CN104293134B - 水性高性能有色亮光涂料用树脂组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了水性高性能有色亮光涂料用树脂组合物及其制备方法，树脂组合物由30‑60%的水性蓖麻油改性醇酸树脂和40‑70%的水性丙烯酸树脂制备而成；其中，水性蓖麻油改性醇酸树脂主要由蓖麻油、三羟甲基丙烷、苯酐、偏苯三酸酐、防白水、正丁醇和二甲苯制备而成。水性丙烯酸树脂由溶剂、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、氨水和水制备而成。本发明，颜料易分散到10微米以下、并且贮存稳定。其制成的涂膜性能优异，加水稀释时漆膜光泽不降低。
Description
技术领域
本发明涉及水性高性能有色亮光涂料用树脂组合物和制备方法。
背景技术
卡车、运输车、农用车、货车车箱、机械设备、五金构件等金属表面的涂装所采用的涂料主要以溶剂型涂料为主。溶剂型涂料不仅对环境造成严重污染，而且生产不安全，对员工健康也有一定的伤害。所以以上工件的涂装势必需要水性化。
目前，性能和溶剂型烤漆相当的水性烤漆存在以下问题：1、烘烤温度偏高，至少160℃ 以上，浪费能源；2、由于国内水性树脂发展比较晚，主要依赖进口，所做的水性烤漆成本比较高；3、亮光实色漆光泽不够高，需要罩光才能达到要求；4、一般的水性烤漆用水稀释时，光泽不稳定，光泽往往会降低很多。
针对上述缺陷，申请人在2013年12月19日提出过水性汽车烤漆及其制备方法和使用方法的专利申请，在该专利申请中记载了将水性蓖麻油改性醇酸树脂和水性丙烯酸树脂混合使用的技术方案，但该技术方案对应的烤漆的分散性能和存储性能有待提高。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种水性高性能有色亮光涂料用树脂组合物，利用本发明的树脂组合物，能制备水性亮光实色烤漆和水性双组分亮光实色漆，颜料易分散到10微米以下、并且贮存稳定。其制成的涂膜性能优异，附着力为0级、柔韧性为1mm、耐候性极佳、丰满度高、色泽鲜艳，具有优秀的保护性能和装饰性能。加水稀释时漆膜光泽不降低。
本发明的第二目的是提供一种水性高性能有色亮光涂料用树脂组合物的制备方法，利用该制备方法制备得到的树脂组合物，能制备水性亮光实色烤漆和水性双组分亮光实色漆，颜料易分散到10微米以下、并且贮存稳定。其制成的涂膜性能优异，附着力为0级、柔韧性为1mm、耐候性极佳、丰满度高、色泽鲜艳，具有优秀的保护性能和装饰性能。加水稀释时漆膜光泽不降低。
本发明的第三目的是提供一种水性蓖麻油改性醇酸树脂，本发明的水性蓖麻油改性醇酸树脂与本发明的水性丙烯酸树脂混合，能制备水性亮光实色烤漆和水性双组分亮光实色漆，颜料易分散到10微米以下、并且贮存稳定。其制成的涂膜性能优异，附着力为0级、柔韧性为1mm、耐候性极佳、丰满度高、色泽鲜艳，具有优秀的保护性能和装饰性能。加水稀释时漆膜光泽不降低。
本发明的第四目的是提供一种水性蓖麻油改性醇酸树脂的制备方法，利用本发明的制备方法制备得到的水性蓖麻油改性醇酸树脂与本发明的水性丙烯酸树脂混合，能制备水性亮光实色烤漆和水性双组分亮光实色漆，颜料易分散到10微米以下、并且贮存稳定。其制成的涂膜性能优异，附着力为0级、柔韧性为1mm、耐候性极佳、丰满度高、色泽鲜艳，具有优秀的保护性能和装饰性能。加水稀释时漆膜光泽不降低。
本发明的第五目的是提供一种水性丙烯酸树脂，本发明的水性丙烯酸树脂与本发明的水性蓖麻油改性醇酸树脂混合，能制备水性亮光实色烤漆和水性双组分亮光实色漆，颜料易分散到10微米以下、并且贮存稳定。其制成的涂膜性能优异，附着力为0级、柔韧性为1mm、耐候性极佳、丰满度高、色泽鲜艳，具有优秀的保护性能和装饰性能。加水稀释时漆膜光泽不降低。
