CN105062334B - 一种醇酸树脂涂料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种醇酸树脂涂料及制备方法，所述一种醇酸树脂涂料包括以下重量份的成分原料：醇酸树脂：10‑200份，填料：5‑100份，颜料：1‑30份，催化剂：0.5‑10份；氨水：4‑80份；其中醇酸树脂包括以下重量份的原料：三羟甲基丙烷：5‑100份，乙二醇：1‑50份，丙三醇：5‑150份，苯酐：5‑110份，马来酸：5‑90份，植物油：0.05‑1份，乙二醇丁醚：4‑50份，苯乙烯：6‑140份，阻聚剂：0.05‑1份；本发明配方简单易得，制备方法简单，无大毒害，方便社会公众的广泛使用。

Description

一种醇酸树脂涂料及制备方法

技术领域

本发明涉及涂料及制造领域，特别涉及一种醇酸树脂涂料及制备方法。

背景技术

醇酸树脂是美国通用电气公司Kienle于1927年提出的，它是以多元酸，多元醇以及脂肪酸为主要原料，通过缩聚反应而制得的一种聚合物，这个合成技术成熟，原料容易获得，树脂涂膜的综合性能好，已经成为合成树脂中用量最大用途最广的品种之一，但是，同其他溶剂型涂料一样，传统的醇酸树脂涂料含有大量溶剂，例如公开号为CN1031851（2089-3-22）公开的高分子三防冷涂料及制备方法，在生产施工过程中会严重危害环境和操作人员的身体健康。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供了一种水溶性醇酸树脂涂料，环保无危害，并且具有良好的耐水性，耐腐蚀性，耐久性，耐候性，固化效果及外观。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种醇酸树脂涂料，包括以下重量份的成分原料：

醇酸树脂： 10-200， 填料： 5-100，

颜料： 1-30， 催化剂： 0.5-10；

氨水： 4-80，

其中醇酸树脂包括以下重量份的原料：

三羟甲基丙烷： 5-100， 乙二醇： 1-50，

丙三醇： 5-150， 苯酐： 5-110，

马来酸： 5-90， 植物油： 0.05-1，

乙二醇丁醚： 4-50，

苯乙烯： 6-140， 阻聚剂： 0.05-1。

经研究发现，三羟甲基丙烷、丙三醇能改善醇酸树脂的水溶性，但是单独使用这两种制备的醇酸树脂水溶性、干率和树脂的稳定性较差，在使用过程中乙二醇的使用可以避免这一缺陷，从而使得形成的树脂的水解稳定性，水溶性，干率(固化速度)都有明显提高。

所述苯酐的价格较其他多元酸便宜，并且酯化反应温度低，反应平稳方便控制，但是苯酐容易形成半酯使得树脂相对分子量较低，从而会影响涂料干燥的时间延长，硬度降低，采用马来酸代替部分苯酐则可以使苯酐的缺陷得以弥补。

氨水的使用可以改善醇酸树脂的水溶性，稳定性，粘度，固化速度及涂膜的泛黄性。乙二醇丁醚的作用是增加醇酸树脂在水中的溶解度，调节树脂的粘度，提高树脂的稳定性，改善树脂漆膜的流平性和外观。

苯乙烯是用苯取代乙烯的一个氢原子形成的有机化合物，乙烯基的电子与苯环共轭，不溶于水，溶于乙醇、乙醚中，暴露于空气中逐渐发生聚合及氧化，苯乙烯的加入可以使得醇酸树脂粘接力增大，耐水性好，干燥速度加快。

作为优选，所述填料包括碳酸钙，滑石粉的任意一种或两种任意比混合而成，所选用的颜填料要求不含铅、汞等重金属颜料，满足无毒行业的要求，在漆膜中又要具有很好的封闭性和防腐蚀性能，使涂料具有一定的流变性，降低涂料的成本，因此，经过多次正交试验，本专利选用碳酸钙，滑石粉为主要填料。

