CN114716880A - 一种原料利用率高的改性丙烯酸树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种原料利用率高的改性丙烯酸树脂及其制备方法，属于树脂涂料技术领域，由以下组分按重量分计组成：水性丙烯酸树脂100～200份、润湿剂0.5～1.2份、改性填料微粒22.0～65.0份、羧甲基纤维素钠1.0～2.8份、pH调节剂0.6～1.3份、流平剂0.9～1.5份、消泡剂0.6～1.1份、分散剂0.28～2.1份、改性剂0.8～2.1份和水15.0～50.0份。本发明中，丙烯酰胺能够通过自缩合功能单体自交联作用下与丙烯酸树脂进行负载改性，从而能够有效提高对原料的负载活性，提高涂料负载强度和性能，降低对原料丙烯酸树脂添加量，减少原料的耗费吗，并且能够通过聚合二氧化硅的改性填料提高涂料的处理效果。
Description
技术领域
本发明属于树脂涂料技术领域，尤其涉及一种原料利用率高的改性丙烯酸树脂及其制备方法。
背景技术
为了保证集装箱内基面的防腐蚀能力，一般需要在集装箱内部涂装涂料进行防护处理，随着环保法规的日益完善，开发绿色环保的水性环氧树脂涂料已成为未来涂料行业的发展趋势，水性涂料最重要的性能指标是其涂膜性能，所谓涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜，通常是以树脂、或油、或乳液为主，添加或不添加颜料、填料，添加相应助剂，用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。
中国专利文献CN105585879B公开了一种可快速固化的丙烯酸树脂涂料。该涂料为双组份固化体系，改性后的丙烯酸树脂与α-(甲基)氰基丙烯酸烷基酯等有非常好的互溶性，并且具有良好的附着力；α-(甲基)氰基丙烯酸烷基酯可加快涂层的固化速率。该涂料体系可快速固化，并且可得到耐候性好，附着力高的环保涂层。该发明可提高涂覆效率，是一种可用于太阳能电池背板的优良涂料，但在实际使用时，涂料由于固化较快，在大型箱体内涂覆时固化较快，不能很好的满足涂覆处理需要，并且在应用于集装箱内时涂料涂膜缺乏防护支撑能力，不能很好的满足使用需要。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决涂料由于固化较快，在大型箱体内涂覆时固化较快，不能很好的满足涂覆处理需要的问题，而提出的一种原料利用率高的改性丙烯酸树脂及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种原料利用率高的改性丙烯酸树脂，由以下组分按重量分计组成：水性丙烯酸树脂100～200份、润湿剂0.5～1.2份、改性填料微粒22.0～65.0份、羧甲基纤维素钠1.0～2.8份、pH调节剂0.6～1.3份、流平剂0.9～1.5份、消泡剂0.6～1.1份、分散剂0.28～2.1份、改性剂0.8～2.1份和水15.0～50.0份。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述润湿剂为十二烷基硫酸钠、丁基萘磺酸钠盐和脂肪酸有机胺盐中的一种或多种。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述分散剂为硬脂酰胺醇溶剂。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述消泡剂为聚合环氧丙烷、环氧乙烷和甘油中的一种或组合。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述流平剂为硅油、聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷、丙烯酸类流平剂和氟类流平剂中的一种或组合。