本发明的第六目的是提供一种水性丙烯酸树脂的制备方法，利用本发明的制备方法制备得到的水性丙烯酸树脂与本发明的水性蓖麻油改性醇酸树脂混合，能制备水性亮光实色烤漆和水性双组分亮光实色漆，颜料易分散到10微米以下、并且贮存稳定。其制成的涂膜性能优异，附着力为0级、柔韧性为1mm、耐候性极佳、丰满度高、色泽鲜艳，具有优秀的保护性能和装饰性能。加水稀释时漆膜光泽不降低。
为达到上述第一目的，水性高性能有色亮光涂料用树脂组合物，由30-60%的水性蓖麻油改性醇酸树脂和40-70%的水性丙烯酸树脂组成；其中，
水性蓖麻油改性醇酸树脂由以下原料制备而成：
蓖麻油 23-35%
三羟甲基丙烷 16-27%
苯酐 20-31%
偏苯三酸酐 1.5-5.5%
防白水 8-15%
正丁醇 3-10%
二甲苯 1.5-5.5%
水性丙烯酸树脂由以下原料制备而成：
溶剂 3.8-13.8%
甲基丙烯酸甲酯 8-25%
丙烯酸丁酯 3.5-14%
苯乙烯 1-6%
甲基丙烯酸羟乙酯 6-20%
丙烯酸 0.5-3%
过氧化苯甲酰 0.2-1.7%
过氧化苯甲酸叔丁酯 0.1-1%
氨水 0.5-2.5%
水 25-61%
以上百分比均为重量百分比。
为达到上述第二目的，水性高性能有色亮光涂料用树脂组合物的制备方法，将30-60%的水性蓖麻油改性醇酸树脂和40-70%的水性丙烯酸树脂混合均匀；
其中，水性蓖麻油改性醇酸树脂的制备方法是：将反应釜清洗干净，按顺序在反应釜中投入23-35%的蓖麻油、16-27%的三羟甲基丙烷和20-31%的苯酐，用1.5-5.5%的二甲苯冲洗反应釜的管道，将反应釜中的溶液逐渐升温至200~210℃保温1.5-2.5h, 然后在210~220℃保温1.2-2h直至酸价在20~22 mgKOH/g，一次性分完回流水， 然后 将反应釜中的溶液升温至220~230℃反应0.5-1.5h至酸价≤18mgKOH/g，将反应釜中的溶液快速降温至175-185℃后加入1.5-5.5%的偏苯三酸酐，在180~190℃保温30~60min至酸价40~45mgKOH/g时降温至135-145℃，加入8-15%的防白水搅拌均匀，在115-125℃时加入3-10%的正丁醇搅拌35-45min，然后降至常温后过滤出料；最后加入DMEA和一定量的水中和，将PH值调整到7.5~8.5；
水性丙烯酸树脂的制备方法是：
（1）在四口烧瓶中加入3-11%的溶剂，升温至115-125℃；
（2）加入8-18%的甲基丙烯酸甲酯、3-11%的丙烯酸丁酯、1-6%的苯乙烯、5-15%的甲基丙烯酸羟乙酯、0.4-1.4%的溶剂和0.2-1.7%过氧化苯甲酰混合溶液的15%，在115-125℃反应0.2-0.8h；
（3）滴加剩余上述混合溶液，在2-3h内加完；
（4）继续滴加0-7%的甲基丙烯酸甲酯、0.5-3%丙烯酸丁酯、1-5%的甲基丙烯酸羟乙酯、0.5-3%的丙烯酸、0.4-1.4%的溶剂、0.1-1%的过氧化苯甲酸叔丁酯的混合溶液，在1.8-2.2 h 内加完，滴加过程中四口烧瓶内温度保持在120℃～130℃之间 ；
（5）滴加完成后在120℃～130℃反应2.5-3.5h；
（6）降温至100℃，出料；
（7）在高速搅拌下，缓慢加入0.5-2.5%的氨水和2-10%的水的混合溶液中和，加完后高速搅拌15～20min；
（8）在高速搅拌下，缓慢加入23-51%的水，加完后高速搅拌25-35min，得到水性丙烯酸树脂；
以上的百分比均为重量百分比。
为达到上述第三目的，一种水性蓖麻油改性醇酸树脂，按重量百分比计，由以下原料制备而成：
蓖麻油 23-35%
三羟甲基丙烷 16-27%
苯酐 20-31%
偏苯三酸酐 1.5-5.5%
防白水 8-15%
