CN112625566A - 一种三聚茚酮衍生物改性醇酸树脂水性涂料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种三聚茚酮衍生物改性醇酸树脂水性涂料，由以下成分组成：三聚茚酮衍生物改性水性醇酸树脂、丙烯酸改性水性醇酸树脂、水性纳米色浆、润湿剂、分散剂、消泡剂、流平剂、pH调节剂、羟基纤维素、海泡石纤维、硅藻土、防冻剂、去离子水；其中，所述的三聚茚酮衍生物改性水性醇酸树脂由植物油酸、三聚茚酮衍生物、环己二醇单丙烯酸酯、多元酸、多元醇、二甲苯、三(4‑羧基联苯基)胺、苯甲酸、二羟甲基丙酸与中和剂通过反应制得；本发明制得的三聚茚酮衍生物改性醇酸树脂水性涂料不仅具有三聚茚酮的特性，还具有席夫碱的特性，具有良好的抗菌、杀菌功能，有效解决了水性涂料外加抗菌剂，从而导致性能不稳定等问题。

Description

一种三聚茚酮衍生物改性醇酸树脂水性涂料

技术领域

本发明涉及一种改性醇酸树脂水性涂料，尤其涉及到一种三聚茚酮衍生物改性醇酸树脂水性涂料，属于水性功能涂料技术领域。

背景技术

醇酸树脂涂料，在我国涂料工业中占有重要的地位。据不完全统计，我国醇酸树脂漆与其他含醇酸树脂的氨基、硝基漆、过氯乙烯漆、聚氨酯漆的产量占据着涂料市场的主要份额，醇酸树脂涂料产量大，品种多，应用广泛，市场前景广阔，可以称为涂料工业中的支柱产品。

随着我国经济的快速发展，醇酸树脂涂料在工农业、国防、科研和人民生活中得到越来越广泛的应用，醇酸树脂涂料是一种涂布于物体表面并在一定条件下形成薄膜而起到保护、装饰和特定作用的一类液体或固定材料，目前醇酸树脂涂料存在着一些不足之处，如装饰后的物面呆板无变化、夜间无法显示发光效果，对生产和施工人员有伤害，同时环境中具有大量的微生物、细菌、病菌，大部分涂料无抗菌作用，因此单一性能的醇酸树脂涂料难以满足市场多样化需求。

醇酸树脂涂料随着应用范围和特殊要求的不断提高，需要对其进行改性处理。因此，如何制备一种多功能的醇酸树脂涂料是目前急需解决的技术问题。

发明内容

为解决目前存在的技术问题，本发明的目的旨在提供一种三聚茚酮衍生物改性醇酸树脂水性涂料。

本发明采用三聚茚酮衍生物改性水性醇酸树脂为主要成膜物质，而三聚茚酮衍生物改性水性醇酸树脂是先将三聚茚酮制备成三聚茚酮衍生物，然后通过化学键将三聚茚酮衍生物与醇酸树脂结构相连，稳定性好，同时其具有席夫碱结构，其不仅具有三聚茚酮的特性还具有席夫碱的抗菌功能，同时加入丙烯酸改性水性醇酸树脂作为辅助的成膜物，有效提高涂膜性能。

三聚茚酮具有C₃对称结构，在构建星形材料、哑铃型材料、超支化材料和多孔材料都有一定的优势。三聚茚酮因为共平面核以及C₃对称的特性，使得广泛的树枝状大分子、星形分子、哑铃型分子被设计和合成。三聚茚酮作为功能单元已经应用到多种领域并取得显著成果，三聚茚酮在有机光电领域有甚至超过十多个领域的应用。

本发明涉及一种三聚茚酮衍生物改性醇酸树脂水性涂料，按重量份计，其组成为：三聚茚酮衍生物改性水性醇酸树脂50.0～80.0份、丙烯酸改性水性醇酸树脂15.0～35.0份、水性纳米色浆0.0～20.0份、润湿剂0.3～0.8份、分散剂0.4～1.0份、消泡剂0.3～0.8份、流平剂0.2～0.8份、pH调节剂0.4～1.0份、羟基纤维素0.3～1.2份、海泡石纤维2.0～8.0份、硅藻土4.0～10.0份、防冻剂4.0～10.0份、去离子水10.0～40.0份。

