CN104893519A

CN104893519A - 一种改性水性醇酸树脂涂料

Info

Publication number: CN104893519A
Application number: CN201510237537.4A
Authority: CN
Inventors: 范伟
Original assignee: Add Some Points Chemical Co Ltd In Guangde
Current assignee: Add Some Points Chemical Co Ltd In Guangde
Priority date: 2015-05-11
Filing date: 2015-05-11
Publication date: 2015-09-09

Abstract

本发明公开了一种改性水性醇酸树脂涂料，其原料按重量份包括：丙烯酸改性水性醇酸树脂70-85份、水性环氧树脂10-25份、纳米硅溶胶10-25份、氨基树脂2-5份、金红石型钛白粉2-5份、纳米碳酸钙2-6份、纳米二氧化钛1-4份、氧化铝2-5份、纳米氧化铁2-6份、纳米银0.1-0.5份、聚乙二醇0.3-1份、丙二醇甲醚0.1-0.5份、乙二醇丁醚0.2-1份、三乙醇胺0.5-1.5份、苯并三氮唑0.1-0.5份、分散剂0.05-0.5份、消泡剂0.1-0.8份、催干剂1-4份、硅烷偶联剂1-3份、水20-50份。本发明所述改性水性醇酸树脂涂料，其硬度高、抗冲击性、耐水性、耐腐蚀性和抗菌性优异。

Description

一种改性水性醇酸树脂涂料

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种改性水性醇酸树脂涂料。

背景技术

涂料是国民生产、经济各部门不可或缺的材料，广泛应用于建筑物、工业制品的装饰以及各类五金件和交通工具的防腐涂装保护。醇酸树脂涂料具有原料价廉易得、涂膜附着力好、光亮、丰满、对颜料润湿性能好等优点，且具有良好的施工性，在传统涂料领域一直占有相当的比重，但是传统的醇酸树脂涂料中含有大量的有机溶剂，使用时还常加入有机溶剂稀释，这些有机溶剂在施工时挥发到大气中，对人体和生态环境产生严重影响；另外，醇酸树脂涂料的硬度、耐水性和耐腐蚀性欠佳，需要进行改性。因此，开发一种环境友好型的水性醇酸树脂涂料同时提高涂膜的硬度、耐水性和抗腐蚀性是目前亟待解决的问题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种改性水性醇酸树脂涂料，其硬度高、抗冲击性好、耐水性、耐腐蚀性和抗菌性能优异。

本发明提出的一种改性水性醇酸树脂涂料，其原料按重量份包括以下组分：丙烯酸改性水性醇酸树脂70-85份、水性环氧树脂10-25份、纳米硅溶胶10-25份、氨基树脂2-5份、金红石型钛白粉2-5份、纳米碳酸钙2-6份、纳米二氧化钛1-4份、氧化铝2-5份、纳米氧化铁2-6份、纳米银0.1-0.5份、聚乙二醇0.3-1份、丙二醇甲醚0.1-0.5份、乙二醇丁醚0.2-1份、三乙醇胺0.5-1.5份、苯并三氮唑0.1-0.5份、分散剂0.05-0.5份、消泡剂0.1-0.8份、催干剂1-4份、硅烷偶联剂1-3份、水20-50份。

优选地，其原料中，丙烯酸改性水性醇酸树脂、水性环氧树脂、纳米硅溶胶、氨基树脂的重量比为75-83：13-23：14-22：3-5。

优选地，其原料中，金红石型钛白粉、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、氧化铝、纳米氧化铁、纳米银的重量比为2.6-4.5：3-6：2-3.4：3-4.5：3-5.6：0.2-0.4。

优选地，其原料中，聚乙二醇、丙二醇甲醚、乙二醇丁醚、三乙醇胺的重量比为0.4-0.9：0.2-0.5：0.3-0.8：0.7-1.3。

优选地，其原料按重量份包括以下组分：丙烯酸改性水性醇酸树脂78-80份、水性环氧树脂18-20份、纳米硅溶胶19-21份、氨基树脂3.8-4.2份、金红石型钛白粉3-4份、纳米碳酸钙4-4.6份、纳米二氧化钛3-3.3份、氧化铝3.5-4份、纳米氧化铁4.5-5份、纳米银0.3-0.35份、聚乙二醇0.6-0.9份、丙二醇甲醚0.3-0.45份、乙二醇丁醚0.5-0.6份、三乙醇胺0.9-1.2份、苯并三氮唑0.3-0.45份、分散剂0.3-0.45份、消泡剂0.6-0.8份、催干剂3-4份、硅烷偶联剂2.2-2.7份、水20-45份。

