CN106752268A - 改性超支化聚（酯‑酰胺）分散剂在涂料中的应用 - Google Patents
改性超支化聚（酯‑酰胺）分散剂在涂料中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106752268A CN106752268A CN201611245000.3A CN201611245000A CN106752268A CN 106752268 A CN106752268 A CN 106752268A CN 201611245000 A CN201611245000 A CN 201611245000A CN 106752268 A CN106752268 A CN 106752268A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ester
- poly
- acid amide
- coating
- acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
- C08G69/44—Polyester-amides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/65—Additives macromolecular
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
本发明提出一种改性超支化聚(酯‑酰胺)分散剂在涂料中的应用，属于涂料分散剂领域。本发明所提出的改性超支化聚(酯‑酰胺)分散剂在涂料中的应用包括：将改性超支化聚(酯‑酰胺)分散剂添加到色粉中，在树脂和溶剂的作用下，分散、混合均匀，制得色浆，将所得色浆用于制备涂料，以及将改性超支化聚(酯‑酰胺)分散剂添加到水性丙烯酸氨基烤漆中制备涂料。本发明将改性超支化聚(酯‑酰胺)应用到涂料中，与涂料主体树脂具有良好的相容性，应用范围广，能增强对涂料的分散作用，显著增加涂料对基材的附着力，提高涂覆效果。
Description
技术领域
本发明属于涂料分散剂领域，尤其涉及一种改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂在涂料中的应用。
背景技术
随着社会的进步以及现代工业的发展，在众多的工业以及生活领域都离不开涂料涂装。例如建筑，玩具，家具家电，汽车工业，户外钢结构，桥梁等为了美观耐用、防护防腐都需要进行涂料涂装。但是传统的溶剂型各种涂料的大量应用加速了环境的破坏，大量的有毒溶剂挥发到大气中造成空气污染破坏臭氧层，加速了雾霾、光化学污染的发生，有些水溶性的溶剂还会污染水资源。目前，国内外都在加大各种水性涂料、粉末涂料以及光固化涂料等环保型涂料的研发推广力度。
超支化聚合物是一种高度支化、有三维网状结构的聚合物，虽然超支化聚合物大多分散性高并且支化度低，结构不如传统的树枝状高分子完美，但是化学性质与树枝状聚合物非常相似。超支化聚合物具有拓扑学特性，如具有良好的溶解性，较低的熔体粘度，并且相对于线性聚合物表面官能团密度极高。基于上述特征使其在共混应用中具有很好的吸引力，能够在提高共混物的物理性质上具有很大的潜力，如加工性、结晶行为、机械性能等。
在涂料制作工艺中，颜料在研磨剪切力下以微小的颗粒均匀分散于漆料中。颜料通常是以凝聚体、聚集体等形态存在，由于其表面极性低，很难被润湿或分散。高分子类分散剂用量大，分散效果不好，稳定性及抗稀释性差，不能广泛用于不同颜料，使用成本高，施工后耐候性及耐老化性不理想，亟待寻找能够替代它的更优的分散剂。超支化聚(酯-酰胺)具有优良的特性，其在涂料中的应用有很大的潜力。目前超支化聚(酯-酰胺)在水性涂料中的应用研究尚处于初级阶段，如何改进超支化聚(酯-酰胺)的水溶性，提高对涂料的分散作用，增强涂料对基材的附着力，增加其与不同树脂的相容性，进而提高涂覆效果，是其能够在涂料领域中进一步应用所需解决的问题。
发明内容
本发明提出一种改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂在涂料中的应用，将改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂应用到涂料中，与涂料主体树脂具有良好的相容性，增强对涂料的分散作用，显著增加涂料对基材的附着力，提高涂覆效果。
为了达到上述目的，本发明一方面提供一种改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂在涂料中的应用，将改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂添加到色粉中，在树脂和溶剂的作用下，分散、混合均匀，制得色浆，将所得色浆用于制备涂料。
作为优选，所述树脂为溶剂型树脂，所述溶剂包括二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁脂中的至少一种，所述改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂和色粉的质量比为1-100:100。
作为优选，所述树脂为水性树脂，所述溶剂包括水、乙二醇、乙二醇丁醚中的至少一种，所述改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂和色粉的质量比为0.5-120:100。