其中，所述的三聚茚酮衍生物改性水性醇酸树脂其成分由植物油酸、三聚茚酮衍生物、环己二醇单丙烯酸酯、多元酸、多元醇、二甲苯、三(4-羧基联苯基)胺、混合液、苯甲酸、二羟甲基丙酸、中和剂和去离子水组成。

所述的pH调节剂为AMP-95、碳酸氢钠、碳酸钠、三乙胺中的一种或几种的组合。

所述的防冻剂为乙二醇、丙二醇、乙醇、丙三醇中的一种或几种的组合。

所述的一种三聚茚酮衍生物改性水性醇酸树脂，按重量份计，其组成为：植物油酸20.0～45.0份、三聚茚酮衍生物1.0～4.0份、环己二醇单丙烯酸酯3.0～6.0份、多元酸18.0～35.0份、多元醇15.0～40.0份、二甲苯10.0～20.0份、三(4-羧基联苯基)胺2.0～6.0份、混合液8.0～15.0份、苯甲酸2.0～5.0份、二羟甲基丙酸2.5～6.0份、中和剂3.0～10.0份、去离子水100.0～200.0份。

所述的一种三聚茚酮衍生物改性水性醇酸树脂，其制备步骤如下：

a)、在反应器中，按配方重量份，加入植物油酸与多元醇升温真空脱水；

b)、加入多元酸、二羟甲基丙酸、三(4-羧基联苯基)胺、三聚茚酮衍生物和二甲苯，加热升温，低速搅拌后下通入氮气保护，除去反应器内的游离水与氧气；

c)、然后升温至160～170℃，保温搅拌反应1.5h，加入苯甲酸进行部分封端与控制分子量，然后升温至180℃，保温反应1.5h；

d)、然后加入环己二醇单丙烯酸酯，再以20℃/h速度升温至220～230℃，保温反应1.5h后，每隔15min，测定酸值，当酸值与达到设计值为止；

e)、停止反应，降温，真空除掉二甲苯，然后加入混合液搅拌分散均匀，降低粘度，降温，加入中和剂，分散均匀，加入配方量的去离子水，继续搅拌分散，过滤，即得三聚茚酮衍生物改性水性醇酸树脂。

本发明所述的三聚茚酮衍生物改性水性醇酸树脂，基于申请的发明专利“一种三聚茚酮衍生物改性水性醇酸树脂及其制备方法”，并作了详细描述。

本发明制得的一种三聚茚酮衍生物改性醇酸树脂水性涂料具有如下优势：

1)、本发明制得的一种三聚茚酮衍生物改性醇酸树脂水性涂料结合了三聚茚酮衍生物改性水性醇酸树脂与丙烯酸改性水性醇酸树脂的双重特性；

2)、本发明制得的三聚茚酮衍生物改性醇酸树脂水性涂料不仅具有三聚茚酮的特性，还具有席夫碱的特性；

3)、本发明制得的三聚茚酮衍生物改性水性醇酸树脂具有附着力好，耐水性好，丰满度好，耐老化性好，荧光性好，且具有良好的抗菌、杀菌功能，有效解决了水性涂料外加抗菌剂，从而导致性能不稳定等问题。

具体实施方式

本发明结合以下实例对一种三聚茚酮衍生物改性醇酸树脂水性涂料做进一步的描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。

实施例1

一种三聚茚酮衍生物改性水性醇酸树脂X，按重量份计，其组成为：精制蓖麻油35.0份、三聚茚酮衍生物2.2份、环己二醇单丙烯酸酯4.0份、苯酐15.5份、壬二酸12.0份、新戊二醇15.0份、三羟甲基丙烷15.0份、二甲苯6.0份、三(4-羧基联苯基)胺4.0份、丙二醇丁醚5.5份、丙二醇甲醚醋酸酯5.5份、苯甲酸3.5份、二羟甲基丙酸4.0份、三乙胺3.8份、去离子水160.0份。

