CN114045070B

CN114045070B - 一种以二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂为内增塑剂的硝基清漆及其制备方法

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Publication number: CN114045070B
Application number: CN202111335498.3A
Authority: CN
Inventors: 田巧; 蔡敏钊; 黄必锋; 林宏峰; 冼盛昌; 曾伟豪; 张琪
Original assignee: Guangdong Zhujiang Chemical Paint Co ltd
Current assignee: Guangdong Zhujiang Chemical Paint Co ltd
Priority date: 2021-11-11
Filing date: 2021-11-11
Publication date: 2022-08-05
Anticipated expiration: 2041-11-11
Also published as: CN114045070A

Abstract

本发明公开一种以二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂为内增塑剂的硝基清漆，属于涂料技术领域。所述硝基清漆包括以下重量百分比的组分：二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂22‑45wt％，硝化棉液50％‑70wt％，硬树脂2‑7wt％，消泡剂0.05‑0.2wt％，流平剂0.1‑0.5wt％。另外，本发明还公开了该硝基清漆的制备方法。与现有技术相比，本发明的硝基清漆使用二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂作为内增塑剂，不含DOP等液体型塑化剂，不挥发物含量超过50wt％，大大降低了有机溶剂挥发成分，其性能完全能够满足GB/T 23998‑2009室内装饰装修用溶剂型硝基木器涂料标准，同时能达到新国标GB18581‑2020中VOC限量低于700g/L的要求。

Description

一种以二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂为内增塑剂的硝基清漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，更具体地，涉及一种以二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂为内增塑剂的硝基清漆及其制备方法。

背景技术

国内许多出口家具、工艺品等的涂装都采用硝基木器漆，传统的硝基漆VOC含量高、固体份低，但其透木纹性和无毒性强于其他涂料，并且具有干燥速度快、施工性能良好、耐化学性能较好的特点，因此，硝基漆在木器涂装中久用不衰。然而硝基漆涂膜的收缩性较大，可塑性差，为了弥补这个缺点，需加入适量的外增塑剂，以降低分子间作用力。

硝基漆中常用的增塑剂有油脂型、溶剂型和聚合树脂型。前两类液体型增塑剂的增塑持久性欠佳，并且都不能使用过量，否则会大幅度降低漆膜抗张强度、硬度、耐热性、耐候性等综合性能，使漆膜变得“软而无力”。同时国内外儿童家具、玩具都出台了邻苯二甲酸酯类物质的禁用标准。聚合树脂型中最有效的是硝基纤维素与醇酸树脂合用，采用高固低粘的、具有内增塑性的二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂来改进硝基漆，取代硝基漆中的增塑剂，进而使制得的硝基漆具有较好的综合性能。然而，现有的蓖麻油醇酸树脂配制硝基漆由于分子量太小，单独使用时不能干燥成膜，使用时硝基纤维素(简称硝化棉)也有选择性，当硝化棉用量少于一定量时，漆膜干不彻底，常温干燥后，容易产生回粘。而且使用低分子量的硝基纤维素(如1/8秒硝化棉)时，漆膜干燥后，漆膜脆性大，表现为在疏松的木板上涂装干燥后，经历了冬天(木器干燥收缩，吸潮鼓胀)会出现龟裂现现象。

发明内容

为解决背景技术中现有硝基清漆存在的性能不佳的问题，本发明提供一种以二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂为内增塑剂的硝基清漆。该硝基清漆不含DOP等液体型塑化剂，同时，不挥发物含量超过50wt％，大大降低了有机溶剂挥发成分，提高了硝基清漆的使用效果。

为实现上述目的，本发明的一种以二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂为内增塑剂的硝基清漆的技术方案如下。

一种以二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂为内增塑剂的硝基清漆，所述硝基清漆包括以下重量百分比的组分：二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂22-45wt％，硝化棉液50％-70wt％，硬树脂2-7wt％，消泡剂0.05-0.2wt％，流平剂0.1-0.5wt％。

进一步地，所述二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂由蓖麻油、硬脂酸、苯甲酸、苯酐、甘油、季戊四醇、二聚酸升温至215-220度酯化后，降温至180度后加入二甲苯兑稀制得。

进一步地，所述蓖麻油、硬脂酸、苯甲酸、苯酐、甘油、季戊四醇、二聚酸、二甲苯之间的投料重量比25-30wt％:5-10wt％:5-10wt％:15-20wt％:1-5wt％:5-10wt％:25wt％:2-3wt％。

进一步地，所述二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂的固体分为68-72％，粘度为50-90秒，酸值2～10mgKOH/g。

