一种改性水性醇酸树脂涂料的制作方法

xiaoxiao2020-10-23  4

一种改性水性醇酸树脂涂料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及涂料技术领域,尤其涉及一种改性水性醇酸树脂涂料。
【背景技术】
[0002] 涂料是国民生产、经济各部门不可或缺的材料,广泛应用于建筑物、工业制品的装 饰以及各类五金件和交通工具的防腐涂装保护。醇酸树脂涂料具有原料价廉易得、涂膜附 着力好、光亮、丰满、对颜料润湿性能好等优点,且具有良好的施工性,在传统涂料领域一直 占有相当的比重,但是传统的醇酸树脂涂料中含有大量的有机溶剂,使用时还常加入有机 溶剂稀释,这些有机溶剂在施工时挥发到大气中,对人体和生态环境产生严重影响;另外, 醇酸树脂涂料的硬度、耐水性和耐腐蚀性欠佳,需要进行改性。因此,开发一种环境友好型 的水性醇酸树脂涂料同时提高涂膜的硬度、耐水性和抗腐蚀性是目前亟待解决的问题。

【发明内容】

[0003] 基于【背景技术】存在的技术问题,本发明提出了一种改性水性醇酸树脂涂料,其硬 度高、抗冲击性好、耐水性、耐腐蚀性和抗菌性能优异。
[0004] 本发明提出的一种改性水性醇酸树脂涂料,其原料按重量份包括以下组分:丙烯 酸改性水性醇酸树脂70-85份、水性环氧树脂10-25份、纳米硅溶胶10-25份、氨基树脂 2- 5份、金红石型钛白粉2-5份、纳米碳酸钙2-6份、纳米二氧化钛1-4份、氧化铝2-5份、 纳米氧化铁2-6份、纳米银0. 1-0. 5份、聚乙二醇0. 3-1份、丙二醇甲醚0. 1-0. 5份、乙二醇 丁醚0. 2-1份、三乙醇胺0. 5-1. 5份、苯并三氮唑0. 1-0. 5份、分散剂0. 05-0. 5份、消泡剂 0. 1-0. 8份、催干剂1-4份、硅烷偶联剂1-3份、水20-50份。
[0005] 优选地,其原料中,丙烯酸改性水性醇酸树脂、水性环氧树脂、纳米硅溶胶、氨基树 脂的重量比为 75-83 :13-23 :14-22 :3-5。
[0006] 优选地,其原料中,金红石型钛白粉、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、氧化铝、纳米氧 化铁、纳米银的重量比为 2. 6-4. 5 :3-6 :2-3. 4 :3-4. 5 :3-5. 6 :0· 2-0. 4。
[0007] 优选地,其原料中,聚乙二醇、丙二醇甲醚、乙二醇丁醚、三乙醇胺的重量比为 0. 4-0. 9 :0. 2-0. 5 :0. 3-0. 8 :0. 7-1. 3〇
[0008] 优选地,其原料按重量份包括以下组分:丙烯酸改性水性醇酸树脂78-80份、水性 环氧树脂18-20份、纳米硅溶胶19-21份、氨基树脂3. 8-4. 2份、金红石型钛白粉3-4份、纳 米碳酸妈4-4. 6份、纳米二氧化钛3-3. 3份、氧化错3. 5-4份、纳米氧化铁4. 5-5份、纳米银 0. 3-0. 35份、聚乙二醇0. 6-0. 9份、丙二醇甲醚0. 3-0. 45份、乙二醇丁醚0. 5-0. 6份、三乙 醇胺0. 9-1. 2份、苯并三氮唑0. 3-0. 45份、分散剂0. 3-0. 45份、消泡剂0. 6-0. 8份、催干剂 3- 4份、硅烷偶联剂2. 2-2. 7份、水20-45份。
