CN107573738A - 一种水性玻璃用丙烯酸树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及涂料技术领域，尤其是涉及一种水性玻璃用丙烯酸树脂，所要解决的技术问题是提供一种固含量高、低粘度、硬度高、干燥速度快、丰满度好的水性玻璃涂料，采用的技术方案为：以下原料按重量份配制而成：丙烯酸1‑10份，丙烯酸正丁酯20‑30份，丙烯酸‑2‑乙基己酯10‑20份，丙烯酸‑2‑羟基乙酯10‑20份，甲基丙烯酸甲酯15‑25份，甲基丙烯酸异冰片酯15‑25份，引发剂0.5‑2份，硅烷偶联剂3.75‑28份，预聚体7.5‑15份。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其是涉及一种水性玻璃用丙烯酸树脂。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，对美的追求也更加强烈，彩色的玻璃涂料以其特有的艳丽多彩的装饰效果满足了市场的需求，玻璃涂料具有良好的附着力，可以涂覆在酒瓶、香水瓶、灯饰玻璃、艺术玻璃等日用玻璃制品的表面上，使其变得绚丽多彩。虽然现有的玻璃涂料在一定程度上能够满足人们的需求，但是其仍然存在着如下的缺点 ：1、现在市场上销售的玻璃涂料多为油性涂料，其成膜物质主要来自石化产品，且其溶剂也多采用有机溶剂，常常含有甲醛、游离TDI及二甲苯等有毒物质，这些物质在玻璃涂料生产过程和使用过程中不断挥发，不但造成环境污染，而且损坏人体健康2、油性玻璃涂料，固化后，耐受性能差，外观木讷；3、对水、乙醇等常见液体耐受性能差，耐磨性较差。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种超强附着力、固含量高、低粘度、耐候性好、干燥速度快、丰满度好、安全环保的水性玻璃用丙烯酸树脂及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种水性玻璃用丙烯酸树脂，由以下原料按重量份配制而成：丙烯酸1-10份，丙烯酸正丁酯20-30份，丙烯酸-2-乙基己酯10-20份，丙烯酸-2-羟基乙酯10-20份，甲基丙烯酸甲酯15-25份，甲基丙烯酸异冰片酯15-25份，引发剂0.5-2份，硅烷偶联剂3.75-28份，预聚体7.5-15份。
所述引发剂为过氧化苯甲酰和二叔戊基过氧化物的混合物。
所述硅烷偶联剂为三乙氧基丙基丙烯酸酯、3-甲基丙烯酰氧基三异丙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或任意两种的混合物。
所述预聚体所用原料按重量百分比配制：20-60%的3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、5-10%的三乙氧基丙基甲基丙烯酸酯、5-10%的甲基丙烯酸-2-乙基己酯、5-20%的乙烯基三异丙氧基硅烷、20%的正丙醇、酮二丁基锡0.5-1%、铂催化剂0.1-0.5%；按照以下步骤进行：
1）先将3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、三乙氧基丙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯加入反应釜；
2）用正丙醇作溶剂及回流用；
3）催化剂用酮二丁基锡和铂催化剂；
4）在90-110℃滴加乙烯基三异丙氧基硅烷、催化剂封端，滴加1-2小时、保温4-6小时，降温备用。
所述铂催化剂为乙酰丙酮铂、四氯化铂、氯亚铂酸钾中一种或任意两种或三种的混合物。
一种水性玻璃用丙烯酸树脂的制备方法，制备过程如下：
①将丙烯酸-2-乙基己酯，丙烯酸-2-羟基乙酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸异冰片酯和70%-80%引发剂混合、溶解均匀备用；
②将丙烯酸、丙烯酸正丁酯和剩余的引发剂混合、溶解均匀备用；