正丁醇 3-10%
二甲苯 1.5-5.5%。
为达到上述第四目的，一种水性蓖麻油改性醇酸树脂的制备方法为，将反应釜清洗干净，按顺序在反应釜中投入23-35%的蓖麻油、16-27%的三羟甲基丙烷和20-31%的苯酐，用1.5-5.5%的二甲苯冲洗反应釜的管道，将反应釜中的溶液逐渐升温至200~210℃保温1.5-2.5h, 然后在210~220℃保温1.2-2h直至酸价在20~22 mgKOH/g，一次性分完回流水，然后 将反应釜中的溶液升温至220~230℃反应0.5-1.5h至酸价≤18mgKOH/g，将反应釜中的溶液快速降温至175-185℃后加入1.5-5.5%的偏苯三酸酐，在180~190℃保温30~60min至酸价40~45mgKOH/g时降温至135-145℃，加入8-15%的防白水搅拌均匀，在115-125℃时加入3-10%的正丁醇搅拌35-45min，然后降至常温后过滤出料；最后加入DMEA和一定量的水中和，将PH值调整到7.5~8.5；以上百分比均为重量百分比。
为达到上述第五目的，一种水性丙烯酸树脂，按重量百分比计，由以下原料制备而成：
溶剂 3.8-13.8%
甲基丙烯酸甲酯 8-25%
丙烯酸丁酯 3.5-14%
苯乙烯 1-6%
甲基丙烯酸羟乙酯 6-20%
丙烯酸 0.5-3%
过氧化苯甲酰 0.2-1.7%
过氧化苯甲酸叔丁酯 0.1-1%
氨水 0.5-2.5%
水 25-61%。
为达到上述第六目的，一种水性丙烯酸树脂的制备方法，包括如下步骤，
（1）在四口烧瓶中加入3-11%的溶剂，升温至115-125℃；
（2）加入8-18%的甲基丙烯酸甲酯、3-11%的丙烯酸丁酯、1-6%的苯乙烯、5-15%的甲基丙烯酸羟乙酯、0.4-1.4%的溶剂和0.2-1.7%过氧化苯甲酰混合溶液的15%，在115-125℃反应0.2-0.8h；
（3）滴加剩余上述混合溶液，在2-3h内加完；
（4）继续滴加0-7%的甲基丙烯酸甲酯、0.5-3%丙烯酸丁酯、1-5%的甲基丙烯酸羟乙酯、0.5-3%的丙烯酸、0.4-1.4%的溶剂、0.1-1%的过氧化苯甲酸叔丁酯的混合溶液，在1.8-2.2 h 内加完，滴加过程中四口烧瓶内温度保持在120℃～130℃之间 ；
（5）滴加完成后在120℃～130℃反应2.5-3.5h；
（6）降温至100℃，出料；
（7）在高速搅拌下，缓慢加入0.5-2.5%的氨水和2-10%的水的混合溶液中和，加完后高速搅拌15～20min；
（8）在高速搅拌下，缓慢加入23-51%的水，加完后高速搅拌25-35min，得到水性丙烯酸树脂；
以上的百分比均为重量百分比。
本发明的有益效果是：
（1）本发明中的水性蓖麻油改性醇酸树脂对颜料具有优异润湿性能，可以做为如金红石钛白粉、碳黑、酞菁兰、酞菁绿、群青、进口钼铬橙、进口铬黄、有机颜料F5RK、HR、PRL、HG等等颜料的载体，用来制作水性色浆，能将颜料分散成粒径小于10微米的色浆，且贮存稳定不返粗。用其制成的水性色浆成本比较低，具有很强的竞争力。 同时，由于水性蓖麻油改性醇酸树脂的润湿性很强，水性染料能完全溶解于其中，不易析出，颜色比较均匀，具有高着色率、高色牢度、高重现性等特点。其涂膜不易发生褪色，发花等弊病。
（2）本发明中的水性蓖麻油改性醇酸树脂和水性丙烯酸两种树脂相溶性极好，用本发明的水性蓖麻油改性醇酸树脂制备成的色浆与本发明的水性丙烯酸树脂搭配使用，所制备的水性亮光实色烤漆和水性双组分亮光实色漆贮存稳定性好，不会沉淀返粗。且其制成的涂膜不但流平性好，丰满度佳，而且光泽度高，鲜映性好，不需要罩光就能满足许多涂装的光泽要求，从而减少了一道工艺，为客户节约了时间和人力物力，降低了生产成本。
