CN106280927B - 一种环保醇酸漆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保醇酸漆，按照质量百份数的原料包括水性醇酸树脂35‑50份、水性聚氨酯乳液25‑30份、水18‑25份、颜料5‑8份、有机硅改性分散剂0.5‑1份、膨润土0.5份和催干剂0.4‑0.5份；其制备方法，包括：将水性醇酸树脂、水性聚氨酯乳液和有机硅改性分散剂混合搅拌12‑15min；加入颜料搅拌18‑20min；研磨，得到粒度小于30μm的物料；加入水和膨润土，搅拌30‑35min；最后加入催干剂，搅拌5‑8min得到水性自干型醇酸漆。本发明降低了生产成本，改善了环境，降低了对人体的伤害，具有安全、环保以及适用面广的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种醇酸漆，具体是一种环保醇酸漆。
背景技术
醇酸漆主要是由醇酸树脂组成，其具有价格便宜、施工简单、对施工环境要求不高、涂膜丰满坚硬、耐久性和耐候性较好、装饰性和保护性都比较好的优点，因此，醇酸漆在涂料市场占据很大的份额。然而现有的醇酸漆通常是以二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯等溶剂为稀释剂的溶剂型涂料，该类涂料不仅具有很大的气味，而且还严重危害人的健康，尤其在生产和使用过程中，安全系数低，VOC排放量大，在运输、使用、生产过程中易燃，易爆，带来了极大的不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以水为溶剂的环保醇酸漆。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种环保醇酸漆，按照质量百份数的原料包括：水性醇酸树脂35-50份、水性聚氨酯乳液25-30份、水18-25份、颜料5-8份、有机硅改性分散剂0.5-1份、膨润土0.5份和催干剂0.4-0.5份。
作为本发明进一步的方案：所述催干剂为二乙烯三胺、间苯二甲胺、二月桂酸二丁基锡、异辛酸钴、异辛酸锆和异辛酸锰中的一种或两种以上的混合物。
作为本发明进一步的方案：所述水性醇酸树脂按照质量百份数的原料包括脂肪酸20-25份、顺丁烯二酸酐2-3份、二元酸20-25份、苯甲酸2-10份、催化剂0-0.1份和溶剂40-55份；其制备方法，包括以下步骤：
（1）将顺丁烯二酸酐、苯甲酸以及占催化剂用量的30-40%的催化剂加入反应容器，开动搅拌，搅拌速度以物料中间有漩涡为宜，以1℃/min的升温速度升温至230-235℃，保持柱温在100-102℃，反应至酸值小于3mgKOH/g；
（2）接着往反应器中加入脂肪酸、二元酸以及占催化剂用量的30-40%的催化剂，调节搅拌速度至物料中间有漩涡为宜，继续以1℃/min的升温速度升温至230-235℃，保持柱温在100-102℃，反应至酸值小于5mgKOH/g；
（3）自然冷却至150℃以下，将剩余的催化剂全部加入到反应器内，再以1℃/min的升温速度升温至170-180℃，反应至酸值为40-50mgKOH/g；
（4）自然冷却至80℃以下，加入溶剂，搅拌速度以物料中部有漩涡为宜，搅拌均匀，得到水性醇酸树脂。
作为本发明进一步的方案：所述脂肪酸为豆油酸、亚麻油酸、椰子油酸和妥尔油酸中的一种或两种以上的混合物。
作为本发明进一步的方案：所述二元酸为苯酐、己二酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸中的一种或两种以上的混合物。
作为本发明进一步的方案：所述催化剂为四乙醇钛、四正丙醇钛、四正丁醇钛、丁基异丙醇钛、单丁基氧化锡和二丁基氧化锡的一种或两种以上的混合物。
作为本发明进一步的方案：所述溶剂为乙醇、丙二醇异丙醇、丁醇、仲丁醇、甲醚、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、丙二醇丁醚和二丙二醇丁醚中的一种或两种以上的混合物。