进一步地，所述硝化棉液由1秒硝化棉液、1/2秒硝化棉液、1/4秒硝化棉液中的一种或多种组成。二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂在主链上引入了大分子二聚酸(1秒硝化棉液、1/2秒硝化棉液、1/4秒硝化棉液)，增加了蓖麻油醇酸树脂的分子量，同时提高了树脂的韧性和强度。

进一步地，所述硬树脂由浅色石油树脂、醛树脂、顺酐松香液中的一种或多种组成。

进一步地，所述消泡剂为矿物油类消泡剂或者有机硅类消泡剂。

进一步地，所述的流平剂由聚丙烯酸酯流平剂、聚醚改性有机硅流平剂、聚甲基丙烯酸酯流平剂中的一种或多种组成。

本发明的另一目的在于提供一种以二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂为内增塑剂的硝基清漆的制备方法，其技术方案如下：

一种以二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂为内增塑剂的硝基清漆的制备方法：制备方法具体为：按配方量称取二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂、硝化棉液、硬树脂于容器中，用搅拌机搅拌15-30min，将原料搅拌均匀，再按配方量依次加入所述的流平剂和消泡剂，混合30-60min，制得硝基清漆。

上述制备方法的优选方式为：按配方量称取二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂、硝化棉液、硬树脂于容器中，用搅拌机搅拌15min，将原料搅拌均匀，再按配方量依次加入所述的流平剂和消泡剂，混合30min，制得硝基清漆。

与现有技术相比，本发明的优点及有益效果为：本发明的硝基清漆使用二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂作为内增塑剂，不含DOP等液体型塑化剂，不挥发物含量超过50wt％，大大降低了有机溶剂挥发成分，其性能完全能够满足GB/T 23998-2009室内装饰装修用溶剂型硝基木器涂料标准，同时能达到新国标GB18581-2020中VOC限量低于700g/L的要求。

另外，二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂通过引入苯甲酸作为封端剂，实现了高固低粘的状态，在不使用液体型增塑剂(如DOP等)的情况下，通过使用1/8秒硝化棉和/或1/2秒以上的硝化棉搭配制备硝基清漆，有效降低了硝基漆的粘度，为提高了硝基漆的施工固体份提供了条件。通过引入硬脂酸代替部分蓖麻油，既降低了成本，也降低了树脂中双键的含量，避免了因为氧化干燥产生的咬底。

附图说明

图1为本发明的硝基清漆的制备流程图。

具体实施方式

以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

实施例1

一种二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂的制备方法，具体为：将1800Kg精制蓖麻油、600Kg硬脂酸、600Kg苯甲酸、900Kg苯酐、120Kg甘油、300Kg季戊四醇、1500KgDA酸投入反应锅内，使反应温度升至215-220度。在215-220度保温2h，开始取样检验酸值与粘度，反应至粘度为50-90秒，酸值2～10mgKOH/g。然后降温至180度以下时，加入180Kg二甲苯兑稀。得到的二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂外观为浅黄色透明液体，粘度在50-100sS(1#杯)，酸值酸值小于3mgKOH/g，固体含量在68-72％(150度/2h)。

实施例2

一种二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂的制备方法，具体为：将1500Kg精制蓖麻油、300Kg硬脂酸、480Kg苯甲酸、1200Kg苯酐、300Kg甘油、600Kg季戊四醇、1500KgDA酸投入反应锅内，使反应温度升至215-220度。在215-225度保温2h，开始取样检验酸值与粘度，反应至粘度为50-90秒，酸值2～10mgKOH/g。然后降温至180度以下时，加入120Kg二甲苯兑稀。得到的二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂外观为浅黄色透明液体，粘度在50-100sS(1#杯)，酸值酸值小于3mgKOH/g，固体含量在68-72％(150度/2h)。

实施例3

一种二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂的制备方法，具体为：将1740Kg精制蓖麻油、540Kg硬脂酸、300Kg苯甲酸、1140Kg苯酐、60Kg甘油、540Kg季戊四醇、1500KgDA酸投入反应锅内，使反应温度升至215-220度。在215-225度保温2h，开始取样检验酸值与粘度，反应至粘度为50-90秒，酸值2～10mgKOH/g。然后降温至180度以下时，加入180Kg二甲苯兑稀。得到的二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂外观为浅黄色透明液体，粘度在50-100sS(1#杯)，酸值酸值小于3mgKOH/g，固体含量在68-72％(150度/2h)。

实施例4

一种以二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂为内增塑剂的硝基清漆，包括实施例1制备的二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂27.85wt％，1/2秒硝化棉液70wt％，顺酐松香液2wt％，YA-A039消泡剂0.05wt％，RS-702流平剂0.1wt％

