CN110938338A - 一种环保型高固含量涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保型高固含量涂料及其制备方法，属于涂料技术领域。本发明的环保型高固含量涂料包括高固含羟基丙烯酸树脂、氨基树脂交联剂、环氧树脂、聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡、油脂蜡、聚四氟乙烯蜡改性聚乙烯复配物、流平剂、消泡剂和聚酯。其制备包括将高固含羟基丙烯酸树脂、氨基树脂交联剂、环氧树脂搅拌均匀得到混合物1；将聚四氟乙烯改型聚乙烯蜡、油脂蜡、聚四氟乙烯蜡改性聚乙烯复配物用聚酯于均质机高速分散均匀，得到蜡浆混合物2，将蜡浆混合物2、流平剂、消泡剂加入混合物1中，继续搅拌，得到初成品；将初成品过滤，得到所述环保型高固含量涂料，其耐候性好、附着力强，具有很好的应用前景。

Description

一种环保型高固含量涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种环保型高固含量涂料及其制备方法。

背景技术

高固含量涂料是在传统溶剂型涂料基础上发展起来的，不仅可以大大降低涂料体系中挥发性有机化合物(VOC)含量和固化能耗，而且因为使用分子设计原理，结合新的合成和交联技术，能够有效控制涂膜聚合物的组成及结构，多项性能均优于低固含量溶剂型涂料。

高固含量涂料是指在施工粘度下，其固含量一般在70％(质量)以上，不仅要求所设计的丙烯酸多元醇保持超过传统中固含量涂料的物理化学性能，而且要保证涂料体系在施工和固化过程中所释放的VOC含量符合法规要求。为了降低高固含量涂料的施工粘度，采用较低分子量及较窄分子量分布的齐聚物，同时要达到优异的涂膜性能，必须在分子链上引入适当的官能团，因无官能团和含单官能团聚合物分子会降低涂膜的交联密度，影响涂膜硬度和耐溶剂性能。

中国专利201410363468.7公开了一种室外铜雕塑用环氧树脂油漆，本发明油漆由以下重量份的原料制成：E-52环氧树脂30-34、氨基树脂5-8、甲基纳迪克酸酐3-5、乙二胺四乙酸2-3、植酸1-2、苯甲酸钠1-2、聚酯丙烯酸酯35-40、橘子油1-2、苯并三氮唑1-2、三聚氰胺4-5、12-羟基硬脂酸4-5、促进剂DM3-4、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡1-2、二盐基亚磷酸铅1-2、硅烷偶联剂KH5501-2、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯6-9、间苯二胺4-6、助剂5-6、二甲苯10-12、乙酸丁酯10-12；本发明油漆硬度高，附着力强，光泽度高，柔韧抗冲击，耐水耐腐蚀，耐候老化，耐紫外线辐照，可以广泛用于防护各类户外铜雕工艺品。但是其成分中的苯并三氮、三聚氰胺、间苯二胺成分具有一定的毒性，提高制备操作的危险性。

有鉴于此，本发明提供一种环保型高固含量的涂料，其耐候性及附着力强，制备方法简单安全、对生产设备要求低。

发明内容

本发明提供了一种耐候性及附着力强的环保型高固含量的涂料。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种环保型高固含量涂料，包括高固含羟基丙烯酸树脂、氨基树脂交联剂、环氧树脂、聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡、油脂蜡、聚四氟乙烯蜡改性聚乙烯复配物、流平剂、消泡剂和聚酯。

其中，

高固含羟基丙烯酸树脂的固含量≥60％，氨基树脂交联剂的固含量≥98％，流平剂为聚丙烯酸酯流平剂，消泡剂为无有机硅的破泡聚合物，聚酯为聚氨酯树脂。

上述环保型高固含量涂料包括以下重量百分比的组分：

优选的，包括以下重量百分比的组分：

进一步地，优选为以下重量百分比的组分：

上述环保型高固含量涂料，还包括烷基葡糖苷。

其中，

烷基葡糖苷为椰油基葡糖苷、月桂基葡糖苷、鲸蜡硬脂基葡糖苷中的一种或多种。

烷基葡糖苷和高固含羟基丙烯酸树脂的重量比为1：40-55:1，优选:1：40。

本发明还提供了上述环保型高固含量涂料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将高固含羟基丙烯酸树脂、氨基树脂交联剂、环氧树脂，搅拌均匀，得到混合物1；