所述的环保醇酸漆的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照上述质量份数将水性醇酸树脂、水性聚氨酯乳液和有机硅改性分散剂加入到搅拌装置中，搅拌12-15min，搅拌速度为900-1200r/min；
（2）按质量份数继续向搅拌装置中加入颜料，搅拌18-20min，搅拌速度为1500-1600r/min；
（3）利用砂磨机对步骤（2）搅拌后的物料进行研磨，得到粒度小于30μm的物料；
（4）将研磨后的物料加入到搅拌装置中，接着向其中加入水和膨润土，搅拌30-35min，搅拌速度为1500-1600r/min；
（5）最后向步骤（4）搅拌后的物料中加入催干剂，搅拌5-8min，搅拌速度为800-1200r/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明首先制备出水溶性醇酸树脂，然后将其与水性聚氨酯乳液混合搅拌，利用水作为稀释剂，加入催干剂、颜料等制成一种水性自干型醇酸漆；相较于使用溶剂油作为溶剂，大大降低了生产成本；在生产、运输、使用过程中，具有低的VOC排放、低的火灾隐患的特点，安全系数较高，同时改善了环境，降低了对人体的伤害；本发明还以苯甲酸代替部分脂肪酸，提高了水性醇酸树脂的硬度和干性，制备出的醇酸漆具有较高的硬度、附着力。
该醇酸漆可以作为一种成漆，适用于各类油性产品的面漆，具有安全、环保以及适用面广的特点。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种环保醇酸漆，按照质量百份数的原料包括：水性醇酸树脂38份、水性聚氨酯乳液30份、水23份、颜料7.5份、有机硅改性分散剂0.6份、膨润土0.5份和催干剂0.4份；催干剂为二乙烯三胺。
水性醇酸树脂按照质量百份数的原料包括脂肪酸20份、顺丁烯二酸酐2份、二元酸20份、苯甲酸3份和溶剂55份；脂肪酸为豆油酸，二元酸为苯酐，溶剂为乙醇；其制备方法，包括以下步骤：
（1）将顺丁烯二酸酐、苯甲酸加入反应容器，开动搅拌，搅拌速度以物料中间有漩涡为宜，以1℃/min的升温速度升温至230℃，保持柱温在100℃，反应至酸值小于3mgKOH/g；
（2）接着往反应器中加入脂肪酸、二元酸，调节搅拌速度至物料中间有漩涡为宜，继续以1℃/min的升温速度升温至230℃，保持柱温在100℃，反应至酸值小于5mgKOH/g；
（3）自然冷却至150℃以下，再以1℃/min的升温速度升温至180℃，反应至酸值为40mgKOH/g；
（4）自然冷却至80℃以下，加入溶剂，搅拌速度以物料中部有漩涡为宜，搅拌均匀，得到水性醇酸树脂。
所述的环保醇酸漆的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照上述质量份数将水性醇酸树脂、水性聚氨酯乳液和有机硅改性分散剂加入到搅拌装置中，搅拌14min，搅拌速度为1000r/min；
（2）按质量份数继续向搅拌装置中加入颜料，搅拌20min，搅拌速度为1500r/min；
（3）利用砂磨机对步骤（2）搅拌后的物料进行研磨，得到粒度小于30μm的物料；
（4）将研磨后的物料加入到搅拌装置中，接着向其中加入水和膨润土，搅拌30min，搅拌速度为1500r/min；
（5）最后向步骤（4）搅拌后的物料中加入催干剂，搅拌6min，搅拌速度为1000r/min。
实施例2
本发明实施例中，一种环保醇酸漆，按照质量百份数的原料包括：水性醇酸树脂40份、水性聚氨酯乳液28份、水25份、颜料5份、有机硅改性分散剂1份、膨润土0.5份和催干剂0.5份；催干剂为间苯二甲胺。
水性醇酸树脂按照质量百份数的原料包括脂肪酸21份、顺丁烯二酸酐2.95份、二元酸24份、苯甲酸7份、催化剂0.05份和溶剂45份；脂肪酸为亚麻油酸，二元酸为间苯二甲酸，催化剂为二丁基氧化锡，溶剂为丁醇；其制备方法，包括以下步骤：