（3）本发明中的水性蓖麻油改性醇酸和水性丙烯酸两种树脂搭配使用，所制备的水性亮光涂料用水稀释时，不会像其他水性漆加水时光泽会降低，而是保持稳定，甚至有时会升高1-2度。
（4）本发明中的水性蓖麻油改性醇酸和水性丙烯酸两种树脂搭配使用，所制备的水性亮光实色烤漆，可低温烘烤，130-140℃烘烤30分钟漆膜就可具有好的综合性能。
（5）本发明中的水性蓖麻油改性醇酸和水性丙烯酸两种树脂搭配使用，所制备的水性双组分亮光实色漆，不但性能上完全能达到相应油性聚氨酯漆的要求，而且由于水性固化剂采用的是不黄变的水性聚异氰酸酯，所以用其制备的水性双组分亮光实色漆的漆膜具有优异的耐黄变性、耐候性及保色保光性。
（6）本发明中的水性蓖麻油改性醇酸和水性丙烯酸两种树脂搭配使用，所制备的水性双组分亮光透明清漆，不但光泽高、 丰满度好，而且柔韧性极佳，具有很强的抗深冲能力。
（7）利用本发明中的水性蓖麻油改性醇酸和水性丙烯酸两种树脂搭配使用，所制备的水性亮光实色烤漆和水性双组分亮光实色漆由于以去离子水为介质，因此，清洗简单，使用的工具简单；贮存、运输和使用过程中防火安全措施简单，防毒健康措施简单，无毒、无味对人体不会造成危害。由于以去离子水为介质，避免或者大大减少了含碳有机溶剂，比如二甲苯、甲苯、三甲苯、环己酮、200#汽油、醋酸乙酯、醋酸丁酯等等在大气中的排放，也就是大大减少了碳排放，既减少大气污染，又节省了大量资源。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
水性高性能有色亮光涂料用树脂组合物由30-60%的水性蓖麻油改性醇酸树脂和40-70%的水性丙烯酸树脂组成；其中，水性蓖麻油改性醇酸树脂主要由23-35%蓖麻油、16-27%三羟甲基丙烷、20-31%苯酐、1.5-5.5%偏苯三酸酐、8-15%防白水、3-10%正丁醇和1.5-5.5%二甲苯制备而成。水性丙烯酸树脂由3.8-13.8%溶剂、8-25%甲基丙烯酸甲酯、3.5-14%丙烯酸丁酯、1-6%苯乙烯、6-20%甲基丙烯酸羟乙酯、0.5-3%丙烯酸、0.2-1.7%过氧化苯甲酰、0.1-1%过氧化苯甲酸叔丁酯、0.5-2.5%氨水和25-61%水制备而成。所述的溶剂为丙二醇甲醚、丙二醇乙醚或二丙二醇甲醚。在本发明中，百分比均为重量百分比。
实施例1。
水性蓖麻油改性醇酸树脂的制备方法是：将反应釜清洗干净，按顺序在反应釜中投入23%的蓖麻油、27%的三羟甲基丙烷和31%的苯酐，用1.5%的二甲苯冲洗反应釜的管道，将反应釜中的溶液逐渐升温至200~210℃保温2h, 然后在210~220℃保温1.5h直至酸价在20~22 mgKOH/g，一次性分完回流水，即不让其有回流， 然后将反应釜中的溶液升温至220~230℃反应1h至酸价≤18mgKOH/g，将反应釜中的溶液快速降温至180℃后加入5.5%的偏苯三酸酐，在180~190℃保温30~60min至酸价40~45mgKOH/g时降温至140℃，加入9%的防白水搅拌均匀，在120℃时加入3%的正丁醇搅拌40min，然后降至常温后过滤出料；最后加入DMEA和一定量的水中和，将PH值调整到7.5~8.5。
实施例2。
水性蓖麻油改性醇酸树脂的制备方法是：将反应釜清洗干净，按顺序在反应釜中投入35%的蓖麻油、16%的三羟甲基丙烷和20%的苯酐，用5.5%的二甲苯冲洗反应釜的管道，将反应釜中的溶液逐渐升温至200~210℃保温1.5h, 然后在210~220℃保温1.2h直至酸价在20~22 mgKOH/g，一次性分完回流水，即不让其有回流， 然后将反应釜中的溶液升温至220~230℃反应0.5h至酸价≤18mgKOH/g，将反应釜中的溶液快速降温至185℃后加入1.5%的偏苯三酸酐，在180~190℃保温30~60min至酸价40~45mgKOH/g时降温至135℃，加入12%的防白水搅拌均匀，在115℃时加入10%的正丁醇搅拌35min，然后降至常温后过滤出料；最后加入DMEA和一定量的水中和，将PH值调整到7.5~8.5。
