5.0g。

其中：石油树脂液12.0g由兰炼C5石油树脂9.6g与二甲苯2.4按质量比4:1混合而成，水乳化液10.0g由捷德DP-108稳定剂0.2g与水9.8按质量比1：50混合而成。

二、本实施例的醇酸涂料的制备方法，包括以下步骤：

1.先将兰炼C5石油树脂9.6g与二甲苯2.4g混合成石油树脂液12.0g，再将三木3370C醇酸树脂40.0g、石油树脂液12.0g加入到配料罐，然后依次加入毕克BYK-183分散剂1.0g、海明斯434有机膨润土防沉剂1.5g，在常温下，将搅拌转速调到300转/分，搅拌至均匀，得到预混合物。

2.在上述预混合物中，继续加入中铬黄颜料1.3g、氧化铁黄颜料1.0g、柠檬黄颜料12.7g、2500目石粉填料30.0g，继续在常温、搅拌转速为300转/分，搅拌至均匀，得到油性混合物。

3.将捷德DP-108稳定剂0.2g与水9.8g混合成水乳化液10.0g，在上述油性混合物中，缓慢加入水乳化液10g，将搅拌转速提高至600转/分，搅拌15分钟后，再提高转速至1000转/分，充分搅拌，使水乳化液与油性混合物充分混合均匀，得到漆浆。

4.将上述漆浆转入至研磨设备中，研磨至细度小于等于60μm，得到合格漆浆。

5.往上述合格漆浆中，依次加入D-2000催干剂1.5g、异辛酸钴催干剂0.5g、甲乙酮肟防结皮剂0.3g和200#溶剂油5.0g，将搅拌转速降低到300转/分，搅拌均匀后，在25℃下用涂-6杯检测粘度在100s，即可得到本实施例的醇酸涂料。

6.成品包装。

三、醇酸涂料在生产中的应用

本发明制备的醇酸涂料，可以作为建筑涂料使用，在木器、金属等表面做装饰保护层。

将本实施例制备的醇酸涂料，用200#溶剂油稀释到60s，采用刷涂的方法，均匀涂覆在标准的马口铁板表面，形成厚度为23μm的漆膜，将其放入温度25℃，湿度51％的恒温恒湿环境，进行各项性能检测。

该漆膜的性能如下：

涂层颜色及外观：按照GB/T9761的规定进行检测，符合标准样板的要求，在色差范围内，漆膜平整光滑。

干燥时间：按照GB/T1728规定进行试验，检测结果表干时间3.5h，实干时间22h。

光泽：按照GB/T9754规定以60°角镜面光泽计进行，检测其光泽86%。

硬度：按照GB/T1730的规定进行检测，按标准测试方法进行摆杆阻尼试验，检测结果的硬度0.29。

VOC含量：按照GB18581-2009进行检测，VOC含量为270g/L。

实施例2

一、本实施例的醇酸涂料，配方为：同德AK6270醇酸树脂32.0g、石油树脂液8.0g、中铬黄颜料7.0g、大红粉颜料1.0g、1500目石粉填料35.0g、捷德923S分散剂0.2g、美国SD-1有机膨润土防沉剂0.1g、水乳化液12.0g、W-3000催干剂0.7g、异辛酸钴催干剂0.1g、甲乙酮肟防结皮剂0.1g和200#溶剂油1.0g。

其中：石油树脂液8g由无锡C5石油树脂6.0g与二甲苯2.0g按质量比3:1混合而成，水乳化液12.0g由石家庄金鱼STOK-RS3085稳定剂1.1g与水10.9g按质量比1：10混合而成。

二、醇酸涂料的制备方法，包括以下步骤：

1.先将无锡C5石油树脂6.0g与二甲苯2.0g混合成石油树脂8.0g，再将同德AK6270醇酸树脂32.0g、石油树脂液8.0g加入到配料罐，然后依次加入捷德923S分散剂0.2g、美国SD-1有机膨润土防沉剂0.1g，在常温下，将搅拌转速调到400转/分，搅拌至均匀，得到预混合物。

