CN107556890A - 一种水性醇酸涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水性醇酸涂料，由以下质量百分浓度的原料制成：水性醇酸树脂30～40%，三乙胺2～6%，分散剂0.5～2%，钛白粉5～9%，炭黑0.3～1%，沉淀硫酸钡20～30%，去离子水8～10%，水性催干剂0.5～1.5%。本发明利用常压熔融缩聚法制备水性醇酸树脂，无需毒性较大的二甲苯作为溶剂或者带水剂，避免了生产过程因二甲苯挥发带来的环境污染和对操作人员的危害，同时也免除了溶剂脱除工艺，使水性醇酸树脂合成工艺简化。本发明采用的两段聚合工艺合成水性醇酸，解决了水性醇酸涂料漆膜硬度低耐水性能差稳定性不好等缺陷，改善了漆膜的干燥时间，从而使施工效率得到提高。

Description

一种水性醇酸涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料领域，尤其涉及一种水性醇酸涂料及其制备方法。

背景技术

水性醇酸涂料作为一种以水为溶剂的涂料，显著降低了挥发性有机物（VOC）的排放，减少了对环境的污染和人体健康的危害，是一类重要的环境友好型水性涂料。水性醇酸树脂以水为溶剂，由于水的蒸发潜热大，使得漆膜的干燥时间延长；水的表面张力大，易产生缩孔等问题；在弱碱性水溶液中，酯键易发生水解影响涂料的贮存稳定性，降低漆膜耐水溶性；由于树脂本身的结构特点，使其具有硬度差，耐水性能不好的缺点。

发明内容

本发明目的就是在于提供一种工艺简单、节能环保、性能优良的水性醇酸涂料，及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种水性醇酸涂料，由以下质量百分浓度的原料制成：

水性醇酸树脂 30～40%

三乙胺 2～6%

分散剂 0.5～2%

钛白粉 5～9%

炭黑 0.3～1%

沉淀硫酸钡 20～30%

去离子水 8～10%

水性催干剂 0.5～1.5%。

所述的水性醇酸树脂由以下质量百分浓度的原料制成：

油酸 15～20%

丙三醇 7～10%

三羟甲基丙烷 1～3%

二羟甲基丙酸 3～7%

邻苯二甲酸酐 15～18%

聚酯切片 10～16%

催化剂 0.1～0.2%

丙二醇甲醚 20-25%

其中所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡。

水性醇酸涂料的制备方法，具体步骤如下：

⑴熔融缩聚法制备水性醇酸树脂

在装有分水器、球形冷凝管的三口烧瓶中加入油酸、丙三醇、三羟甲基丙烷、聚酯切片、邻苯二甲酸酐和催化剂，置于电热套中加热搅拌，进行熔融缩聚； 反应条件为在260～270℃保温0.5～1.5h进行一段聚合，降温至210～220℃后加入二羟甲基丙酸保持1.5～2.5h进行二段聚合，反应过程中用分水器除去酯化反应生成的水；反应结束后，将反应混合物冷却降温至80～90℃后加入丙二醇甲醚，搅拌混合均匀,得到水性醇酸树脂；

⑵ 制备水性醇酸涂料

将水性醇酸树脂、三乙胺、分散剂、去离子水加入研磨罐中，充分分散均匀后，依次加入钛白粉、炭黑、沉淀硫酸钡，搅拌均匀后经研磨机研磨至细度≤20μm后，过滤后加入水性催干剂搅拌均匀，即得。

本发明的有益效果：本发明利用常压熔融缩聚法制备水性醇酸树脂，无需毒性较大的二甲苯作为溶剂或者带水剂，避免了生产过程因二甲苯挥发带来的环境污染和对操作人员的危害，同时也免除了溶剂脱除工艺，使水性醇酸树脂合成工艺简化。本发明采用的两段聚合工艺合成水性醇酸， 解决了水性醇酸涂料漆膜硬度低耐水性能差稳定性不好等缺陷，改善了漆膜的干燥时间，从而使施工效率得到提高。本发明提供的水性醇酸涂料制备方法具有工艺简单、成本低、漆膜性能优良等优点。

具体实施方式

下面通过具体实例进一步对本发明进行阐述，但本发明的保护范围并不仅限于此。

实施例1

一种水性醇酸涂料，由以下质量百分浓度的原料制成：

水性醇酸树脂 30%

三乙胺 2%

分散剂 0.5%

钛白粉 5%

炭黑 0.3%

沉淀硫酸钡 20%

去离子水 8%

水性催干剂 0.5%。

所述的水性醇酸树脂由以下质量百分浓度的原料制成：

油酸 15%

丙三醇 7%

三羟甲基丙烷 1%

二羟甲基丙酸 3%

邻苯二甲酸酐 15%

聚酯切片 10%

二月桂酸二丁基锡 0.1%

丙二醇甲醚 20%

⑴熔融缩聚法制备水性醇酸树脂

在装有分水器、球形冷凝管的三口烧瓶中加入油酸、丙三醇、三羟甲基丙烷、聚酯切片、邻苯二甲酸酐和二月桂酸二丁基锡，置于电热套中加热搅拌，进行熔融缩聚；反应条件为在260℃保温0.5h进行一段聚合，降温至210℃加入二羟甲基丙酸保持1.5h进行二段聚合，反应过程中用分水器除去酯化反应生成的水；反应结束后，将反应混合物冷却降温至80℃加入丙二醇甲醚，搅拌混合均匀,得到水性醇酸树脂；

