CN105778735A - 一种低挥发性不饱和聚酯底漆及制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低挥发性不饱和聚酯底漆，由主剂、溶剂、促进剂、引发剂组成，所述主剂包含以下重量份的成分：不饱和聚酯树脂30‑60份，填料20‑40，颜料0‑10份，打磨剂3‑5份，苯乙烯3‑5份，消泡剂0.1‑0.2份，溶剂挥发抑制剂0.3‑0.5份，流平剂0.1‑0.2份，防沉剂0.2‑0.6份。该底漆的特点是利用抽取真空后的烯丙基醚不饱和聚酯树脂制作，该树脂与所使用的活性溶剂(苯乙烯)具有快速交联反应的特性；通过溶剂挥发抑制剂的添加，可有效的减少溶剂的挥发；使施工有效固体成份达到100％，利用溶剂挥发抑制剂减少了溶剂的挥发，达到低挥发性环保型的目的。

Description

一种低挥发性不饱和聚酯底漆及制备方法和应用

技术领域

本发明属于涂料组合物领域，具体为一种低挥发性不饱和聚酯类底漆及制备方法和应用。

背景技术

不饱和聚酯涂料因其性能优良，得到了迅猛的发展。用不饱和聚酯树脂配制的底漆不仅改善了流挂性能，还具有良好的丰满度、硬度、打磨性能、良好的干燥性能，特别是其高固体含量是双组聚份氨酯涂料所不能媲美的。不饱和聚酯涂料每年基本都能保持50％以上的商业增长。不饱和聚酯漆的优点很多，漆膜成膜率高，可以连续厚涂而无漆膜病态，并能完全把基层的材料覆盖。产品良好的干燥性能也明显缩短了使用者的生产周期。不饱和聚酯底漆施工固含最高可到达100％，基本没有挥发性，达到环保的目的。

木器漆用不饱和底漆现有清底和白底两大类。以往不论是白底漆还是清底漆在喷涂中和喷涂后都会产生较多的有机溶剂挥发，一些有机溶剂的挥发会对人们的身体造成一定的伤害。

发明内容

本发明的目的是提供一种低挥发性不饱和聚酯底漆，该底漆使用溶剂挥发抑制剂来控制溶剂的挥发，并且能够有效的隔绝氧气，使底漆中的活性溶剂能够有效的快速参加反应，避免挥发。

本发明的技术方案之一是：一种低挥发性不饱和聚酯底漆，包括按照重量比100：25～30：1.8～2.0：2.0～2.2混合的主剂、溶剂、促进剂、引发剂，所述主剂是由包括如下重量份的组分制备得到的：

所述重量份为本领域公知的μg，mg，g，kg等重量单位，或为其倍数，如1/100，1/10，10倍，100倍等。

优选地，所述主剂的重量份为100份。

本发明所述的底漆，通过添加溶剂挥发抑制剂来减少制漆以及施工过程中溶剂的挥发，所述溶剂挥发抑制剂为一种丙烯酸聚酯溶解石蜡类物质，优选为氯化聚烯烃改性丙烯酸酯与石蜡的混合液，其为普通市售产品，可购自海明斯德谦的CP-7540。此类溶剂挥发抑制剂为丙烯酸酯类，至少有一个双键的疏水醚，用量仅为0.3-0.5重量份就能促使石蜡快速上浮，在漆液施工后，聚酯中疏水基促使石蜡能迅速的漂浮到漆液的表面，有效的阻止溶剂的挥发，并能很好的隔绝空气中的氧气，使不饱和树脂与溶剂有效快速的反应，迅速减少溶剂的挥发量。该底漆施工成膜后具有极低的溶剂残留，油漆产品中VOC的含量仅为12g/L，远远低于国标的200g/L，同时也远远低于欧盟标准的75g/L。

其中，所述不饱和聚酯树脂为烯丙基醚型不饱和聚酯树脂，此树脂可购自展辰新材料集团，型号为JD3390不饱和聚酯树脂。此树脂合成过程中到反应终点后利用真空泵反复抽取真空，将树脂中反应不完全的易挥发的小分子单体或低分子量聚合物分离，这样树脂成膜干燥过程中因分子量分布均而反应稳定，干燥后的漆膜具有极低的气味。

其中，所述活性溶剂为苯乙烯，苯乙烯具有碳碳双键，在配漆后能够与树脂快速反应，且沸点较高，挥发性很小。

其中，配方中涉及的填料、颜料、打磨剂、防沉剂、消泡剂、流平剂、促进剂、引发剂、溶剂均为本领域技术人员知晓，可依据本领域常识进行选择，为了充分确保本发明所述底漆的效果，