作为优选，所述颜料为酞青绿，钛白粉，铬黄的任意一种或多种按任意比混合而成，所选用的颜填料要求不含铅、汞等重金属颜料，满足无毒行业的要求，在漆膜中又要具有很好的封闭性和防腐蚀性能，使涂料具有一定的流变性，降低涂料的成本，因此，经过多次正交试验，本专利选用酞青绿，钛白，铬黄为主要颜料。

作为优选，所述催化剂包括二吡啶基化合物和新型聚合型催化剂中的一种或两种，催化剂的使用主要是因为很多涂料在成膜时干燥效果不理想，所述二吡啶基化合物和新型聚合型催化剂能水溶，可以很好地解决涂料成膜不理想的问题。

作为优选，所述植物油包括蓖麻油，氢化蓖麻油，椰子油中的一种或多种，经研究发现，蓖麻油和氢化蓖麻油合成的醇酸树脂水溶性最好，椰子油次之，豆油相比较较差。

作为优选，所述阻聚剂为醌类阻聚剂或酚类阻聚剂，阻聚剂的使用是为了防止醇酸树脂的自聚反应，加入阻聚剂可以提高醇酸树脂得稳定性。

作为优选，所述制备方法如下：

（1）将所述三羟甲基丙烷：5-100份，乙二醇：1-50份，丙三醇：5-150份，苯酐：5-110份，马来酸：5-90份，按重量份加入反应釜内，升温使醇酸反应完全，得反应物；

（2）将步骤（1）中的反应物降温至180-190℃，按重量份加入植物油：0.05-1份，阻聚剂：0.05-1份，得混合物；

（3）将步骤（2）中的混合物降温至120-130℃，按重量份加入苯乙烯：6-140份，得稀释物；

（4）将所述乙二醇丁醚：4-50份，按重量份加入到步骤（3）中的稀释物中，搅拌均匀得醇酸树脂；

（5）将步骤（4）中的醇酸树脂与所述填料，颜料，催化剂，氨水按重量份10-200：5-100：1-30：0.5-10：4-80混合，搅拌均匀，即得涂料。

作为优选，所述步骤（1）中的升温包括第一次升温和第二次升温，所述第一次升温温度最高值控制在160-170℃，所述第二次升温温度最高值控制在230-240℃之间，第一次温度的控制范围是因为马来酸在这个温度范围里，可以将顺式反应结构变换成更加稳定的反式结构，更有利于成品树脂，而第二温度的范围设置则是根据酸醇的性质而定，在这个范围内，醇酸可以进行充分的反应。

作为优选，所述步骤（4）中的稀释物温度在60-70℃之间，稀释温度的选择是根据众多的实验数据决定的，温度过高，形成的醇酸树脂容易出现自聚，温度过低，不容易进行稀释。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

本发明的一种水溶性醇酸树脂涂料顺应了环保要求，并且具有良好的耐热性，耐水性，耐候性，耐久性，，耐腐蚀性，粘接力强，固化效果优良，生产制备常规，价格低廉，适合多地区、多领域的使用。

具体实施方式

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1

醇酸树脂涂料包括以下重量份的成分原料：醇酸树脂：10份，滑石粉：5份，酞青绿：1份，二吡啶基化合物：0.5份；氨水4份;

其中醇酸树脂包括以下重量份的原料：三羟甲基丙烷：5份，乙二醇：1份，丙三醇：5份，苯酐：5份，马来酸：5份，蓖麻油：0.05份，乙二醇丁醚：4份，苯乙烯：6份，醌类阻聚剂：0.05份；

醇酸树脂制备方法如下：

（1）将三羟甲基丙烷：5份，乙二醇：1份，丙三醇：5份，苯酐：5份，马来酸：5份，加入反应釜内，升温使醇酸反应完全，得反应物；

（2）将步骤（1）中的反应物降温至180℃，加入蓖麻油：0.05份，醌类阻聚剂：0.05份，得混合物；

（3）将步骤（2）中的混合物降温至130℃，加入苯乙烯：6份，得稀释物；

（4）将乙二醇丁醚：4份，加入到步骤（3）中的稀释物中，搅拌均匀得醇酸树脂；

醇酸树脂涂料的制备：

将醇酸树脂与滑石粉，酞青绿，二吡啶基化合物，氨水按重量份10：5：1：0.5：4，混合，搅拌均匀，即得涂料。

实施例2

醇酸树脂涂料包括以下重量份的成分原料：醇酸树脂：200份，碳酸钙：100份，铬黄：30份，新型聚合型催化剂：10份；氨水80份;