优选地，其原料按重量份包括以下组分：丙烯酸改性水性醇酸树脂79份、水性环氧树脂19份、纳米硅溶胶20份、氨基树脂4份、金红石型钛白粉3.6份、纳米碳酸钙4.2份、纳米二氧化钛3.1份、氧化铝3.7份、纳米氧化铁4.6份、纳米银0.32份、聚乙二醇0.65份、丙二醇甲醚0.4份、乙二醇丁醚0.55份、三乙醇胺1份、苯并三氮唑0.4份、分散剂0.4份、消泡剂0.68份、催干剂3.4份、硅烷偶联剂2.5份、水40份。

优选地，所述纳米硅溶胶的平均粒径为20-35nm；所述纳米碳酸钙的平均粒径为10-35nm；所述纳米二氧化钛的平均粒径为20-35nm；所述纳米氧化铁的平均粒径为10-20nm；所述纳米银的平均粒径为10-25nm；颜填料的粒径对涂料的性能具有重要作用，不同的粒径在体系中的分散性不同，所起到的补强作用差异很大，控制了各填料的粒径，使其在体系中处于最优的分散状态，补强作用好。

优选地，所述纳米银为改性纳米银，改性剂为含氨基的硅烷偶联剂；纳米银改性后，提高了其与树脂的亲合性，使其在体系中不易团聚，改善了纳米银在有机基体中的均匀分散,提高了纳米银的抗菌性。

优选地，所述含氨基的硅烷偶联剂为γ-(β-氨乙基)氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷中的一种或者两种的组合。

优选地，所述催干剂为异辛酸钴、异辛酸锰、异辛酸锆、硬脂酸镧、硬脂酸铈中的一种或者多种的组合。

优选地，所述催干剂为异辛酸钴、异辛酸锰、异辛酸锆、硬脂酸镧、硬脂酸铈的组合，且异辛酸钴、异辛酸锰、异辛酸锆、硬脂酸镧、硬脂酸铈的重量比为1-2:2-3:1-3:3-4:1-2；催干剂是涂料的重要助剂，其对涂料的干燥性具有重要影响，选择了异辛酸钴、异辛酸锰、异辛酸锆、硬脂酸镧、硬脂酸铈配合为催干剂，通过调节其比例，使其性能协同促进，改善了涂料的干燥性的同时，提高了涂料的耐候性和防老化性，延长了涂料的使用寿命。

本发明中所述改性水性醇酸树脂涂料可以按照以下工艺进行制备：按上述配比将各原料混合后加入研磨机中，分散50-80min，然后经粉碎后过筛得到。

本发明中，以丙烯酸改性水性醇酸树脂、水性环氧树脂、纳米硅溶胶、氨基树脂作为基体，并调节了四者的比例，四者的相容性好，使得到的涂膜结合了四者的优势，具有韧性好、硬度和附着力高、耐腐蚀性和耐磨性优异的优点，同时涂膜的收缩率小；金红石型钛白粉、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、氧化铝、纳米氧化铁、纳米银配合作为颜填料，加入到体系中，调节了其配比，使各颜填料的优势互补，协同促进，降低了涂膜的表面能，与催干剂配合后，自干性好，改善了涂膜的收缩性，赋予涂料优异的强度、硬度、自清洁性、防污性、耐水性和耐油性，同时提高了涂料的透明性，防止了光降解，增加了其储存稳定性；聚乙二醇、丙二醇甲醚、乙二醇丁醚作为助溶剂，加入到体系中，与硅烷偶联剂配合，增加了树脂在水中的溶解度，同时调节了树脂的粘度，提高涂料的稳定性，改善涂膜的流平性和外观，降低树脂的粘度，光泽度好，缩短了涂料的初期干燥时间，提高了涂膜的耐热性、抗粉化性和耐水性。

对本发明所述改性水性醇酸树脂涂料进行性能检测，其检测结果如下表所示：

由上表可知，所述改性水性醇酸树脂涂料的硬度高、抗冲击性好、耐水性、耐腐蚀性。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