③将甲苯投入反应釜，加热，至回流并保持回流，开始滴加步骤①所得混合物，控制滴加速度，使步骤①所得混合物在2-4小时内滴完，滴完后继续保持温度1-2小时，补加步骤②所得混合物，控制滴加速度，使步骤②所得混合物在0.5-0.7小时内滴完，滴完后继续保持温度2小时，取样检验，测粘度、观察颜色变化，然后脱溶剂；
④脱溶剂后降温至80-90℃，滴加入含硅烷偶联剂的预聚体，继续降温至60℃，加入三乙胺和氨水的混合物，中和至PH值＞8，加水搅拌即得水性玻璃用丙烯酸树脂。
如上所述，本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
1、超强的附着力：采用本发明所述的特定配方和方法制得的水性玻璃涂料具有超强的附着力，能够很好的附着在难以附着的玻璃上，同时凸出了其超耐磨和高硬度，填补了国内水性玻璃涂料在特殊领域的空白；
2、固含量高，粘度低：采用本发明所述的特定配方和方法制得的水性玻璃涂料在保证粘度低、流变性佳的情况下，具有非常高的固含量，使生产效率高、运输成本低、干燥快、能耗低；
3、安全环保：本发明水性玻璃涂料为纯水性的绿色环保产品，其不含甲醛，游离TDI及二甲苯等有毒物质，其在生产过程和使用过程中不会造成环境污染和人体损害；
4、硬度高、韧性好、打磨性好：本发明的水性玻璃涂料保证了漆膜有一定的硬度和打磨性，用800目的砂纸打磨不粘砂纸、易磨平；
5、耐候性好、填充性好、耐盐雾性佳、抗腐蚀性强、安全环保，同时具有水性玻璃涂料的其他共性特点，其他性能也符合国家相关标准。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种水性玻璃用丙烯酸树脂，它主要由以下原料配制而成：丙烯酸45g，丙烯酸正丁酯225g，丙烯酸-2-乙基己酯135g，丙烯酸-2-羟基乙酯135g，甲基丙烯酸甲酯180g，甲基丙烯酸异冰片酯180g，引发剂18g，3-甲基丙烯酰氧基三异丙氧基硅烷100g，预聚体106g。
所述引发剂为过氧化苯甲酰和二叔戊基过氧化物的混合物。
一种水性玻璃用丙烯酸树脂制备过程如下：
①将丙烯酸-2-乙基己酯，丙烯酸-2-羟基乙酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸异冰片酯和12g引发剂混合、溶解均匀备用；
②将丙烯酸、丙烯酸正丁酯和6g引发剂混合、溶解均匀备用；
③将810g甲苯投入反应釜，加热，至回流并保持回流，开始滴加步骤①所得混合物，控制滴加速度使步骤①所得混合物在2-4小时内滴完，滴完后继续保持温度 1-2小时，补加步骤②所得混合物，控制滴加速度使步骤②所得混合物在0.5-0.7小时内滴完，滴完后继续保持温度2小时，取样检验，测粘度、观察颜色变化，然后脱溶剂；
④脱溶剂后将溶剂降温至80-90℃，滴加入含硅烷偶联剂的预聚体，继续降温至60℃，加入三乙胺和氨水的混合物，中和至PH值＞8，加水搅拌即得水性玻璃用丙烯酸树脂。
实施例2
一种水性玻璃用丙烯酸树脂，它主要由以下原料配制而成：丙烯酸45g，丙烯酸正丁酯270g，丙烯酸-2-乙基己酯90g，丙烯酸-2-羟基乙酯90g，甲基丙烯酸甲酯225g，甲基丙烯酸异冰片酯180g，引发剂18g，乙烯基三乙氧基硅烷100g，预聚体106g。
所述引发剂为过氧化苯甲酰和二叔戊基过氧化物的混合物。
一种水性玻璃用丙烯酸树脂制备过程如下：
①将丙烯酸-2-乙基己酯，丙烯酸-2-羟基乙酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸异冰片酯和12g引发剂混合、溶解均匀备用；
②将丙烯酸、丙烯酸正丁酯和6g引发剂混合、溶解均匀备用；
③将810g甲苯投入反应釜，加热，至回流并保持回流，开始滴加步骤①所得混合物，控制滴加速度使步骤①所得混合物在2-4小时内滴完，滴完后继续保持温度 1-2小时，补加步骤②所得混合物，控制滴加速度使步骤②所得混合物在0.5-0.7小时内滴完，滴完后继续保持温度2小时，取样检验，测粘度、观察颜色变化，然后脱溶剂；