本发明另一方面提供一种改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂在涂料中的应用，将改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂添加到水性丙烯酸氨基烤漆中。
作为优选，所述改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂的加入量为水性丙烯酸氨基烤漆质量的0.1-1.5％。
作为优选，所述改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂由以下步骤制得：
将醇胺和芳香族酸/酸酐加入到反应器中，添加二甲基甲酰胺进行溶解，并加入催化剂混合均匀，将反应体系加热至80-150℃，并在常压下反应0.5h-4h，然后对反应体系进行抽真空，并在减压条件下继续反应1-5h，得到第0代端羧基超支化聚(酯-酰胺)；
在第0代端羧基超支化聚(酯-酰胺)中加入醇胺，添加二甲基甲酰胺进行溶解，并加入催化剂混合均匀，重复上述反应，得到第0.5代端羟基超支化聚(酯-酰胺)；
在第0.5代端羟基超支化聚(酯-酰胺)中加入芳香族酸/酸酐，添加二甲基甲酰胺进行溶解，并加入催化剂混合均匀，重复上述反应，得到第1代端羧基超支化聚(酯-酰胺)；
以此类推，得到第N代的超支化聚(酯-酰胺)，其中，N＝n×0.5,n为自然数；
将第N代的超支化聚(酯-酰胺)研磨成粉末，然后缓慢加入到氢氧化钠水溶液或氨水中，反应得到第N代的改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂。
可选的，所述醇胺选自二乙醇胺、三乙醇胺、乙醇胺，N-甲基二乙醇胺，二乙烯三胺，三乙烯四胺，羟乙基乙二胺中的至少一种，优选为二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或者多种的混合物；
所述芳香族酸/酸酐选自1,2-苯甲酸，偏苯三酸酐、邻苯二甲酸酐、1,3-苯甲酸、1-4-苯甲酸、均苯三酸、偏苯三酸中的至少一种，优选为偏苯三酸酐、邻苯二甲酸酐中的一种或者多种的混合物；
所述催化剂选自对甲苯磺酸、磷酸、钛酸丁酯、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、氯化亚锡、硫酸中的至少一种，优选为对甲苯磺酸、硫酸中的一种或者多种的混合物。
作为优选，混合的时间为1.5-3h，混合的速度为6000-8500r/min。
作为优选，所述色粉为炭黑粉、偶氮粉、喹吖啶酮粉、酞菁粉、吡咯并吡咯粉和钛白粉中的至少一种。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
1、本发明所提供的改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂在涂料中的应用，将改性超支化聚(酯-酰胺)用于多种树脂体系涂料中对涂料颗粒进行分散，与涂料主体树脂具有良好的相容性，特别是可以应用在水性树脂中，因而在涂料中的应用范围广，具有通用性；其在涂料中应用时添加量少，能够节约成本，工艺简单，可进行工业化生产。
2、本发明所提供的改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂在涂料中的应用，因该改性超支化聚(酯-酰胺)含有羧基、羧酸钠、铵盐等多种基团，其应用到涂料中时，可以利用空间位阻、双电子层效应对颜料进行分散并稳定，降低涂料体系的黏度以及保持颜料粒子小粒径，避免颜料出现絮凝、返粗等现象，使分散后的色浆保持长期稳定性，有效改善浮色发花等弊病；同时上述基团能与基材形成很强的氢键等结合，并能参与到涂膜的化学交联中，所以能显著增加涂膜对各种基材的附着力，改性后的涂料性能得到显著性的提高，提高涂覆效果。
具体实施方式
下面将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。
本发明实施例的一方面提供了一种改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂(以下简称改性超支化聚(酯-酰胺))在涂料中的应用，将改性超支化聚(酯-酰胺)添加到色粉中，在树脂和溶剂的作用下，分散、混合均匀，制得色浆，将所得色浆用于制备涂料。
在上述实施例中，将改性后的超支化聚(酯-酰胺)在树脂和溶剂的作用下添加到色粉中，可以对色粉颗粒进行分散，并且与涂料主体树脂具有良好的相容性，因而在涂料中的应用范围广，具有通用性；与现有的分散剂相比，其应用范围更广，能够显著增加涂膜对各种基材的附着力，降低体系粘度并保持颜料粒子小粒径，分散效果更好，分散后的涂料能保持长期稳定性。
在一优选实施例中，所述树脂为溶剂型树脂，所述溶剂包括二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁脂中的至少一种，所述改性超支化聚(酯-酰胺)和色粉的质量比为1-100:100。
