一种环保醇酸氨基烘漆及其制备方法
【专利摘要】本发明提供一种环保醇酸氨基烘漆及其制备方法，所述烘漆包括如下成分：苯乙烯改性醇酸树脂，聚乙二醇改性氨基树脂，钛酸酯偶联剂，乙二醇，间苯二甲酸，季戊四醇，pH中和剂，流平剂，消泡剂，助溶剂，乳化剂，去离子水。所述烘漆以特制的苯乙烯改性醇酸树脂、聚乙二醇改性氨基树脂配合钛酸酯偶联剂作为主要成分，改性后的醇酸树脂和氨基树脂，可有效提升烘漆漆膜硬度，提高附着力，且增强防腐能力，组成成分设计合理，以去离子水为溶剂进行稀释，代替有机溶剂，对环境友好，提高耐磨性能，且附着力强、延展性好、耐高温、使用寿命长，涂覆时采用辊涂代替喷涂，有效改善生产环境，有利于工人身体健康。
【专利说明】
一种环保醇酸氨基烘漆及其制备方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种环保醇酸氨基烘漆及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 烘漆高温烘烤变色较轻，漆膜耐候性较好，光泽稍强，硬度较高。合成脂肪酸来源 于石油，不受植物油资源限制，所以是一个节约植物油发展生产的途径。
[0003] 然而，作为涂装设施的油漆的一种，现有的烘漆通?；岫曰肪炒次：?，烘漆中的 有机溶剂蒸气会刺激眼睛粘膜而使人流泪。若烘漆中的有机溶剂与皮肤接触会溶解皮肤油 脂而渗入组织，干扰生理机能、脱水，从而导致因皮肤干裂而感染污物及细菌。若有机溶剂 接触皮肤表皮，会导致表皮肤角质溶解引起表皮角质化，刺激表皮引起红肿及气泡部份。若 油漆溶剂渗入人体内，则会破坏血球及骨髓等。
[0004] 现有烘漆的有机溶剂蒸气经由呼吸器官吸入人体后，人往往会产生麻醉作用。蒸 气吸入后大部份经企管而达肺部，然后经血液或淋巴液传送至其他器官，造成不同程度之 中毒现象。?；岫院粑?、神经系统、肺、肾、血液及造血系统产生重大毒害。
[0005] 随着人们健康和环保意识的不断增强，烘漆的水性化的趋势锐不可挡。
[0006] 然而，虽然采用水性烘漆可有效减小对环境的影响，但是，作为涂装所用，虽然其 涂覆在内层，但烘漆的漆膜硬度是一项重要指标，涂膜硬度(paint film hardness)是表示 漆膜机械强度的重要性能之一。其物理意义可理解为漆膜表面对作用其上的、另一个硬度 较大的物体所表现的阻力?？梢酝ü舛ㄍ磕ぴ诮闲〉慕哟ッ嫔铣惺芤欢ㄖ柿扛汉墒彼?现出来的抵抗变形的能力加以确定(包括由于碰撞、压陷或擦划等而造成的变形能力）。
[0007] 随着市场上对工业机械设备、五金家电、农用机械等金属基材表面硬度要求的升 高，现有的烘漆的漆膜硬度已逐渐无法满足使用要求。
[0008] 目前，关于烘漆，国内主要存在如下专利文献：
[0009] 专利公开号:CN103059687A，公开了一种水性环氧氨基烘漆，以水性环氧氨基树脂 液体为基料，与颜料、无机填料、助剂配合，进过研磨、分散工艺加工而成。所述无机填料为 Ti02粉体，其粒径为5-10nm。所述助剂为润湿分散剂、成膜助剂、消泡剂和增稠剂。所述颜料 为炭黑、石墨粉、氧化铁黑、氧化铁红、锦红、偶氣类有机红、尚性能有机红。本发明的供漆可 作为底漆使用，无毒、不燃，对环境无污染，对施工人员身体健康无害，使用安全方便?？刹?用刷涂、喷涂、浸涂等多种方法施工，干燥快，漆膜机械强度高，附着力强，防腐性能优异。适 用于交通工具、桥梁、贮罐、管道、机械设备等钢铁材料设施件的防腐涂装。然而，该专利所 提供的烘漆，在强调涂膜机械强度的同时，也采用了过多的有机溶剂，长期使用，依然可能 会对人体带来影响。