④脱溶剂后将溶剂降温至80-90℃，滴加入含硅烷偶联剂的预聚体，继续降温至60℃，加入三乙胺和氨水的混合物，中和至PH值＞8，加水搅拌即得水性玻璃用丙烯酸树脂。
实施例3
一种水性玻璃用丙烯酸树脂，它主要由以下原料配制而成：丙烯酸45g，丙烯酸正丁酯180g，丙烯酸-2-乙基己酯117g，丙烯酸-2-羟基乙酯144g，甲基丙烯酸甲酯225g，甲基丙烯酸异冰片酯180g，引发剂18g，乙烯基三异丙氧基硅烷100g，预聚体106g。
所述引发剂为过氧化苯甲酰和二叔戊基过氧化物的混合物。
一种水性玻璃用丙烯酸树脂制备过程如下：
①将丙烯酸-2-乙基己酯，丙烯酸-2-羟基乙酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸异冰片酯和12g引发剂混合、溶解均匀备用；
②将丙烯酸、丙烯酸正丁酯和6g引发剂混合、溶解均匀备用；
③将810g甲苯投入反应釜，加热，至回流并保持回流，开始滴加步骤①所得混合物，控制滴加速度使步骤①所得混合物在2-4小时内滴完，滴完后继续保持温度 1-2小时，补加步骤②所得混合物，控制滴加速度使步骤②所得混合物在0.5-0.7小时内滴完，滴完后继续保持温度2小时，取样检验，测粘度、观察颜色变化，然后脱溶剂；
④脱溶剂后将溶剂降温至80-90℃，滴加入含硅烷偶联剂的预聚体，继续降温至60℃，加入三乙胺和氨水的混合物，中和至PH值＞8，加水搅拌即得水性玻璃用丙烯酸树脂。
实施例4
一种水性玻璃用丙烯酸树脂，它主要由以下原料配制而成：丙烯酸45g，丙烯酸正丁酯270g，丙烯酸-2-乙基己酯144g，丙烯酸-2-羟基乙酯117g，甲基丙烯酸甲酯225g，甲基丙烯酸异冰片酯180g，引发剂18g，乙烯基三甲氧基硅烷150g，预聚体106g。
所述引发剂为过氧化苯甲酰和二叔戊基过氧化物的混合物。
一种水性玻璃用丙烯酸树脂制备过程如下：
①将丙烯酸-2-乙基己酯，丙烯酸-2-羟基乙酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸异冰片酯和12g引发剂混合、溶解均匀备用；
②将丙烯酸、丙烯酸正丁酯和6g引发剂混合、溶解均匀备用；
③将810g甲苯投入反应釜，加热，至回流并保持回流，开始滴加步骤①所得混合物，控制滴加速度使步骤①所得混合物在2-4小时内滴完，滴完后继续保持温度 1-2小时，补加步骤②所得混合物，控制滴加速度使步骤②所得混合物在0.5-0.7小时内滴完，滴完后继续保持温度2小时，取样检验，测粘度、观察颜色变化，然后脱溶剂；
④脱溶剂后将溶剂降温至80-90℃，滴加入含硅烷偶联剂的预聚体，继续降温至60℃，加入三乙胺和氨水的混合物，中和至PH值＞8，加水搅拌即得水性玻璃用丙烯酸树脂。
实施例5
一种水性玻璃用丙烯酸树脂，它主要由以下原料配制而成：丙烯酸90g，丙烯酸正丁酯270g，丙烯酸-2-乙基己酯90g，丙烯酸-2-羟基乙酯135g，甲基丙烯酸甲酯135g，甲基丙烯酸异冰片酯180g，引发剂18g，三乙氧基丙基丙烯酸酯130g，预聚体106g。
所述引发剂为过氧化苯甲酰和二叔戊基过氧化物的混合物。
一种水性玻璃用丙烯酸树脂制备过程如下：
①将丙烯酸-2-乙基己酯，丙烯酸-2-羟基乙酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸异冰片酯和12g引发剂混合、溶解均匀备用；
②将丙烯酸、丙烯酸正丁酯和6g引发剂混合、溶解均匀备用；
③将810g甲苯投入反应釜，加热，至回流并保持回流，开始滴加步骤①所得混合物，控制滴加速度使步骤①所得混合物在2-4小时内滴完，滴完后继续保持温度 1-2小时，补加步骤②所得混合物，控制滴加速度使步骤②所得混合物在0.5-0.7小时内滴完，滴完后继续保持温度2小时，取样检验，测粘度、观察颜色变化，然后脱溶剂；
④脱溶剂后将溶剂降温至80-90℃，滴加入含硅烷偶联剂的预聚体，继续降温至60℃，加入三乙胺和氨水的混合物，中和至PH值＞8，加水搅拌即得水性玻璃用丙烯酸树脂。
实施例6