[0009] 优选地,其原料按重量份包括以下组分:丙烯酸改性水性醇酸树脂79份、水性环 氧树脂19份、纳米硅溶胶20份、氨基树脂4份、金红石型钛白粉3. 6份、纳米碳酸钙4. 2份、 纳米二氧化钛3. 1份、氧化铝3. 7份、纳米氧化铁4. 6份、纳米银0. 32份、聚乙二醇0. 65份、 丙二醇甲醚0. 4份、乙二醇丁醚0. 55份、三乙醇胺1份、苯并三氮唑0. 4份、分散剂0. 4份、 消泡剂0. 68份、催干剂3. 4份、硅烷偶联剂2. 5份、水40份。
[0010] 优选地,所述纳米硅溶胶的平均粒径为20-35nm;所述纳米碳酸钙的平均粒径 为10-35nm ;所述纳米二氧化钛的平均粒径为20-35nm ;所述纳米氧化铁的平均粒径为 10-20nm ;所述纳米银的平均粒径为10-25nm ;颜填料的粒径对涂料的性能具有重要作用, 不同的粒径在体系中的分散性不同,所起到的补强作用差异很大,控制了各填料的粒径,使 其在体系中处于最优的分散状态,补强作用好。
[0011] 优选地,所述纳米银为改性纳米银,改性剂为含氨基的硅烷偶联剂;纳米银改性 后,提高了其与树脂的亲合性,使其在体系中不易团聚,改善了纳米银在有机基体中的均匀 分散,提高了纳米银的抗菌性。
[0012] 优选地,所述含氨基的硅烷偶联剂为γ-(β-氨乙基)氨丙基甲基二甲氧基硅烷、 γ-氨基丙基三乙氧基硅烷中的一种或者两种的组合。
[0013] 优选地,所述催干剂为异辛酸钴、异辛酸锰、异辛酸锆、硬脂酸镧、硬脂酸铈中的一 种或者多种的组合。
[0014] 优选地,所述催干剂为异辛酸钴、异辛酸锰、异辛酸锆、硬脂酸镧、硬脂 酸铈的组合,且异辛酸钴、异辛酸锰、异辛酸锆、硬脂酸镧、硬脂酸铈的重量比为 1-2:2-3:1-3:3-4:1-2 ;催干剂是涂料的重要助剂,其对涂料的干燥性具有重要影响,选择 了异辛酸钴、异辛酸锰、异辛酸锆、硬脂酸镧、硬脂酸铈配合为催干剂,通过调节其比例,使 其性能协同促进,改善了涂料的干燥性的同时,提高了涂料的耐候性和防老化性,延长了涂 料的使用寿命。
[0015] 本发明中所述改性水性醇酸树脂涂料可以按照以下工艺进行制备:按上述配比将 各原料混合后加入研磨机中,分散50-80min,然后经粉碎后过筛得到。
[0016] 本发明中,以丙烯酸改性水性醇酸树脂、水性环氧树脂、纳米硅溶胶、氨基树脂作 为基体,并调节了四者的比例,四者的相容性好,使得到的涂膜结合了四者的优势,具有韧 性好、硬度和附着力高、耐腐蚀性和耐磨性优异的优点,同时涂膜的收缩率小;金红石型钛 白粉、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、氧化铝、纳米氧化铁、纳米银配合作为颜填料,加入到体 系中,调节了其配比,使各颜填料的优势互补,协同促进,降低了涂膜的表面能,与催干剂配 合后,自干性好,改善了涂膜的收缩性,赋予涂料优异的强度、硬度、自清洁性、防污性、耐水 性和耐油性,同时提高了涂料的透明性,防止了光降解,增加了其储存稳定性;聚乙二醇、丙 二醇甲醚、乙二醇丁醚作为助溶剂,加入到体系中,与硅烷偶联剂配合,增加了树脂在水中 的溶解度,同时调节了树脂的粘度,提高涂料的稳定性,改善涂膜的流平性和外观,降低树 脂的粘度,光泽度好,缩短了涂料的初期干燥时间,提高了涂膜的耐热性、抗粉化性和耐水 性。
[0017] 对本发明所述改性水性醇酸树脂涂料进行性能检测,其检测结果如下表所示:
[0018]
[0019] 由上表可知,所述改性水性醇酸树脂涂料的硬度高、抗冲击性好、耐水性、耐腐蚀 性。
【具体实施方式】
