CN105969111A - 一种铝溶胶家具涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝溶胶家具涂料，由下述原料组成：氯化钙、异丙醇铝、N‑乙基‑邻对甲苯磺酰胺、二苯基甲烷二异氰酸酯、桐油、氢氧化钠、甲醇、全氟磺酸树脂、乙酸、26‑30%的过氧化氢、正硅酸乙酯、Y‑氯丙基三甲氧基硅烷、不饱和聚酯树脂、过氧化甲乙酮、蒙脱石粉、叔丁基对二苯酚、硬脂酸、邻苯二甲酸酐、三甲基苄基氯化铵、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵，交联剂taic。本发明采用异丙醇铝为铝源，得到的铝溶胶可以有效的改善各原料间的相容性，提高成品涂膜的稳定性强度。

Description

一种铝溶胶家具涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及家具涂料技术领域，尤其涉及一种铝溶胶家具涂料及其制备方法。
背景技术
饱和聚酯树脂是制备涂料常用的成膜树脂之一,但采用通用型不饱和聚酯树脂制备涂料时存在耐水性、耐溶剂性、耐热性及力学性能差等缺点,需要对不饱和聚酯树脂进行改性以提高其综合性能目前主要利用聚氨酯或聚氨酯预聚体、丙稀酸树脂、环氧树脂、有机硅、纳米材料以及植物油等对不饱和聚酯树脂进行改性以期提高其制备涂料时的性能。其中,植物油改性不饱和聚醋树脂越来越受到人们重视。植物油通过化学反应引入到不饱和聚酯树脂中，容易引起植物油自身的聚合反应,使得改性效果有限植物油也可通过共混的方法改性不饱和聚酯树脂,由于两者的相容性差,导致改性达不到预期效果。因此，将植物油衍生化后,改善植物油与不饱和聚酯树脂的相容性,是植物油改性不饱和聚酯树脂的重要途径。
在天然植物油中桐油比较特殊，其主要成分是桐油酸甘油酯，具有共轭三烯结构，可在油基涂料中单独使用，也可以在合成树脂涂料中和其他半干性油、不干性油混合使用。桐油还具有良好的防水性，广泛用于建筑、油漆、印刷(油墨)等方面。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种铝溶胶家具涂料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种铝溶胶家具涂料，它是由下述重量份的原料组成的：
氯化钙1-2、异丙醇铝6-10、N-乙基-邻对甲苯磺酰胺0.1-0.2、二苯基甲烷二异氰酸酯2-3、桐油10-12、氢氧化钠0.06-0.07、甲醇3-4、全氟磺酸树脂0.1-0.2、乙酸6-8、26-30%的过氧化氢10-15、正硅酸乙酯10-17、Y-氯丙基三甲氧基硅烷0.1-0.2、不饱和聚酯树脂70-80、过氧化甲乙酮0.6-1、蒙脱石粉16-20、叔丁基对二苯酚0.5-1、硬脂酸1-2、邻苯二甲酸酐0.8-1、三甲基苄基氯化铵1-2、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵0.7-2，交联剂taic0.3-0.4。
一种所述的铝溶胶家具涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将上述甲醇加入到桐油中，搅拌条件下加入氢氧化钠，在37-40℃下反应70-80分钟，蒸馏脱除甲醇，静置分层，收集的上层液体先用硫酸洗涤，再用热水洗涤，蒸馏脱水，得桐酸甲酯；
（2）将上述桐酸甲酯、全氟磺酸树脂、上述乙酸重量的50-60%混合，升高温度为60-68℃，搅拌条件下滴加上述26-30%的过氧化氢，滴加完毕后保温反应3-4小时，过滤，将滤液用碱中和，水洗，在50-60℃下真空干燥3-4小时，得环氧化桐酸甲酯；