优选地，所述填料为滑石粉、透明粉和碳酸钙中的一种或多种。所述填料优选目数为800-1000目。

其中，碳酸钙优选重质碳酸钙，是由天然碳酸盐矿物如方解石、大理石、石灰石磨碎而成。所述透明粉为含有一定结晶水的石英石，优选目数为1000目的透明粉。

优选地，所述颜料为金红石型钛白粉。

优选地，所述打磨剂为硬脂酸锌。

优选地，所述防沉剂为气相二氧化硅和/或有机膨润土。

优选地，所述消泡剂为聚醚改性有机硅类消泡剂和/或非有机硅类消泡剂。

优选地，所述流平剂为氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂、聚醚改性硅油流平剂或丙烯酸酯类共聚物流平剂中的一种或几种。

优选地，所述促进剂为异辛酸钴的苯乙烯溶液，其中异辛酸钴的重量百分含量为5％～8％，可购自上海万良塑胶有限公司。

优选地，所述引发剂为过氧化甲乙酮的邻苯二甲酸二甲酯溶液，其中的过氧化甲乙酮的重量百分含量为45％～55％，可购自上海万良塑胶有限公司。

优选地，所述溶剂为苯乙烯。

优选地，所述主剂是由包括如下重量份的组分制备得到的：

或者，

所述主剂是由包括如下重量份的组分制备得到的：

进一步优选地，所述主剂的重量份为100份。

本发明在低挥发性不饱和聚酯底漆中运用经过真空抽取后的烯丙基醚改性的不饱和聚酯树脂，此树脂没有小分子残留，成膜后具有极低的气味。另外溶剂挥发抑制剂的使用，能够有效的阻止苯乙烯的挥发并促使苯乙烯迅速的参加反应，减少有机溶剂的挥发，降低对人体的损害。

本发明的技术方案之二是：制备上述任意一种低挥发性不饱和聚酯底漆的方法，包括如下步骤：

1)按比例将不饱和聚酯树脂、消泡剂、流平剂、溶剂挥发抑制剂，20％-30％重量比例的活性溶剂混合均匀；

2)向步骤1)的混合物种按比例加入填料、防沉剂、颜料、打磨剂，分散至细度≤30μm；

3)向步骤2)的混合物中加入30％-60％重量的活性溶剂，分散均匀；

4)向步骤3)的混合物中加入剩余活性溶剂，分散均匀制得主剂；

5)将主剂、溶剂、促进剂、引发剂各自单独包装，即得。

所述分散是针对不同粘度浆状的原料进行粉碎、分散、混合的操作，通过设备的高速运转，对物料进行高速的强烈的剪切、撞击、粉碎、分散，达到迅速混合、溶解、分散、细化的功能。

本发明的技术方案之三是：上述任意一种低挥发性不饱和聚酯底漆在家具表面涂覆中的应用，是将主剂、溶剂、促进剂、引发剂按质量比100：25～30:1.8～2.0:2.0～2.2混合均匀，喷涂在工件的表面。

优选地，喷涂时间控制在混合后30min内。

此底漆可以直接喷涂在各种家具素材上，具有极低的气味残留、优异的光泽度、可打磨性能、高附着力、流平优异等性能，能够充分满足消费者的需求。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可以相互组合，即得本发明各较佳实施例。

本发明涉及到的原料及试剂均可市购获得。

具体实施方式

以下实施案例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例中，如未特别指明，所用设备均为本领域常规设备。

实施例中所用烯丙基醚型不饱和聚酯树脂，为展辰新材料集团的JD3309不饱和聚酯树脂。所用消泡剂为德国BYK公司生产的聚醚改性有机硅类消泡剂BYK8801或德国巴斯夫公司生产的非有机硅类消泡剂EFKA2720、EFKA8209。所用的溶剂挥发抑制剂为海明斯德谦的CP-7540(氯化聚烯烃改性丙烯酸酯类)溶解纳米级石蜡。所用流平剂为德国BYK公司生产的丙烯酸酯类共聚物流平剂BYK358N、德国巴斯夫公司生产的氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂EFKA3777或广州华夏化工集团的聚醚改性硅油流平剂HX-3130。所用防沉剂为气相二氧化硅或有机膨润土，气相二氧化硅选用德国德固萨公司生产的A-200、德谦化学有限公司生产的膨润土CD-1。所用填料为滑石粉、透明粉、重质碳酸钙，滑石粉选自广西龙胜华美滑石开发有限公司生产的1000目滑石粉、广西桂林超细粉末有限公司生产的TP1250滑石粉、江西广源化工有限责任公司生产的CC-800重质碳酸钙、佛山市猴圣化工有限公司生产的TM-2500。所用颜料为金红石型钛白粉，选用美国杜邦化工集团生产的杜邦R-706、科美基颜料有限公司生产的CR595或四川龙蟒钛业股份有限公司生产R-996。所用打磨剂为硬脂酸锌，选自百利合化工有限公司生产的BT1819、BT1818或环绮化工有限公司生产的PLB。所用苯乙烯购自北京东方化工厂生产的苯乙烯(工业级)。所用促进剂为异辛酸钴重量百分含量为6％的异辛酸钴-苯乙烯溶液，为上海万良塑胶有限公司的EC-8。所用引发剂为过氧化甲乙酮重量百分含量为50％的过氧化甲乙酮-邻苯二甲酸二甲酯溶液，为上海万良塑胶有限公司的808-A。