[0020] 下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0021] 本发明提出的改性水性醇酸树脂涂料,其原料中,丙烯酸改性水性醇酸树脂的重 量份可以为 70、72、73、74、75· 6、76、78、79、82、83、83· 6、84、84· 6、85 份;水性环氧树脂的重 量份可以为l〇、12、13、14. 5、16、17、17. 8、19、21、23、24. 3、25份;纳米硅溶胶的重量份可以 为 10、12、13、14、15、16、17、18· 3、19、21、23、23· 6、24、24· 3、25 份;氨基树脂的重量份可以 为2、2. 2、2. 5、2. 8、3、3. 2、3. 7、4、4. 3、4. 7、4. 9、5份;金红石型钛白粉的重量份可以为2、 2· 5、2· 8、3、3· 2、3· 6、3· 8、4、4· 3、4· 6、4· 8、5 份;纳米碳酸钙的重量份可以为 2、2· 3、2· 6、 2· 8、3、3· 5、3· 8、4、4· 3、4· 7、5、5· 3、5· 7、6 份;纳米二氧化钛的重量份可以为 1、1· 2、1· 5、 I. 8、2、2. 3、2. 7、3、3. 4、3. 7、3. 8、4 份;氧化铝的重量份可以为 2、2. 3、2. 7、3、3. 6、3. 8、4、 4. 6、5份;纳米氧化铁的重量份可以为2、2. 4、2. 8、3、3. 2、3. 8、4、4. 5、5、5. 6、6份;纳米银 的重量份可以为 〇· 1、〇· 15、0· 2、0· 25、0· 3、0· 34、0· 38、0· 4、0· 45、0· 47、0· 5 份;聚乙二醇 的重量份可以为 〇. 3、0. 4、0. 56、0. 6、0. 73、0. 8、0. 86、0. 9、0. 92、0. 96、1 份;丙二醇甲醚的 重量份可以为 〇· 1、〇· 14、0· 18、0· 2、0· 24、0· 28、0· 3、0· 37、0· 4、0· 45、0· 5 份;乙二醇丁醚 的重量份可以为 〇· 2、0· 25、0· 3、0· 35、0· 4、0· 46、0· 5、0· 6、0· 67、0· 7、0· 75、0· 8、0· 86、0· 9、 0· 94、1 份;三乙醇胺的重量份可以为 0· 5、0· 6、0· 7、0· 8、0· 9、1、1· 1、1· 2、1· 25、1· 3、1· 38、 L 4、1· 46、1· 5 份;苯并三氮唑的重量份可以为 0· 1、0· 14、0· 2、0· 26、0· 3、0· 35、0· 4、0· 43、 〇· 5 份;分散剂的重量份可以为 0· 05、0· 1、0· 14、0· 18、0· 2、0· 25、0· 3、0· 35、0· 4、0· 46、0· 5 份;消泡剂的重量份可以为 〇· 1、〇· 2、(λ 25、(λ 3、(λ 36、(λ 4、(λ 46、(λ 5、(λ 56、(λ 6、(λ 67、(λ 7、 0· 73、0· 8 份;催干剂的重量份可以为 1、1· 2、1· 4、1· 56、1· 6、1· 78、1· 9、2、2· 3、2· 7、3、3· 4、 3· 7、3· 85、4 份;硅烷偶联剂的重量份可以为 1、L 2、L 4、L 56、L 7、L 8、2、2· 3、2· 6、2· 86、 3 份;水的重量份可以为 20、23、24、25、26、28、29、31、34、36、37、38、39、43、46、47、48、48· 6、 49、49· 3、50 份。
[0022] 实施例1