其中醇酸树脂包括以下重量份的原料：三羟甲基丙烷：100份，乙二醇：50份，丙三醇：150份，苯酐：110份，马来酸：90份，氢化蓖麻油：1份，乙二醇丁醚：50份，苯乙烯：140份，酚类阻聚剂：1份；

醇酸树脂制备方法如下：

（1）将三羟甲基丙烷：100份，乙二醇：50份，丙三醇：150份，苯酐：110份，马来酸：90份，加入反应釜内，升温使醇酸反应完全，得反应物；

（2）将步骤（1）中的反应物降温至190℃，加入氢化蓖麻油：1份，酚类阻聚剂：1份，得混合物；

（3）将步骤（2）中的混合物降温至120℃，加入苯乙烯：140份，得稀释物；

（4）将乙二醇丁醚：50份，加入到步骤（3）中的稀释物中，搅拌均匀得醇酸树脂；

醇酸树脂涂料的制备：

将醇酸树脂与碳酸钙，铬黄，新型聚合型催化剂，氨水按重量份200：100：30：10：80，混合，搅拌均匀，即得涂料。

实施例3

醇酸树脂涂料包括以下重量份的成分原料：醇酸树脂：100份，碳酸钙：25份，滑石粉：25份，钛白粉：15份，二吡啶基化合物：5份；氨水40份;其中醇酸树脂包括以下重量份的原料：三羟甲基丙烷：50份，乙二醇：25份，丙三醇：100份，苯酐：90份，马来酸：60份，椰子油：0.5份，乙二醇丁醚：25份，苯乙烯：70份，酚类阻聚剂：0.5份；

醇酸树脂制备方法如下：

（1）将三羟甲基丙烷：50份，乙二醇：25份，丙三醇：100份，苯酐：90份，马来酸：60份，加入反应釜内，升温使醇酸反应完全，得反应物；

（2）将步骤（1）中的反应物降温至185℃，加入椰子油：0.5份，酚类阻聚剂：0.5份，得混合物；

（3）将步骤（2）中的混合物降温至123℃，加入苯乙烯：70份，得稀释物；

（4）将乙二醇丁醚：25份，加入到步骤（3）中的稀释物中，搅拌均匀得醇酸树脂；

醇酸树脂涂料的制备：

将醇酸树脂与碳酸钙，滑石粉，钛白粉，二吡啶基化合物，氨水按重量份100：25:25：15：5：40，混合，搅拌均匀，即得涂料。

对比实施例1

醇酸树脂涂料包括以下重量份的成分原料：醇酸树脂：500份，碳酸钙：200份，酞青绿：50份，二吡啶基化合物：2份；

其中醇酸树脂包括以下重量份的原料：三羟甲基丙烷：110份，丙三醇：200份，苯酐：120份，马来酸：100份，蓖麻油：0.01份，苯乙烯：260份，酚类阻聚剂：0.01份；

醇酸树脂制备方法如下：

（1）将三羟甲基丙烷：110份，丙三醇：200份，苯酐：120份，马来酸：100份，加入反应釜内，升温使醇酸反应完全，得反应物；

（2）将步骤（1）中的反应物降温至180℃，加入蓖麻油：0.01份，酚类阻聚剂：0.01份，得混合物；

（3）将步骤（2）中的混合物降温至120℃，加入苯乙烯：260份，得醇酸树脂；

醇酸树脂涂料的制备：

将醇酸树脂与碳酸钙，酞青绿，二吡啶基化合物，氨水按重量份500：200：50：2，混合，搅拌均匀，即得涂料。

对比实施例2

醇酸树脂涂料包括以下重量份的成分原料：醇酸树脂：9份，滑石粉：4份，新型聚合型催化剂：0.4份；

其中醇酸树脂包括以下重量份的原料：三羟甲基丙烷：110份，丙三醇：160份，苯酐：120份，马来酸：100份，乙二醇丁醚：60份，苯乙烯：150份，醌类阻聚剂：1份；