2.在上述预混合物中，继续加入中铬黄颜料7.0g、大红粉颜料1.0g、1500目石粉填料35.0g，继续在常温、搅拌转速为400转/分，搅拌至均匀制得油性混合物。

3.将石家庄金鱼STOK-RS3085稳定剂1.1g与水10.9g混合成水乳化液12.0g,在上述油性混合物中，缓慢加入混合成水乳化液12.0g，将搅拌转速提高至700转/分，搅拌10分钟后，再提高转速至1200转/分，搅拌至水乳化液与油性混合物混合均匀得到漆浆。

4.将上述漆浆转入研磨设备，研磨至细度小于等于60μm，得到合格漆浆。

5.往合格漆浆中加入W-3000催干剂0.7g、异辛酸钴催干剂0.1g、甲乙酮肟防结皮剂0.1g、200#溶剂油1.0g，将搅拌转速降低到400转/分，搅拌均匀后，在25℃下用涂-6杯检测粘度在140s即可。

6.成品包装。

三、醇酸涂料在生产中的应用

本发明制备的醇酸涂料，可以作为建筑涂料使用，在木器、金属等表面做装饰保护层。

将本实施例制备的醇酸涂料，用200#溶剂油稀释到50s，采用刷涂的方法，均匀涂覆在标准的马口铁板表面，形成厚度为20μm的漆膜，将其放入温度23℃，湿度50％的恒温恒湿环境，进行各项性能检测。

该漆膜的性能如下：

涂层颜色及外观：按照GB/T9761的规定进行检测，符合标准样板的要求，在色差范围内，漆膜平整光滑。

干燥时间：按照GB/T1728规定进行试验，检测结果表干时间3.5h，实干时间23h。

光泽：按照GB/T9754规定以60°角镜面光泽计进行，检测其光泽87%。

硬度：按照GB/T1730的规定进行检测，按标准测试方法进行摆杆阻尼试验，检测结果的硬度0.28。

VOC含量：按照GB18581-2009进行检测，VOC含量260g/L。

实施例3

一、本实施例的醇酸涂料，配方为：江门PJ3616醇酸树脂36.0g、石油树脂液10.0g、钛白粉颜料0.28g、中铬黄颜料1.85g、柠檬黄颜料7.87g、华兰颜料1.50g、5000目石粉填料38.0g、埃夫卡EFKA-5054分散剂0.6g、临安801有机膨润土防沉剂2.0g、水乳化液8.0g、D-2000催干剂0.8g、异辛酸钴催干剂0.4g、防结皮剂0.5g、200#溶剂油10.0g。

其中：石油树脂液10.0g由日本C5石油树脂5.0g与二甲苯5.0g按质量比1:1混合而成，水乳化液8.0g由上海聚糖CF-2008A稳定剂0.5g与水7.5g按质量比1:15混合而成。

二、本实施例的醇酸涂料的制备方法，包括以下步骤：

1.将日本C5石油树脂5.0g与二甲苯5.0g混合成石油树脂液10.0g，再将江门PJ3616醇酸树脂35.0g、石油树脂液10.0g加入配料罐，然后加入埃夫卡EFKA-5054分散剂0.5g、临安801有机膨润土防沉剂2.0g，在常温下，将搅拌转速调到500转/分，搅拌至均匀，得到预混合物。

2.在上述预混合物中，继续加入钛白粉颜料0.28g、中铬黄颜料1.85g、柠檬黄颜料7.87g、华兰颜料1.50g、5000目石粉填料38.0g，继续在常温、搅拌转速为500转/分，搅拌至均匀制得油性混合物。

3.上海聚糖CF-2008A稳定剂0.5g与水7.5g混合而成的水乳化液8.0g，在上述油性混合物中，缓慢加入水乳化液8.0g，将搅拌转速提高至800转/分，搅拌5分钟后，再提高转速至1500转/分，搅拌至水乳化液与油性混合物混合均匀得到漆浆。