[0023] 本发明提出的一种改性水性醇酸 树脂涂料,其原料按重量份包括以下组分:丙烯 酸改性水性醇酸树脂70份、水性环氧树脂25份、纳米硅溶胶10份、氨基树脂5份、金红石 型钛白粉2份、纳米碳酸钙6份、纳米二氧化钛1份、氧化铝5份、纳米氧化铁2份、纳米银 0. 5份、聚乙二醇0. 3份、丙二醇甲醚0. 5份、乙二醇丁醚0. 2份、三乙醇胺1. 5份、苯并三氮 唑0. 1份、分散剂0. 5份、消泡剂0. 1份、硬脂酸镧4份、硅烷偶联剂1份、水50份。
[0024] 实施例2
[0025] 本发明提出的一种改性水性醇酸树脂涂料,其原料按重量份包括以下组分:丙烯 酸改性水性醇酸树脂85份、水性环氧树脂10份、纳米硅溶胶25份、氨基树脂2份、金红石 型钛白粉5份、纳米碳酸钙2份、纳米二氧化钛4份、氧化铝2份、纳米氧化铁6份、纳米银 0. 1份、聚乙二醇1份、丙二醇甲醚0. 1份、乙二醇丁醚1份、三乙醇胺0. 5份、苯并三氮唑 〇. 5份、分散剂0. 05份、消泡剂0. 8份、异辛酸锆0. 3份、硬脂酸铈0. 7份、硅烷偶联剂3份、 水20份;
[0026] 其中,所述纳米硅溶胶的平均粒径为20nm ;所述纳米碳酸钙的平均粒径为35nm ; 所述纳米二氧化钛的平均粒径为20nm ;所述纳米氧化铁的平均粒径为IOnm ;所述纳米银的 平均粒径为IOnm ;所述纳米银为改性纳米银,改性剂为γ-(β -氨乙基)氨丙基甲基二甲 氧基硅烷。
[0027] 实施例3
[0028] 本发明提出的一种改性水性醇酸树脂涂料,其原料按重量份包括以下组分:丙烯 酸改性水性醇酸树脂79份、水性环氧树脂19份、纳米硅溶胶20份、氨基树脂4份、金红石 型钛白粉3. 6份、纳米碳酸钙4. 2份、纳米二氧化钛3. 1份、氧化铝3. 7份、纳米氧化铁4. 6 份、纳米银0. 32份、聚乙二醇0. 65份、丙二醇甲醚0. 4份、乙二醇丁醚0. 55份、三乙醇胺1 份、苯并三氮唑0. 4份、分散剂0. 4份、消泡剂0. 68份、催干剂3. 4份、硅烷偶联剂2. 5份、 水40份;
[0029] 其中,所述纳米硅溶胶的平均粒径为35nm ;所述纳米碳酸钙的平均粒径为IOnm ; 所述纳米二氧化钛的平均粒径为35nm ;所述纳米氧化铁的平均粒径为20nm ;所述纳米银的 平均粒径为25nm ;所述纳米银为改性纳米银,改性剂为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷;所述催 干剂为异辛酸钴、异辛酸锰、异辛酸锆、硬脂酸镧、硬脂酸铈的组合,且异辛酸钴、异辛酸锰、 异辛酸锆、硬脂酸镧、硬脂酸铈的重量比为2:2: 2:3:1. 5。
[0030] 实施例4
[0031] 本发明提出的一种改性水性醇酸树脂涂料,其原料按重量份包括以下组分:丙烯 酸改性水性醇酸树脂78份、水性环氧树脂20份、纳米硅溶胶21份、氨基树脂3. 8份、金红 石型钛白粉4份、纳米碳酸钙4份、纳米二氧化钛3. 3份、氧化铝3. 5份、纳米氧化铁5份、 纳米银0. 3份、聚乙二醇0. 9份、丙二醇甲醚0. 3份、乙二醇丁醚0. 6份、三乙醇胺0. 9份、 苯并三氮唑0. 45份、分散剂0. 3份、消泡剂0. 6份、催干剂4份、硅烷偶联剂2. 2份、水45 份;
