CN111087903A - 一种高固含的不饱和聚酯材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明合成树脂材料技术领域，公开了一种高固含的不饱和聚酯材料，按重量份计，包括不饱和聚酯树脂35～45份、防沉剂1～2份、分散剂0.1～0.5份、消泡剂0.1～0.3份、流平剂0.2～0.5份、颜料8～13份、霞石粉22～35份、硬脂酸锌2～5份、滑石粉7～13份和活性溶剂3～5份；其中，所述不饱和聚酯树脂为长兴公司生产的不饱和聚酯树脂23401；本发明还公开了该不饱和聚酯材料的制备方法；本发明的不饱和聚酯材料的流平好且快，板面效果平整，达到了在相同施工条件下，能够节省材料的效果；同时，该不饱和聚酯材料还具备易打磨、低气味和低VOC的优点，达到了在提高打磨效率的同时，减少噪音和气体排放等环境污染的效果。

Description

一种高固含的不饱和聚酯材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及合成树脂材料技术领域，具体是一种高固含的不饱和聚酯材料及其制备方法。

背景技术

随着国家对环保法的进一步完善，以减轻地球负荷为目的，低VOC或零VOC排放的不饱和聚酯材料成为研发的热点；同时，社会对工作环境的各方面要求如异味、噪音、施工时间和空气质量等也逐渐提高。

现有的传统油性不饱和聚酯材料存在较多不足：一方面，由于其含有较高的挥发性有机化合物(VOC)，在对环境造成严重污染的同时，也对生产、施工操作人员身体有毒害；另一方面，现有的不饱和聚酯材料流平较差，打磨较硬，因此在影响生产效率的同时，也因打磨难度较大而产生了较大的噪音污染。随着人们的环境保护意识日益增强，全社会对产品的环保性要求越来越高，传统的油性涂料被逐步升级换代势在必行。

中国专利文献CN201610482647.1，申请日20160625，名称为一种水性不饱和聚酯树脂及其制备方法，公开了一种水性不饱和聚酯树脂，包含以下重量份的组分：多元醇180～230份，不饱和多元酸250～310份，气干剂210～280份，抗氧剂0.2～0.8份，催化剂0.5～1份，阻聚剂0.04～0.08份，助溶剂130～260份，中和剂32～64份，纯水400～570份。

上述专利文献提供了一种可用水稀释、所制漆低VOC排放、低成本、净味、气干性和环保的水性不饱和聚酯树脂，但是关于一种流平好、VOC含量极低、气味较小、施工性优异和打磨操作方便的高固含不饱和聚酯材料的技术方案则尚未提出。

因此，我们亟需一种流平好、低VOC、低气味和易打磨的高固含的不饱和聚酯材料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种流平好、低VOC、低气味和易打磨的高固含的不饱和聚酯材料及其制备方法，以达到改善工作环境和提高工作效率的效果。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种高固含的不饱和聚酯材料，按重量份计，包括不饱和聚酯树脂35～45份、防沉剂1～2份、分散剂0.1～0.5份、消泡剂0.1～0.3份、流平剂0.2～0.5份、颜料8～13份、霞石粉22～35份、硬脂酸锌2～5份、滑石粉7～13份和活性溶剂3～5份。

通过上述技术方案，利用所述霞石粉吸油量小和填充性好的特性，使所述不饱和聚酯树脂与霞石粉以及其他助剂更好地搭配作用，达到了使板面快速流平的效果；同时，添加所述活性溶剂，达到了降低VOC含量的效果。

进一步的，所述不饱和聚酯树脂为长兴公司生产的不饱和聚酯树脂23401。

通过上述技术方案，采用长兴公司生产的不饱和聚酯树脂23401作为所述不饱和聚酯树脂，达到了在保证硬度的同时，降低气味和提高流平性的效果；同时，利用其中所含的干性和无机填料，达到了提高打磨性的效果。