[0010]此外，现有烘漆的涂装方式大多采用喷涂，喷涂是通过喷枪或碟式雾化器，借助于 压力或离心力，分散成均匀而微细的雾滴，施涂于被涂物表面的涂装方法。喷涂中的主要问 题是高度分散的漆雾和挥发出来的溶剂（即挥发性有机污染物，VOCs)，既污染环境，不利于 人体健康，又浪费烘漆，造成经济损失?；臃?、扩散到空气中的烘漆，则形成挥发性有机污染 物，危害人体健康。在喷涂车间，烘漆作为挥发性有机污染物的主要来源，喷涂车间内空气 中挥发性有机化合物浓度过高时很容易引起急性中毒，轻者会出现头痛、头晕、咳嗽、恶心、 呕吐、或呈酩醉状;重者会出现肝中毒甚至很快昏迷，有的还可能有生命危险。长期待在挥 发性有机化合物污染的喷涂车间内，可引起慢性中毒，损害肝脏和神经系统、引起全身无 力、瞌睡、皮肤瘙痒等。
【发明内容】
[0011] 为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种环保醇酸氨基烘漆及其制备 方法，所述烘漆以特制的苯乙烯改性醇酸树脂、聚乙二醇改性氨基树脂配合钛酸酯偶联剂 作为主要成分，改性后的醇酸树脂和氨基树脂，可有效提升烘漆漆膜硬度，提高附着力，且 增强防腐能力，组成成分设计合理，以去离子水为溶剂进行稀释，代替有机溶剂，对环境友 好，提高耐磨性能，且附着力强、延展性好、耐高温、使用寿命长，涂覆时采用辊涂代替喷涂， 有效改善生产环境，有利于工人身体健康。
[0012] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
[0013] 一种环保醇酸氨基烘漆，所述烘漆包括如下重量份的成分:苯乙烯改性醇酸树脂： 30~40份，聚乙二醇改性氨基树脂：10~20份，钛酸酯偶联剂：10~15份，乙二醇：5~10份， 间苯二甲酸：1~5份，季戊四醇：1~5份，pH中和剂:5~10份，流平剂：1~5份，消泡剂：1~5 份，助溶剂：10~20份，乳化剂：1~5份，去离子水:30~40份。
[0014]进一步，所述烘漆包括如下重量份的成分:苯乙烯改性醇酸树脂：35~40份，聚乙 二醇改性氨基树脂：10~15份，钛酸酯偶联剂：12~15份，乙二醇:5~8份，间苯二甲酸：1~3 份，季戊四醇:2~5份，pH中和剂:7~10份，流平剂：1~4份，消泡剂:2~5份，助溶剂:15~20 份，乳化剂:3~5份，去离子水:35~40份。
[0015]优选地，所述烘漆包括如下重量份的成分：苯乙烯改性醇酸树脂：35份，聚乙二醇 改性氨基树脂：15份，钛酸酯偶联剂：13份，乙二醇:6份，间苯二甲酸:2份，季戊四醇:4份，pH 中和剂:8份，流平剂:2份，消泡剂:3份，助溶剂:15份，乳化剂:4份，去离子水:35份。
[0016] 另，所述苯乙烯改性醇酸树脂的制备方法包括如下步骤:将20~30份豆油酸、10~ 20份季戊四醇、10~15份邻苯二甲酸酐、1~5份二甲苯及30~40份酒石酸加入反应爸，通入 ?；て?，升温至130~140 °C，搅拌，保温2~4h后，依次加入20~30份苯乙烯、1~5份过氧 化苯酰胺，保温1~1.5h后，降温至70~75°C，加入20~30份的200#溶剂油，得到所述苯乙烯 改性醇酸树脂。
[0017] 另有，所述聚乙二醇改性氨基树脂制备方法包括如下步骤:取20~30重量份脲醛 树脂，调节pH值至9~10，加热至65~70°C，加入3~6重量份三聚氰胺，保持pH值为9~10，升 温至80~90°C，反应1~2小时，加入1~3重量份聚乙二醇，在80~90°C下，反应3~5小时，在 75~80 °C下蒸馏1~3小时，干燥、冷却，得所述聚乙二醇改性氨基树脂。
[0018] 再，所述助溶剂选自异丙醇、仲丁醇、正丙醇、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇丙 醚、二丙二醇甲醚、正丁醇、乙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二乙二醇甲醚中的一种。
[0019] 再有，所述乳化剂为乙烯基磺酸钠、甲基烯丙基磺酸钠或烯丙基羟丙基磺酸钠。
