CN114085588A - 一种烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性丙烯酸树脂水性涂料 - Google Patents
一种烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性丙烯酸树脂水性涂料 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性丙烯酸树脂水性涂料，按重量份计，其组成为：烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性水性丙烯酸树脂100.0～160.0份、水性丙烯酸树脂15.0～30.0份、消泡剂0.4～0.8份、羧甲基纤维素钠0.4～1.2份、填料5.0～30.0份、pH调节剂0.5～1.0份、成膜助剂4.0～8.0份、乙二醇6.0～10.0份、去离子水10.0～40.0份；本发明制得的烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性丙烯酸树脂水性涂料，无需外加阻燃剂与润湿剂，有效解决阻燃剂在涂料中分散不均、易沉降等弊端；其具有柔韧性好、附着力好、润湿性好和阻燃性能好等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种改性丙烯酸树脂水性涂料，尤其涉及到一种烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性丙烯酸树脂水性涂料，属于水性功能涂料技术领域。
背景技术
丙烯酸树脂涂料是一种重要的工业用装饰性涂料，与其他合成高分子树脂相比，丙烯酸树脂具有许多突出的优点，如优异的耐光、耐候性，户外暴晒耐久性强，耐紫外线照射不易分解和变黄，耐热性好，但是，丙烯酸漆在使用过程中存在润湿性能不好，且丙烯酸酯涂料属于有机物质，成膜后遇火易燃，产生浓烟以及大量有害物质的产生，影响了其应用范围，因此对其进行阻燃性改性是非常必要的。
中国专利CN108250877A公开了一种磷酸酯改性丙烯酸树脂水性工业涂料，由磷酸酯改性丙烯酸酯核壳乳液、助溶剂、底材促进剂、纳米功能材料、色浆、助剂和去离子水组成；所述的磷酸酯改性丙烯酸酯核壳乳液由丙烯酸酯软硬单体、丙烯酸、烷基丙烯酸酯磷酸酯和中和剂通过反应制得；但其柔韧性较差，润湿性较差，难以满足特殊要求；中国专利CN113603864A公开了一种光固化磷-氮阻燃丙烯酸树脂，所述树脂的磷源由具有活泼磷氢键的磷酸酯提供，氮源由含氮环氧树脂提供；所述磷酸酯的磷元素与含氮环氧树脂的氮元素的摩尔比为1～3:1；中国专利CN113122121A公开了一种具有半互穿网络结构的含磷聚氨酯-丙烯酸树脂阻燃涂料及其制法和应用。所述无溶剂制备方法是首先以丙烯酸酯类单体为分散剂合成聚氨酯预聚体；然后将三乙胺和含磷化合物添加进预聚体分散液中，高速搅拌乳化得到预乳液；再加入引发剂，加热并搅拌反应，得到聚氨酯-丙烯酸树脂阻燃涂料，上述发明均具有阻燃性，但其柔韧性和润湿性难以达到要求。
中国专利CN104449136A公开了一种阻燃耐磨改性丙烯酸树脂涂料，其原料按重量份包括：丙烯酸树脂68～71份，聚氨酯树脂12～15份，醛酮树脂16～19份，粉末三元乙丙橡胶7～10份，空心玻璃微珠6～9份，有机膨润土5～7份，滑石粉3～5份，沸石粉7～9份，改性氧化钇12～15份，云母粉5～7份，邻苯二甲酸二异壬酯2.5～3份，环氧苍耳油酸丁酯5～8份，月桂酸钠3～6份，磷酸三(1,3-二氯-2-丙基)酯3～5份，纳米氢氧化镁13～16份，三氧化二锑4～6份，催干剂8～11份，颜料12～15份，增韧剂3～4份，消泡剂1.5～2份，平流剂2～3份，防霉剂1～2份，其阻燃助剂采用外加，容易造成分散不均，贮存稳定性差。
中国专利CN110819193A公开了一种自阻燃丙烯酸树脂水性防腐蚀涂料，按重量份计，其组成为：自阻燃油醇聚醚-2磷酸酯改性水性丙烯酸防腐树脂100.0～150.0份、氟改性水性丙烯酸树脂20.0～40.0份、润湿剂0.2～0.6份、消泡剂0.2～0.5份、增稠流平剂0.2～0.8份、pH调节剂0.3～0.7份、防冻剂6.0～10.0份、去离子水10.0～25.0份；无需外加阻燃剂与防腐蚀剂，有效解决阻燃剂与防腐蚀剂在涂料中分散不均、易沉降等弊端；油醇聚醚-2磷酸酯中具有醚键，柔韧性好；但其润湿性较差，需要外加润湿剂。
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烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性丙烯酸树脂水性涂料。
本发明采用烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性水性丙烯酸树脂为主要成膜物质，无需外加润湿剂与阻燃剂，烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性水性丙烯酸树脂具有良好的润湿性、附着力以及良好的阻燃性能。