本实施例中一种三聚茚酮衍生物改性水性醇酸树脂X的制备方法，包括以下步骤：

a)、在反应器中，按配方重量份，加入精制蓖麻油、新戊二醇、三羟甲基丙烷升温真空脱水；

b)、加入苯酐、壬二酸、二羟甲基丙酸、三(4-羧基联苯基)胺、三聚茚酮衍生物和二甲苯，加热升温，低速搅拌后下通入氮气保护，除去反应器内的游离水与氧气；

c)、然后升温至160～170℃，保温搅拌反应1.5h，加入苯甲酸进行部分封端与控制分子量，然后升温至180℃，保温反应1.5h；

d)、然后加入环己二醇单丙烯酸酯，再以20℃/h速度升温至220～230℃，保温反应1.5h后，每隔15min，测定酸值，当酸值与达到设计值为止；

e)、停止反应，降温，真空除掉二甲苯，然后加入丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯搅拌分散均匀，降低粘度，降温，加入三乙胺，分散均匀，加入配方量的去离子水，继续搅拌分散，过滤，即得三聚茚酮衍生物改性水性醇酸树脂X。

实施例2

一种三聚茚酮衍生物改性水性醇酸树脂Y，按重量份计，其组成为：豆油30.0份、三聚茚酮衍生物1.8份、环己二醇单丙烯酸酯3.8份、六氢苯酐20.0份、环戊烷-1，2-二甲酸10.0份、季戊四醇10.0份、环己二醇20.0份、二甲苯15.0份、三(4-羧基联苯基)胺5.0份、二丙二醇丁醚12.0份、苯甲酸3.0份、二羟甲基丙酸3.5份、氨水3.0份、去离子水150.0份。

本实施例中一种三聚茚酮衍生物改性水性醇酸树脂Y的制备方法，包括以下步骤：

a)、在反应器中，按配方重量份，加入豆油、季戊四醇、环己二醇升温真空脱水；

b)、加入六氢苯酐、环戊烷-1，2-二甲酸、二羟甲基丙酸、三(4-羧基联苯基)胺、三聚茚酮衍生物和二甲苯，加热升温，低速搅拌后下通入氮气保护，除去反应器内的游离水与氧气；

c)、然后升温至160～170℃，保温搅拌反应1.5h，加入苯甲酸进行部分封端与控制分子量，然后升温至180℃，保温反应1.5h；

d)、然后加入环己二醇单丙烯酸酯，再以20℃/h速度升温至220～230℃，保温反应1.5h后，每隔15min，测定酸值，当酸值与达到设计值为止；

e)、停止反应，降温，真空除掉二甲苯，然后加入二丙二醇丁醚搅拌分散均匀，降低粘度，降温，加入氨水，分散均匀，加入配方量的去离子水，继续搅拌分散，过滤，即得三聚茚酮衍生物改性水性醇酸树脂Y。

实施例3

一种三聚茚酮衍生物改性醇酸树脂水性涂料，按重量份计，其组成为：三聚茚酮衍生物改性水性醇酸树脂X 70.0份、丙烯酸改性水性醇酸树脂15.0份、润湿剂0.4份、分散剂0.7份、消泡剂0.5份、流平剂0.4份、碳酸氢钠0.5份、羟基纤维素0.9份、海泡石纤维5.0份、硅藻土8.0份、乙二醇7.0份、去离子水22.0份。

实施例4

一种三聚茚酮衍生物改性醇酸树脂水性涂料，按重量份计，其组成为：三聚茚酮衍生物改性水性醇酸树脂Y 60.0份、丙烯酸改性水性醇酸树脂25.0份、水性纳米色浆10.0份、润湿剂0.5份、分散剂0.8份、消泡剂0.5份、流平剂0.5份、三乙胺0.8份、羟基纤维素0.7份、海泡石纤维8.0份、硅藻土5.0份、丙三醇6.5份、去离子水20.0份。