（1）将顺丁烯二酸酐、苯甲酸以及占催化剂用量的30%的催化剂加入反应容器，开动搅拌，搅拌速度以物料中间有漩涡为宜，以1℃/min的升温速度升温至235℃，保持柱温在102℃，反应至酸值小于3mgKOH/g；
（2）接着往反应器中加入脂肪酸、二元酸以及占催化剂用量的40%的催化剂，调节搅拌速度至物料中间有漩涡为宜，继续以1℃/min的升温速度升温至235℃，保持柱温在102℃，反应至酸值小于5mgKOH/g；
（3）自然冷却至150℃以下，将剩余的催化剂全部加入到反应器内，再以1℃/min的升温速度升温至180℃，反应至酸值为50mgKOH/g；
（4）自然冷却至80℃以下，加入溶剂，搅拌速度以物料中部有漩涡为宜，搅拌均匀，得到水性醇酸树脂。
所述的环保醇酸漆的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照上述质量份数将水性醇酸树脂、水性聚氨酯乳液和有机硅改性分散剂加入到搅拌装置中，搅拌15min，搅拌速度为1200r/min；
（2）按质量份数继续向搅拌装置中加入颜料，搅拌20min，搅拌速度为1600r/min；
（3）利用砂磨机对步骤（2）搅拌后的物料进行研磨，得到粒度小于30μm的物料；
（4）将研磨后的物料加入到搅拌装置中，接着向其中加入水和膨润土，搅拌35min，搅拌速度为1600r/min；
（5）最后向步骤（4）搅拌后的物料中加入催干剂，搅拌8min，搅拌速度为1200r/min。
实施例3
本发明实施例中，一种环保醇酸漆，按照质量百份数的原料包括：水性醇酸树脂45份、水性聚氨酯乳液26份、水20份、颜料7.5份、有机硅改性分散剂0.6份、膨润土0.5份和催干剂0.4份；催干剂为二乙烯三胺和间苯二甲胺。
水性醇酸树脂按照质量百份数的原料包括脂肪酸22份、顺丁烯二酸酐2.9份、二元酸21份、苯甲酸4份、催化剂0.1份和溶剂50份；脂肪酸为椰子油酸，二元酸为对苯二甲酸，催化剂为单丁基氧化锡，溶剂为乙二醇丁醚；其制备方法，包括以下步骤：
（1）将顺丁烯二酸酐、苯甲酸以及占催化剂用量的40%的催化剂加入反应容器，开动搅拌，搅拌速度以物料中间有漩涡为宜，以1℃/min的升温速度升温至230℃，保持柱温在100℃，反应至酸值小于3mgKOH/g；
（2）接着往反应器中加入脂肪酸、二元酸以及占催化剂用量的30%的催化剂，调节搅拌速度至物料中间有漩涡为宜，继续以1℃/min的升温速度升温至235℃，保持柱温在102℃，反应至酸值小于5mgKOH/g；
（3）自然冷却至150℃以下，将剩余的催化剂全部加入到反应器内，再以1℃/min的升温速度升温至180℃，反应至酸值为45mgKOH/g；
（4）自然冷却至80℃以下，加入溶剂，搅拌速度以物料中部有漩涡为宜，搅拌均匀，得到水性醇酸树脂。
所述的环保醇酸漆的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照上述质量份数将水性醇酸树脂、水性聚氨酯乳液和有机硅改性分散剂加入到搅拌装置中，搅拌13min，搅拌速度为1100r/min；
（2）按质量份数继续向搅拌装置中加入颜料，搅拌18min，搅拌速度为1500r/min；
（3）利用砂磨机对步骤（2）搅拌后的物料进行研磨，得到粒度小于30μm的物料；
（4）将研磨后的物料加入到搅拌装置中，接着向其中加入水和膨润土，搅拌30min，搅拌速度为1500r/min；
（5）最后向步骤（4）搅拌后的物料中加入催干剂，搅拌5min，搅拌速度为800r/min。
实施例4
本发明实施例中，一种环保醇酸漆，按照质量百份数的原料包括：水性醇酸树脂50份、水性聚氨酯乳液25份、水18份、颜料5.5份、有机硅改性分散剂0.5份、膨润土0.5份和催干剂0.5份；催干剂为二月桂酸二丁基锡。