在上述实施例中，所列举的溶剂均为有利于改性超支化聚(酯-酰胺)、色粉和溶剂型树脂溶解的优选溶剂，但可以理解的是，本实施例所述溶剂并不局限于上述所列举的，还可以为本领域已知的其它溶剂，只要能够符合上述反应机理，本领域技术人员均可替换使用。此外，可以理解的是，本领域技术人员可根据最终涂料的实际应用场合、使用情况确定改性超支化聚(酯-酰胺)的相对加入量，例如，所述改性超支化聚(酯-酰胺)与色粉的质量比还可为10:100、20:100、30:100、40:100、50:100、60:100、70:100、80:100、90:100等。
在一优选实施例中，所述树脂为水性树脂，所述溶剂包括水、乙二醇、乙二醇丁醚中的至少一种，所述改性超支化聚(酯-酰胺)和色粉的质量比为0.5-120:100。
在上述实施例中，所列举的溶剂均为有利于改性超支化聚(酯-酰胺)、色粉和水性树脂溶解的优选溶剂，但可以理解的是，本实施例所述溶剂并不局限于上述所列举的，还可以为本领域已知的其它溶剂，只要能够符合上述反应机理，本领域技术人员均可替换使用。此外，可以理解的是，本领域技术人员可根据最终涂料的实际应用场合、使用情况确定改性超支化聚(酯-酰胺)的相对加入量，例如，所述改性超支化聚(酯-酰胺)与色粉的质量比还可为1:100、10:100、20:100、30:100、40:100、50:100、60:100、70:100、80:100、90:100、110:100等。
在一优选实施例中，混合的时间为1.5-3h，混合的速度为6000-8500r/min。在本实施例中，具体说明了上述各实施例中各原料之间的混合时间和混合速度，可以理解的是，在上述范围内时，有利于原料混合的更加充分，从而有利于改性超支化聚(酯-酰胺)对涂料进行分散，获得颜料晶粒更小、色浆粘度更小、分散效果更好、附着力更强的涂料。可以理解的是，本领域技术人员可根据实际情况进行调整，混合时间还可以为1.8、2、2.5小时等以及该范围内的任一其它点值，混合速度还可以为6500、6800、7000、7400、7500、7600、7800、8000r/min等以及该范围内的任一其它点值。
在一可选实施例中，所述色粉为炭黑粉、偶氮粉、喹吖啶酮粉、酞菁粉、吡咯并吡咯粉和钛白粉中的至少一种；所述溶剂为水、乙二醇、乙二醇丁醚中的至少一种。可以理解的是，在上述实施例中，所列举的色粉、以及溶剂均为有利于上述反应的优选化合物，但可以理解的是，本实施例所列举的化合物并不局限于上述所列举的，还可以为本领域已知的其它化合物，只要能够符合上述反应机理，本领域技术人员均可替换使用。
本发明实施例的另一方面提供了一种改性超支化聚(酯-酰胺)作为分散剂在涂料中的应用，将改性超支化聚(酯-酰胺)添加到水性丙烯酸氨基烤漆中。
在一优选实施例中，所述改性超支化聚(酯-酰胺)的加入量为水性丙烯酸氨基烤漆质量的0.1-1.5％。可以理解的是，本领域技术人员可根据最终涂料的实际应用场合、使用情况确定改性超支化聚(酯-酰胺)的相对加入量，例如，所述改性超支化聚(酯-酰胺)的加入量还可以为水性丙烯酸氨基烤漆质量的0.2％、0.5％、0.8％、1.0％、1.2％等。
在一优选实施例中，所述改性超支化聚(酯-酰胺)由以下步骤制得：
S1：将醇胺和芳香族酸/酸酐加入到反应器中，添加二甲基甲酰胺进行溶解，并加入催化剂混合均匀，将反应体系加热至80-150℃，并在常压下反应0.5h-4h，然后对反应体系进行抽真空，并在减压条件下继续反应1-5h，得到第0代端羧基超支化聚(酯-酰胺)；
在本步骤中，为了有利于原料的充分反应，将反应温度和反应时间限定在上述范围内，但可以理解的是，本领域的技术人员还可根据实际反应情况在上述范围内进行调整，其中，温度还可以为90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃等以及该范围内的任一其它点值，常压反应时间还可以为1、1.5、2、2.5、3、3.5小时不等，减压反应时间还可以为1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5小时不等。
S2：在第0代端羧基超支化聚(酯-酰胺)中加入醇胺，添加二甲基甲酰胺进行溶解，并加入催化剂混合均匀，重复上述反应，得到第0.5代端羟基超支化聚(酯-酰胺)；
S3：在第0.5代端羟基超支化聚(酯-酰胺)中加入芳香族酸/酸酐，添加二甲基甲酰胺进行溶解，并加入催化剂混合均匀，重复上述反应，得到第1代端羧基超支化聚(酯-酰胺)；
S4：以此类推，得到第N代的超支化聚(酯-酰胺)，其中，N＝n×0.5,n为自然数；
可以理解的是，在上述S1-S4中，添加DMF的主要目的是将反应原料溶解，为使反应物更好地溶解，还可进一步限定DMF的加入量,例如可以为100-250ml，具体可以为：100、150、180、200、240、250ml等以及该范围内的任一其它点值，但只要能达到上述溶解的目的，本领域的技术人员还可根据实际溶解情况选择其他加入量。另外，可以理解的是，在上述S1-S4的反应中，催化剂的加入量不用太多，只需起到催化作用即可，例如可以为反应物总质量的0.1％-10％，本领域技术人员可根据实际反应需求加入，在上述范围内，催化剂的加入量还可以为原料总质量的0.5％、1％、2％、4％、5％、6％、8％等。
S5：将第N代的超支化聚(酯-酰胺)研磨成粉末，然后缓慢加入到氢氧化钠水溶液或氨水中，反应得到第N代的改性超支化聚(酯-酰胺)。