实施例3。
水性蓖麻油改性醇酸树脂的制备方法是：将反应釜清洗干净，按顺序在反应釜中投入30%的蓖麻油、20%的三羟甲基丙烷和25%的苯酐，用5%的二甲苯冲洗反应釜的管道，将反应釜中的溶液逐渐升温至200~210℃保温2.5h, 然后在210~220℃保温2h直至酸价在20~22 mgKOH/g，一次性分完回流水，即不让其有回流， 然后将反应釜中的溶液升温至220~230℃反应1.5h至酸价≤18mgKOH/g，将反应釜中的溶液快速降温至175℃后加入3%的偏苯三酸酐，在180~190℃保温30~60min至酸价40~45mgKOH/g时降温至145℃，加入8%的防白水搅拌均匀，在125℃时加入9%的正丁醇搅拌35min，然后降至常温后过滤出料；最后加入DMEA和一定量的水中和，将PH值调整到7.5~8.5。
实施例4。
水性蓖麻油改性醇酸树脂的制备方法是：将反应釜清洗干净，按顺序在反应釜中投入26%的蓖麻油、25%的三羟甲基丙烷和23%的苯酐，用3%的二甲苯冲洗反应釜的管道，将反应釜中的溶液逐渐升温至200~210℃保温2h, 然后在210~220℃保温1.5h直至酸价在20~22 mgKOH/g，一次性分完回流水，即不让其有回流， 然后将反应釜中的溶液升温至220~230℃反应1h至酸价≤18mgKOH/g，将反应釜中的溶液快速降温至180℃后加入4%的偏苯三酸酐，在180~190℃保温30~60min至酸价40~45mgKOH/g时降温至140℃，加入15%的防白水搅拌均匀，在120℃时加入4%的正丁醇搅拌40min，然后降至常温后过滤出料；最后加入DMEA和一定量的水中和，将PH值调整到7.5~8.5。
实施例5。
水性丙烯酸树脂的制备方法是。
（1）在四口烧瓶中加入3%的溶剂，升温至120℃。
（2）加入18%的甲基丙烯酸甲酯（MMA）、3%的丙烯酸丁酯（BA）、1%的苯乙烯（St）、5%的甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、0.4%的溶剂和0.2%过氧化苯甲酰（BPO）混合溶液的15%，在115-125℃反应0.5h。
（3）滴加剩余上述混合溶液，在2.5h内加完。
（4）继续滴加7%的甲基丙烯酸甲酯（MMA）、0.5%丙烯酸丁酯（BA）、1%的甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、0.5%的丙烯酸（AA）、0.4%的溶剂、0.1%的过氧化苯甲酸叔丁酯（TBPB）的混合溶液，在2 h 内加完，滴加过程中四口烧瓶内温度保持在120℃～130℃之间 。
（5）滴加完成后在120℃～130℃反应3h。
（6）降温至100℃，出料。
（7）在高速搅拌下，缓慢加入0.5%的氨水和9.4%的水的混合溶液中和，加完后高速搅拌15～20min。
（8）在高速搅拌下，缓慢加入50%的水，加完后高速搅拌25-35min，得到水性丙烯酸树脂。
实施例6。
水性丙烯酸树脂的制备方法是。
（1）在四口烧瓶中加入11%的溶剂，升温至115℃。
（2）加入8%的甲基丙烯酸甲酯（MMA）、11%的丙烯酸丁酯（BA）、6%的苯乙烯（St）、15%的甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、1.4%的溶剂和1.7%过氧化苯甲酰（BPO）混合溶液的15%，在115-125℃反应0.2h。
（3）滴加剩余上述混合溶液，在2h内加完。