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述改性剂为氧化石墨烯改性丙烯酰胺溶液。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述改性填料微粒为聚合二氧化硅。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述改性剂的改性方法包括以下步骤：称取一定量的丙烯酸于烧杯中，用氢氧化钠溶液在冰浴下调节中和度为80％，依次加入N-羟甲基丙烯酰胺和氧化石墨烯溶液，通过磁力搅拌器充分搅拌后，在80℃水浴过程中后，加入2.5g的过硫酸钾后反应3h得到氧化石墨烯改性丙烯酰胺溶液。
作为上述技术方案的进一步描述：
一种原料利用率高的改性丙烯酸树脂的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、将原料水性丙烯酸树脂从原料储罐以低压通过管道注入计量罐内，按配方量称重后，通过计量罐放料阀门将原料以自流方式流入搅拌釜；
S2、改性，将改性填料微粒、羧甲基纤维素钠和分散剂由罐口定量加入搅拌釜内，逐步搅拌后分三次加入改性剂后，进行充分混合；
S3、助剂添加，依次加入湿润剂、流平剂和消泡剂，逐步提高搅拌釜转速，等待原料充分分散至均匀；
S4、研磨，将预分散的原料浆液通过研磨机进行充分研磨控制填料微粒细度达到标准；
S5、兑烯调色，将磨细后的浆液加入配方量的水液进行兑烯，加调色色浆后，充分混合后静置；
S6、提取检测指标，合格后，按定量规格进行包装。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明中，通过将氧化石墨烯改性负载至丙烯酰胺溶液内，丙烯酰胺能够接枝到丙烯酸树脂分子链上，使得树脂涂料中引入强亲水性基团，不仅可以使树脂水性化，而且能使改性的树脂具备良好耐候性和光泽性好的优点，提高抗流挂性、固含量和金属闪光，同时能够通过氧化石墨烯的分子膜实现涂膜干燥后的网络接口的强度性能，并且丙烯酰胺能够通过自缩合功能单体自交联作用下与丙烯酸树脂进行负载改性，从而能够有效提高对原料的负载活性，提高涂料负载强度和性能，降低对原料丙烯酸树脂添加量，减少原料的耗费吗，并且能够通过聚合二氧化硅的改性填料提高涂料的处理效果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明提供一种技术方案：一种原料利用率高的改性丙烯酸树脂，由以下组分按重量分计组成：水性丙烯酸树脂100份、润湿剂0.5份、改性填料微粒22.0 份、羧甲基纤维素钠1.0份、pH调节剂0.6份、流平剂0.9份、消泡剂0.6份、分散剂0.28份、改性剂0.8份和水15.0份，所述润湿剂为十二烷基硫酸钠、丁基萘磺酸钠盐和脂肪酸有机胺盐中的一种或多种，所述分散剂为硬脂酰胺醇溶剂，所述消泡剂为聚合环氧丙烷、环氧乙烷和甘油中的一种或组合，所述流平剂为硅油、聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷、丙烯酸类流平剂和氟类流平剂中的一种或组合，所述改性剂为氧化石墨烯改性丙烯酰胺溶液，所述改性剂为氧化石墨烯改性丙烯酰胺溶液；
所述改性剂的改性方法包括以下步骤：称取一定量的丙烯酸于烧杯中，用氢氧化钠溶液在冰浴下调节中和度为80％，依次加入N-羟甲基丙烯酰胺和氧化石墨烯溶液，通过磁力搅拌器充分搅拌后，在80℃水浴过程中后，加入2.5g的过硫酸钾后反应3h得到氧化石墨烯改性丙烯酰胺溶液；
一种原料利用率高的改性丙烯酸树脂的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、将原料水性丙烯酸树脂从原料储罐以低压通过管道注入计量罐内，按配方量称重后，通过计量罐放料阀门将原料以自流方式流入搅拌釜；