在上述实施例中，首先利用醇胺和芳香族酸/酸酐在催化剂的作用下通过逐代反应生成含有大量官能团的端羟基或端羧基超支化聚(酯-酰胺)，在此基础上利用氢氢氧化钠水溶液或者氨水进行改性得到改性超支化聚(酯-酰胺)。相比较现有的改性超支化聚(酯-酰胺)，本发明所获得的改性超支化聚(酯-酰胺)中含有大量的羧基、羧酸钠、铵盐基团等多种极性基团，能与基材形成很强的氢键等结合，并能参与到涂膜的化学交联中，所以能增加涂膜对各种基材的附着力；能够充分吸附在颜料粒子表面，对颜料进行分散并稳定；具有通用性，可用于多种水性树脂体系涂料，与涂料主体树脂具有良好的相容性。
在一可选实施例中，所述醇胺包括二乙醇胺、三乙醇胺、乙醇胺，N-甲基二乙醇胺，二乙烯三胺，三乙烯四胺，羟乙基乙二胺中的至少一种；所述芳香族酸/酸酐包括1,2-苯甲酸，偏苯三酸酐、邻苯二甲酸酐、1,3-苯甲酸、1-4-苯甲酸、均苯三酸、偏苯三酸中的至少一种；所述催化剂包括对甲苯磺酸、磷酸、钛酸丁酯、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、氯化亚锡、硫酸中的至少一种。
可以理解的是，在上述实施例中，所列举的醇胺、芳香族酸/酸酐以及催化剂均为有利于上述反应的优选化合物，但可以理解的是，本实施例所列举的化合物并不局限于上述所列举的，还可以为本领域已知的其它化合物，只要符合上述反应机理，本领域技术人员均可替换使用。
作为上述实施例的优选，所述醇胺为二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或多种；所述芳香族酸/酸酐为偏苯三酸酐、邻苯二甲酸酐中的一种或者多种；所述催化剂为对甲苯磺酸、硫酸中的一种或者多种。在本实施例中，上述优选的醇胺、芳香族酸/酸酐及催化剂相配合可进一步优化反应，进而得到性能优良的改性超支化聚(酯-酰胺)。
为了更清楚详细地介绍本发明实施例所提供的一种改性超支化聚(酯-酰胺)作为分散剂在涂料中的应用，下面将结合具体实施例进行描述。
实施例1
在装有机械搅拌、温度计、分水器球和球形冷凝管的三口烧瓶中，加入10g二乙醇胺、54.86g偏苯三酸酐，240ml DMF、0.1g硫酸，混合均匀后加热至80℃，反应4h，抽真空反应1h,冷却得到第0代端羧基超支化聚(酯-酰胺)，状态为淡黄色固体A。
实施例2
在装有机械搅拌、温度计、分水器球和球形冷凝管的三口烧瓶中，加入第0代端羧基超支化聚(酯-酰胺)10g、二乙醇胺9.02g、100ml DMF、1g对甲苯磺酸，混合均匀后加热至140℃，反应3h，抽真空反应2h，冷却得到第0.5代端羟基超支化聚(酯-酰胺)，状态为淡黄色固体B。
实施例3
在装有机械搅拌、温度计、分水器球和球形冷凝管的三口烧瓶中，加入第0.5代端羟基超支化聚(酯-酰胺)10g、偏苯三酸酐18.2g、200ml DMF、0.1g硫酸，混合均匀后加热至140℃，反应3h，抽真空反应2h，冷却得到第1代端羧基超支化聚(酯-酰胺)，状态为淡黄色固体C。
实施例4
在装有机械搅拌、温度计、分水器球和球形冷凝管的三口烧瓶中，加入第1代端羧基超支化聚(酯-酰胺)10.0g、二乙醇胺25.2g、250ml DMF、1g对甲苯磺酸，混合均匀后加热至140℃，反应4h，抽真空反应4h，冷却得到第1.5代端羟基超支化聚(酯-酰胺)，状态为淡黄色固体D。
实施例5
在装有机械搅拌、温度计、分水器球和球形冷凝管的三口烧瓶中，加入第1.5代端羟基超支化聚(酯-酰胺)10.0g、偏苯三酸酐21.2g、200ml DMF、1g硫酸，混合均匀后加热至150℃，反应2.5h，抽真空反应2h，冷却得到第2代端羧基超支化聚(酯-酰胺)，状态为淡黄色固体E。
实施例6
在装有机械搅拌、温度计的三口烧瓶中，加入46.2g含10％氢氧化钠的水溶液，然后将10g第1代超支化聚(酯-酰胺)C研磨成粉末后慢慢加入，得到淡黄色透明水溶液，为第1代改性超支化聚(酯-酰胺)F。
实施例7
在装有机械搅拌、温度计的三口烧瓶中，加入44.7g含10％氢氧化钠的水溶液，然后将10g第2代超支化聚(酯-酰胺)E研磨成粉末后慢慢加入，得到淡黄色透明水溶液，为第1代改性超支化聚(酯-酰胺)G。
实施例8
在装有机械搅拌、温度计的三口烧瓶中，加入25.8g氨水，然后将10g第2代超支化聚(酯-酰胺)E研磨成粉末后慢慢加入，得到淡黄色透明水溶液，为第2代改性超支化聚(酯-酰胺)H。
实施例9
将上述实施例6制备得到的改性超支化聚(酯-酰胺)F作为颜料分散剂按照与色粉质量比为50％的比例添加到炭黑中，在聚酯树脂和二甲苯的作用下，以7600r/min分散、混合2小时，得色浆，制备涂料。
对比例1
使用市售传统分散剂添加到炭黑中，实验条件同实施例9，制备涂料。
实施例10
将上述实施例6制备得到的改性超支化聚(酯-酰胺)F作为颜料分散剂按照与色粉质量比为50％的比例添加到炭黑中，在聚氨酯树脂和二甲苯的作用下，以7800r/min分散、混合2小时，得色浆，制备涂料。
对比例2
使用市售传统分散剂添加到炭黑中，实验条件同实施例10，制备涂料。
实施例11
将上述实施例6制备得到的改性超支化聚(酯-酰胺)F作为颜料分散剂按照与色粉质量比为100％的比例添加到炭黑中，在聚酯树脂和乙酸丁酯的作用下，以8000r/min分散、混合2小时，得色浆，制备涂料。
对比例3
使用市售传统分散剂添加到炭黑中，实验条件同实施例11，制备涂料。
实施例12
将上述实施例7制备得到的改性超支化聚(酯-酰胺)G作为颜料分散剂按照与色粉质量比为20％的比例添加到酞菁蓝(属于酞菁类)中，在聚酯树脂和乙酸乙酯的作用下，以7400r/min分散、混合2.2小时，得色浆，制备涂料。
对比例4
使用市售传统分散剂添加到炭黑中，实验条件同实施例12，制备涂料。