本发明提出的改性水性醇酸树脂涂料，其原料中，丙烯酸改性水性醇酸树脂的重量份可以为70、72、73、74、75.6、76、78、79、82、83、83.6、84、84.6、85份；水性环氧树脂的重量份可以为10、12、13、14.5、16、17、17.8、19、21、23、24.3、25份；纳米硅溶胶的重量份可以为10、12、13、14、15、16、17、18.3、19、21、23、23.6、24、24.3、25份；氨基树脂的重量份可以为2、2.2、2.5、2.8、3、3.2、3.7、4、4.3、4.7、4.9、5份；金红石型钛白粉的重量份可以为2、2.5、2.8、3、3.2、3.6、3.8、4、4.3、4.6、4.8、5份；纳米碳酸钙的重量份可以为2、2.3、2.6、2.8、3、3.5、3.8、4、4.3、4.7、5、5.3、5.7、6份；纳米二氧化钛的重量份可以为1、1.2、1.5、1.8、2、2.3、2.7、3、3.4、3.7、3.8、4份；氧化铝的重量份可以为2、2.3、2.7、3、3.6、3.8、4、4.6、5份；纳米氧化铁的重量份可以为2、2.4、2.8、3、3.2、3.8、4、4.5、5、5.6、6份；纳米银的重量份可以为0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.34、0.38、0.4、0.45、0.47、0.5份；聚乙二醇的重量份可以为0.3、0.4、0.56、0.6、0.73、0.8、0.86、0.9、0.92、0.96、1份；丙二醇甲醚的重量份可以为0.1、0.14、0.18、0.2、0.24、0.28、0.3、0.37、0.4、0.45、0.5份；乙二醇丁醚的重量份可以为0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.46、0.5、0.6、0.67、0.7、0.75、0.8、0.86、0.9、0.94、1份；三乙醇胺的重量份可以为0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.25、1.3、1.38、1.4、1.46、1.5份；苯并三氮唑的重量份可以为0.1、0.14、0.2、0.26、0.3、0.35、0.4、0.43、0.5份；分散剂的重量份可以为0.05、0.1、0.14、0.18、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.46、0.5份；消泡剂的重量份可以为0.1、0.2、0.25、0.3、0.36、0.4、0.46、0.5、0.56、0.6、0.67、0.7、0.73、0.8份；催干剂的重量份可以为1、1.2、1.4、1.56、1.6、1.78、1.9、2、2.3、2.7、3、3.4、3.7、3.85、4份；硅烷偶联剂的重量份可以为1、1.2、1.4、1.56、1.7、1.8、2、2.3、2.6、2.86、3份；水的重量份可以为20、23、24、25、26、28、29、31、34、36、37、38、39、43、46、47、48、48.6、49、49.3、50份。

实施例1

本发明提出的一种改性水性醇酸树脂涂料，其原料按重量份包括以下组分：丙烯酸改性水性醇酸树脂70份、水性环氧树脂25份、纳米硅溶胶10份、氨基树脂5份、金红石型钛白粉2份、纳米碳酸钙6份、纳米二氧化钛1份、氧化铝5份、纳米氧化铁2份、纳米银0.5份、聚乙二醇0.3份、丙二醇甲醚0.5份、乙二醇丁醚0.2份、三乙醇胺1.5份、苯并三氮唑0.1份、分散剂0.5份、消泡剂0.1份、硬脂酸镧4份、硅烷偶联剂1份、水50份。

实施例2

本发明提出的一种改性水性醇酸树脂涂料，其原料按重量份包括以下组分：丙烯酸改性水性醇酸树脂85份、水性环氧树脂10份、纳米硅溶胶25份、氨基树脂2份、金红石型钛白粉5份、纳米碳酸钙2份、纳米二氧化钛4份、氧化铝2份、纳米氧化铁6份、纳米银0.1份、聚乙二醇1份、丙二醇甲醚0.1份、乙二醇丁醚1份、三乙醇胺0.5份、苯并三氮唑0.5份、分散剂0.05份、消泡剂0.8份、异辛酸锆0.3份、硬脂酸铈0.7份、硅烷偶联剂3份、水20份；

其中，所述纳米硅溶胶的平均粒径为20nm；所述纳米碳酸钙的平均粒径为35nm；所述纳米二氧化钛的平均粒径为20nm；所述纳米氧化铁的平均粒径为10nm；所述纳米银的平均粒径为10nm；所述纳米银为改性纳米银，改性剂为γ-(β-氨乙基)氨丙基甲基二甲氧基硅烷。