水性醇酸树脂按照质量百份数的原料包括脂肪酸22份、顺丁烯二酸酐2.95份、二元酸25份、苯甲酸10份、催化剂0.05份和溶剂40份；脂肪酸为妥尔油酸，二元酸为己二酸，催化剂为四乙醇钛，溶剂为二乙二醇丁醚；其制备方法，包括以下步骤：
（1）将顺丁烯二酸酐、苯甲酸以及占催化剂用量的35%的催化剂加入反应容器，开动搅拌，搅拌速度以物料中间有漩涡为宜，以1℃/min的升温速度升温至235℃，保持柱温在100℃，反应至酸值小于3mgKOH/g；
（2）接着往反应器中加入脂肪酸、二元酸以及占催化剂用量的35%的催化剂，调节搅拌速度至物料中间有漩涡为宜，继续以1℃/min的升温速度升温至230℃，保持柱温在100℃，反应至酸值小于5mgKOH/g；
（3）自然冷却至150℃以下，将剩余的催化剂全部加入到反应器内，再以1℃/min的升温速度升温至170℃，反应至酸值为40mgKOH/g；
（4）自然冷却至80℃以下，加入溶剂，搅拌速度以物料中部有漩涡为宜，搅拌均匀，得到水性醇酸树脂。
所述的环保醇酸漆的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照上述质量份数将水性醇酸树脂、水性聚氨酯乳液和有机硅改性分散剂加入到搅拌装置中，搅拌15min，搅拌速度为900r/min；
（2）按质量份数继续向搅拌装置中加入颜料，搅拌20min，搅拌速度为1500r/min；
（3）利用砂磨机对步骤（2）搅拌后的物料进行研磨，得到粒度小于30μm的物料；
（4）将研磨后的物料加入到搅拌装置中，接着向其中加入水和膨润土，搅拌35min，搅拌速度为1500r/min；
（5）最后向步骤（4）搅拌后的物料中加入催干剂，搅拌8min，搅拌速度为800r/min。
实施例5
本发明实施例中，一种环保醇酸漆，按照质量百份数的原料包括：水性醇酸树脂35份、水性聚氨酯乳液30份、水25份、颜料8份、有机硅改性分散剂1份、膨润土0.5份和催干剂0.5份；催干剂为异辛酸锰。
水性醇酸树脂按照质量百份数的原料包括脂肪酸25份、顺丁烯二酸酐3份、二元酸20份、苯甲酸2份和溶剂50份；脂肪酸为妥尔油酸，二元酸为苯酐，催化剂为四正丁醇钛，溶剂为二丙二醇丁醚；其制备方法，包括以下步骤：
（1）将顺丁烯二酸酐、苯甲酸加入反应容器，开动搅拌，搅拌速度以物料中间有漩涡为宜，以1℃/min的升温速度升温至235℃，保持柱温在102℃，反应至酸值小于3mgKOH/g；
（2）接着往反应器中加入脂肪酸、二元酸，调节搅拌速度至物料中间有漩涡为宜，继续以1℃/min的升温速度升温至230℃，保持柱温在100℃，反应至酸值小于5mgKOH/g；
（3）自然冷却至150℃以下，再以1℃/min的升温速度升温至180℃，反应至酸值为40mgKOH/g；
（4）自然冷却至80℃以下，加入溶剂，搅拌速度以物料中部有漩涡为宜，搅拌均匀，得到水性醇酸树脂。
所述的环保醇酸漆的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照上述质量份数将水性醇酸树脂、水性聚氨酯乳液和有机硅改性分散剂加入到搅拌装置中，搅拌12min，搅拌速度为1200r/min；
（2）按质量份数继续向搅拌装置中加入颜料，搅拌18min，搅拌速度为1600r/min；
（3）利用砂磨机对步骤（2）搅拌后的物料进行研磨，得到粒度小于30μm的物料；
（4）将研磨后的物料加入到搅拌装置中，接着向其中加入水和膨润土，搅拌30min，搅拌速度为1600r/min；
（5）最后向步骤（4）搅拌后的物料中加入催干剂，搅拌5min，搅拌速度为1200r/min。