⑵ 制备水性醇酸涂料

将水性醇酸树脂、三乙胺、分散剂、去离子水加入研磨罐中，充分分散均匀后，依次加入钛白粉、炭黑、沉淀硫酸钡，搅拌均匀后经研磨机研磨至细度≤20μm后，过滤后加入水性催干剂搅拌均匀，即得水性醇酸涂料。

将上述方法制得的水性醇酸涂料刷涂在马口铁板上，室温放置7d，即可得到光泽性好、丰满度高的漆膜，漆膜的主要性能如下：

表干 40min

实干 24h

附着力（划圈法） 1级

硬度（铅笔法） 2H

耐冲击性 50cm

弯曲试验 3mm

耐水性 ≥72h不起泡、不脱落。

实施例2

一种水性醇酸涂料，由以下质量百分浓度的原料制成：

水性醇酸树脂 40%

三乙胺 6%

分散剂 2%

钛白粉 9%

炭黑 1%

沉淀硫酸钡 30%

去离子水 10%

水性催干剂 1.5%。

所述的水性醇酸树脂由以下质量百分浓度的原料制成：

油酸 20%

丙三醇 10%

三羟甲基丙烷 3%

二羟甲基丙酸 7%

邻苯二甲酸酐 18%

聚酯切片 16%

二月桂酸二丁基锡 0.2%

丙二醇甲醚 25%

所述的水性醇酸涂料的制备方法，具体步骤如下：

⑴熔融缩聚法制备水性醇酸树脂

在装有分水器、球形冷凝管的三口烧瓶中加入油酸、丙三醇、三羟甲基丙烷、聚酯切片、邻苯二甲酸酐和催化剂，置于电热套中加热搅拌，进行熔融缩聚； 反应条件为在270℃保温1.5h进行一段聚合，降温至220℃加入二羟甲基丙酸保持2.5h进行二段聚合，反应过程中用分水器除去酯化反应生成的水；反应结束后，将反应混合物冷却降温至90℃加入丙二醇甲醚，搅拌混合均匀,得到水性醇酸树脂；

⑵ 制备水性醇酸涂料

将水性醇酸树脂、三乙胺、分散剂、去离子水加入研磨罐中，充分分散均匀后，依次加入钛白粉、炭黑、沉淀硫酸钡，搅拌均匀后经研磨机研磨至细度≤20μm后，过滤后加入水性催干剂搅拌均匀，即得。

将上述方法制得的水性醇酸涂料刷涂在马口铁板上，室温放置7d，即可得到光泽性好、丰满度高的漆膜，漆膜的主要性能如下：

表干 30min

实干 24h

附着力（划圈法） 1级

硬度（铅笔法） 3H

耐冲击性 50cm

弯曲试验 2mm

耐水性 ≥72h不起泡、不脱落。

以上实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外，在阅读了本发明阐述的内容之后，本领域研发人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (3)

1.一种水性醇酸涂料，其特征在于：由以下质量百分浓度的原料制成：

水性醇酸树脂 30～40%

三乙胺 2～6%

分散剂 0.5～2%

钛白粉 5～9%

炭黑 0.3～1%

沉淀硫酸钡 20～30%

去离子水 8～10%

水性催干剂 0.5～1.5%。

2.根据权利要求1所述的水性醇酸涂料，其特征在于:所述的水性醇酸树脂由以下质量百分浓度的原料制成：

油酸 15～20%

丙三醇 7～10%

三羟甲基丙烷 1～3%

二羟甲基丙酸 3～7%

邻苯二甲酸酐 15～18%

聚酯切片 10～16%

催化剂 0.1～0.2%

丙二醇甲醚 20-25%

其中所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡。

3.根据权利要求2所述的水性醇酸涂料的制备方法，其特征在于:具体步骤如下：

⑴熔融缩聚法制备水性醇酸树脂

在装有分水器、球形冷凝管的三口烧瓶中加入油酸、丙三醇、三羟甲基丙烷、聚酯切片、邻苯二甲酸酐和催化剂，置于电热套中加热搅拌，进行熔融缩聚； 反应条件为在260～270℃保温0.5～1.5h进行一段聚合，降温至210～220℃后加入二羟甲基丙酸保持1.5～2.5h进行二段聚合，反应过程中用分水器除去酯化反应生成的水；反应结束后，将反应混合物冷却降温至80～90℃后加入丙二醇甲醚，搅拌混合均匀,得到水性醇酸树脂；

⑵ 制备水性醇酸涂料

将水性醇酸树脂、三乙胺、分散剂、去离子水加入研磨罐中，充分分散均匀后，依次加入钛白粉、炭黑、沉淀硫酸钡，搅拌均匀后经研磨机研磨至细度≤20μm后，过滤后加入水性催干剂搅拌均匀，即得。