本发明涉及一种烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性丙烯酸树脂水性涂料，按重量份计，其组成为：烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性水性丙烯酸树脂100.0～160.0份、水性丙烯酸树脂15.0～30.0份、消泡剂0.4～0.8份、羧甲基纤维素钠0.4～1.2份、填料5.0～30.0份、pH调节剂0.5～1.0份、成膜助剂4.0～8.0份、乙二醇6.0～10.0份、去离子水10.0～40.0份。
其中，所述的水性丙烯酸树脂由丙烯酸酯硬单体、丙烯酸酯软单体、丙烯酸与中和剂通过反应制得。
所述的pH调节剂为AMP-95、碳酸氢钠、碳酸钠、氨水、三乙胺中的一种或几种的组合。
所述的成膜助剂为丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、醇酯十二中的一种或几种的组合。
所述的填料为氧化锌、磷酸锌、碳酸钙、膨润土、硅钙粉、硅灰石粉、钛白粉、硫酸钠透明粉中的一种或几种的组合。
所述的一种烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性水性丙烯酸树脂，采取以下技术方案：按重量份计,其组分为：烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯10.0～18.0份、丙烯酸3.5～6.0份、N-(羟甲基)丙烯酰胺2.5～5.0份、过氧化苯甲酰0.3～1.0份、丙烯酸酯硬单体15.0～35.0份、丙烯酸酯软单体30.0～70.0份、乙二醇丁醚35.0～75.0份、中和剂2.5～8.0份、去离子水100.0～220.0份；所述的烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯由烯丙基聚氧乙烯醚与P2O5通过反应制得。
所述的丙烯酸酯硬单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸环己酯中的一种或几种的组合。
所述的丙烯酸酯软单体为甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸月桂醇酯、甲基丙烯酸十三碳酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸十八酯中的一种或几种的组合。
所述的中和剂为三乙胺、氨水、二甲基乙醇胺中的一种或几种的组合。
所述的一种烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性水性丙烯酸树脂，其制备方法，包括以下步骤：
a、在滴定罐中，按配方重量份计，将丙烯酸酯硬单体、N-(羟甲基)丙烯酰胺、2/3过氧化苯甲酰、丙烯酸搅拌均匀，得到混合液Ⅰ；
b、在滴定罐中，按配方重量份计，将烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯、丙烯酸酯软单体、与1/4的乙二醇丁醚搅拌均匀，得到混合液Ⅱ；
c、在多功能反应釜中，加入3/4的乙二醇丁醚和1/3过氧化苯甲酰，升温至78℃～82℃搅拌均匀，然后同时滴加混合液Ⅰ和混合液Ⅱ，滴加时间为3.5～4.0h；
d、分别控制滴速，混合液Ⅰ和混合液Ⅱ同时滴加完毕，升温至86℃～88℃，搅拌反应1.5h；
e、减压蒸除部分溶剂，降温，加入中和剂，高速剪切力下，搅拌分散，加入适量去离子水至规定固含，过滤，即得烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性水性丙烯酸树脂。
本发明制得的烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性丙烯酸树脂水性涂料，无需外加阻燃剂与润湿剂，有效解决阻燃剂在涂料中分散不均、易沉降等弊端；本发明制得的烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性丙烯酸树脂水性涂料具有柔韧性好、附着力好、润湿性好和阻燃性能好等特点。
具体实施方式
本发明结合以下实例对一种烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性丙烯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。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
一种烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性丙烯酸树脂水性涂料，按重量份计，其组成为：烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性水性丙烯酸树脂100.0～160.0份、水性丙烯酸树脂15.0～30.0份、消泡剂0.4～0.8份、羧甲基纤维素钠0.4～1.2份、填料5.0～30.0份、pH调节剂0.5～1.0份、成膜助剂4.0～8.0份、乙二醇6.0～10.0份、去离子水10.0～40.0份。
作为进一步的实施方式，所述的水性丙烯酸树脂由丙烯酸酯硬单体、丙烯酸酯软单体、丙烯酸与中和剂通过反应制得。
作为进一步的实施方式，所述的pH调节剂为AMP-95、碳酸氢钠、碳酸钠、氨水、三乙胺中的一种或几种的组合。
作为进一步的实施方式，所述的成膜助剂为丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、醇酯十二中的一种或几种的组合。
