CN105061693B

CN105061693B - 丙烯酸复合环氧树脂及包含该树脂的环境友好型丙烯酸复合环氧一度漆及其制备方法

Info

Publication number: CN105061693B
Application number: CN201510486681.1A
Authority: CN
Inventors: 戴文刚; 胡建坤; 张瑛
Original assignee: Zhoushan Heng Taiqi Industry LLC
Current assignee: Zhoushan Heng Taiqi Industry LLC
Priority date: 2015-08-11
Filing date: 2015-08-11
Publication date: 2019-05-10
Anticipated expiration: 2035-08-11
Also published as: CN105061693A

Abstract

一种丙烯酸复合环氧树脂及包含该树脂的环境友好型丙烯酸复合环氧一度漆及其制备方法，通过自由基聚合反应在环氧树脂体系中引入丙烯酸树脂，以K‑14为水性环氧固化剂，通过配方工艺调整和性能优化，制备了环境友好型丙烯酸复合环氧一度漆。该漆除了绿色无污染外，附着力可达到溶剂型环氧树脂的水平，有效施工时间长，施工时间可以达到1小时以上，施工简单，金属表面经过简单处理后，可直接刷涂、喷涂等，漆膜防腐蚀性能接近溶剂型环氧/聚酰胺涂料，可直接用于防腐底漆，具有优异的光泽性能，在要求不太严格的情况下，可直接用于船舱、车间面漆等，具有优良的耐候性能。丙烯酸树脂的引入及配方工艺的优化克服了环氧漆易粉化的缺陷。

Description

丙烯酸复合环氧树脂及包含该树脂的环境友好型丙烯酸复合环氧一度漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料领域，具体涉及一种丙烯酸复合环氧树脂及包含该树脂的环境友好型丙烯酸复合环氧一度漆及其制备方法。

背景技术

随着人们对环境保护的关注，水性环氧涂料越来越受到人们的重视。水性环氧树脂保留了溶剂型环氧树脂的大部分优良性能，如较高的力学性能、良好的化学稳定性和耐热性等。与溶剂型环氧体系相比，水性环氧体系还具有以下独到的特点：

（1）无毒，安全，适应环保要求，且生产及施工设备清洗方便；

（2）粘度在很大范围内可调；

（3）配套使用性能较好，可与水性聚合物体系混合使用，在性能上取长补短；

（4）可以在湿气条件下固化，使用范围广阔；

然而，水性环氧涂料还有许多问题急需解决，如：附着力不如溶剂型环氧树脂；干燥及固化成膜受水蒸发速度影响，固化速度慢；漆膜耐化学品性能较溶剂型涂层差；漆膜防腐蚀性能不如溶剂型环氧涂层。体系的贮存稳定性、涂层的光泽受配方影响很大。这些不利因素使其推广应用受到限制。

发明内容

为了解决现有技术的缺点，本发明提供一种丙烯酸复合环氧树脂及包含该树脂的环境友好型丙烯酸复合环氧一度漆及其制备方法。

本发明采用的技术解决方案是：一种丙烯酸复合环氧树脂，按质量分数计，包括以下组分：

环氧树脂 40～60%；

甲基丙烯酸 8～12%；

丙烯酸丁酯 15～25%；

叔十二硫醇 0.1～0.4%；

偶氮二异丁腈 0.4～2%；

丙二醇单甲醚 5～20%；

正丁醇 3～7%；

三乙醇胺 13.9-20.8%；

去离子水 2-10%。

所述的丙烯酸复合环氧树脂，按质量分数计，包括以下组分：

环氧树脂 42%；

甲基丙烯酸 10%；

丙烯酸丁酯 18%；

叔十二硫醇 0.2%；

偶氮二异丁腈 0.8%；

丙二醇单甲醚 5%；

正丁醇 3%；

三乙醇胺 17.3%；

去离子水 3.7%。

一种所述的丙烯酸复合环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：在装有搅拌器、氮气保护设备、蠕动泵、冷凝管的反应釜内中，用3:1的丙二醇单甲醚和正丁醇溶剂预溶环氧树脂，在氮气保护下，先在反应釜中加入叔十二硫醇和引发剂偶氮二异丁腈，再在3 h内连续滴加甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯和引发剂的混合液，在80℃条件下恒温反应6小时，然后冷却至55℃，滴加三乙醇胺和去离子水的混合液成盐，65℃下，高速剪切1小时，即得所述的环境友好型丙烯酸复合环氧树脂。

一种含有丙烯酸复合环氧树脂的环境友好型丙烯酸复合环氧一度漆，按质量分数计，包括以下组分：

甲组分：丙烯酸复合环氧树脂 25-45%；

滑石粉 3-8%；

钛白粉 8-40%；

氧化铁红 0-10%；

聚酰胺蜡浆 1-5%；

靛蓝 0-3%；

乳化剂 0-5%；

锌粉 0-30%；

水 0-30%；

乙组份：

水性环氧固化剂K-14 30-50%；

水 40-70%；

所述的甲组份与乙组份的质量比为3:2。

一种所述的环境友好型丙烯酸复合环氧一度漆的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：将权利要求4所述的甲组份和乙组份，按照3:2的质量比混合，搅拌均匀后即得所述的环境友好型丙烯酸复合环氧一度漆。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种丙烯酸复合环氧树脂及包含该树脂的环境友好型丙烯酸复合环氧一度漆及其制备方法，通过自由基聚合反应在环氧树脂体系中引入丙烯酸树脂，以K-14为水性环氧固化剂，通过配方工艺调整和性能优化，制备了环境友好型丙烯酸复合环氧一度漆。该漆除了绿色无污染外，还具有以下优点：