按照相关标准，对本发明实施例与常规水性醇酸树脂涂料(对比例1)进行性能指标测试，测试结果如表1所示。

其中，丝状腐蚀：按照(GB/T13452.4-92)的规定进行检测；

硬度：按照GB/T6739-2006的规定进行检测；

耐水性：按照GB/T1733-93的规定进行检测；

耐盐雾性：按照GB/T1771-1991的规定进行检测；

耐人工老化：按照GB/T14522的规定进行检测；

抗菌性：按照HG/T3950-2007《抗菌涂料》的规定进行检测。

表1：涂层的性能技术指标

由表1可以看出本发明的实施例样品的耐盐雾性、丝状腐蚀、耐水性、耐人工老化等性能远好于常规水性醇酸树脂涂料，本发明实施例的抗菌性(枯草杆菌)大于99.5％，而对比例1常规水性醇酸树脂涂料的抗菌性只有50.42％，这表明本发明的三聚茚酮衍生物改性醇酸树脂水性涂料具有良好的抗菌性，同时本发明的荧光性能远好于常规水性醇酸树脂涂料。

尽管本发明已作了详细说明并引证了实施例，但对于本领域的普通技术人员，显然可以按照上述说明而做出的各种方案、修改和改动，都应该包括在权利要求的范围之内。

Claims (5)

1.一种三聚茚酮衍生物改性醇酸树脂水性涂料，其特征在于：按重量份计，其组成为：三聚茚酮衍生物改性水性醇酸树脂50.0～80.0份、丙烯酸改性水性醇酸树脂15.0～35.0份、水性纳米色浆0.0～20.0份、润湿剂0.3～0.8份、分散剂0.4～1.0份、消泡剂0.3～0.8份、流平剂0.2～0.8份、pH调节剂0.4～1.0份、羟基纤维素0.3～1.2份、海泡石纤维2.0～8.0份、硅藻土4.0～10.0份、防冻剂4.0～10.0份、去离子水10.0～40.0份；

其中，所述的三聚茚酮衍生物改性水性醇酸树脂其成分由植物油酸、三聚茚酮衍生物、环己二醇单丙烯酸酯、多元酸、多元醇、二甲苯、三(4-羧基联苯基)胺、混合液、苯甲酸、二羟甲基丙酸、中和剂和去离子水组成。

2.如权利要求1所述的一种三聚茚酮衍生物改性醇酸树脂水性涂料，其特征在于：植物油酸20.0～45.0份、三聚茚酮衍生物1.0～4.0份、环己二醇单丙烯酸酯3.0～6.0份、多元酸18.0～35.0份、多元醇15.0～40.0份、二甲苯10.0～20.0份、三(4-羧基联苯基)胺2.0～6.0份、混合液8.0～15.0份、苯甲酸2.0～5.0份、二羟甲基丙酸2.5～6.0份、中和剂3.0～10.0份、去离子水100.0～200.0份。

3.如权利要求1所述的一种三聚茚酮衍生物改性醇酸树脂水性涂料，其特征在于：所述的pH调节剂为AMP-95、碳酸氢钠、碳酸钠、三乙胺中的一种或几种的组合。

4.如权利要求1所述的一种三聚茚酮衍生物改性醇酸树脂水性涂料，其特征在于：所述的防冻剂为乙二醇、丙二醇、乙醇、丙三醇中的一种或几种的组合。

5.如权利要求1所述的一种三聚茚酮衍生物改性醇酸树脂水性涂料，其特征在于：所述的三聚茚酮衍生物改性水性醇酸树脂，其制备步骤如下：

a)、在反应器中，按配方重量份，加入植物油酸与多元醇升温真空脱水；

b)、加入多元酸、二羟甲基丙酸、三(4-羧基联苯基)胺、三聚茚酮衍生物和二甲苯，加热升温，低速搅拌后下通入氮气保护，除去反应器内的游离水与氧气；

c)、然后升温至160～170℃，保温搅拌反应1.5h，加入苯甲酸进行部分封端与控制分子量，然后升温至180℃，保温反应1.5h；

d)、然后加入环己二醇单丙烯酸酯，再以20℃/h速度升温至220～230℃，保温反应1.5h后，每隔15min，测定酸值，当酸值与达到设计值为止；

e)、停止反应，降温，真空除掉二甲苯，然后加入混合液搅拌分散均匀，降低粘度，降温，加入中和剂，分散均匀，加入配方量的去离子水，继续搅拌分散，过滤，即得三聚茚酮衍生物改性水性醇酸树脂。