（4）继续滴加3%丙烯酸丁酯（BA）、5%的甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、3%的丙烯酸（AA）、1.4%的溶剂、1.7%的过氧化苯甲酸叔丁酯（TBPB）的混合溶液，在1.8 h 内加完，滴加过程中四口烧瓶内温度保持在120℃～130℃之间 。
（5）滴加完成后在120℃～130℃反应2.5h。
（6）降温至100℃，出料。
（7）在高速搅拌下，缓慢加入2.5%的氨水和5%的水的混合溶液中和，加完后高速搅拌15～20min。
（8）在高速搅拌下，缓慢加入25%的水，加完后高速搅拌25-35min，得到水性丙烯酸树脂。
实施例7。
水性丙烯酸树脂的制备方法是。
（1）在四口烧瓶中加入6%的溶剂，升温至125℃。
（2）加入15%的甲基丙烯酸甲酯（MMA）、10%的丙烯酸丁酯（BA）、6%的苯乙烯（St）、15%的甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、1%的溶剂和1.7%过氧化苯甲酰（BPO）混合溶液的15%，在115-125℃反应0.8h。
（3）滴加剩余上述混合溶液，在3h内加完。
（4）继续滴加5%的甲基丙烯酸甲酯（MMA）、2.8%丙烯酸丁酯（BA）、5%的甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、3%的丙烯酸（AA）、1%的溶剂、1%的过氧化苯甲酸叔丁酯（TBPB）的混合溶液，在2.2 h 内加完，滴加过程中四口烧瓶内温度保持在120℃～130℃之间 。
（5）滴加完成后在120℃～130℃反应3.5h。
（6）降温至100℃，出料。
（7）在高速搅拌下，缓慢加入2.5%的氨水和2%的水的混合溶液中和，加完后高速搅拌15～20min。
（8）在高速搅拌下，缓慢加入23%的水，加完后高速搅拌25-35min，得到水性丙烯酸树脂。
实施例8。
水性丙烯酸树脂的制备方法是。
（1）在四口烧瓶中加入4%的溶剂，升温至120℃。
（2）加入10%的甲基丙烯酸甲酯（MMA）、5%的丙烯酸丁酯（BA）、2.5%的苯乙烯（St）、7%的甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、0.5%的溶剂和1%过氧化苯甲酰（BPO）混合溶液的15%，在115-125℃反应0.5h。
（3）滴加剩余上述混合溶液，在2.5h内加完。
（4）继续滴加2%的甲基丙烯酸甲酯（MMA）、2%丙烯酸丁酯（BA）、1%的甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、1.5%的丙烯酸（AA）、0.5%的溶剂、0.5%的过氧化苯甲酸叔丁酯（TBPB）的混合溶液，在2 h 内加完，滴加过程中四口烧瓶内温度保持在120℃～130℃之间 。
（5）滴加完成后在120℃～130℃反应3h。
（6）降温至100℃，出料。
（7）在高速搅拌下，缓慢加入1.5%的氨水和10%的水的混合溶液中和，加完后高速搅拌15～20min。
（8）在高速搅拌下，缓慢加入51%的水，加完后高速搅拌25-35min，得到水性丙烯酸树脂。
实施例9。
将30%的通过实施例1制备得到的水性蓖麻油改性醇酸树脂和70%的通过实施例5制备得到的水性丙烯酸树脂混合均匀。
实施例10。
将60%的通过实施例2制备得到的水性蓖麻油改性醇酸树脂和40%的通过实施例6制备得到的水性丙烯酸树脂混合均匀。
实施例11。
将50%的通过实施例3制备得到的水性蓖麻油改性醇酸树脂和50%的通过实施例7制备得到的水性丙烯酸树脂混合均匀。
实施例12。
将40%的通过实施例4制备得到的水性蓖麻油改性醇酸树脂和60%的通过实施例8制备得到的水性丙烯酸树脂混合均匀。
以下是通过实验得到的数据。