实施例3

本发明提出的一种改性水性醇酸树脂涂料，其原料按重量份包括以下组分：丙烯酸改性水性醇酸树脂79份、水性环氧树脂19份、纳米硅溶胶20份、氨基树脂4份、金红石型钛白粉3.6份、纳米碳酸钙4.2份、纳米二氧化钛3.1份、氧化铝3.7份、纳米氧化铁4.6份、纳米银0.32份、聚乙二醇0.65份、丙二醇甲醚0.4份、乙二醇丁醚0.55份、三乙醇胺1份、苯并三氮唑0.4份、分散剂0.4份、消泡剂0.68份、催干剂3.4份、硅烷偶联剂2.5份、水40份；

其中，所述纳米硅溶胶的平均粒径为35nm；所述纳米碳酸钙的平均粒径为10nm；所述纳米二氧化钛的平均粒径为35nm；所述纳米氧化铁的平均粒径为20nm；所述纳米银的平均粒径为25nm；所述纳米银为改性纳米银，改性剂为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷；所述催干剂为异辛酸钴、异辛酸锰、异辛酸锆、硬脂酸镧、硬脂酸铈的组合，且异辛酸钴、异辛酸锰、异辛酸锆、硬脂酸镧、硬脂酸铈的重量比为2:2:2:3:1.5。

实施例4

本发明提出的一种改性水性醇酸树脂涂料，其原料按重量份包括以下组分：丙烯酸改性水性醇酸树脂78份、水性环氧树脂20份、纳米硅溶胶21份、氨基树脂3.8份、金红石型钛白粉4份、纳米碳酸钙4份、纳米二氧化钛3.3份、氧化铝3.5份、纳米氧化铁5份、纳米银0.3份、聚乙二醇0.9份、丙二醇甲醚0.3份、乙二醇丁醚0.6份、三乙醇胺0.9份、苯并三氮唑0.45份、分散剂0.3份、消泡剂0.6份、催干剂4份、硅烷偶联剂2.2份、水45份；

其中，所述纳米硅溶胶的平均粒径为30nm；所述纳米碳酸钙的平均粒径为30nm；所述纳米二氧化钛的平均粒径为26nm；所述纳米氧化铁的平均粒径为14nm；所述纳米银的平均粒径为21nm；所述纳米银为改性纳米银，改性剂为γ-(β-氨乙基)氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷按1:3重量比的组合；所述催干剂为异辛酸钴、异辛酸锰、异辛酸锆、硬脂酸镧、硬脂酸铈的组合，且异辛酸钴、异辛酸锰、异辛酸锆、硬脂酸镧、硬脂酸铈的重量比为1:3:1:4:1。

实施例5

本发明提出的一种改性水性醇酸树脂涂料，其原料按重量份包括以下组分：丙烯酸改性水性醇酸树脂80份、水性环氧树脂18份、纳米硅溶胶19份、氨基树脂4.2份、金红石型钛白粉3份、纳米碳酸钙4.6份、纳米二氧化钛3份、氧化铝4份、纳米氧化铁4.5份、纳米银0.35份、聚乙二醇0.6份、丙二醇甲醚0.45份、乙二醇丁醚0.5份、三乙醇胺1.2份、苯并三氮唑0.3份、分散剂0.45份、消泡剂0.8份、催干剂3份、硅烷偶联剂2.7份、水20份；

其中，所述纳米硅溶胶的平均粒径为28nm；所述纳米碳酸钙的平均粒径为30nm；所述纳米二氧化钛的平均粒径为25nm；所述纳米氧化铁的平均粒径为17nm；所述纳米银的平均粒径为15nm；所述纳米银为改性纳米银，改性剂为含氨基的硅烷偶联剂；所述含氨基的硅烷偶联剂为γ-(β-氨乙基)氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷按任意比的组合；所述催干剂为异辛酸钴、异辛酸锰、异辛酸锆、硬脂酸镧、硬脂酸铈的组合，且异辛酸钴、异辛酸锰、异辛酸锆、硬脂酸镧、硬脂酸铈的重量比为2:2:3:3:2。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种改性水性醇酸树脂涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：丙烯酸改性水性醇酸树脂70-85份、水性环氧树脂10-25份、纳米硅溶胶10-25份、氨基树脂2-5份、金红石型钛白粉2-5份、纳米碳酸钙2-6份、纳米二氧化钛1-4份、氧化铝2-5份、纳米氧化铁2-6份、纳米银0.1-0.5份、聚乙二醇0.3-1份、丙二醇甲醚0.1-0.5份、乙二醇丁醚0.2-1份、三乙醇胺0.5-1.5份、苯并三氮唑0.1-0.5份、分散剂0.05-0.5份、消泡剂0.1-0.8份、催干剂1-4份、硅烷偶联剂1-3份、水20-50份。