本发明首先制备出水溶性醇酸树脂，然后将其与水性聚氨酯乳液混合搅拌，利用水作为稀释剂，加入催干剂、颜料等制成一种水性自干型醇酸漆；相较于使用溶剂油作为溶剂，大大降低了生产成本；在生产、运输、使用过程中，具有低的VOC排放、低的火灾隐患的特点，安全系数较高，同时改善了环境，降低了对人体的伤害；本发明还以苯甲酸代替部分脂肪酸，提高了水性醇酸树脂的硬度和干性，制备出的醇酸漆具有较高的硬度、附着力。该醇酸漆可以作为一种成漆，适用于各类油性产品的面漆，具有安全、环保以及适用面广的特点。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种环保醇酸漆，其特征在于，按照质量百份数的原料为：水性醇酸树脂 35-50份、水性聚氨酯乳液 25-30 份、水 18-25 份、颜料 5-8 份、有机硅改性分散剂 0.5-1 份、膨润土 0.5 份和催干剂 0.4-0.5 份，水性醇酸树脂按照质量百份数的原料为脂肪酸 20-25份、顺丁烯二酸酐 2-3 份、二元酸 20-25 份、苯甲酸 2-10 份、催化剂 0-0.1 份和溶剂40-55 份 ；其制备方法，包括以下步骤 ：
（1）将顺丁烯二酸酐、苯甲酸以及占催化剂用量的 30-40% 的催化剂加入反应容器，开
动搅拌，搅拌速度以物料中间有漩涡为宜，以 1℃ /min 的升温速度升温至 230-235℃，保持柱温在 100-102℃，反应至酸值小于 3mgKOH/g ；
（2）接着往反应器中加入脂肪酸、二元酸以及占催化剂用量的 30-40% 的催化剂，调节
搅拌速度至物料中间有漩涡为宜，继续以1℃/min的升温速度升温至230-235℃，保持柱温
在 100-102℃，反应至酸值小于 5mgKOH/g ；
（3）自然冷却至 150℃以下，将剩余的催化剂全部加入到反应器内，再以 1℃ /min 的升温速度升温至 170-180℃，反应至酸值为 40-50mgKOH/g ；
（4）自然冷却至 80℃以下，加入溶剂，搅拌速度以物料中部有漩涡为宜，搅拌均匀，得到水性醇酸树脂。
2.根据权利要求 1 所述的环保醇酸漆，其特征在于，所述催干剂为二乙烯三胺、间苯二甲胺、二月桂酸二丁基锡、异辛酸钴、异辛酸锆和异辛酸锰中的一种或两种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的环保醇酸漆，其特征在于，所述脂肪酸为豆油酸、亚麻油酸、
椰子油酸和妥尔油酸中的一种或两种以上的混合物。
4.根据权利要求 1所述的环保醇酸漆，其特征在于，所述二元酸为苯酐、己二酸、间苯
二甲酸和对苯二甲酸中的一种或两种以上的混合物。
5.根据权利要求 1所述的环保醇酸漆，其特征在于，所述催化剂为四乙醇钛、四正丙醇钛、四正丁醇钛、丁基异丙醇钛、单丁基氧化锡和二丁基氧化锡的一种或两种以上的混合物。
6.根据权利要求 1 所述的环保醇酸漆，其特征在于，所述溶剂为乙醇、丙二醇异丙醇、丁醇、仲丁醇、甲醚、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、丙二醇丁醚和二丙二醇丁醚中的一种或两种以上的混合物。
7.一种如权利要求 1-6任一所述的环保醇酸漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 ：
（1）按照上述质量份数将水性醇酸树脂、水性聚氨酯乳液和有机硅改性分散剂加入到搅拌装置中，搅拌 12-15min，搅拌速度为 900-1200r/min ；
（2）按质量份数继续向搅拌装置中加入颜料，搅拌 18-20min，搅拌速度为 1500-1600r/min ；
（3）利用砂磨机对步骤（2）搅拌后的物料进行研磨，得到粒度小于 30μm 的物料 ；
（4）将研磨后的物料加入到搅拌装置中，接着向其中加入水和膨润土，搅拌 30-35min，搅拌速度为 1500-1600r/min ；
（5）最后向步骤（4）搅拌后的物料中加入催干剂，搅拌 5-8min，搅拌速度为 800-1200r/min。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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