实施例13
将上述实施例7制备得到的改性超支化聚(酯-酰胺)G作为颜料分散剂按照与色粉质量比为20％的比例添加到酞菁蓝(属于酞菁类)中，在聚氨酯树脂和乙酸乙酯的作用下，以7500r/min分散、混合2.2小时，得色浆，制备涂料。
对比例5
使用市售传统分散剂添加到炭黑中，实验条件同实施例13，制备涂料。
实施例14
将上述实施例1-8所得的超支化聚(酯-酰胺)A,B,C,D,E,F,G,H在水性丙烯酸树脂中分散颜料炭黑。水性丙烯酸树脂70kg，炭黑颜料10kg，分散剂8kg，溶剂12kg。以7500r/min分散、混合3小时，得色浆，制备涂料。
对比例6
将市售水性分散剂在水性丙烯酸树脂中分散颜料炭黑，其它条件同实施例14。
实施例15
将上述实施例1-8所得的超支化聚(酯-酰胺)A,B,C,D,E,F,G,H在水性丙烯酸树脂中分散颜料酞菁蓝。水性丙烯酸树脂70kg，酞菁蓝颜料10kg，分散剂3kg，溶剂17kg。以7500r/min分散、混合3小时，得色浆，制备涂料。
对比例7
将市售水性分散剂在水性丙烯酸树脂中分散颜料酞菁蓝，其它条件同实施例15。
实施例16
将上述实施例1-8所得的超支化聚(酯-酰胺)A,B,C,D,E,F,G,H在水性丙烯酸树脂中分散颜料有机黄。水性丙烯酸树脂70份，有机黄颜料10份，分散剂6份，溶剂14份。以7500r/min分散、混合3小时，得色浆，制备涂料。
对比例8
将市售水性分散剂在水性丙烯酸树脂中分散颜料有机黄，其它条件同实施例16。
实施例17
将上述实施例1-8所得的超支化聚(酯-酰胺)A,B,C,D,E,F,G,H在水性聚氨酯树脂中分散颜料炭黑。水性聚氨酯树脂70份，炭黑颜料10份，分散剂8份，溶剂12份。以7500r/min分散、混合3小时，得色浆，制备涂料。
对比例9
将市售水性分散剂在水性聚氨酯树脂中分散颜料炭黑，其它条件同实施例17。
实施例18
将上述实施例1-8所得的超支化聚(酯-酰胺)A,B,C,D,E,F,G,H在水性聚氨酯树脂中分散颜料酞菁蓝。水性聚氨酯树脂70份，酞菁蓝颜料10份，分散剂3份，溶剂17份。以7500r/min分散、混合3小时，得色浆，制备涂料。
对比例10
将市售水性分散剂在水性聚氨酯树脂中分散颜料酞菁蓝，其它条件同实施例18。
实施例19
将上述实施例1-8所得的超支化聚(酯-酰胺)A,B,C,D,E,F,G,H在水性聚氨酯树脂中分散颜料有机黄。水性聚氨酯树脂70份，有机黄颜料10份，分散剂6份，溶剂14份。以7500r/min分散、混合3小时，得色浆，制备涂料。
对比例11
将市售水性分散剂在水性聚氨酯树脂中分散颜料有机黄，其它条件同实施例19。
实施例20
将上述实施例1-8所得的超支化聚(酯-酰胺)A,B,C,D,E,F,G,H分别按1％的添加量添加到水性丙烯酸氨基烤漆中，并涂布于玻璃基材中，进行划格测试。
对比例12
将添加市售附着力促进剂硅烷偶联剂的水性丙烯酸氨基烤漆涂布于玻璃基材，进行划格测试。
对比例13
将未添加任何附着促进助剂的水性丙烯酸氨基烤漆分别涂布于玻璃基材，进行划格测试。
实施例21
将上述实施例1-8所得的超支化聚(酯-酰胺)A,B,C,D,E,F,G,H分别按1％的添加量添加到水性丙烯酸氨基烤漆中，并涂布于不锈钢基材中，进行划格测试。
对比例14
将添加市售附着力促进剂硅烷偶联剂的水性丙烯酸氨基烤漆涂布于不锈钢基材，进行划格测试。
对比例15
将未添加任何附着促进助剂的水性丙烯酸氨基烤漆分别涂布于不锈钢基材，进行划格测试。
性能测试
1、将实施例9-13所提供的利用改性超支化聚(酯-酰胺)在溶剂型树脂中制得的涂料与相应的对比例1-5中利用市售传统分散剂溶剂型树脂中制得的涂料，从细度、粘度、抗沉淀性等方面进行测试，测试结果如表1所示。
表1实施例9-13所提供的利用改性超支化聚(酯-酰胺)和对比例1-5利用市售传统分散剂分别在溶剂型树脂中制备的涂料性能指标对比表
由表1可以看出，与市面的传统分散剂相比，利用本发明实施例9-13提供的改性超支化聚(酯-酰胺)作为分散剂对炭黑、酞菁蓝等色粉进行分散时，在溶剂型树脂中，例如聚酯树脂、聚氨酯树脂等中，其所得色浆的颜料晶粒更小，黏度均明显减小，抗沉淀性能均得到明显改善，且均未出现返粗团聚(沉淀)现象，因此，本发明实施例9-13提供的改性超支化聚(酯-酰胺)作为颜料分散剂在最终评判指标粘度和细度以及抗沉淀性上较传统分散剂均占明显优势，总体优势突出，可有效保证色浆的储存稳定性。
2、将实施例14-19所提供的利用超支化聚(酯-酰胺)A,B,C,D,E,F,G,H在水性树脂中制得的涂料与相应的对比例6-11利用市售水性分散剂在水性树脂中制得的涂料，从细度、粘度、絮凝性等方面进行测试；
在水性丙烯酸树脂中分散炭黑的测试结果如表2所示；
在水性丙烯酸树脂中分散酞菁蓝颜料的测试结果如表3所示；
在水性丙烯酸树脂中分散有机黄颜料的测试结果如表4所示；
在水性聚氨酯树脂中分散炭黑颜料的测试结果如表5所示；
在水性聚氨酯树脂中分散酞菁蓝颜料的测试结果如表6所示；
在水性聚氨酯树脂中分散有机黄颜料的测试结果如表7所示。
表2实施例14中利用超支化聚(酯-酰胺)A,B,C,D,E,改性超支化聚(酯-酰胺)F,G,H和对比例6中利用市售水性分散剂分别在水性丙烯酸树脂中分散炭黑制备的涂料性能指标对比表
表3实施例15中利用超支化聚(酯-酰胺)A,B,C,D,E,改性超支化聚(酯-酰胺)F,G,H和对比例7中利用市售水性分散剂分别在水性丙烯酸树脂中分散酞菁蓝制备的涂料性能指标对比表