S2、将聚四氟乙烯改型聚乙烯蜡、油脂蜡、聚四氟乙烯蜡改性聚乙烯复配物、聚酯于均质机高速分散均匀，得到蜡浆混合物2，将蜡浆混合物2、流平剂、消泡剂和烷基葡糖苷加入步骤S1得到的混合物1中，继续搅拌，得到初成品；

S3、将步骤S2得到的初成品过滤，得到所述环保型高固含量涂料。

其中，

步骤S1中所述搅拌的温度为25℃，转速为600rpm，搅拌时间5-15min。

步骤S2中所述继续搅拌的温度为25℃，均质机高速分散的转速为1000rpm，分散时间5-15min；加入到混合物1后继续搅拌的转速为600rpm，搅拌时间30-60min。

步骤S3中所述的过滤为2-10μm滤芯滤袋进行过滤。

本发明的有益效果为：

(1)本发明以高固含羟基丙烯酸树脂为基础，通过氨基树脂交联剂、环氧树脂、聚四氟乙烯改型聚乙烯蜡、油脂蜡、聚四氟乙烯改性复合蜡浆、流平剂、消泡剂、多元醇等不同组分的复配提供了一种环保型高固含量涂料，该涂料的含固量高，附着力强，耐腐蚀性和耐刮伤性好，抗冲击能力强，可以满足不同形状的加工需求。

(2)本发明发现，添加烷基葡糖苷时制备的涂料具有更好的防腐蚀性能；同时发现，烷基葡糖苷可以进一步提高涂料的耐候性。

(3)本发明的制备方法简单、对生产设备要求低，适合现有涂料生产企业采用。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。

当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同意义。

本发明对所采用原料的来源不作限定，如无特殊说明，本发明所采用的原料均为本技术领域普通市售品，如无特殊说明，所用的测试方法均为常规测试方法。

下述实施例中，高固含羟基丙烯酸树脂为UracronCY468；氨基树脂交联剂为氰特CYMEL303；环氧树脂为三井R-301*75；聚四氟乙烯改型聚乙烯蜡为路博润1780；油脂蜡为路博润Glidd BT；聚四氟乙烯蜡改性聚乙烯复配物为路博润4832；流平剂为BYK-354；消泡剂为BYK-054；聚酯为Lencolo L-6121。

实施例1-6

实施例1-6的配方如表1所示：

表1.

对比例1-6

对比例1-6的配方如表2所示：

表2.

实施例7-9

表3

制备例

将实施例1-9和对比例1-6的配方按照如下步骤制备：

S1、将高固含羟基丙烯酸树脂、氨基树脂交联剂、环氧树脂混合、搅拌均匀，得到混合物1；

S2、将聚四氟乙烯改型聚乙烯蜡、油脂蜡、聚四氟乙烯蜡改性聚乙烯复配物、聚酯于均质机高速分散均匀，得到蜡浆混合物2，将蜡浆混合物2、流平剂、消泡剂和烷基葡糖苷加入步骤S1得到的混合物1中，继续搅拌，得到初成品；

S3、将步骤S2得到的初成品过滤，得到环保型高固含量涂料。

实验例：

对实施例1-9和对比例1-6制备的环保型高固含量涂料进行以下性能的测试：

含固量、粘度(Ford 4#@25℃)、漆膜颜色、光泽、铅笔硬度、铅笔擦拭(三菱2H)、附着力、耐刮伤、滑度、契型冲击、重锤冲击、丁酮擦拭、水煮杀菌(121℃，30min，pH＝7)、流平性(胶辊涂布)。