[0020] 且，所述流平剂为氟改性丙烯酸流平剂或磷酸酯改性丙烯酸流平剂。
[0021] 另，所述pH中和剂选自三乙胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、三乙醇胺、二乙醇胺、N，N- 二甲基乙醇胺、氨水中的一种。
[0022]同时，本发明还提供一种环保醇酸氨基烘漆的制备方法，包括如下步骤:将所述苯 乙烯改性醇酸树脂、聚乙二醇改性氨基树脂及15~20份去离子水加入搅拌机中，以900~ 1000r/min的转速搅拌15~20min，加入钛酸酯偶联剂、乙二醇、间苯二甲酸、季戊四醇、pH中 和剂、流平剂、消泡剂、助溶剂、乳化剂及剩余去离子水，将转速提升至1200~1500r/min，搅 拌15~20min，得所述环保醇酸氨基烘漆。
[0023]本发明的有益效果在于：
[0024]所述烘漆以特制的苯乙烯改性醇酸树脂、聚乙二醇改性氨基树脂配合钛酸酯偶联 剂作为主要成分，改性后的醇酸树脂和氨基树脂，可有效提升烘漆漆膜硬度，提高附着力， 且增强防腐能力，组成成分设计合理，以去离子水为溶剂进行稀释，代替有机溶剂，对环境 友好，提高耐磨性能，且附着力强、延展性好、耐高温、使用寿命长，涂覆时采用辊涂代替喷 涂，有效改善生产环境，有利于工人身体健康。辊涂成型快干的辊涂工艺代替喷涂工艺，涂 装时塑胶漆的利用度能达到90%以上，减少了空气中的挥发和浪费，有效降低因喷涂导致 塑胶漆挥发形成的VOCs，辊涂车间内VOCs排放量<420ppm，环保效果好。所得烘漆漆膜细度 SlOOwn，以划圈法测试附着力，级别<2,在水中浸泡10天，漆膜不起泡，无剥落，无锈斑;35 ~45°C、3%NaCl溶液浸泡800h，在600h出现第一个斑点，800h出现6~8个斑点，1500h盐雾 试验，涂层无气泡，无剥落，无锈斑；铅笔硬度高达4~5H，人工气候老化和人工辐射暴露 800h，无起泡、粉化、生锈现象。
【具体实施方式】
[0025]下面通过具体实施例对本发明做进一步的说明，但实施例并不限制本发明的?；?范围。
[0026]本发明所提供的一种环保醇酸氨基烘漆，所述烘漆包括如下重量份的成分:苯乙 烯改性醇酸树脂:30~40份，聚乙二醇改性氨基树脂：10~20份，钛酸酯偶联剂：10~15份， 乙二醇:5~10份，间苯二甲酸：1~5份，季戊四醇：1~5份，pH中和剂:5~10份，流平剂：1~5 份，消泡剂：1~5份，助溶剂：10~20份，乳化剂：1~5份，去离子水:30~40份。
[0027]进一步，所述烘漆包括如下重量份的成分:苯乙烯改性醇酸树脂：35~40份，聚乙 二醇改性氨基树脂：10~15份，钛酸酯偶联剂：12~15份，乙二醇:5~8份，间苯二甲酸：1~3 份，季戊四醇:2~5份，pH中和剂:7~10份，流平剂：1~4份，消泡剂:2~5份，助溶剂:15~20 份，乳化剂:3~5份，去离子水:35~40份。
[0028]优选地，所述烘漆包括如下重量份的成分：苯乙烯改性醇酸树脂：35份，聚乙二醇 改性氨基树脂：15份，钛酸酯偶联剂：13份，乙二醇:6份，间苯二甲酸:2份，季戊四醇:4份，pH 中和剂:8份，流平剂:2份，消泡剂:3份，助溶剂:15份，乳化剂:4份，去离子水:35份。
[0029]另，所述苯乙烯改性醇酸树脂的制备方法包括如下步骤:将20~30份豆油酸、10~ 20份季戊四醇、10~15份邻苯二甲酸酐、1~5份二甲苯及30~40份酒石酸加入反应爸，通入 ?；て?，升温至130~140 °C，搅拌，保温2~4h后，依次加入20~30份苯乙烯、1~5份过氧 化苯酰胺，保温1~1.5h后，降温至70~75°C，加入20~30份的200#溶剂油，得到所述苯乙烯 改性醇酸树脂。