（1）具有优良的附着力，其附着力可达到溶剂型环氧树脂的水平。

（2）有效施工时间长，施工时间可以达到1小时以上。

（3）施工简单，金属表面经过简单处理后，可直接刷涂、喷涂等。

（4）漆膜防腐蚀性能接近溶剂型环氧/聚酰胺涂料，可直接用于防腐底漆。

（5）具有优异的光泽性能，在要求不太严格的情况下，可直接用于船舱、车间面漆等。

（6）具有优良的耐候性能。丙烯酸树脂的引入及配方工艺的优化克服了环氧漆易粉化的缺陷。

具体实施方式

丙烯酸复合环氧树脂的制备

在装有搅拌器、氮气保护设备、蠕动泵、冷凝管的反应釜内中，用溶剂（丙二醇单甲醚/正丁醇 = 3:1）预溶好2 Kg环氧树脂，在氮气保护下，先在反应釜中加入叔十二硫醇和少量引发剂（偶氮二异丁腈），再在3 h内连续滴加甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯和引发剂的混合液，在80度条件下恒温反应6小时，然后冷却至55℃，滴加三乙醇胺和去离子水的混合液成盐，65℃下，高速剪切1小时，即得目标产品。配料表如下：

原料名称用量W%，（质量分数）

环氧树脂 40～60%

甲基丙烯酸 8～12%

丙烯酸丁酯 15～25%

叔十二硫醇 0.1～0.4%

偶氮二异丁腈 0.4～2%

丙二醇单甲醚 5～20%

正丁醇 3～7%

三乙醇胺 13.9-20.8%（根据甲基丙烯酸量调节）

去离子水 2-10%（根据粘度调节）

典型配方如下：

原料名称用量W%，（质量分数）

环氧树脂 42%

甲基丙烯酸 10%

丙烯酸丁酯 18%

叔十二硫醇 0.2%

偶氮二异丁腈 0.8%

丙二醇单甲醚 5%

正丁醇 3%

三乙醇胺 17.3%

去离子水 3.7%

丙烯酸复合环氧一度漆的制备

丙烯酸复合环氧一度漆分为甲组份和乙组份，甲乙组份按照一定的质量比混合，搅拌均匀后施工，即为环氧一度漆涂层。通用配方如下：

甲组份：

丙烯酸复合环氧树脂 25-45%

滑石粉 3-8%

钛白粉 8-40%

氧化铁红 0-10%

聚酰胺蜡浆 1-5%

靛蓝 0-3%

乳化剂 0-5%

锌粉 0-30%

水 0-30%

乙组份：

水性环氧固化剂K-14 30-50%

水 40-70%

白色、灰白色及红色环氧一度漆配方组成：

甲组份与乙组份的质量比为3:2，搅拌均匀后施工即可。

环氧一度漆涂层质量指标检测结果如下表所示：

本发明提供的环境友好型丙烯酸环氧一度漆成本低廉，即可以用于防腐底漆，也可以用于面漆。与目前普遍采用的三道漆（底漆、中间漆和面漆）涂刷工艺相比，环氧一度漆只需涂刷一道，节约了成本，也节省了施工时间，应用发展前景十分广阔。

Claims

1.一种丙烯酸复合环氧树脂，其特征在于，按质量分数计，包括以下组分：

环氧树脂 42%；

甲基丙烯酸 10%；

丙烯酸丁酯 18%；

叔十二硫醇 0.2%；

偶氮二异丁腈 0.8%；

丙二醇单甲醚 5%；

正丁醇 3%；

三乙醇胺 17.3%；

去离子水 3.7%；

所述的丙烯酸复合环氧树脂通过以下步骤制备：在装有搅拌器、氮气保护设备、蠕动泵、冷凝管的反应釜内中，用5%的丙二醇单甲醚和3%的正丁醇溶剂预溶环氧树脂，在氮气保护下，先在反应釜中加入叔十二硫醇和引发剂偶氮二异丁腈，再在3 h内连续滴加甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯和引发剂的混合液，在80℃条件下恒温反应6小时，然后冷却至55℃，滴加三乙醇胺和去离子水的混合液成盐，65℃下，高速剪切1小时，即得所述的丙烯酸复合环氧树脂。

2.一种含有权利要求1丙烯酸复合环氧树脂的环境友好型丙烯酸复合环氧一度漆，其特征在于，按质量分数计，包括以下组分：

甲组分：丙烯酸复合环氧树脂 25-45%；

滑石粉 3-8%；

钛白粉 8-40%；

氧化铁红 0-10%；

聚酰胺蜡浆 1-5%；

靛蓝 0-3%；

乳化剂 0-5%；

锌粉 0-30%；

水 0-30%；

乙组份：

水性环氧固化剂K-14 30-50%;

水 40-70%;

乙组分中各组分质量分数之和为100%；

所述的甲组份与乙组份的质量比为3:2。

3.一种权利要求2所述的环境友好型丙烯酸复合环氧一度漆的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：将权利要求2所述的甲组份和乙组份，按照3:2的质量比混合，搅拌均匀后即得所述的环境友好型丙烯酸复合环氧一度漆。