其中，铅笔擦拭是指：使用三菱2H铅笔于漆膜表面来回摩擦，通过观察摩擦后漆膜留下的痕迹作为结果，评判划痕深浅；

刮伤：此项使用刮伤仪进行检测；

滑度：此项使用滑度仪进行检测；

契型冲击：使用契型冲击设备进行筑形，于硫酸铜溶液中浸泡2min，观察冲击部位未腐蚀比例；

重锤冲击：使用重锤冲击设备进行筑形，于硫酸铜溶液中浸泡2min，观察冲击部位腐蚀锈点密集程度；

丁酮擦拭：使用丁酮作为溶剂在耐溶剂擦拭仪进行耐溶剂测试；

流平性(胶辊涂布)：此项为模拟现场涂布设备，使用胶辊进行涂布，用于检测漆膜表面流平性。

基材和烘烤情况如表4所示：

表4.

注：烘烤情况：A.185℃10min+195℃10min；B.185℃30min；

基材：1.彩印板

2.马口铁

检测结果分别如表5-10所示：

表5.

表6.

表7.

表8

表9.

表10.

从表5、6中可以看出，实施例1-6的环保型高固含量涂料含固量高，外观好，而且耐候性强，流平性好。其中，实施例3为最佳实施例，其固含量84％，粘度为169s，耐候性在实施例1-6中最好。

实施例7-9为加入烷基葡糖苷的实施例，相对于未添加烷基葡糖苷的实施例其耐候性得到了进一步提高，其中，当高固含羟基丙烯酸树脂和烷基葡糖苷的重量比为40:1时效果最好，耐候性最强。

表8-10为不在本发明配方范围内的对比例测试结果，其耐候性、附着力降低，对比例1、2、4、5水煮杀菌后还会出现发白现象。

以上是结合具体实施例对本发明进一步的描述，但这些实施例仅仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种环保型高固含量涂料，其特征在于，包括高固含羟基丙烯酸树脂、氨基树脂交联剂、环氧树脂、聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡、油脂蜡、聚四氟乙烯蜡改性聚乙烯复配物、流平剂、消泡剂和聚酯。

2.根据权利要求1所述的环保型高固含量涂料，其特征在于，所述高固含羟基丙烯酸树脂的固含量≥60％，所述氨基树脂交联剂的固含量≥98％。

3.根据权利要求1所述的环保型高固含量涂料，其特征在于，所述流平剂为聚丙烯酸酯流平剂，所述消泡剂为无有机硅的破泡聚合物。

4.根据权利要求1所述的环保型高固含量涂料，其特征在于，所述聚酯为聚氨酯树脂。

5.根据权利要求1所述的环保型高固含量涂料，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：

6.根据权利要求5所述的环保型高固含量涂料，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：

7.根据权利要求1所述的环保型高固含量涂料，其特征在于，还包括烷基葡糖苷。

8.根据权利要求7所述的环保型高固含量涂料，其特征在于，所述烷基葡糖苷为椰油基葡糖苷、月桂基葡糖苷、鲸蜡硬脂基葡糖苷中的一种或多种。

9.根据权利要求7所述的环保型高固含量涂料，其特征在于，所述烷基葡糖苷和高固含羟基丙烯酸树脂的重量比为1：40-55。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述的环保型高固含量涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将高固含羟基丙烯酸树脂、氨基树脂交联剂、环氧树脂，搅拌均匀，得到混合物1；

S2、将聚四氟乙烯改型聚乙烯蜡、油脂蜡、聚四氟乙烯蜡改性聚乙烯复配物、聚酯于均质机高速分散均匀，得到蜡浆混合物2，将蜡浆混合物2、流平剂、消泡剂加入步骤S1得到的混合物1中，继续搅拌，得到初成品；

S3、将步骤S2得到的初成品过滤，得到所述环保型高固含量涂料。