作为进一步的实施方式，所述的填料为氧化锌、磷酸锌、碳酸钙、膨润土、硅钙粉、硅灰石粉、钛白粉、硫酸钠透明粉中的一种或几种的组合。
实施例1
一种烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性水性丙烯酸树脂X，按重量份计,其组分为：烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯16.0份、丙烯酸5.0份、N-(羟甲基)丙烯酰胺4.0份、过氧化苯甲酰0.8份、甲基丙烯酸甲酯26.0份、甲基丙烯酸丁酯25.0份、甲基丙烯酸异辛酯25.0份、乙二醇丁醚60.0份、三乙胺6.0份、去离子水170.0份。
本实施例中一种烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性水性丙烯酸树脂X的制备方法，包括以下步骤：
a、在滴定罐中，按配方重量份计，将甲基丙烯酸甲酯、N-(羟甲基)丙烯酰胺、2/3过氧化苯甲酰、丙烯酸搅拌均匀，得到混合液Ⅰ；
b、在滴定罐中，按配方重量份计，将烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、与1/4的乙二醇丁醚搅拌均匀，得到混合液Ⅱ；
c、在多功能反应釜中，加入3/4的乙二醇丁醚和1/3过氧化苯甲酰，升温至78℃～82℃搅拌均匀，然后同时滴加混合液Ⅰ和混合液Ⅱ，滴加时间为4.0h；
d、分别控制滴速，混合液Ⅰ和混合液Ⅱ同时滴加完毕，升温至86℃～88℃，搅拌反应1.5h；
e、减压蒸除部分溶剂，降温，加入三乙胺，高速剪切力下，搅拌分散，加入适量去离子水至规定固含，过滤，即得烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性水性丙烯酸树脂X。
实施例2
一种烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性水性丙烯酸树脂Y，按重量份计,其组分为：烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯14.0份、丙烯酸4.0份、N-(羟甲基)丙烯酰胺5.0份、过氧化苯甲酰0.7份、丙烯酸异冰片酯20.0份、甲基丙烯酸十三碳酯20.0份、甲基丙烯酸缩水甘油酯25.0份、乙二醇丁醚55.0份、氨4.5份、去离子水150.0份。
本实施例中一种烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性水性丙烯酸树脂Y的制备方法，包括以下步骤：
a、在滴定罐中，按配方重量份计，将丙烯酸异冰片酯、N-(羟甲基)丙烯酰胺、2/3过氧化苯甲酰、丙烯酸搅拌均匀，得到混合液Ⅰ；
b、在滴定罐中，按配方重量份计，将烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯、甲基丙烯酸十三碳酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、与1/4的乙二醇丁醚搅拌均匀，得到混合液Ⅱ；
c、在多功能反应釜中，加入3/4的乙二醇丁醚和1/3过氧化苯甲酰，升温至78℃～82℃搅拌均匀，然后同时滴加混合液Ⅰ和混合液Ⅱ，滴加时间为3.5h；
d、分别控制滴速，混合液Ⅰ和混合液Ⅱ同时滴加完毕，升温至86℃～88℃，搅拌反应1.5h；
e、减压蒸除部分溶剂，降温，加入氨水，高速剪切力下，搅拌分散，加入适量去离子水至规定固含，过滤，即得烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性水性丙烯酸树脂Y。
实施例3
一种烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性丙烯酸树脂水性涂料，按重量份计，其组成为：烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性水性丙烯酸树脂X 150.0份、水性丙烯酸树脂15.0份、消泡剂0.5份、羧甲基纤维素钠0.8份、碳酸钙10.0份、膨润土10.0份、AMP-950.8份、醇酯十二7.0份、乙二醇8.0份、去离子水35.0份。
实施例4
一种烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性丙烯酸树脂水性涂料，按重量份计，其组成为：烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性水性丙烯酸树脂Y 120.0份、水性丙烯酸树脂20.0份、消泡剂0.6份、羧甲基纤维素钠0.9份、硅灰石粉10.0份、钛白粉10.0份、三乙胺0.6份、丙二醇丁醚3.0份、丙二醇甲醚醋酸酯3.0份、乙二醇7.0份、去离子水30.0份。
对比例1
一种常规水性丙烯酸树脂涂料，按重量份计，其组成为：水性丙烯酸树脂140.0份、消泡剂0.5份、羧甲基纤维素钠0.8份、碳酸钙10.0份、钛白粉15.0份、三乙胺0.6份、丙二醇丁醚4.0份、丙二醇甲醚醋酸酯4.0份、乙二醇8.0份、去离子水30.0份。
按照相关标准，对本发明实施例与常规水性丙烯酸树脂涂料(对比例1)进行性能指标测试，测试结果如表1所示。