表4实施例16中利用超支化聚(酯-酰胺)A,B,C,D,E,改性超支化聚(酯-酰胺)F,G,H和对比例8中利用市售水性分散剂分别在水性丙烯酸树脂中分散有机黄制备的涂料性能指标对比表
表5实施例17中利用超支化聚(酯-酰胺)A,B,C,D,E,改性超支化聚(酯-酰胺)F,G,H和对比例9中利用市售水性分散剂分别在水性聚氨酯树脂中分散炭黑制备的涂料性能指标对比表
| 炭黑/助剂 | 细度 | 粘度 | 絮凝性 | |
| 超支化聚(酯-酰胺)A | 10/8 | 13 | 5400 | 轻微絮凝 |
| 超支化聚(酯-酰胺)B | 10/8 | 11 | 5300 | 不絮凝 |
| 超支化聚(酯-酰胺)C | 10/8 | 13 | 5900 | 轻微絮凝 |
| 超支化聚(酯-酰胺)D | 10/8 | 12 | 5900 | 轻微絮凝 |
| 超支化聚(酯-酰胺)E | 10/8 | 12 | 5600 | 不絮凝 |
| 改性超支化聚(酯-酰胺)F | 10/8 | 9 | 5200 | 不絮凝 |
| 改性超支化聚(酯-酰胺)G | 10/8 | 9 | 5300 | 不絮凝 |
| 改性超支化聚(酯-酰胺)H | 10/8 | 10 | 5500 | 不絮凝 |
| 对比例9 | 10/8 | 11 | 5700 | 不絮凝 |
表6实施例18中利用超支化聚(酯-酰胺)A,B,C,D,E,改性超支化聚(酯-酰胺)F,G,H和对比例10中利用市售水性分散剂分别在水性聚氨酯树脂中分散酞菁蓝制备的涂料性能指标对比表
表7实施例19中利用超支化聚(酯-酰胺)A,B,C,D,E,改性超支化聚(酯-酰胺)F,G,H和对比例11中利用市售水性分散剂分别在水性聚氨酯树脂中分散有机黄制备的涂料性能指标对比表
由以上表2-表7可知，与市售水性分散剂和未改性的超支化聚(酯-酰胺)相比，本发明实施例所提供的改性超支化聚(酯-酰胺)作为分散剂在水性树脂中分散色粉，如炭黑、酞菁蓝、有机黄等，所得涂料的颗粒更细、粘度更小，没有出现絮凝、返粗等现象，能够使分散后的色浆保持长期稳定性；同时，所提供的改性超支化聚(酯-酰胺)能与多种水性涂料主体树脂更好地相容，具有更广的相容性，可以应用在多种涂料中；该改性超支化聚(酯-酰胺)在涂料中应用时，添加少量即可获得高性能的涂料，能够节约成本，工艺简单，可进行工业化生产。
3、将上述实施例20-21所提供的利用超支化聚(酯-酰胺)A,B,C,D,E改性超支化聚(酯-酰胺),F,G,H添加到水性丙烯酸氨基烤漆中制备的涂料分别涂布于玻璃基材和不锈钢基材中，与对比例12-15对比，进行划格测试，对比附着力；
(1)将实施例20所提供的超支化聚(酯-酰胺)A,B,C,D,E,改性超支化聚(酯-酰胺)F,G,H与对比例12所提供的市售添加附着力促进剂硅烷偶联剂的水性丙烯酸氨基烤漆和对比例13所提供的未添加任何附着促进助剂的水性丙烯酸氨基烤漆分别涂布于玻璃基材中，进行附着力测试，测试结果见表8。
表8实施例20和对比例12、13的划格测试结果对比表
| 测试结果 | |
| 超支化聚(酯-酰胺)A | 不通过，5级 |
| 超支化聚(酯-酰胺)B | 不通过，5级 |
| 超支化聚(酯-酰胺)C | 不通过，5级 |
| 超支化聚(酯-酰胺)D | 不通过，5级 |
| 超支化聚(酯-酰胺)E | 通过，0级 |
| 改性超支化聚(酯-酰胺)F | 通过，0级 |
| 改性超支化聚(酯-酰胺)G | 通过，0级 |
| 改性超支化聚(酯-酰胺)H | 通过，0级 |
| 对比例12 | 通过，0级 |
| 对比例13 | 不通过，6级 |
(2)将实施例21所提供的超支化聚(酯-酰胺)A,B,C,D,E,改性超支化聚(酯-酰胺)F,G,H与对比例14所提供的市售添加附着力促进剂硅烷偶联剂的水性丙烯酸氨基烤漆和对比例15所提供的未添加任何附着促进助剂的水性丙烯酸氨基烤漆分别涂布于不锈钢基材中，进行附着力测试，测试结果见表9。
表9实施例21和对比例14、15的划格测试结果对比表
由以上表8-9的性能测试结果可知，与未添加任何附着促进助剂的涂料相比，本发明实施例20-21所提供的利用改性超支化聚(酯-酰胺)及其中间产物超支化聚(酯-酰胺)所制备的涂料，发现改性的超支化聚(酯-酰胺)对颜料的分散能力优于未改性的超支化聚(酯-酰胺)聚合物，并且改性超支化聚(酯-酰胺)能够显著增加涂膜对各种基材的附着力，并且可以达到类似硅烷偶联剂的效果，能够提高涂覆的稳定性，涂覆效果好。
Claims (9)
1.一种改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂在涂料中的应用，其特征在于，将改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂添加到色粉中，在树脂和溶剂的作用下，分散、混合均匀，制得色浆，将所得色浆用于制备涂料。
2.根据权利要求1所述的改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂在涂料中的应用，其特征在于，所述树脂为溶剂型树脂，所述溶剂包括二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁脂中的至少一种，所述改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂和色粉的质量比为1-100:100。
