CN106957426A - 一种可提升阳离子型水性涂料防腐遮盖力的功能树脂及其制备方法 - Google Patents

一种可提升阳离子型水性涂料防腐遮盖力的功能树脂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可提升阳离子型水性涂料防腐遮盖力的功能树脂及其制备方法，其结构式为：

Description

一种可提升阳离子型水性涂料防腐遮盖力的功能树脂及其制 备方法
技术领域
本发明涉及水性涂料的技术领域，特别涉及一种可提升阳离子型水性涂料防腐遮盖力的功能树脂，在阳离子型水性涂料中引入该功能组分，能提升防腐效果及遮盖力，有效提升涂料性能。
背景技术
改革开放以来，随着国内科技及现代工业化的发展，国内环境遭遇到了社会发展的严重的副作用，特别是进入新千年来，国内的环境问题日趋严重。这一严重问题也越来越引起国家的重视，在涂料相关领域，低VOC排放，溶剂型涂料水性化也成为了一种不可逆转的趋势，然而，相对于溶剂型涂料，水性涂料诸多性能上的不足，大大限制了水性涂料的推广使用。如何克服水性涂料相关性能上的不足成为了诸多科研人员研究的重点。
涂料的水性化，主要分三种类型来实现，包括阳离子型、非离子型和阴离子型。其中阳离子型主要因防腐及遮盖力等不足而使得其应用大大受限。
发明内容
本发明的目的是提供一种可提升阳离子型水性涂料防腐遮盖力的功能树脂及其制备方法，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。
本发明提供一种可提升阳离子型水性涂料防腐遮盖力的功能树脂，其结构式如下：
其中，R表示分子链长为12-14的长链烷烃。
本发明中的功能树脂有如下优点：
a.树脂结构中大量的功能基团，使得其能对多种颜料体系适应，包括酰胺、醚键、羟基及苯环结构，能有效同多种颜填料体系迅速键和。
b.树脂结构中的枝桠体系，能对颜填料进行有效的物理包裹，提升颜填料的沉积效率，提高漆膜遮盖，满足薄膜高遮盖效果。
c.树脂结构中高密度的酰胺及叔胺结构，能有效增强漆膜对于基材的附着，并提供碱性氛围，有效增强漆膜防腐效果。
d.树脂结构中的长链烷基能对颜填料和基材有效的润湿，从而提升漆膜质量并助于颜填料在漆膜上的铺展，有效提升漆膜遮盖力。
一种可提升阳离子型水性涂料防腐遮盖力的功能树脂的制备方法，包括以下步骤：
S1、在初代聚酰胺-胺树状大分子(PAMAM)中依次加入惰性有机溶剂和愈创木酚缩水甘油醚后，不断搅拌，同时对进行溶液加热，升温至70-85℃，保温2小时；在所得的溶液中加入烷基缩水甘油醚，通过加热升温至110-120℃，保温2小时，之后降温出料。
步骤S1的化学方程式如下：
S2、在步骤S1的产物中加入有机酸后，即制得所述结构的功能树脂。
步骤S2的化学方程式如下：
在一些实施方式中，步骤S1中惰性有机溶剂为甲苯类溶剂或酮类溶剂。
在一些实施方式中，步骤S1中初代聚酰胺-胺树状大分子、愈创木酚缩水甘油醚和烷基缩水甘油醚按的摩尔比为1:4:4。
在一些实施方式中，步骤S2中所述的有机酸为乳酸、乙酸、甲酸、氨基磺酸中的一种或者多种。
具体实施方式
下面的实施案例，对本发明进行进一步详细的说明。
实施案例：
在配有温度计、搅拌桨、冷凝管的四口烧瓶中，加入质量为517g的初代聚酰胺-胺树状大分子(PAMAM)，质量为200g的甲基异丁基酮和质量为722g的愈创木酚缩水甘油醚，升温到70-85℃，保温2小时后，加入质量为970g的十二烷基缩水甘油醚，继续升温至110-120℃，保温2小时后，降温出料，得到备用树脂，放入干燥密闭的容器中。其中，初代聚酰胺-胺树状大分子、愈创木酚缩水甘油醚和十二烷基缩水甘油醚的摩尔比为1:4:4
在配有温度计、搅拌桨、冷凝管的四口烧瓶中，加入质量为603g的上述备用的树脂，然后加入质量为120g的浓度为20％的冰乙酸，加热升温到60℃，保温0.5小时后，得到功能树脂，编号为A。
对实施案例中的功能树脂A进行性能测试：
a、对功能树脂A进行乳化：在功能树脂A中加入去离子水，搅拌0.5小时后出料，制得固体含量为40％的功能树脂乳化液B。
b、样品制备：在HLS公司采购常规黑色阴极电泳漆，产品型号为HL-1400；在HLS公司采购常规灰色阴极电泳漆，产品型号为HL-3080；
在HL-1400乳液乳化阶段加入10％的树脂B，编号C；在HL-3080乳液乳化阶段加入10％的树脂B，编号D。
c、配制阴极电泳涂料：
具体配方如下表：
配槽方案① 配槽方案② 配槽方案③ 配槽方案④