[0030]另有，所述聚乙二醇改性氨基树脂制备方法包括如下步骤:取20~30重量份脲醛 树脂，调节pH值至9~10，加热至65~70°C，加入3~6重量份三聚氰胺，保持pH值为9~10，升 温至80~90°C，反应1~2小时，加入1~3重量份聚乙二醇，在80~90°C下，反应3~5小时，在 75~80 °C下蒸馏1~3小时，干燥、冷却，得所述聚乙二醇改性氨基树脂。
[0031] 再，所述助溶剂选自异丙醇、仲丁醇、正丙醇、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇丙 醚、二丙二醇甲醚、正丁醇、乙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二乙二醇甲醚中的一种。
[0032] 再有，所述乳化剂为乙烯基磺酸钠、甲基烯丙基磺酸钠或烯丙基羟丙基磺酸钠。
[0033] 且，所述流平剂为氟改性丙烯酸流平剂或磷酸酯改性丙烯酸流平剂。
[0034]另，所述pH中和剂选自三乙胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、三乙醇胺、二乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、氨水中的一种。
[0035] 同时，本发明还提供一种环保醇酸氨基烘漆的制备方法，包括如下步骤:将所述苯 乙烯改性醇酸树脂、聚乙二醇改性氨基树脂及15~20份去离子水加入搅拌机中，以900~ 1000r/min的转速搅拌15~20min，加入钛酸酯偶联剂、乙二醇、间苯二甲酸、季戊四醇、pH中 和剂、流平剂、消泡剂、助溶剂、乳化剂及剩余去离子水，将转速提升至1200~1500r/min，搅 拌15~20min，得所述环保醇酸氨基烘漆。
[0036] 其中，表1为本发明各实施例所述一种环保醇酸氨基烘漆成分列表。表2为本发明 各实施例所述一种环保醇酸氨基烘漆中苯乙烯改性醇酸树脂的成分列表。表3为本发明各 实施例所述一种环保醇酸氨基烘漆中聚乙二醇改性氨基树脂的成分列表。
[0037] 表1(单位:重量份）
[0039] 表2(单位:重量分）
[0044] 将本发明实施例所述一种环保醇酸氨基烘漆通过辊涂方式涂覆，在200°C下固化 后，冷却至室温，放置48小时，其中，耐冲击性能测试方法参照国家标准GB/T1732-93规定的 测定漆膜耐冲击性能的方法，以固定质量（1kg)的重锤落于试板上而不引起漆膜破坏的最 大高度(cm)表示漆膜耐冲击性能，高达50~60cm〇
[0045] 采用本发明所提供的一种环保醇酸氨基烘漆，T弯性能可达IT。在230°C高温下不 开裂、不变色，抗老化能力强，放置在户外连续日照10~15年不泛黄、不变色。耐酸耐腐蚀能 力强，将辊涂好的产品放入85°C水内煮2H生再逐渐加热到100°C，产品无变色、掉漆、起泡。 在常温下用5%的Nad溶液浸泡24H后，产品表面无锈蚀、变色及镀层脱落。把纯棉布蘸满 95 %酒精包在500g砝码上，以每分钟40-60次的速度(20mm)左右的行程在产品表面擦试50 个循环，无掉色脱油。
[0046] 所得烘漆漆膜细度<100μπι，以划圈法测试附着力，级别<2,在水中浸泡10天，漆 膜不起泡，无剥落，无锈斑;35~45 °C、3 % NaCl溶液浸泡800h，在600h出现第一个斑点，800h 出现6~8个斑点，1500h盐雾试验，涂层无气泡，无剥落，无锈斑;铅笔硬度高达4~5H，人工 气候老化和人工辐射暴露800h，无起泡、粉化、生锈现象。
[0047]需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较 佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术 方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权 利要求范围中。
【主权项】