醇酸树脂制备方法如下：

（1）将三羟甲基丙烷：110份，丙三醇：160份，苯酐：120份，马来酸：100份，加入反应釜内，升温使醇酸反应完全，得反应物；

（2）将步骤（1）中的反应物降温至170℃，加入醌类阻聚剂：1份，得混合物；

（3）将步骤（2）中的混合物降温至140℃，加入苯乙烯：160份，得稀释物；

（4）将乙二醇丁醚：60份，加入到步骤（3）中的稀释物中，搅拌均匀得醇酸树脂；

醇酸树脂涂料的制备：

将醇酸树脂与滑石粉，新型聚合型催化剂，氨水按重量份9：4：0.4，混合，搅拌均匀，即得涂料。

实验数据

通过上述制备方法分别制得5种涂料，将5种涂料分别涂于一面墙体上，控制涂料的用量，使得5种涂料涂于墙面的面积相同，观察涂料使用过程中的现象并记录观察记录结果如下：

由以上实验结果可知，实施例1-3的涂料具有良好的使用性能，而实施例1或2的涂料使用效果不理想，从实施例1或2也可以看出，要想制备良好的涂料，醇酸树脂的制作过程中酸醇的比例也需配合适当，并且需配合辅助剂才能表现出良好的性能，不然涂料整体的使用效果会因为醇酸树脂的影响而下降。

Claims (4)

1.一种醇酸树脂涂料，其特征在于：它包括以下重量份的成分原料：

醇酸树脂： 10-200， 填料： 5-100，

颜料： 1-30， 催化剂： 0.5-10；

氨水： 4-80；

其中醇酸树脂包括以下重量份的原料：

三羟甲基丙烷： 5-100， 乙二醇： 1-50，

丙三醇： 5-150， 苯酐： 5-110，

马来酸： 5-90， 植物油： 0.05-1，

乙二醇丁醚： 4-50，

苯乙烯： 6-140， 阻聚剂： 0.05-1；

所述催化剂包括二吡啶基化合物和聚合型催化剂中的一种或两种；

所述阻聚剂为醌类阻聚剂或酚类阻聚剂；

制备方法如下：

（1）将所述三羟甲基丙烷：5-100份，乙二醇：1-50份，丙三醇：5-150份，苯酐：5-110份，马来酸：5-90份，按重量份加入反应釜内，升温使醇酸反应完全，得反应物；

（2）将步骤（1）中的反应物降温至180-190℃，按重量份加入植物油：0.05-1份，阻聚剂：0.05-1份，得混合物；

（3）将步骤（2）中的混合物降温至120-130℃，按重量份加入苯乙烯：6-140份，得稀释物；

（4）将所述乙二醇丁醚：4-50份，按重量份加入到步骤（3）中的稀释物中，搅拌均匀得醇酸树脂；

（5）将步骤（4）中的醇酸树脂与所述填料，颜料，催化剂，氨水按重量份10-200：5-100：1-30：0.5-10：4-80混合，搅拌均匀，即得涂料；

所述步骤（1）中的升温包括第一次升温和第二次升温，所述第一次升温温度最高值控制在160-170℃，所述第二次升温温度最高值控制在230-240℃之间；

所述步骤（4）中的稀释物温度在60-70℃之间。

2.根据权利要求1所述的一种醇酸树脂涂料，其特征在于：所述填料包括碳酸钙，滑石粉的任意一种或两种任意比混合而成。

3.根据权利要求2所述的一种醇酸树脂涂料，其特征在于：所述颜料为酞青绿，钛白粉，铬黄的任意一种或多种按任意比混合而成。

4.根据权利要求3所述的一种醇酸树脂涂料，其特征在于：所述植物油包括蓖麻油，氢化蓖麻油，椰子油中的一种或多种。