[0032] 其中,所述纳米硅溶胶的平均粒径为30nm ;所述纳米碳酸钙的平均粒径为30nm ; 所述纳米二氧化钛的平均粒径为26nm ;所述纳米氧化铁的平均粒径为14nm ;所述纳米银的 平均粒径为21nm ;所述纳米银为改性纳米银,改性剂为γ-(β -氨乙基)氨丙基甲基二甲 氧基硅烷、γ -氨基丙基三乙氧基硅烷按1:3重量比的组合;所述催干剂为异辛酸钴、异辛 酸锰、异辛酸锆、硬脂酸镧、硬脂酸铈的组合,且异辛酸钴、异辛酸锰、异辛酸锆、硬脂酸镧、 硬脂酸铈的重量比为1:3:1:4:1。
[0033] 实施例5
[0034] 本发明提出的一种改性水性醇酸树脂涂料,其原料按重量份包括以下组分:丙烯 酸改性水性醇酸树脂80份、水性环氧树脂18份、纳米硅溶胶19份、氨基树脂4. 2份、金红石 型钛白粉3份、纳米碳酸钙4. 6份、纳米二氧化钛3份、氧化铝4份、纳米氧化铁4. 5份、纳 米银0. 35份、聚乙二醇0. 6份、丙二醇甲醚0. 45份、乙二醇丁醚0. 5份、三乙醇胺1. 2份、 苯并三氮唑0. 3份、分散剂0. 45份、消泡剂0. 8份、催干剂3份、硅烷偶联剂2. 7份、水20 份;
[0035] 其中,所述纳米硅溶胶的平均粒径为28nm ;所述纳米碳酸钙的平均粒径为30nm ; 所述纳米二氧化钛的平均粒径为25nm ;所述纳米氧化铁的平均粒径为17nm ;所述纳米银的 平均粒径为15nm ;所述纳米银为改性纳米银,改性剂为含氨基的硅烷偶联剂;所述含氨基 的硅烷偶联剂为γ-(β-氨乙基)氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷按 任意比的组合;所述催干剂为异辛酸钴、异辛酸锰、异辛酸锆、硬脂酸镧、硬脂酸铈的组合, 且异辛酸钴、异辛酸锰、异辛酸锆、硬脂酸镧、硬脂酸铈的重量比为2 :2:3:3:2。
[0036] 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。
【主权项】
1. 一种改性水性醇酸树脂涂料,其特征在于,其原料按重量份包括以下组分:丙烯酸 改性水性醇酸树脂70-85份、水性环氧树脂10-25份、纳米硅溶胶10-25份、氨基树脂2-5 份、金红石型钛白粉2-5份、纳米碳酸钙2-6份、纳米二氧化钛1-4份、氧化铝2-5份、纳米 氧化铁2-6份、纳米银0. 1-0. 5份、聚乙二醇0. 3-1份、丙二醇甲醚0. 1-0. 5份、乙二醇丁 醚0. 2-1份、三乙醇胺0. 5-1. 5份、苯并三氮唑0. 1-0. 5份、分散剂0. 05-0. 5份、消泡剂 0. 1-0. 8份、催干剂1-4份、硅烷偶联剂1-3份、水20-50份。2. 根据权利要求1所述改性水性醇酸树脂涂料,其特征在于,其原料中,丙烯酸改性水 性醇酸树脂、水性环氧树脂、纳米硅溶胶、氨基树脂的重量比为75-83 :13-23 :14-22 :3-5。3. 根据权利要求1或2所述改性水性醇酸树脂涂料,其特征在于,其原料中,金红石 型钛白粉、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、氧化铝、纳米氧化铁、纳米银的重量比为2. 6-4. 5 : 3_6 :2~3, 4 :3_4. 5 :3_5, 6 :0. 2~0, 4〇4. 根据权利要求1-3中任一项所述改性水性醇酸树脂涂料,其特征在于,其原料中, 聚乙二醇、丙二醇甲醚、乙二醇丁醚、三乙醇胺的重量比为0. 4-0. 9 :0. 2-0. 5 :0. 3-0. 8 : 0. 7-1. 3〇5. 根据权利要求1-4中任一项所述改性水性醇酸树脂涂料,其特征在于,其原料按重 量份包括以下组分:丙烯酸改性水性醇酸树脂78-80份、水性环氧树脂18-20份、纳米硅 溶胶19-21份、氨基树脂3. 8-4. 2份、金红石型钛白粉3-4份、纳米碳酸钙4-4. 6份、纳米 二氧化钛3-3. 3份、氧化铝3. 5-4份、纳米氧化铁4. 5-5份、纳米银0. 3-0. 35份、聚乙二醇 0. 6-0. 9份、丙二醇甲醚0. 3-0. 45份、乙二醇丁醚0. 5-0. 6份、三乙醇胺0. 9-1. 2份、苯并 三氮唑0. 3-0. 45份、分散剂0. 3-0. 45份、消泡剂0. 6-0. 8份、催干剂3-4份、硅烷偶联剂 2. 2-2. 7 份、水 20-45 份。6. 根据权利要求1-5中任一项所述改性水性醇酸树脂涂料,其特征在于,其原料按重 量份包括以下组分:丙烯酸改性水性醇酸树脂79份、水性环氧树脂19份、纳米硅溶胶20 份、氨基树脂4份、金红石型钛白粉3. 6份、纳米碳酸钙4. 2份、纳米二氧化钛3. 1份、氧化 铝3. 7份、纳米氧化铁4. 6份、纳米银0. 32份、聚乙二醇0. 65份、丙二醇甲醚0. 4份、乙二 醇丁醚0. 55份、三乙醇胺1份、苯并三氮唑0. 4份、分散剂0. 4份、消泡剂0. 68份、催干剂 3. 4份、硅烷偶联剂2. 5份、水40份。7. 根据权利要求1-6中任一项所述改性水性醇酸树脂涂料,其特征在于,所述纳米硅 溶胶的平均粒径为20-35nm;所述纳米碳酸钙的平均粒径为10-35nm;所述纳米二氧化钛 的平均粒径为20-35nm;所述纳米氧化铁的平均粒径为10-20nm;所述纳米银的平均粒径为 10_25nm〇8. 根据权利要求1-7中任一项所述改性水性醇酸树脂涂料,其特征在于,所述纳米 银为改性纳米银,改性剂为含氨基的硅烷偶联剂;优选地,所述含氨基的硅烷偶联剂为 -氨乙基)氨丙基甲基二甲氧基硅烷、y-氨基丙基三乙氧基硅烷中的一种或者两种 的组合。9. 根据权利要求1-8中任一项所述改性水性醇酸树脂涂料,其特征在于,所述催干剂 为异辛酸钴、异辛酸锰、异辛酸锆、硬脂酸镧、硬脂酸铈中的一种或者多种的组合。10. 根据权利要求1-9中任一项所述改性水性醇酸树脂涂料,其特征在于,所述催干剂 为异辛酸钴、异辛酸锰、异辛酸锆、硬脂酸镧、硬脂酸铈的组合,且异辛酸钴、异辛酸锰、异辛
【专利摘要】本发明公开了一种改性水性醇酸树脂涂料,其原料按重量份包括:丙烯酸改性水性醇酸树脂70-85份、水性环氧树脂10-25份、纳米硅溶胶10-25份、氨基树脂2-5份、金红石型钛白粉2-5份、纳米碳酸钙2-6份、纳米二氧化钛1-4份、氧化铝2-5份、纳米氧化铁2-6份、纳米银0.1-0.5份、聚乙二醇0.3-1份、丙二醇甲醚0.1-0.5份、乙二醇丁醚0.2-1份、三乙醇胺0.5-1.5份、苯并三氮唑0.1-0.5份、分散剂0.05-0.5份、消泡剂0.1-0.8份、催干剂1-4份、硅烷偶联剂1-3份、水20-50份。本发明所述改性水性醇酸树脂涂料,其硬度高、抗冲击性、耐水性、耐腐蚀性和抗菌性优异。
【IPC分类】C09D5/14, C09D167/08, C09D5/10, C09D7/12, C09D163/00, C09D161/20
【公开号】CN104893519
【申请号】CN201510237537
【发明人】范伟
【申请人】广德加点化工有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月11日

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