该硝基清漆不含DOP，其制备方法为：按配方量称取二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂、1/2秒硝化棉液、顺酐松香液于容器中，用搅拌机均匀搅拌15min。再按配方量依次加入所述的RS-702流平剂和YA-A039消泡剂，混合30分钟，制得硝基清漆。

实施例5

一种以二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂为内增塑剂的硝基清漆，包括实施例2制备的二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂40wt％，1/4秒硝化棉和1/2秒硝化棉的混合液50wt％，醛树脂4.3wt％，BYK-606消泡剂0.2wt％，RS-403流平剂0.5wt％。

该硝基清漆不含DOP，其制备方法为：按配方量称取二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂、1/4秒硝化棉和1/2秒硝化棉的混合液、醛树脂于容器中，用搅拌机均匀搅拌23min，再按配方量依次加入所述的RS-403流平剂和BYK-606消泡剂，混合45分钟，制得硝基清漆。

实施例6

一种以二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂为内增塑剂的硝基清漆，包括实施例3制备的二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂22.3wt％，1/2秒硝化棉液70wt％，浅色石油树脂7wt％，BYK-606消泡剂0.2wt％，流平剂0.5wt％

该硝基清漆不含DOP，其制备方法为：按配方量称取二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂、1/2秒硝化棉液、浅色石油树脂于容器中，用搅拌机均匀搅拌30min，再按配方量依次加入所述的RS-403流平剂和BYK-606消泡剂，混合60分钟，制得硝基清漆。

对比例

采用以下重量百分比的原料配置硝基清漆：硝化棉液68％、407-1顺酐松香液5％、松香改性蓖麻油醇酸树脂21.5％、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)5％、BYK-606消泡剂0.2％、RS-403流平剂0.3％。将制得的硝基清漆与实施例4-6制得的硝基清漆进行对比。

表1本发明的硝基清漆与对比例1性能对比

从表1可以看出，实施例中的硝基清漆，颜色浅，固体含量高于对比例，VOC含量小于700g/L，符合最新的国标GB18581-2020中VOC排放标准。实施例的配方中未加液体型塑化剂DOP，但弯曲性能、附着力等各项指标的检测结果均符合标准，并避免漆膜由于邻苯二甲酸酯的挥发而变脆老化的缺陷，提高了产品的耐久性能。

本实施例仅仅是对本发明的具体解释，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够理解本发明的内容并加以实施，并不能理解为是对本发明的限制。凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种以二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂为内增塑剂的硝基清漆，其特征在于：所述硝基清漆包括以下重量百分比的组分：

二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂22-45wt％，硝化棉液50％-70wt％，硬树脂2-7wt％，消泡剂0.05-0.2wt％，流平剂0.1-0.5wt％；

所述二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂由蓖麻油、硬脂酸、苯甲酸、苯酐、甘油、季戊四醇、二聚酸升温至215-220度酯化后，降温至180度后加入二甲苯兑稀制得；

所述硝基清漆的制备方法具体为：按配方量称取二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂、硝化棉液、硬树脂于容器中，用搅拌机搅拌15-30min，将原料搅拌均匀，再按配方量依次加入所述的流平剂和消泡剂，混合30-60min，制得硝基清漆。

2.根据权利要求1所述的硝基清漆，其特征在于：所述蓖麻油、硬脂酸、苯甲酸、苯酐、甘油、季戊四醇、二聚酸、二甲苯之间的投料重量比＝25-30wt％:5-10wt％:5-10wt％:15-20wt％:1-5wt％:5-10wt％:25wt％:2-3wt％。

3.根据权利要求1所述的硝基清漆，其特征在于：所述二聚酸改性蓖麻油醇酸树脂的固体分为68-72％，粘度为50-90秒，即涂1粘度杯，酸值2～10mgKOH/g。

4.根据权利要求1所述的硝基清漆，其特征在于：所述硝化棉液由1秒硝化棉液、1/2秒硝化棉液、1/4秒硝化棉液中的一种或多种组成。

5.根据权利要求1所述的硝基清漆，其特征在于：所述硬树脂由浅色石油树脂、醛树脂、顺酐松香液中的一种或多种组成。

6.根据权利要求1所述的硝基清漆，其特征在于：所述消泡剂为矿物油类消泡剂或者有机硅类消泡剂。

7.根据权利要求1所述的硝基清漆，其特征在于：所述的流平剂由聚丙烯酸酯流平剂、聚醚改性有机硅流平剂、聚甲基丙烯酸酯流平剂中的一种或多种组成。