表1为用上述两种树脂制备的水性亮光实色烤漆和水性双组分亮光实色漆涂装到马口铁板上形成涂膜后物理性能的测试结果。
表1
表2为用上述两种树脂制备的水性亮光实色烤漆和水性双组分亮光实色漆涂装到马口铁板上形成涂膜后物理性能的测试结果。
表2
表3为用上述两种树脂制备的水性亮光实色烤漆和水性双组分亮光实色漆涂装到马口铁板上形成涂膜后物理性能的测试结果。
表3
本发明的有益效果是：
（1）本发明中的水性蓖麻油改性醇酸树脂对颜料具有优异润湿性能，可以做为如金红石钛白粉、碳黑、酞菁兰、酞菁绿、群青、进口钼铬橙、进口铬黄、有机颜料F5RK、HR、PRL、HG等等颜料的载体，用来制作水性色浆，能将颜料分散成粒径小于10微米的色浆，且贮存稳定不返粗。用其制成的水性色浆成本比较低，具有很强的竞争力。 同时，由于水性蓖麻油改性醇酸树脂的润湿性很强，水性染料能完全溶解于其中，不易析出，颜色比较均匀，具有高着色率、高色牢度、高重现性等特点。其涂膜不易发生褪色，发花等弊病。
（2）本发明中的水性蓖麻油改性醇酸树脂和水性丙烯酸两种树脂相溶性极好，用本发明的水性蓖麻油改性醇酸树脂制备成的色浆与本发明的水性丙烯酸树脂搭配使用，所制备的水性亮光实色烤漆和水性双组分亮光实色漆贮存稳定性好，不会沉淀返粗。且其制成的涂膜不但流平性好，丰满度佳，而且光泽度高，鲜映性好，不需要罩光就能满足许多涂装的光泽要求，从而减少了一道工艺，为客户节约了时间和人力物力，降低了生产成本。
（3）本发明中的水性蓖麻油改性醇酸和水性丙烯酸两种树脂搭配使用，所制备的水性亮光涂料用水稀释时，不会像其他水性漆加水时光泽会降低，而是保持稳定，甚至有时会升高1-2度。
（4）本发明中的水性蓖麻油改性醇酸和水性丙烯酸两种树脂搭配使用，所制备的水性亮光实色烤漆，可低温烘烤，130-140℃烘烤30分钟漆膜就可具有好的综合性能。
（5）本发明中的水性蓖麻油改性醇酸和水性丙烯酸两种树脂搭配使用，所制备的水性双组分亮光实色漆，不但性能上完全能达到相应油性聚氨酯漆的要求，而且由于水性固化剂采用的是不黄变的水性聚异氰酸酯，所以用其制备的水性双组分亮光实色漆的漆膜具有优异的耐黄变性、耐候性及保色保光性。
（6）本发明中的水性蓖麻油改性醇酸和水性丙烯酸两种树脂搭配使用，所制备的水性双组分亮光透明清漆，不但光泽高、 丰满度好，而且柔韧性极佳，具有很强的抗深冲能力。
（7）利用本发明中的水性蓖麻油改性醇酸和水性丙烯酸两种树脂搭配使用，所制备的水性亮光实色烤漆和水性双组分亮光实色漆由于以去离子水为介质，因此，清洗简单，使用的工具简单；贮存、运输和使用过程中防火安全措施简单，防毒健康措施简单，无毒、无味对人体不会造成危害。由于以去离子水为介质，避免或者大大减少了含碳有机溶剂，比如二甲苯、甲苯、三甲苯、环己酮、200#汽油、醋酸乙酯、醋酸丁酯等等在大气中的排放，也就是大大减少了碳排放，既减少大气污染，又节省了大量资源。
Claims (3)
1.水性高性能有色亮光涂料用树脂组合物的制备方法，其特征在于：将30-60%的水性蓖麻油改性醇酸树脂和40-70%的水性丙烯酸树脂混合均匀；
其中，水性蓖麻油改性醇酸树脂的制备方法是：将反应釜清洗干净，按顺序在反应釜中投入23-35%的蓖麻油、16-27%的三羟甲基丙烷和20-31%的苯酐，用1.5-5.5%的二甲苯冲洗反应釜的管道，将反应釜中的溶液逐渐升温至200~210℃保温1.5-2.5h, 然后在210~220℃保温1.2-2h直至酸价在20~22 mgKOH/g，一次性分完回流水， 然后 将反应釜中的溶液升温至220~230℃反应0.5-1.5h至酸价≤18mgKOH/g，将反应釜中的溶液快速降温至175-185℃后加入1.5-5.5%的偏苯三酸酐，在180~190℃保温30~60min至酸价40~45mgKOH/g时降温至135-145℃，加入8-15%的防白水搅拌均匀，在115-125℃时加入3-10%的正丁醇搅拌35-45min，然后降至常温后过滤出料；最后加入DMEA和一定量的水中和，将PH值调整到7.5~8.5；