3.根据权利要求1所述的改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂在涂料中的应用，其特征在于，所述树脂为水性树脂，所述溶剂包括水、乙二醇、乙二醇丁醚中的至少一种，所述改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂和色粉的质量比为0.5-120:100。
4.一种改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂在涂料中的应用，其特征在于，将改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂添加到水性丙烯酸氨基烤漆中。
5.根据权利要求4所述的改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂在涂料中的应用，其特征在于，所述改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂的加入量为水性丙烯酸氨基烤漆质量的0.1-1.5％。
6.根据权利要求1-5任一项所述的改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂在涂料中的应用，其特征在于，所述改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂由以下步骤制得：
将醇胺和芳香族酸/酸酐加入到反应器中，添加二甲基甲酰胺进行溶解，并加入催化剂混合均匀，将反应体系加热至80-150℃，并在常压下反应0.5h-4h，然后对反应体系进行抽真空，并在减压条件下继续反应1-5h，得到第0代端羧基超支化聚(酯-酰胺)；
在第0代端羧基超支化聚(酯-酰胺)中加入醇胺，添加二甲基甲酰胺进行溶解，并加入催化剂混合均匀，重复上述反应，得到第0.5代端羟基超支化聚(酯-酰胺)；
在第0.5代端羟基超支化聚(酯-酰胺)中加入芳香族酸/酸酐，添加二甲基甲酰胺进行溶解，并加入催化剂混合均匀，重复上述反应，得到第1代端羧基超支化聚(酯-酰胺)；
以此类推，得到第N代的超支化聚(酯-酰胺)，其中，N＝n×0.5,n为自然数；
将第N代的超支化聚(酯-酰胺)研磨成粉末，然后缓慢加入到氢氧化钠水溶液或氨水中，反应得到第N代的改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂。
7.根据权利要求6所述的改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂在涂料中的应用，其特征在于，所述醇胺选自二乙醇胺、三乙醇胺、乙醇胺，N-甲基二乙醇胺，二乙烯三胺，三乙烯四胺，羟乙基乙二胺中的至少一种，优选为二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或者多种的混合物；
所述芳香族酸/酸酐选自1,2-苯甲酸，偏苯三酸酐、邻苯二甲酸酐、1,3-苯甲酸、1-4-苯甲酸、均苯三酸、偏苯三酸中的至少一种，优选为偏苯三酸酐、邻苯二甲酸酐中的一种或者多种的混合物；
所述催化剂选自对甲苯磺酸、磷酸、钛酸丁酯、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、氯化亚锡、硫酸中的至少一种，优选为对甲苯磺酸、硫酸中的一种或者多种的混合物。
8.根据权利要求1-3任一项所述的改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂在涂料中的应用，其特征在于，混合的时间为1.5-3h，混合的速度为6000-8500r/min。
9.根据权利要求1-3任一项所述的改性超支化聚(酯-酰胺)分散剂在涂料中的应用，其特征在于，所述色粉为炭黑粉、偶氮粉、喹吖啶酮粉、酞菁粉、吡咯并吡咯粉和钛白粉中的至少一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611245000.3A CN106752268A (zh) | 2016-12-29 | 2016-12-29 | 改性超支化聚（酯‑酰胺）分散剂在涂料中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611245000.3A CN106752268A (zh) | 2016-12-29 | 2016-12-29 | 改性超支化聚（酯‑酰胺）分散剂在涂料中的应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106752268A true CN106752268A (zh) | 2017-05-31 |
Family