进一步的，所述防沉剂包括有机改性膨润土。

进一步的，所述分散剂包括含有酸性基团的共聚体溶液。

进一步的，所述流平剂包括聚丙烯酸溶液。

进一步的，所述颜料包括钛白粉。

进一步的，所述钛白粉包括金红石型钛白粉。

进一步的，所述活性溶剂包括苯乙烯。

进一步的，所述不饱和聚酯材料的粘度为90～110KU。

一种不饱和聚酯材料的制备方法：包括以下步骤：

S1.按配比称量所述不饱和聚酯树脂、防沉剂、分散剂、消泡剂、颜料、霞石粉、滑石粉、硬脂酸锌、流平剂和活性溶剂；

S2.依次取所述不饱和聚酯树脂、防沉剂、分散剂、消泡剂、颜料、霞石粉、滑石粉、硬脂酸锌与流平剂混合，得到溶液Ⅰ；

S3.取所述活性溶剂与溶液Ⅰ混合，得到所述不饱和聚酯材料。

本发明的有益效果是：

1.本发明的一种高固含的不饱和聚酯材料，通过利用所述霞石粉吸油量小和填充性好的特性，使所述不饱和聚酯树脂与霞石粉以及其他助剂更好地搭配作用，达到了使板面快速流平的效果。

2.本发明的一种高固含的不饱和聚酯材料，通过添加所述活性溶剂，达到了降低VOC含量的效果。

3.本发明的一种高固含的不饱和聚酯材料，通过采用长兴公司生产的不饱和聚酯树脂23401作为所述不饱和聚酯树脂，达到了在保证硬度的同时，降低气味和提高流平性的效果；同时，利用其中所含的干性和无机填料，达到了提高打磨性的效果。

4.本发明的一种高固含的不饱和聚酯材料，具备流平好、低VOC、低气味和易打磨等优点，从而达到了改善工作环境和提高工作效率的效果。

具体实施方式

下面进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

下述实施例中，不饱和聚酯树脂为长兴公司的不饱和聚酯树脂23401，防沉剂为海明斯德谦公司的有机改性膨润土Bentone SD-1，分散剂为毕克公司的共聚体溶液分散剂BYK-110，消泡剂为埃夫卡公司的不含有机硅的聚合物型消泡剂EFKA-2720，流平剂为华夏助剂公司的聚丙烯酸溶液HX3200，钛白粉为龙蟒钛业的金红石型钛白粉

R-996，霞石粉为矽比科公司的Minex 7，硬脂酸锌为东莞市汉维科技有限公司的TV-A，滑石粉为成都广胜化工有限公司的水和硅酸镁超细粉TP1250，苯乙烯购自南通泰昌化工。

实施例1

1.一种高固含的不饱和聚酯材料，按重量份计，包括不饱和聚酯树脂40份、防沉剂1.2份、分散剂0.3份、消泡剂0.2份、流平剂0.3份、钛白粉10份、霞石粉31份、硬脂酸锌3份、滑石粉10份和活性溶剂4份。

2.一种高固含的不饱和聚酯材料的制备方法，包括以下步骤：

S1.按配比称量上述原料；

S2.制备溶液Ⅰ，包括以下步骤：

1)依次加入不饱和聚酯树脂、防沉剂和分散剂，低速搅拌5min均匀，得到中间产物Ⅰ；

2)在中速分散状态下向中间产物Ⅰ中加入消泡剂，中速分散5min至均匀，得到中间产物Ⅱ；

3)在低速分散状态下向中间产物Ⅱ中加入钛白粉、霞石粉和滑石粉，高速分散25min至细度≤60μm，得到中间产物Ⅲ；

4)在低速分散状态下向中间产物Ⅲ中加入硬脂酸锌，中速分散5min至均匀，得到中间产物Ⅳ；

5)在低速分散状态下加入流平剂，中速分散5min至均匀，得到溶液Ⅰ；

S3.使用活性溶剂调节溶液Ⅰ的粘度至110KU(25℃)，得到不饱和聚酯材料。

实施例2

1.一种高固含的不饱和聚酯材料，按重量份计，包括不饱和聚酯树脂45份、防沉剂1.2份、分散剂0.3份、消泡剂0.2份、流平剂0.3份、钛白粉13份、霞石粉22份、硬脂酸锌5份、滑石粉10份和活性溶剂3份。