一种水性玻璃用丙烯酸树脂，它主要由以下原料配制而成：丙烯酸54g，丙烯酸正丁酯315g，丙烯酸-2-乙基己酯117g，丙烯酸-2-羟基乙酯144g，甲基丙烯酸甲酯225g，甲基丙烯酸异冰片酯225g，引发剂18g，三乙氧基丙基丙烯酸酯和3-甲基丙烯酰氧基三异丙氧基硅烷70g，预聚体100g。
所述引发剂为过氧化苯甲酰和二叔戊基过氧化物的混合物。
一种水性玻璃用丙烯酸树脂制备过程如下：
①将丙烯酸-2-乙基己酯，丙烯酸-2-羟基乙酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸异冰片酯和12g引发剂混合、溶解均匀备用；
②将丙烯酸、丙烯酸正丁酯和6g引发剂混合、溶解均匀备用；
③将810g甲苯投入反应釜，加热，至回流并保持回流，开始滴加步骤①所得混合物，控制滴加速度使步骤①所得混合物在2-4小时内滴完，滴完后继续保持温度 1-2小时，补加步骤②所得混合物，控制滴加速度使步骤②所得混合物在0.5-0.7小时内滴完，滴完后继续保持温度2小时，取样检验，测粘度、观察颜色变化，然后脱溶剂；
④脱溶剂后将溶剂降温至80-90℃，滴加入含硅烷偶联剂的预聚体，继续降温至60℃，加入三乙胺和氨水的混合物，中和至PH值＞8，加水搅拌即得水性玻璃用丙烯酸树脂。
以上所述预聚体所用原料按重量百分比配制：45g的3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、8g的三乙氧基丙基甲基丙烯酸酯、7g的甲基丙烯酸-2-乙基己酯、15g的乙烯基三异丙氧基硅烷、20g的正丙醇、酮二丁基锡1g、铂催化剂0.5g；按照以下步骤进行：
1）先将3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、三乙氧基丙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯加入反应釜；
2）用正丙醇作溶剂及回流用；
3）催化剂用酮二丁基锡和铂催化剂；
4）在90-110℃滴加乙烯基三异丙氧基硅烷、催化剂封端，滴加1-2小时、保温4-6小时，降温备用。
上述实施例具体结果如表1所示。
表1水性玻璃涂料质量技术指标检测结果
| 检测项目 | 检测方法 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 |
| 表干时间/min | GB/T1728-1979（89）乙法 | 25 | 24 | 24 | 25 | 24 | 24 |
| 实表干时间/h | GB/T1728-1979（89）甲法 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| 硬度 | GB6739-1996 | H | H | H | H | H | H |
| 附着力 | GB/T9286-1998 | 好 | 好 | 好 | 好 | 好 | 好 |
| 耐冲击 | GB/T1732-1993 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
| 耐盐雾/h | GB/T1771-91 | 550 | 540 | 560 | 555 | 510 | 530 |
| 耐磨性 | HG/T3828-2006 | 好 | 好 | 好 | 好 | 好 | 好 |
| 耐划伤（100g） | HG/T3828-2006 | 未划伤 | 未划伤 | 未划伤 | 未划伤 | 未划伤 | 未划伤 |
| 耐醇性 | GB/T4893-1-2005 | 好 | 好 | 好 | 好 | 好 | 好 |
| 耐水性 | GB/T4893-1-2005 | 好 | 好 | 好 | 好 | 好 | 好 |
| 耐碱性 | GB/T4893-1-2005 | 好 | 好 | 好 | 好 | 好 | 好 |
| 储存稳定性 | GB/T6753.3-1986 | 好 | 好 | 好 | 好 | 好 | 好 |
| 柔韧性 | GB/T1731-1993 | 好 | 好 | 好 | 好 | 好 | 好 |