ID=58928825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611245000.3A Pending CN106752268A (zh) | 2016-12-29 | 2016-12-29 | 改性超支化聚（酯‑酰胺）分散剂在涂料中的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106752268A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110615894A (zh) * | 2019-06-15 | 2019-12-27 | 威海晨源分子新材料有限公司 | 一种超支化聚酯胺及其在水性涂料中的应用 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105315760A (zh) * | 2015-12-02 | 2016-02-10 | 威海晨源分子新材料有限公司 | 一种树枝状颜料分散剂在涂料中的应用 |
| CN106189223A (zh) * | 2016-08-18 | 2016-12-07 | 威海晨源分子新材料有限公司 | 一种基于超支化聚（酯‑酰胺）的高流尼龙及其制备方法 |
-
2016
- 2016-12-29 CN CN201611245000.3A patent/CN106752268A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105315760A (zh) * | 2015-12-02 | 2016-02-10 | 威海晨源分子新材料有限公司 | 一种树枝状颜料分散剂在涂料中的应用 |
| CN106189223A (zh) * | 2016-08-18 | 2016-12-07 | 威海晨源分子新材料有限公司 | 一种基于超支化聚（酯‑酰胺）的高流尼龙及其制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 大卫•E.牛顿: "《新材料化学》", 31 July 2008, 上海科学技术文献出版社 * |
| 苏慈生: "超支化聚合物涂料", 《涂料工业》 * |
| 邵志高: "《实用调剂学》", 30 November 2013, 东南大学出版社 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110615894A (zh) * | 2019-06-15 | 2019-12-27 | 威海晨源分子新材料有限公司 | 一种超支化聚酯胺及其在水性涂料中的应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106633045A (zh) | 改性超支化聚（酯‑酰胺）及其制备方法与应用 | |
| CN104086762B (zh) | 一种超支化聚酯树脂颜料分散剂、制备方法及其色浆和色浆的应用 | |
| CN101245219B (zh) | 一种低voc含量醇酸涂料及其制备方法 | |
| CN101353547A (zh) | 一种高弹水性导电纳米涂料 | |
| CN103467727A (zh) | 水溶性聚酯树脂及其氨基烤漆的制备方法 | |
| CN103031023B (zh) | 一种高性价比氧化铁黑水性色浆的制备方法 | |
| CN102675653A (zh) | 一种水性丙烯酸改性醇酸乳液的制备方法 | |
| CN103555191B (zh) | 一种双组份农用机械防腐装饰面漆及其制备方法 | |
| CN108727952A (zh) | 一种自乳化水性醇酸树脂和自乳化水性醇酸漆及制备方法 | |
| CN110408014A (zh) | 一种环保高性能水性醇酸树脂的制备方法 | |
| CN104710913B (zh) | 一种含有超支化聚酯消光树脂的非高光涂料组合物及其应用 | |
| CN103923241B (zh) | Ab嵌段型颜料分散剂及其制备方法 | |
| CN102977511B (zh) | 用于聚氯乙烯塑料加工的色砂 | |
| CN105315760A (zh) | 一种树枝状颜料分散剂在涂料中的应用 | |
| CN106752268A (zh) | 改性超支化聚（酯‑酰胺）分散剂在涂料中的应用 | |
| CN103555176B (zh) | 一种双组份工程机械防腐装饰面漆及其制备方法 | |
| CN106715604A (zh) | 聚合物、聚合物改性的二氧化钛颜料和形成着色涂料配制物的方法 | |
| CN108359361A (zh) | 山梨酸/纳米粒子改性水性醇酸树脂及制备方法与应用 | |
| CN104403534A (zh) | 电子产品塑料外壳上配套uv面漆使用的水性底漆及其制备方法 | |
| CN111117336A (zh) | 改性氧化石墨烯分散液及其制备方法和在涂料中的应用 | |
| CN103254749B (zh) | 一种水性黑板漆涂料 | |
| CN101885928B (zh) | 一种纳米氧化铁红水性印刷油墨及其制备方法 | |
| CN109535301A (zh) | 一种油画布涂层用的高稳定性苯丙乳液的制备方法 | |
| TWI359172B (en) | Non-aqueous coating compositions | |
| CN104530935B (zh) | 一种含有新型复配树枝状有机颜料分散剂的水性涂料油墨 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170531 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |