CN114854277A - 一种水性环氧高温烤漆的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水性环氧高温烤漆的制备方法，属于水性烤漆技术领域。本发明在烤漆中加入纳米二氧化钛，在高温烘烤后依旧具有抗菌性能，赋予了水性烤漆高温后具有抗菌的性能；加入了紫外吸收剂，烤漆具备吸收紫外的作用，能够起到抗老化的作用，对物体表面形成更好的保护；步骤A中，环氧当量达到4500‑5000时反应停止，让产品有一定的柔韧性又不失去附着力；步骤C中控制温度100‑110℃，保证了成品的流淌性和润湿性。
Description
技术领域
本发明涉及水性烤漆技术领域，具体为一种水性环氧高温烤漆的制备方法。
背景技术
目前，烤漆被应用在各个领域当中，其不仅可以起到美化物件表面的作用，而且还可以防止物件的表面被破坏、腐蚀。
传统的烤漆基本上都是油性烘烤涂料，油性烤漆采用有机溶剂，会对人体和环境造成严重的危害。因此，需要研发水性烤漆，并且要求具有较好的力学强度、高附着力、耐老化、耐腐蚀等性能。但是现在的烤漆大部分都只能满足一部分性能，难以达到较佳的综合性能。
现有技术中，也有一些烤漆产品贮存有效期时间短，附着力弱，不耐高温，易发黄，更大的难题是水性烤漆需高温烘烤，常见的水性烤漆不耐高温，在加入一些功能性原料后，经受高温烘烤后这些功能性原料全部或部份失效，例如在水性环氧烤漆中加入抗菌料，高温烘烤之后，抗菌性能大打折扣。此外，由于国家对环保的要求越来越高，以及人们的环保意识也越来越强，因此，希望制备的烤漆产品也要符合环保、安全的要求。为了满足行业内对烤漆产品越来越高的要求，亟需开发出一种安全、环保、附着力强、在漆膜高温烘烤后抗菌性能不失效的等综合性能优异的水性烤漆。
此外，由于烤漆附着在物体表面，长期遭受紫外的侵蚀，若能具备抗紫外功能，则能对物体起到更好的保护作用。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种水性环氧高温烤漆的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种水性环氧高温烤漆的制备方法，包括如下步骤：
步骤A：将固体环氧树脂60-80份、双酚A5-15份、乙二醇丁醚5-10份、纳米二氧化钛4-12份、紫外吸收剂2-5份投入到反应釜中，加入催化剂0.2-1.5份，控制釜内温度170-175℃并反应3-4小时，环氧当量达到4500-5000时反应停止；
步骤B：反应完毕后，向反应釜内加入正丁醇将溶液1-3份将釜内温度降至105-110℃；
步骤C：将丙烯酸20-30份、丙酸丁酯单体10-15份以及过氧化物引发剂1-3份预混后，滴加至反应釜中，控制2-3小时滴加速度，釜内温度控制在100-110℃并恒温反应1个小时；
步骤D：向反应釜中加入二甲基乙醇胺1-3份进行中和，反应温度控制在90-95℃，并搅拌45分钟；
步骤E：将去离子水缓慢加入到反应釜内并充分搅拌，搅拌时间控制在30-60min，取出半成品进行测试，若在200℃下固含量范围在25-30%，则判断合格出料。
优选地，所述固体环氧树脂采用市售7型固体环氧树脂。
优选地，所述紫外吸收剂采用水杨酸酯类紫外吸收剂。
优选地，所述催化剂采用三苯基膦。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明在烤漆中加入纳米二氧化钛，在高温烘烤后依旧具有抗菌性能，赋予了水性烤漆高温后具有抗菌的性能；加入了紫外吸收剂，烤漆具备吸收紫外的作用，能够起到抗老化的作用，对物体表面形成更好的保护；步骤A中，环氧当量达到4500-5000时反应停止，让产品有一定的柔韧性又不失去附着力；步骤C中控制温度100-110℃，保证了成品的流淌性和润湿性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明：
一种水性环氧高温烤漆的制备方法，包括如下步骤：
步骤A：将固体环氧树脂60-80份、双酚A5-15份、乙二醇丁醚5-10份、纳米二氧化钛4-12份、紫外吸收剂2-5份投入到反应釜中，加入催化剂0.2-1.5份，控制釜内温度170-175℃并反应3-4小时，环氧当量达到4500-5000时反应停止；
步骤B：反应完毕后，向反应釜内加入正丁醇将溶液1-3份将釜内温度降至105-110℃；
步骤C：将丙烯酸20-30份、丙酸丁酯单体10-15份以及过氧化物引发剂1-3份预混后，滴加至反应釜中，控制2-3小时滴加速度，釜内温度控制在100-110℃并恒温反应1个小时；
步骤D：向反应釜中加入二甲基乙醇胺1-3份进行中和，反应温度控制在90-95℃，并搅拌45分钟；
步骤E：将去离子水缓慢加入到反应釜内并充分搅拌，搅拌时间控制在30-60min，取出半成品进行测试，若在200℃下固含量范围在25-30%，则判断合格出料。
优选地，所述固体环氧树脂采用市售7型固体环氧树脂。
优选地，所述紫外吸收剂采用水杨酸酯类紫外吸收剂。
优选地，所述催化剂采用三苯基膦。
实施例1
一种水性环氧高温烤漆的制备方法，包括如下步骤：
步骤A：将固体环氧树脂60份、双酚A7份、乙二醇丁醚6份、纳米二氧化钛5份、紫外吸收剂2份投入到反应釜中，加入催化剂1份，控制釜内温度175℃并反应3.5小时，环氧当量达到5000时反应停止；环氧当量达到5000时反应停止，这一目的是为了既让产品有一定的柔韧性又不失去附着力，是反应的关键点；
步骤B：反应完毕后，向反应釜内加入正丁醇将溶液1.5份将釜内温度降至108℃；
步骤C：将丙烯酸22份、丙酸丁酯单体11份以及过氧化物引发剂2份预混后，滴加至反应釜中，控制2小时滴加速度，滴加速度过快易导致反应不完全，过慢影响生产效率；釜内温度控制在105℃并恒温反应1个小时，这个温度会反应到成品的流淌性和润湿性，若反应放热，超出设定温度停止滴加；
步骤D：向反应釜中加入二甲基乙醇胺2份进行中和，反应温度控制在90℃，并搅拌45分钟，温度过高二甲基乙醇胺会挥发，过低反应不完全，不容易溶于水；
步骤E：将去离子水缓慢加入到反应釜内并充分搅拌，搅拌时间控制在30min，取出半成品进行测试，在200℃下固含量范为30%，合格出料。
实施例中，固体环氧树脂采用市售7型固体环氧树脂，紫外吸收剂采用水杨酸酯类紫外吸收剂，催化剂采用三苯基膦。
实施例2
一种水性环氧高温烤漆的制备方法，包括如下步骤：
步骤A：将固体环氧树脂75份、双酚A12份、乙二醇丁醚9份、纳米二氧化钛6份、紫外吸收剂4份投入到反应釜中，加入催化剂0.8份，控制釜内温度170℃并反应4小时，环氧当量达到5000时反应停止；
步骤B：反应完毕后，向反应釜内加入正丁醇将溶液3份将釜内温度降至110℃；
步骤C：将丙烯酸28份、丙酸丁酯单体12份以及过氧化物引发剂1.5份预混后，滴加至反应釜中，控制2.5小时滴加速度，釜内温度控制在110℃并恒温反应1个小时；
步骤D：向反应釜中加入二甲基乙醇胺2份进行中和，反应温度控制在90℃，并搅拌45分钟；
步骤E：将去离子水缓慢加入到反应釜内并充分搅拌，搅拌时间控制在40min，取出半成品进行测试，在200℃下固含量范围在29%，合格出料。
实施例3
一种水性环氧高温烤漆的制备方法，包括如下步骤：
步骤A：将固体环氧树脂65份、双酚A10份、乙二醇丁醚10份、纳米二氧化钛5份、紫外吸收剂4份投入到反应釜中，加入催化剂1.5份，控制釜内温度175℃并反应3小时，环氧当量达到4500时反应停止；
步骤B：反应完毕后，向反应釜内加入正丁醇将溶液3份将釜内温度降至110℃；
步骤C：将丙烯酸21份、丙酸丁酯单体11份以及过氧化物引发剂2份预混后，滴加至反应釜中，控制2小时滴加速度，釜内温度控制在110℃并恒温反应1个小时；
步骤D：向反应釜中加入二甲基乙醇胺1.8份进行中和，反应温度控制在92℃，并搅拌45分钟；
步骤E：将去离子水缓慢加入到反应釜内并充分搅拌，搅拌时间控制在60min，取出半成品进行测试，在200℃下固含量范围在25%，合格出料。
实施例1-3所得水性烤漆与对比例的测试结果如表一。
表一
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 市售对比例 | |
| 外观 | 光滑、平整、光亮 | 光滑、平整、光亮 | 光滑、平整、光亮 | 光滑、平整、光亮 |
| 美国FDA食品级检测 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 |
| 附着力（玻璃底材） | 5B | 5B | 5B | 5B |
| 附着力（五金底材） | 5B | 5B | 5B | 5B |
| 防霉测试 | 优 | 优 | 优 | 差 |
| 硬度 | 6H | 6H | 6H | 6H |
| 紫外吸收率 | 90% | 95% | 93% | 20% |
本发明中，所得水性烤漆的防霉性能优异，吸收紫外线率高，能够在高温烘烤后依旧就有防霉性能，能够吸收紫外，起到抗老化作用，对物体表面具有更好的保护作用。
综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。
Claims (4)
1.一种水性环氧高温烤漆的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤A：将固体环氧树脂60-80份、双酚A5-15份、乙二醇丁醚5-10份、纳米二氧化钛4-12份、紫外吸收剂2-5份投入到反应釜中，加入催化剂0.2-1.5份，控制釜内温度170-175℃并反应3-4小时，环氧当量达到4500-5000时反应停止；
步骤B：反应完毕后，向反应釜内加入正丁醇将溶液1-3份将釜内温度降至105-110℃；
步骤C：将丙烯酸20-30份、丙酸丁酯单体10-15份以及过氧化物引发剂1-3份预混后，滴加至反应釜中，控制2-3小时滴加速度，釜内温度控制在100-110℃并恒温反应1个小时；
步骤D：向反应釜中加入二甲基乙醇胺1-3份进行中和，反应温度控制在90-95℃，并搅拌45分钟；
步骤E：将去离子水缓慢加入到反应釜内并充分搅拌，搅拌时间控制在30-60min，取出半成品进行测试，若在200℃下固含量范围在25-30%，则判断合格出料。
2.根据权利要求1所述的一种水性环氧高温烤漆的制备方法，其特征在于：所述固体环氧树脂采用市售7型固体环氧树脂。
3.根据权利要求1所述的一种水性环氧高温烤漆的制备方法，其特征在于：所述紫外吸收剂采用水杨酸酯类紫外吸收剂。
4.根据权利要求1所述的一种水性环氧高温烤漆的制备方法，其特征在于：所述催化剂采用三苯基膦。
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