2.一种高固含的不饱和聚酯材料的制备方法，包括以下步骤：

S1.按配比称量上述原料；

S2.制备溶液Ⅰ，包括以下步骤：

1)依次加入不饱和聚酯树脂、防沉剂和分散剂，低速搅拌5min均匀，得到中间产物Ⅰ；

2)在中速分散状态下向中间产物Ⅰ中加入消泡剂，中速分散5min至均匀，得到中间产物Ⅱ；

3)在低速分散状态下向中间产物Ⅱ中加入钛白粉、霞石粉和滑石粉，高速分散25min至细度≤60μm，得到中间产物Ⅲ；

4)在低速分散状态下向中间产物Ⅲ中加入硬脂酸锌，中速分散5min至均匀，得到中间产物Ⅳ；

5)在低速分散状态下加入流平剂，中速分散5min至均匀，得到溶液Ⅰ；

S3.使用活性溶剂调节溶液Ⅰ的粘度至90KU(25℃)，得到不饱和聚酯材料。

实施例3

1.一种高固含的不饱和聚酯材料，按重量份计，包括不饱和聚酯树脂35份、防沉剂1份、分散剂0.1份、消泡剂0.1份、流平剂0.2份、钛白粉8份、霞石粉30份、硬脂酸锌2份、滑石粉7份和活性溶剂4份。

2.一种高固含的不饱和聚酯材料的制备方法，包括以下步骤：

S1.按配比称量上述原料；

S2.制备溶液Ⅰ，包括以下步骤：

1)依次加入不饱和聚酯树脂、防沉剂和分散剂，低速搅拌5min均匀，得到中间产物Ⅰ；

2)在中速分散状态下向中间产物Ⅰ中加入消泡剂，中速分散5min至均匀，得到中间产物Ⅱ；

3)在低速分散状态下向中间产物Ⅱ中加入钛白粉、霞石粉和滑石粉，高速分散25min至细度≤60μm，得到中间产物Ⅲ；

4)在低速分散状态下向中间产物Ⅲ中加入硬脂酸锌，中速分散5min至均匀，得到中间产物Ⅳ；

5)在低速分散状态下加入流平剂，中速分散5min至均匀，得到溶液Ⅰ；

S3.使用活性溶剂调节溶液Ⅰ的粘度至100KU(25℃)，得到不饱和聚酯材料。

实施例4

1.一种高固含的不饱和聚酯材料，按重量份计，包括不饱和聚酯树脂40份、防沉剂2份、分散剂0.5份、消泡剂0.3份、流平剂0.5份、钛白粉12份、霞石粉35份、硬脂酸锌4份、滑石粉13份和活性溶剂5份。

2.一种高固含的不饱和聚酯材料的制备方法，包括以下步骤：

S1.按配比称量上述原料；

S2.制备溶液Ⅰ，包括以下步骤：

1)依次加入不饱和聚酯树脂、防沉剂和分散剂，低速搅拌5min均匀，得到中间产物Ⅰ；

2)在中速分散状态下向中间产物Ⅰ中加入消泡剂，中速分散5min至均匀，得到中间产物Ⅱ；

3)在低速分散状态下向中间产物Ⅱ中加入钛白粉、霞石粉和滑石粉，高速分散25min至细度≤60μm，得到中间产物Ⅲ；

4)在低速分散状态下向中间产物Ⅲ中加入硬脂酸锌，中速分散5min至均匀，得到中间产物Ⅳ；

5)在低速分散状态下加入流平剂，中速分散5min至均匀，得到溶液Ⅰ；

S3.使用活性溶剂调节溶液Ⅰ的粘度至105KU(25℃)，得到不饱和聚酯材料。

对照例1

采用本发明实施例1中的不饱和聚酯材料与对照例1进行对比，其中对照例1的不饱和聚酯材料采用市面常规样品A(本对照例采用市面常规样品，用于证明本发明的不饱和聚酯材料性能更好)。

对照例2

采用本发明实施例1中的不饱和聚酯材料与对照例2进行对比，其中对照例2的不饱和聚酯材料包括不饱和聚酯树脂、防沉剂、分散剂、消泡剂、流平剂、钛白粉、硬脂酸锌、滑石粉和活性溶剂；其他条件如用量、制备方法等与本发明实施例1均相同(本对照例的不饱和聚酯材料中不含霞石粉，用于证明本发明的不饱和聚酯材料的性能更好)。