其中，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；
耐酸性(10％HCl)：按照GB/T1763-1979的规定进行检测；
柔韧性：按照GB/T1731-1993的规定进行检测；
耐冲击性：按照GB/T1732-2020的规定进行检测；
附着力：按照GB/T1720-1988的规定，使用划格法进行测试；
耐燃时间：按照GB12441-2005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、柔韧性、耐燃时间、耐冲击性、润湿性等性能要好于常规水性丙烯酸树脂涂料；特别是阻燃性能和润湿性，本发明制得的烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性丙烯酸树脂水性涂料要远好于常规水性丙烯酸树脂涂料，这表明本发明制得的烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性丙烯酸树脂水性涂料具有良好的耐盐雾性、柔韧性、阻燃性、耐冲击性和润湿性等性能。
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 (4)
1.一种烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性丙烯酸树脂水性涂料，其特征在于：按重量份计，其组成为：烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性水性丙烯酸树脂100.0～160.0份、水性丙烯酸树脂15.0～30.0份、消泡剂0.4～0.8份、羧甲基纤维素钠0.4～1.2份、填料5.0～30.0份、pH调节剂0.5～1.0份、成膜助剂4.0～8.0份、乙二醇6.0～10.0份、去离子水10.0～40.0份；
其中，所述的一种烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性水性丙烯酸树脂，按重量份计,其组分为：烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯10.0～18.0份、丙烯酸3.5～6.0份、N-(羟甲基)丙烯酰胺2.5～5.0份、过氧化苯甲酰0.3～1.0份、丙烯酸酯硬单体15.0～35.0份、丙烯酸酯软单体30.0～70.0份、乙二醇丁醚35.0～75.0份、中和剂2.5～8.0份、去离子水100.0～220.0份；所述的烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯由烯丙基聚氧乙烯醚与P2O5通过反应制得；所述的一种烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性水性丙烯酸树脂，其制备方法，包括以下步骤：
a、在滴定罐中，按配方重量份计，将丙烯酸酯硬单体、N-(羟甲基)丙烯酰胺、2/3过氧化苯甲酰、丙烯酸搅拌均匀，得到混合液Ⅰ；
b、在滴定罐中，按配方重量份计，将烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯、丙烯酸酯软单体、与1/4的乙二醇丁醚搅拌均匀，得到混合液Ⅱ；
c、在多功能反应釜中，加入3/4的乙二醇丁醚和1/3过氧化苯甲酰，升温至78℃～82℃搅拌均匀，然后同时滴加混合液Ⅰ和混合液Ⅱ，滴加时间为3.5～4.0h；
d、分别控制滴速，混合液Ⅰ和混合液Ⅱ同时滴加完毕，升温至86℃～88℃，搅拌反应1.5h；
e、减压蒸除部分溶剂，降温，加入中和剂，高速剪切力下，搅拌分散，加入适量去离子水至规定固含，过滤，即得烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性水性丙烯酸树脂。
2.如权利要求1所述的一种烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性丙烯酸树脂水性涂料，其特征在于：所述的pH调节剂为AMP-95、碳酸氢钠、碳酸钠、氨水、三乙胺中的一种或几种的组合。
3.如权利要求1所述的一种烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性丙烯酸树脂水性涂料，其特征在于：所述的成膜助剂为丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、醇酯十二中的一种或几种的组合。
4.如权利要求1所述的一种烯丙基聚氧乙烯醚磷酸酯改性丙烯酸树脂水性涂料，其特征在于：所述的填料为氧化锌、磷酸锌、碳酸钙、膨润土、硅钙粉、硅灰石粉、钛白粉、硫酸钠透明粉中的一种或几种的组合。
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| CN117106346A (zh) * | 2023-08-24 | 2023-11-24 | 科顺防水科技股份有限公司 | 一种防水涂料及其制备方法 |
| CN117106346B (zh) * | 2023-08-24 | 2024-03-12 | 科顺防水科技股份有限公司 | 一种防水涂料及其制备方法 |
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