实施例1清底漆

一种低挥发性不饱和聚酯清底漆，包括按照如下重量混合的主剂、溶剂、促进剂、引发剂，其中，溶剂为28kg苯乙烯、促进剂为2kg 6％异辛酸钴苯乙烯溶液(EC-8)、引发剂为2kg 50％氧化甲乙酮的邻苯二甲酸二甲酯溶液(808-A)，主剂由如下重量的组分制备得到的：

实施例2白底漆

一种低挥发性不饱和聚酯清底漆，包括按照如下重量混合的主剂、溶剂、促进剂、引发剂，其中，溶剂为28kg苯乙烯、促进剂为1.8kg 6％异辛酸钴苯乙烯溶液、引发剂为2.1kg 50％氧化甲乙酮的邻苯二甲酸二甲酯溶液，主剂由如下重量的组分制备得到的：

实施例3

本实施例提供实施例1所述低挥发性不饱和聚酯底漆的制备方法，包括如下步骤：

(1)将50kg烯丙基醚型不饱和聚酯树脂JD3309、1kg苯乙烯及0.2kg消泡剂BYK8801、0.2kg丙烯酸酯类共聚物流平剂BYK358N、0.5kg溶剂挥发抑制剂CP-7540搅拌10min，混合均匀；

(2)向步骤(1)的混合物中缓慢加入35kg透明粉TM2500、5kg滑石粉(广西龙胜华美滑石开发有限公司，1000目)、0.6kg气相二氧化硅防沉剂A-200、4.5kg硬脂酸锌打磨剂BT1819，用高速分散机(宜兴市精益机械GFJ-B-75Kw)分散至细度≤30μm；

(3)向步骤(2)的混合物中加入2kg的苯乙烯，分散均匀；

(4)向步骤(3)的混合物中加入1kg苯乙烯，搅拌均匀，即得主剂；

(5)分别将主剂、溶剂、促进剂、引发剂各自单独包装，即得。

实施例4

本实施例提供实施例2所述低挥发性不饱和聚酯底漆的制备方法，包括如下步骤：

(1)将40kg烯丙基醚型不饱和聚酯树脂JD3390，1.5kg苯乙烯及0.1kg非有机硅类消泡剂EFKA2720，0.2kg氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂EFKA3777，0.3kg溶剂挥发抑制剂CP-7540搅拌15min混合均匀；

(2)向步骤(1)的混合物中缓慢加入22kg滑石粉TP1250、18kg重质碳酸钙CC-800、0.4kg气相二氧化硅防沉剂A-200、9.5kg颜料金红石钛白粉R-706、5kg打磨剂硬脂酸锌BT1818，分散至细度≤30μm；

(3)向步骤(2)的混合物中加入2kg的苯乙烯，分散均匀；

(4)向步骤(3)的混合物中加入1kg苯乙烯，搅拌均匀，即得主剂；

(5)5)将主剂、溶剂、促进剂、引发剂各自单独包装，即得。

实验例1

对实施例1、2中制得的底漆进行性能检测，检测结果如表1。

表1 低挥发性环保型不饱和聚酯底漆的性能指标

由表1可知，本发明制得的底漆均符合各项国标检测标准。

实验例2

以实施例1制备的低挥发性清底漆直接进行喷涂，并在底漆上喷涂哑光面漆，其工艺流程如下：

1、素材处理：素材为水曲柳实木板，工件为木门。将板材上的灰尘用棉布擦拭干净。

2、喷涂清底漆：将实施例1所制不饱和聚酯清底漆各成分混合均匀，其调油粘度为20秒(岩田—2#杯，25℃)，喷涂二遍，共二个“十”字(十字交叉法)，干燥时间8小时。