对照例3

采用本发明实施例1中的不饱和聚酯材料与对照例3进行对比，其中对照例3的不饱和聚酯材料中，不饱和聚酯树脂采用市面常规样品B；其他条件如用量、制备方法等与本发明实施例1均相同(本对照例的不饱和聚酯材料中不饱和聚酯树脂采用市面常规样品B，用于证明本发明的不饱和聚酯材料的性能更好)。

试验效果

为了验证本发明的不饱和聚酯材料的性能，对实施例1～4和对照例1～3制得的不饱和聚酯材料进行了产品性能测试，分别对硬度、附着力、VOC含量、胶凝时间、固体含量、光泽和大模型进行了评定。其中，测试前应将7组不饱和聚酯材料分别喷涂于60mm×100mm的白色三聚氰胺板上，分别喷涂5枪，并且湿膜涂厚度为200μm的膜。测试方法具体为：

-硬度：GB/T 6739规定进行，铅笔为中华牌101绘图铅笔，硬度等级分为6B、5B、4B、3B、2B、B、HB、F、H、2H、3H、4H、5H、6H(从左至右依次变硬)；

-附着力：按GB/T9286-1998规定进行，画格间距为2mm(附着力为0级最好，5级最差)；

-VOC含量：按GB/T24410-2009与规定进行；

-胶凝时间：按GB/T 7193.6-1987规定进行；

-固体含量：按GB/T 1725-2007规定进行；

-光泽：按GB/T 4893.6-1985规定进行；

-打磨性：用400#水砂纸手工打磨10～15次，如涂膜易打磨成平整光滑平面，则被评为易打磨(观察打磨后，平面打磨痕迹的深浅，评论打磨性好坏)。

测试结果如下表所示：

由上表可知，实施例1～4制得的不饱和聚酯材料的常规性能同样能达到国标LYT1740-2008的要求；

相比于实施例1，对照例1的不饱和聚酯材料气味明显升高，流平性、打磨性和光泽明显降低，并且VOC含量提高了24.27％；对照例2的不饱和聚酯材料板面效果、流平性、光泽和附着力明显降低；对照例3的不饱和聚酯材料打磨性和附着力明显降低。

因此，本发明的一种高固含的不饱和聚酯材料，具备流平好、低VOC、低气味和易打磨的特性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高固含的不饱和聚酯材料，其特征在于，按重量份计，包括不饱和聚酯树脂35～45份、防沉剂1～2份、分散剂0.1～0.5份、消泡剂0.1～0.3份、流平剂0.2～0.5份、颜料8～13份、霞石粉22～35份、硬脂酸锌2～5份、滑石粉7～13份和活性溶剂3～5份。

2.根据权利要求1所述的一种高固含的不饱和聚酯材料，其特征在于，所述不饱和聚酯树脂为长兴公司生产的不饱和聚酯树脂23401。

3.根据权利要求1所述的一种高固含的不饱和聚酯材料，其特征在于，所述防沉剂包括有机改性膨润土。

4.根据权利要求1所述的一种高固含的不饱和聚酯材料，其特征在于，所述分散剂包括含有酸性基团的共聚体溶液。

5.根据权利要求1所述的一种高固含的不饱和聚酯材料，其特征在于，所述流平剂包括聚丙烯酸溶液。

6.根据权利要求1所述的一种高固含的不饱和聚酯材料，其特征在于，所述颜料包括钛白粉。

7.根据权利要求6所述的一种高固含的不饱和聚酯材料，其特征在于，所述钛白粉包括金红石型钛白粉。

8.根据权利要求1所述的一种高固含的不饱和聚酯材料，其特征在于，所述活性溶剂包括苯乙烯。

9.根据权利要求1所述的一种高固含的不饱和聚酯材料，其特征在于，所述不饱和聚酯材料的粘度为90～110KU。

10.制备如权利要求1～9任一项所述的不饱和聚酯材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.按配比称量所述不饱和聚酯树脂、防沉剂、分散剂、消泡剂、颜料、霞石粉、滑石粉、硬脂酸锌、流平剂和活性溶剂；

S2.依次取所述不饱和聚酯树脂、防沉剂、分散剂、消泡剂、颜料、霞石粉、滑石粉、硬脂酸锌与流平剂混合，得到溶液Ⅰ；

S3.取所述活性溶剂与溶液Ⅰ混合，得到所述不饱和聚酯材料。