1. 一种环保醇酸氨基烘漆，其特征在于，所述烘漆包括如下重量份的成分： 苯乙烯改性醇酸树脂：30~40份，聚乙二醇改性氨基树脂：10~20份，钛酸酯偶联剂：10~ 15份，乙二醇:5~10份，间苯二甲酸：1~5份，季戊四醇：1~5份，pH中和剂:5~10份，流平剂：1~5 份，消泡剂：1~5份，助溶剂：10~20份，乳化剂：1~5份，去离子水:30~40份。2. 根据权利要求1所述的环保醇酸氨基烘漆，其特征在于，所述烘漆包括如下重量份的 成分:苯乙烯改性醇酸树脂:35~40份，聚乙二醇改性氨基树脂：10~15份，钛酸酯偶联剂：12~ 15份，乙二醇:5~8份，间苯二甲酸：1~3份，季戊四醇:2~5份，pH中和剂:7~10份，流平剂：1~4 份，消泡剂:2~5份，助溶剂：15~20份，乳化剂:3~5份，去离子水:35~40份。3. 根据权利要求1所述的环保醇酸氨基烘漆，其特征在于，所述烘漆包括如下重量份的 成分:苯乙烯改性醇酸树脂:35份，聚乙二醇改性氨基树脂：15份，钛酸酯偶联剂：13份，乙二 醇:6份，间苯二甲酸:2份，季戊四醇:4份，pH中和剂:8份，流平剂:2份，消泡剂:3份，助溶剂： 15份，乳化剂:4份，去离子水:35份。4. 根据权利要求1所述的环保醇酸氨基烘漆，其特征在于，所述苯乙烯改性醇酸树脂的 制备方法包括如下步骤:将20~30份豆油酸、10~20份季戊四醇、10~15份邻苯二甲酸酐、1~5 份二甲苯及30~40份酒石酸加入反应釜，通入?；て?，升温至130~140°C，搅拌，保温2~4h 后，依次加入20~30份苯乙烯、1~5份过氧化苯酰胺，保温1~1.5h后，降温至70~75°C，加入20~ 30份的200#溶剂油，得到所述苯乙烯改性醇酸树脂。5. 根据权利要求1所述的环保醇酸氨基烘漆，其特征在于，所述聚乙二醇改性氨基树脂 制备方法包括如下步骤:取20~30重量份脲醛树脂，调节pH值至9~10，加热至65~70°C，加入3 ~6重量份三聚氰胺，保持pH值为9~10，升温至80~90°C，反应1~2小时，加入1~3重量份聚乙二 醇，在80~90°C下，反应3~5小时，在75~80 °C下蒸馏1~3小时，干燥、冷却，得所述聚乙二醇改 性氨基树脂。6. 根据权利要求1所述的环保醇酸氨基烘漆，其特征在于，所述助溶剂选自异丙醇、仲 丁醇、正丙醇、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇丙醚、二丙二醇甲醚、正丁醇、乙二醇甲醚、 丙二醇丁醚、二乙二醇甲醚中的一种。7. 根据权利要求1所述的环保醇酸氨基烘漆，其特征在于，所述乳化剂为乙烯基磺酸 钠、甲基烯丙基磺酸钠或烯丙基羟丙基磺酸钠。8. 根据权利要求1所述的环保醇酸氨基烘漆，其特征在于，所述流平剂为氟改性丙烯酸 流平剂或磷酸酯改性丙烯酸流平剂。9. 根据权利要求1所述的环保醇酸氨基烘漆，其特征在于，所述pH中和剂选自三乙胺、 2_氨基-2-甲基-1-丙醇、三乙醇胺、二乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、氨水中的一种。10. -种根据权利要求1~9中任一项所述的环保醇酸氨基烘漆的制备方法，其特征在 于，包括如下步骤:将所述苯乙烯改性醇酸树脂、聚乙二醇改性氨基树脂及15~20份去离子 水加入搅拌机中，以900~1000r/min的转速搅拌15~20min，加入钛酸酯偶联剂、乙二醇、间苯 二甲酸、季戊四醇、pH中和剂、流平剂、消泡剂、助溶剂、乳化剂及剩余去离子水，将转速提升 至1200~1500r/min，搅拌15~20min，得所述环保醇酸氨基烘漆。
【文档编号】C09D187/00GK106047104SQ201610504315
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】王觉明
【申请人】太仓市金新涂料有限公司