HL-1400乳液 产物C HS-3080乳液 产物D
HL-1600黑浆 HL-1600黑浆 HS-2200灰浆 HS-2200灰浆
去离子水 去离子水 去离子水 去离子水
按表中所示的配方进行混合后配制成阴极电泳涂料，其中乳液：黑浆：去离子水＝7:1:8；乳液：灰浆：去离子水＝8:1:10。
其中，使用电导率在10us/cm以下的去离子水，HL-1600黑浆和HS-2200灰浆的选择均从HLS公司采购所得。
d、配制阴极电泳涂装：
按上述方案配制的电泳涂料置于电泳槽中熟化24小时后，控制施工电压在140伏特、槽液温度在30℃的条件下。工件均选用标准磷化板电泳1分钟后，获得涂膜在170℃烘烤30分钟。
e、遮盖性能结果：方案①与②得到干膜厚度在11μm，外观均匀平整，对比①与②，①可略见底材，②遮盖良好。方案③与方案④得到干膜厚度在13μm，外观均匀平整，对比③与④，③可略见底材，④遮盖良好。功能树脂对遮盖力的提升效果明显。
f、盐雾测试：将配槽方案1-4中的电泳槽制备不同膜厚的样板，检测其中性盐雾(NSS)性能，对比其盐雾耐蚀效果，相关测试结果如下表：
从相关性能测试表中可以看出，随着功能树脂的加入，相关电泳其的耐盐雾腐蚀效果明显提升了一个层次，功能树脂对盐雾的提升效果明显。
g、配制相关自干漆
从HLS公司采购HW-1942乳液和HW-2641颜料浆，其中，HW-1942乳液为HLS公司自制的自干型阳离子丙烯酸/醇酸乳液，HW-2641为HLS公司自制的自干型颜料浆。
将重量百分比约65％的HW-1942乳液、重量百分比约30％的HW-2641颜料浆、重量百分比为0.1％的消泡剂，重量百分比为0.9％的流变剂、重量百分比约4％的助溶剂及去离子水高速分散后所制备，得到样品E；
在HW-1942乳液中加入重量百分比为5％的实施案例中的功能树脂乳液B，将将重量百分比约65％的上述乳液、重量百分比约30％的HW-2641颜料浆、重量百分比为0.1％的消泡剂，重量百分比为0.9％的流变剂、重量百分比约4％的助溶剂及去离子水高速分散后所制备，得到样品F。
h、遮盖性能结果：
将g中制备的自干漆在测试样板上流延成膜，分别各制备30μm的样板，编号为E1和F1以及80μm样板，编号为E2和F2。室温下放置10天，待漆膜完全自干。30μm的E1隐约可见部分底材，30μm的F1完全遮盖良好。80μm的E2与F2均遮盖良好。说明了随着功能树脂的加入，相关自干漆的遮盖力有了较明显提升。
i、盐雾测试：
将制备的不同膜厚的样板，检测其中性盐雾(NSS)性能，对比其盐雾耐蚀效果，相关测试结果如下表：
从相关性能测试表中可以看出，随着功能树脂的加入，相关自干漆F1和F2的耐盐雾腐蚀效果有了较明显的提高，说明功能树脂对盐雾的提升效果明显。
上述实施例说明，阴极电泳涂料和水性自干漆，这些阳离子型水性涂料中引入该功能树脂，能提升防腐效果及遮盖力，有效提升涂料性能。
以上表述仅为本发明的优选方式，应当指出，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种可提升阳离子型水性涂料防腐遮盖力的功能树脂，其特征在于，其结构式为：
其中，R表示分子链长为12-14的长链烷烃。
2.根据权利要求1所述的一种可提升阳离子型水性涂料防腐遮盖力的功能树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在初代聚酰胺-胺树状大分子(PAMAM)中依次加入惰性有机溶剂和愈创木酚缩水甘油醚后，不断搅拌，同时对进行溶液加热，升温至70-85℃，保温2小时；在所得的溶液中加入烷基缩水甘油醚，通过加热升温至110-120℃，保温2小时，之后降温出料。
S2、在步骤S1的产物中加入有机酸，即制得所述结构的功能树脂。
3.根据权利要求2所述的一种可提升阳离子型水性涂料防腐遮盖力的功能树脂的制备方法，其特征在于所述的步骤S1中惰性有机溶剂为甲苯类溶剂或酮类溶剂。
4.根据权利要求2所述的一种可提升阳离子型水性涂料防腐遮盖力的功能树脂的制备方法，其特征在于所述的步骤S1中初代聚酰胺-胺树状大分子、愈创木酚缩水甘油醚和烷基缩水甘油醚的摩尔比为1:4:4。
5.根据权利要求2所述的一种可提升阳离子型水性涂料防腐遮盖力的功能树脂的制备方法，其特征在于步骤S2中所述的有机酸为乳酸、乙酸、甲酸、氨基磺酸中的一种或者多种。
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