（3）将上述异丙醇铝加入到其重量6-10倍的去离子水中，搅拌均匀，加入邻苯二甲酸酐，升温温度为60-70℃，保温搅拌3-5分钟，滴加浓度为20-25%的氨水，调节pH为10-13，保温反应1-2小时，得铝溶胶；
（4）取上述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵，加入到其重量30-40倍的去离子水中，搅拌均匀，加入硬脂酸，升温温度为70-76℃，加入上述铝溶胶，保温搅拌3-5分钟，加入交联剂taic，保温反应1-2小时，得交联铝溶胶；
（5）将上述正硅酸乙酯、环氧化桐酸甲酯混合，升温温度为36-40℃，加入剩余的乙酸，保温搅拌10-20分钟，滴加上述混合体系重量60-70%的去离子水，滴加完毕后加入Y-氯丙基三甲氧基硅烷，在76-80℃下保温6-7小时，得硅溶胶改性环氧化桐酸甲酯；
（6）将上述蒙脱石粉加入到其重量1-2倍的去离子水中，加入三甲基苄基氯化铵，搅拌均匀，加入上述硅溶胶改性环氧化桐酸甲酯、铝溶胶，100-200转/分搅拌20-30分，脱水，得预混料；
（7）将上述预混料与剩余各原料混合，通过挤出机熔融挤出，然后压片破碎后，再经过粉碎、过筛，即得。
本发明的优点是：本发明的环氧化桐酸甲酯分子结构中同时含有环氧键和双键，能与不饱和聚酯树脂中的羧基、羟基和双键发生氧化交联反应，提高了涂膜的交联密度，提高成膜性能，从而提高了涂膜的拉伸强度,同时在一定程度上也改善了涂膜的硬度和抗冲击性能；
本发明的环氧化桐酸甲酯中含有疏水性的脂肪酸长碳链，将桐油衍生物分散在不饱和聚酯树脂中成膜时，这些疏水脂肪烃基团在膜表面富集,使膜处于一种低表面能状态，降低了表面与水分子的结合能，从而降低了不饱和聚酯树脂涂膜的吸水率，提高了不饱和聚酯树脂耐水性能；
本发明的环氧化桐酸甲酯含有共轭双键, 共轭双键在成膜后期,发生氧化交联,形成网状聚合物，从而使分子之间相互结合更紧密，膜的密度增大，溶剂分子在涂膜表面的渗入速度减慢,从而耐溶剂性能增强；
本发明的环氧化桐酸甲酯具有脂肪族长链烃,而长链烃在树脂中能够起到增塑的效果，能够增强不饱和聚酯树脂的柔韧性能。
本发明采用异丙醇铝为铝源，得到的铝溶胶可以有效的改善各原料间的相容性，提高成品涂膜的稳定性强度。
具体实施方式
一种铝溶胶家具涂料，它是由下述重量份的原料组成的：
氯化钙1、异丙醇铝6、N乙基邻对甲苯磺酰胺0.1、二苯基甲烷二异氰酸酯2、桐油10、氢氧化钠0.06、甲醇3、全氟磺酸树脂0.1、乙酸6、26%的过氧化氢10、正硅酸乙酯10、Y氯丙基三甲氧基硅烷0.1、不饱和聚酯树脂70、过氧化甲乙酮0.6、蒙脱石粉16、叔丁基对二苯酚0.5、硬脂酸1、邻苯二甲酸酐0.8、三甲基苄基氯化铵1、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵0.7，交联剂taic0.3。
一种所述的铝溶胶家具涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将上述甲醇加入到桐油中，搅拌条件下加入氢氧化钠，在37℃下反应70分钟，蒸馏脱除甲醇，静置分层，收集的上层液体先用硫酸洗涤，再用热水洗涤，蒸馏脱水，得桐酸甲酯；
（2）将上述桐酸甲酯、全氟磺酸树脂、上述乙酸重量的50%混合，升高温度为60℃，搅拌条件下滴加上述26%的过氧化氢，滴加完毕后保温反应3小时，过滤，将滤液用碱中和，水洗，在50℃下真空干燥3小时，得环氧化桐酸甲酯；
（3）将上述异丙醇铝加入到其重量6倍的去离子水中，搅拌均匀，加入邻苯二甲酸酐，升温温度为60℃，保温搅拌3分钟，滴加浓度为20%的氨水，调节pH为10，保温反应1小时，得铝溶胶；