3、砂光：用400#砂纸顺木纹砂磨平整、光滑。

4、喷涂哑光清面漆：将哑光清面漆(深圳展辰集团)调油后，用2.0mm口径的喷枪喷涂，喷涂两个“十”字，干燥36小时。

测试结果如表2所示。

表2 喷涂后的测试结果

由表2可知，本发明的底漆固化性能好，其涂膜外观及其优异，溶剂挥发极低，完全达到要求。

实验例3

以实施例2制备的低挥发性不饱和聚酯底漆直接进行喷涂，并在底漆上喷涂哑光白面漆，其工艺流程如下：

1、素材处理：素材为密度板，工件为木门。将板材上的灰尘用棉布擦拭干净。

2、喷涂白底漆：将实施例2所制不饱和聚酯白色底漆各成分混合均匀，其调油粘度为20秒(岩田—2#杯，25℃)，喷涂二遍，共二个“十”字，干燥时间8小时。

3、砂光：用400#砂纸顺木纹砂磨平整、光滑。

4、喷涂哑光白面漆：将哑光白面漆(深圳展辰集团)调油后，直接用2.0mm口径的喷枪喷涂，喷涂两个“十”字，干燥36小时。

测试结果如表3所示。

表3 喷涂后的测试结果

由表3可知，本发明的底漆固化性能好，其涂膜外观性能及其优异，溶剂挥发极低，完全达到要求。

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种低挥发性不饱和聚酯底漆，其特征在于：包括按照重量比100：25～30：1.8～2.0：2.0～2.2混合的主剂、溶剂、促进剂、引发剂，所述主剂是由包括如下重量份的组分制备得到的：

2.如权利要求1所述的低挥发性不饱和聚酯底漆，其特征在于：所述不饱和聚酯树脂为烯丙基醚改性不饱和聚酯树脂。

3.如权利要求1或2所述的低挥发性不饱和聚酯底漆，其特征在于：所述溶剂挥发抑制剂为丙烯酸酯溶解石蜡类，优选为氯化聚烯烃改性丙烯酸酯溶解石蜡类。

4.如权利要求1-3任一项所述的低挥发性不饱和聚酯底漆，其特征在于，所述活性溶剂为苯乙烯。

5.如权利要求1-4任一项所述的低挥发性不饱和聚酯底漆，其特征在于：所述填料为滑石粉、透明粉和碳酸钙中的一种或多种，和/或，

所述颜料为金红石型钛白粉，和/或，

所述打磨剂为硬脂酸锌，和/或，

所述消泡剂为聚醚改性有机硅类消泡剂、非有机硅类消泡剂中的一种或两种，和/或，

所述流平剂为氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂、聚醚改性硅油流平剂、丙烯酸酯类共聚物流平剂中的一种或几种，和/或，

所述防沉剂为气相二氧化硅、有机膨润土中的一种或两种。

6.如权利要求1-5任一项所述的低挥发性不饱和聚酯底漆，其特征在于：所述促进剂为异辛酸钴的苯乙烯溶液，优选地，异辛酸钴的重量百分含量为5％～8％。

7.如权利要求1-6任一项所述的低挥发性不饱和聚酯底漆，其特征在于：所述引发剂为过氧化甲乙酮的邻苯二甲酸二甲酯溶液，优选地，过氧化甲乙酮的重量百分含量为45％～55％，和/或，

所述溶剂为苯乙烯。

8.如权利要求1所述的低挥发性不饱和聚酯底漆，其特征在于：

所述主剂是由包括如下重量份的组分制备得到的：

或者，

所述主剂是由包括如下重量份的组分制备得到的：

优选地，所述主剂的重量份为100份。

9.一种制备权利要求1-8任一项所述的低挥发性不饱和聚酯底漆的方法，包括如下步骤：

1)按比例将不饱和聚酯树脂、消泡剂、流平剂、溶剂挥发抑制剂，20％-30％重量比例的活性溶剂混合均匀；

2)向步骤1)的混合物种按比例加入填料、防沉剂、颜料、打磨剂，分散至细度≤30μm；

3)向步骤2)的混合物中加入30％-60％重量的活性溶剂，分散均匀；

4)向步骤3)的混合物中加入剩余活性溶剂，分散均匀制得主剂；

5)将主剂、溶剂、促进剂、引发剂各自单独包装，即得。

10.权利要求1-8任一所述的低挥发性不饱和聚酯底漆在家具表面涂覆中的应用，其特征在于：将主剂、溶剂、促进剂、引发剂按质量比100：25～30：1.8～2.0：2.0～2.2混合均匀后，喷涂在工件的表面；优选地，喷涂时间控制在混合后30min内。