4.将上述漆浆转入研磨设备，研磨至细度小于等于60μm，得到合格漆浆。

5.往合格漆浆中加入D-2000催干剂0.8g、异辛酸钴催干剂0.2g、防结皮剂0.5g、200#溶剂油10.0g，将搅拌转速降低到500转/分，搅拌均匀后，在25℃下用涂-6杯检测粘度在180s即可。

6.成品包装。

三、醇酸涂料在生产中的应用

本发明制备的醇酸涂料，可以作为建筑涂料使用，在木器、金属等表面做装饰保护层。

将本实施例制备的醇酸涂料，用200#溶剂油稀释到55s，采用刷涂的方法，均匀涂覆在标准的马口铁板表面，形成厚度为23μm的漆膜，将其放入温度21℃，湿度55％的恒温恒湿环境，进行各项性能检测。该漆膜的性能如下：

涂层颜色及外观：按照GB/T9761的规定进行检测，符合标准样板的要求，在色差范围内，漆膜平整光滑。

干燥时间：按照GB/T1728规定进行试验，检测结果表干时间4h，实干时间22h。

光泽：按照GB/T9754规定以60°角镜面光泽计进行，检测其光泽86%。

硬度：按照GB/T1730的规定进行检测，按标准测试方法进行摆杆阻尼试验，检测结果的硬度0.31。

VOC含量：按照GB18581-2009进行检测，VOC含量290g/L。

Claims (7)

1.一种醇酸涂料，其特征在于，按质量百分比计，由下述原料制备而成：32～40份醇酸树脂、8～12份石油树脂液、8～15份颜料、30～38份填料、0.2～1.0份分散剂、0.1～2.0份防沉剂、8～12份水乳化液、0.8～2.0份催干剂、0.1～0.5份防结皮剂、1～10份溶剂。

2.根据权利要求书1所述醇酸涂料，其特征在于，所述石油树脂液由石油树脂与二甲苯按质量比1:1～4:1混合而成，所述石油树脂为兰炼C5石油树脂、无锡C5石油树脂或日本C5石油树脂。

3.根据权利要求书1所述醇酸涂料，其特征在于，所述水乳化液由稳定剂与水按质量比1：50～1:15混合而成，所述稳定剂为捷德DP-108稳定剂、石家庄金鱼STOK-RS3085稳定剂或上海聚糖CF-2008A稳定剂。

4.根据权利要求书1所述醇酸涂料，其特征在于，所述醇酸树脂包括三木3370C醇酸树脂、同德AK6270醇酸树脂或江门PJ3616醇酸树脂。

5.根据权利要求书1所述醇酸涂料，其特征在于，所述颜料包括钛白粉、中铬黄、柠檬黄、氧化铁黄、大红粉或华兰，所述填料为1500～5000目的石粉。

6.根据权利要求书1所述醇酸涂料，其特征在于，所述分散剂为毕克BYK-183分散剂、捷德923S分散剂或埃夫卡EFKA-5054分散剂，所述防沉剂为海明斯434有机膨润土、美国SD-1有机膨润土或临安801有机膨润土，所述催干剂为D-2000催干剂、W-3000催干剂或异辛酸钴催干剂，所述防结皮剂为甲乙酮肟，所述溶剂为200#溶剂油。

7.根据权利要求书1所述醇酸涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A：将醇酸树脂、石油树脂液加入配料罐，然后加入分散剂、防沉剂，在常温下在将搅拌转速调到300～500转/分，搅拌至均匀，得到预混合物；

步骤B：在所述预混合物中加入颜料、填料，继续在常温下、搅拌转速300～500转/分条件下，搅拌至均匀，得到油性混合物；

步骤C：在所述油性混合物中缓慢加入水乳化液，将搅拌转速提高至600～800转/分，搅拌5～15分钟后，再提高转速至1000～1500转/分，使所述水乳化液与油性混合物充分混合均匀，得到漆浆；

步骤D：将所述漆浆转入至研磨设备，研磨至细度小于等于60μm，得到合格漆浆；

步骤E：往所述合格漆浆中，依次加入催干剂、防结皮剂、溶剂后，将搅拌转速降低到300～500转/分，搅拌均匀后，检测粘度在100～180s，即得到醇酸涂料。