S2、改性，将改性填料微粒、羧甲基纤维素钠和分散剂由罐口定量加入搅拌釜内，逐步搅拌后分三次加入改性剂后，进行充分混合；
S3、助剂添加，依次加入湿润剂、流平剂和消泡剂，逐步提高搅拌釜转速，等待原料充分分散至均匀；
S4、研磨，将预分散的原料浆液通过研磨机进行充分研磨控制填料微粒细度达到标准；
S5、兑烯调色，将磨细后的浆液加入配方量的水液进行兑烯，加调色色浆后，充分混合后静置；
S6、提取检测指标，合格后，按定量规格进行包装。
实施例2
本发明提供一种技术方案：一种原料利用率高的改性丙烯酸树脂，由以下组分按重量分计组成：水性丙烯酸树脂150份、润湿剂0.8份、改性填料微粒45 份、羧甲基纤维素钠2份、pH调节剂0.9份、流平剂12份、消泡剂0.8份、分散剂1.3份、改性剂1.4份和水35份，所述润湿剂为十二烷基硫酸钠、丁基萘磺酸钠盐和脂肪酸有机胺盐中的一种或多种，所述分散剂为硬脂酰胺醇溶剂，所述消泡剂为聚合环氧丙烷、环氧乙烷和甘油中的一种或组合，所述流平剂为硅油、聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷、丙烯酸类流平剂和氟类流平剂中的一种或组合，所述改性剂为氧化石墨烯改性丙烯酰胺溶液，所述改性剂为氧化石墨烯改性丙烯酰胺溶液；
所述改性剂的改性方法包括以下步骤：称取一定量的丙烯酸于烧杯中，用氢氧化钠溶液在冰浴下调节中和度为80％，依次加入N-羟甲基丙烯酰胺和氧化石墨烯溶液，通过磁力搅拌器充分搅拌后，在80℃水浴过程中后，加入2.5g的过硫酸钾后反应3h得到氧化石墨烯改性丙烯酰胺溶液；
一种原料利用率高的改性丙烯酸树脂的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、将原料水性丙烯酸树脂从原料储罐以低压通过管道注入计量罐内，按配方量称重后，通过计量罐放料阀门将原料以自流方式流入搅拌釜；
S2、改性，将改性填料微粒、羧甲基纤维素钠和分散剂由罐口定量加入搅拌釜内，逐步搅拌后分三次加入改性剂后，进行充分混合；
S3、助剂添加，依次加入湿润剂、流平剂和消泡剂，逐步提高搅拌釜转速，等待原料充分分散至均匀；
S4、研磨，将预分散的原料浆液通过研磨机进行充分研磨控制填料微粒细度达到标准；
S5、兑烯调色，将磨细后的浆液加入配方量的水液进行兑烯，加调色色浆后，充分混合后静置；
S6、提取检测指标，合格后，按定量规格进行包装。
实施例3
本发明提供一种技术方案：一种原料利用率高的改性丙烯酸树脂，由以下组分按重量分计组成：水性丙烯酸树脂200份、润湿剂1.2份、改性填料微粒65.0 份、羧甲基纤维素钠2.8份、pH调节剂1.3份、流平剂1.5份、消泡剂1.1份、分散剂2.1份、改性剂2.1份和水50.0份，所述润湿剂为十二烷基硫酸钠、丁基萘磺酸钠盐和脂肪酸有机胺盐中的一种或多种，所述分散剂为硬脂酰胺醇溶剂，所述消泡剂为聚合环氧丙烷、环氧乙烷和甘油中的一种或组合，所述流平剂为硅油、聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷、丙烯酸类流平剂和氟类流平剂中的一种或组合，所述改性剂为氧化石墨烯改性丙烯酰胺溶液，所述改性剂为氧化石墨烯改性丙烯酰胺溶液；
所述改性剂的改性方法包括以下步骤：称取一定量的丙烯酸于烧杯中，用氢氧化钠溶液在冰浴下调节中和度为80％，依次加入N-羟甲基丙烯酰胺和氧化石墨烯溶液，通过磁力搅拌器充分搅拌后，在80℃水浴过程中后，加入2.5g的过硫酸钾后反应3h得到氧化石墨烯改性丙烯酰胺溶液；
一种原料利用率高的改性丙烯酸树脂的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、将原料水性丙烯酸树脂从原料储罐以低压通过管道注入计量罐内，按配方量称重后，通过计量罐放料阀门将原料以自流方式流入搅拌釜；
S2、改性，将改性填料微粒、羧甲基纤维素钠和分散剂由罐口定量加入搅拌釜内，逐步搅拌后分三次加入改性剂后，进行充分混合；