水性丙烯酸树脂的制备方法是：
（1）在四口烧瓶中加入3-11%的溶剂，升温至115-125℃；
（2）加入8-18%的甲基丙烯酸甲酯、3-11%的丙烯酸丁酯、1-6%的苯乙烯、5-15%的甲基丙烯酸羟乙酯、0.4-1.4%的溶剂和0.2-1.7%过氧化苯甲酰混合溶液的15%，在115-125℃反应0.2-0.8h；
（3）滴加剩余上述混合溶液，在2-3h内加完；
（4）继续滴加0-7%的甲基丙烯酸甲酯、0.5-3%丙烯酸丁酯、1-5%的甲基丙烯酸羟乙酯、0.5-3%的丙烯酸、0.4-1.4%的溶剂、0.1-1%的过氧化苯甲酸叔丁酯的混合溶液，在1.8-2.2h 内加完，滴加过程中四口烧瓶内温度保持在120℃～130℃之间 ；
（5）滴加完成后在120℃～130℃反应2.5-3.5h；
（6）降温至100℃，出料；
（7）在高速搅拌下，缓慢加入0.5-2.5%的氨水和2-10%的水的混合溶液中和，加完后高速搅拌15～20min；
（8）在高速搅拌下，缓慢加入23-51%的水，加完后高速搅拌25-35min，得到水性丙烯酸树脂；
以上的百分比均为重量百分比。
2.一种水性蓖麻油改性醇酸树脂的制备方法，其特征在于：将反应釜清洗干净，按顺序在反应釜中投入23-35%的蓖麻油、16-27%的三羟甲基丙烷和20-31%的苯酐，用1.5-5.5%的二甲苯冲洗反应釜的管道，将反应釜中的溶液逐渐升温至200~210℃保温1.5-2.5h, 然后在210~220℃保温1.2-2h直至酸价在20~22 mgKOH/g，一次性分完回流水， 然后 将反应釜中的溶液升温至220~230℃反应0.5-1.5h至酸价≤18mgKOH/g，将反应釜中的溶液快速降温至175-185℃后加入1.5-5.5%的偏苯三酸酐，在180~190℃保温30~60min至酸价40~45mgKOH/g时降温至135-145℃，加入8-15%的防白水搅拌均匀，在115-125℃时加入3-10%的正丁醇搅拌35-45min，然后降至常温后过滤出料；最后加入DMEA和一定量的水中和，将PH值调整到7.5~8.5；以上百分比均为重量百分比。
3.一种水性丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤，
（1）在四口烧瓶中加入3-11%的溶剂，升温至115-125℃；
（2）加入8-18%的甲基丙烯酸甲酯、3-11%的丙烯酸丁酯、1-6%的苯乙烯、5-15%的甲基丙烯酸羟乙酯、0.4-1.4%的溶剂和0.2-1.7%过氧化苯甲酰混合溶液的15%，在115-125℃反应0.2-0.8h；
（3）滴加剩余上述混合溶液，在2-3h内加完；
（4）继续滴加0-7%的甲基丙烯酸甲酯、0.5-3%丙烯酸丁酯、1-5%的甲基丙烯酸羟乙酯、0.5-3%的丙烯酸、0.4-1.4%的溶剂、0.1-1%的过氧化苯甲酸叔丁酯的混合溶液，在1.8-2.2h 内加完，滴加过程中四口烧瓶内温度保持在120℃～130℃之间 ；
（5）滴加完成后在120℃～130℃反应2.5-3.5h；
（6）降温至100℃，出料；
（7）在高速搅拌下，缓慢加入0.5-2.5%的氨水和2-10%的水的混合溶液中和，加完后高速搅拌15～20min；
（8）在高速搅拌下，缓慢加入23-51%的水，加完后高速搅拌25-35min，得到水性丙烯酸树脂；
以上的百分比均为重量百分比。
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