2.根据权利要求1所述改性水性醇酸树脂涂料，其特征在于，其原料中，丙烯酸改性水性醇酸树脂、水性环氧树脂、纳米硅溶胶、氨基树脂的重量比为75-83：13-23：14-22：3-5。

3.根据权利要求1或2所述改性水性醇酸树脂涂料，其特征在于，其原料中，金红石型钛白粉、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、氧化铝、纳米氧化铁、纳米银的重量比为2.6-4.5：3-6：2-3.4：3-4.5：3-5.6：0.2-0.4。

4.根据权利要求1-3中任一项所述改性水性醇酸树脂涂料，其特征在于，其原料中，聚乙二醇、丙二醇甲醚、乙二醇丁醚、三乙醇胺的重量比为0.4-0.9：0.2-0.5：0.3-0.8：0.7-1.3。

5.根据权利要求1-4中任一项所述改性水性醇酸树脂涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：丙烯酸改性水性醇酸树脂78-80份、水性环氧树脂18-20份、纳米硅溶胶19-21份、氨基树脂3.8-4.2份、金红石型钛白粉3-4份、纳米碳酸钙4-4.6份、纳米二氧化钛3-3.3份、氧化铝3.5-4份、纳米氧化铁4.5-5份、纳米银0.3-0.35份、聚乙二醇0.6-0.9份、丙二醇甲醚0.3-0.45份、乙二醇丁醚0.5-0.6份、三乙醇胺0.9-1.2份、苯并三氮唑0.3-0.45份、分散剂0.3-0.45份、消泡剂0.6-0.8份、催干剂3-4份、硅烷偶联剂2.2-2.7份、水20-45份。

6.根据权利要求1-5中任一项所述改性水性醇酸树脂涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：丙烯酸改性水性醇酸树脂79份、水性环氧树脂19份、纳米硅溶胶20份、氨基树脂4份、金红石型钛白粉3.6份、纳米碳酸钙4.2份、纳米二氧化钛3.1份、氧化铝3.7份、纳米氧化铁4.6份、纳米银0.32份、聚乙二醇0.65份、丙二醇甲醚0.4份、乙二醇丁醚0.55份、三乙醇胺1份、苯并三氮唑0.4份、分散剂0.4份、消泡剂0.68份、催干剂3.4份、硅烷偶联剂2.5份、水40份。

7.根据权利要求1-6中任一项所述改性水性醇酸树脂涂料，其特征在于，所述纳米硅溶胶的平均粒径为20-35nm；所述纳米碳酸钙的平均粒径为10-35nm；所述纳米二氧化钛的平均粒径为20-35nm；所述纳米氧化铁的平均粒径为10-20nm；所述纳米银的平均粒径为10-25nm。

8.根据权利要求1-7中任一项所述改性水性醇酸树脂涂料，其特征在于，所述纳米银为改性纳米银，改性剂为含氨基的硅烷偶联剂；优选地，所述含氨基的硅烷偶联剂为γ-(β-氨乙基)氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷中的一种或者两种的组合。

9.根据权利要求1-8中任一项所述改性水性醇酸树脂涂料，其特征在于，所述催干剂为异辛酸钴、异辛酸锰、异辛酸锆、硬脂酸镧、硬脂酸铈中的一种或者多种的组合。

10.根据权利要求1-9中任一项所述改性水性醇酸树脂涂料，其特征在于，所述催干剂为异辛酸钴、异辛酸锰、异辛酸锆、硬脂酸镧、硬脂酸铈的组合，且异辛酸钴、异辛酸锰、异辛酸锆、硬脂酸镧、硬脂酸铈的重量比为1-2:2-3:1-3:3-4:1-2。