S3、助剂添加，依次加入湿润剂、流平剂和消泡剂，逐步提高搅拌釜转速，等待原料充分分散至均匀；
S4、研磨，将预分散的原料浆液通过研磨机进行充分研磨控制填料微粒细度达到标准；
S5、兑烯调色，将磨细后的浆液加入配方量的水液进行兑烯，加调色色浆后，充分混合后静置；
S6、提取检测指标，合格后，按定量规格进行包装。
将实施例1-3中制备的涂料进行性能测试，并购置市售丙烯酸树脂做对比例，同时静置6个月测试存储稳定性，得到数据如下表所示：
由上表可知，实施例2为本发明的优选实施例，存储稳定性、附着力、粘度和光泽度均比较良好。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种原料利用率高的改性丙烯酸树脂，其特征在于，由以下组分按重量分计组成：水性丙烯酸树脂100～200份、润湿剂0.5～1.2份、改性填料微粒22.0～65.0份、羧甲基纤维素钠1.0～2.8份、pH调节剂0.6～1.3份、流平剂0.9～1.5份、消泡剂0.6～1.1份、分散剂0.28～2.1份、改性剂0.8～2.1份和水15.0～50.0份。
2.根据权利要求1所述的一种原料利用率高的改性丙烯酸树脂，其特征在于，所述润湿剂为十二烷基硫酸钠、丁基萘磺酸钠盐和脂肪酸有机胺盐中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种原料利用率高的改性丙烯酸树脂，其特征在于，所述分散剂为硬脂酰胺醇溶剂。
4.根据权利要求1所述的一种原料利用率高的改性丙烯酸树脂，其特征在于，所述消泡剂为聚合环氧丙烷、环氧乙烷和甘油中的一种或组合。
5.根据权利要求1所述的一种原料利用率高的改性丙烯酸树脂，其特征在于，所述流平剂为硅油、聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷、丙烯酸类流平剂和氟类流平剂中的一种或组合。
6.根据权利要求1所述的一种原料利用率高的改性丙烯酸树脂，其特征在于，所述改性剂为氧化石墨烯改性丙烯酰胺溶液。
7.根据权利要求1所述的一种原料利用率高的改性丙烯酸树脂，其特征在于，所述改性填料微粒为聚合二氧化硅。
8.根据权利要求6所述的一种原料利用率高的改性丙烯酸树脂，其特征在于，所述改性剂的改性方法包括以下步骤：称取一定量的丙烯酸于烧杯中，用氢氧化钠溶液在冰浴下调节中和度为80％，依次加入N一羟甲基丙烯酰胺和氧化石墨烯溶液，通过磁力搅拌器充分搅拌后，在80℃水浴过程中后，加入2.5g的过硫酸钾后反应3h得到氧化石墨烯改性丙烯酰胺溶液。
9.根据权利要求1-7任意一项所述的一种原料利用率高的改性丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1、将原料水性丙烯酸树脂从原料储罐以低压通过管道注入计量罐内，按配方量称重后，通过计量罐放料阀门将原料以自流方式流入搅拌釜；
S2、改性，将改性填料微粒、羧甲基纤维素钠和分散剂由罐口定量加入搅拌釜内，逐步搅拌后分三次加入改性剂后，进行充分混合；
S3、助剂添加，依次加入湿润剂、流平剂和消泡剂，逐步提高搅拌釜转速，等待原料充分分散至均匀；
S4、研磨，将预分散的原料浆液通过研磨机进行充分研磨控制填料微粒细度达到标准；
S5、兑烯调色，将磨细后的浆液加入配方量的水液进行兑烯，加调色色浆后，充分混合后静置；
S6、提取检测指标，合格后，按定量规格进行包装。
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| JP2011256308A (ja) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 水性被覆材およびその塗膜 |
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