| 光泽 | GB/T954 | 93 | 94 | 94 | 95 | 93 | 93 |
| 丰满度 | 目测 | 优 | 优 | 优 | 优 | 优 | 优 |
从表1的水性玻璃涂料性能检测的结果可见，本发明所述的水性玻璃涂料具有很好的耐盐雾性能、耐盐水、耐候性，同时具有很好的丰满度、硬度高、韧性好、打磨性好等特性。
本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。因此，无论从哪一点来看，本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制发明，权利要求书指出了本发明的范围，而上述的说明并未指出本发明的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何变化，都应认为是包括在权利要求书的范围内。
Claims (5)
1.一种水性玻璃用丙烯酸树脂，其特征在于：它主要由以下原料按重量份配制而成：丙烯酸1-10份，丙烯酸正丁酯20-30份，丙烯酸-2-乙基己酯10-20份，丙烯酸-2-羟基乙酯10-20份，甲基丙烯酸甲酯15-25份，甲基丙烯酸异冰片酯15-25份，引发剂0.5-2份，硅烷偶联剂3.75-28份，预聚体7.5-15份。
2.根据权利要求1所述的一种水性玻璃用丙烯酸树脂，其特征在于：所述引发剂为过氧化苯甲酰和二叔戊基过氧化物的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种水性玻璃用丙烯酸树脂，其特征在于：所述硅烷偶联剂为三乙氧基丙基丙烯酸酯、3-甲基丙烯酰氧基三异丙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或任意两种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种水性玻璃用丙烯酸树脂，其特征在于：所述预聚体所用原料按重量百分比配制：20-60%的3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、5-10%的三乙氧基丙基甲基丙烯酸酯、5-10%的甲基丙烯酸-2-乙基己酯、5-20%的乙烯基三异丙氧基硅烷、20%的正丙醇、酮二丁基锡0.5-1%、铂催化剂0.1-0.5%；按照以下步骤进行：
1）先将3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、三乙氧基丙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯加入反应釜；
2）用正丙醇作溶剂及回流用；
3）催化剂用酮二丁基锡和铂催化剂；
4）在90-110℃滴加乙烯基三异丙氧基硅烷、催化剂封端，滴加1-2小时、保温4-6小时，降温备用。
5.一种权利要求1所述水性玻璃用丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于：制备过程如下：①将丙烯酸-2-乙基己酯，丙烯酸-2-羟基乙酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸异冰片酯和70%-80%引发剂混合、溶解均匀备用；
②将丙烯酸、丙烯酸正丁酯和剩余的引发剂混合、溶解均匀备用；
③将甲苯投入反应釜，加热，至回流并保持回流，开始滴加步骤①所得混合物，控制滴加速度，使步骤①所得混合物在2-4小时内滴完，滴完后继续保持温度1-2小时，补加步骤②所得混合物，控制滴加速度，使步骤②所得混合物在0.5-0.7小时内滴完，滴完后继续保持温度2小时，取样检验，测粘度、观察颜色变化，然后脱溶剂；
④脱溶剂后降温至80-90℃，滴加入含硅烷偶联剂的预聚体，继续降温至60℃，加入三乙胺和氨水的混合物，中和至PH值＞8，加水搅拌即得水性玻璃用丙烯酸树脂。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20180112 |