（4）取上述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入硬脂酸，升温温度为70℃，加入上述铝溶胶，保温搅拌3分钟，加入交联剂taic，保温反应1小时，得交联铝溶胶；
（5）将上述正硅酸乙酯、环氧化桐酸甲酯混合，升温温度为36℃，加入剩余的乙酸，保温搅拌10分钟，滴加上述混合体系重量60%的去离子水，滴加完毕后加入Y氯丙基三甲氧基硅烷，在76℃下保温6小时，得硅溶胶改性环氧化桐酸甲酯；
（6）将上述蒙脱石粉加入到其重量1倍的去离子水中，加入三甲基苄基氯化铵，搅拌均匀，加入上述硅溶胶改性环氧化桐酸甲酯、铝溶胶，100转/分搅拌20分，脱水，得预混料；
（7）将上述预混料与剩余各原料混合，通过挤出机熔融挤出，然后压片破碎后，再经过粉碎、过筛，即得。
性能测试：
抗冲击性：≥50kg/cm；
硬度：2H。

Claims (2)

1.一种铝溶胶家具涂料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
氯化钙1-2、异丙醇铝6-10、N-乙基-邻对甲苯磺酰胺0.1-0.2、二苯基甲烷二异氰酸酯2-3、桐油10-12、氢氧化钠0.06-0.07、甲醇3-4、全氟磺酸树脂0.1-0.2、乙酸6-8、26-30%的过氧化氢10-15、正硅酸乙酯10-17、Y-氯丙基三甲氧基硅烷0.1-0.2、不饱和聚酯树脂70-80、过氧化甲乙酮0.6-1、蒙脱石粉16-20、叔丁基对二苯酚0.5-1、硬脂酸1-2、邻苯二甲酸酐0.8-1、三甲基苄基氯化铵1-2、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵0.7-2，交联剂taic0.3-0.4。
2.一种如权利要求1所述的铝溶胶家具涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将上述甲醇加入到桐油中，搅拌条件下加入氢氧化钠，在37-40℃下反应70-80分钟，蒸馏脱除甲醇，静置分层，收集的上层液体先用硫酸洗涤，再用热水洗涤，蒸馏脱水，得桐酸甲酯；
（2）将上述桐酸甲酯、全氟磺酸树脂、上述乙酸重量的50-60%混合，升高温度为60-68℃，搅拌条件下滴加上述26-30%的过氧化氢，滴加完毕后保温反应3-4小时，过滤，将滤液用碱中和，水洗，在50-60℃下真空干燥3-4小时，得环氧化桐酸甲酯；
（3）将上述异丙醇铝加入到其重量6-10倍的去离子水中，搅拌均匀，加入邻苯二甲酸酐，升温温度为60-70℃，保温搅拌3-5分钟，滴加浓度为20-25%的氨水，调节pH为10-13，保温反应1-2小时，得铝溶胶；
（4）取上述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵，加入到其重量30-40倍的去离子水中，搅拌均匀，加入硬脂酸，升温温度为70-76℃，加入上述铝溶胶，保温搅拌3-5分钟，加入交联剂taic，保温反应1-2小时，得交联铝溶胶；
（5）将上述正硅酸乙酯、环氧化桐酸甲酯混合，升温温度为36-40℃，加入剩余的乙酸，保温搅拌10-20分钟，滴加上述混合体系重量60-70%的去离子水，滴加完毕后加入Y-氯丙基三甲氧基硅烷，在76-80℃下保温6-7小时，得硅溶胶改性环氧化桐酸甲酯；
（6）将上述蒙脱石粉加入到其重量1-2倍的去离子水中，加入三甲基苄基氯化铵，搅拌均匀，加入上述硅溶胶改性环氧化桐酸甲酯、铝溶胶，100-200转/分搅拌20-30分，脱水，得预混料；
（7）将上述预混料与剩余各原料混合，通过挤出机熔融挤出，然后压片破碎后，再经过粉碎、过筛，即得。
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