专利名称：一种水性漆用树脂及其制备方法
技术领域：
本发明属于油漆化工领域，具体涉及一种丙烯酸类水性漆用树脂及其制备方法。
背景技术：
在传统的物品表面装饰行业里，通常是利用溶剂型油漆喷、涂或刷于物品上进行表面修饰处理的。溶剂型油漆能满足饰物的各种装饰要求，且加工成本较低，应用相当广泛。然而，由于溶剂型油漆如高聚酯漆、硝基漆等，均需要和固化剂及稀释剂(天那水、香蕉水等)配合方能使用，且成分中存在苯、酮、酯等有机溶剂，在稀释使用及漆膜干燥过程中会散发大量的有毒有害气体，既严重威胁人们的身体健康，又对环境造成极大的污染，且易燃易爆，不利于储藏和运输，目前，已有相关的法律法规和行业标准规范这一类溶剂型油漆的生产和使用。
现今，市场上出现各类乳液水性涂料以替代溶剂型油漆，在一定程度上弥补了溶剂型油漆的上述缺陷，但这些乳液水性涂料应用到玻璃、铝合金、镀锌板等材料上时则受到了限制，难以在上述材料的表面常温固化形成晶莹通透的漆膜，且光泽、硬度、附着力、耐候性等方面也难以达到溶剂型油漆的质量性能。所以，目前的乳液水性涂料在饰物全方位的表面涂装普及使用上受到了一定的限制。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提供一种丙烯酸类水性漆用树脂，利用该水性漆用树脂制成的常温固化或热固化水性水晶漆，可有效解决现有技术的不足之处。
本发明的另一目的时提供上述丙烯酸类水性漆用树脂的制备方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下一种水性漆用树脂，其特征是由重量份为3～8％的甲基丙烯酸、10～15％苯乙烯、5～10％的甲基丙烯酸甲脂、15～20％的丙烯酸丁脂、5～10％的丙烯酸羟丙脂、40～55％的丁醇、0.5～1.5％的有机硅烷、1～3％的氟碳活性剂和0.1～1％的引发剂组成。本发明主要运用各种丙烯酸单体的成膜机理，并利用有机硅烷偶联剂和氟碳活性剂进行反应聚合改性。
进一步，本发明所述的水性漆用树脂，由重量份为5％的甲基丙烯酸、11％苯乙烯、9％的甲基丙烯酸甲脂、19％的丙烯酸丁脂、9％的丙烯酸羟丙脂、43％的丁醇、1％的有机硅烷、2％的氟碳活性剂和1％的引发剂组成。
上述引发剂选自过氧化苯甲酰。
上述水性漆用树脂的制备方法如下A、将配方量的甲基丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲脂、丙烯酸丁脂、丙烯酸羟丙脂和引发剂充分混合后储存到高位槽中；B、将配方量的有机硅烷和氟碳活性剂混合后储存到另一高位槽中；C、在装有冷凝器的反应釜中加入配方量的丁醇，并升温到115℃左右；D、反应釜出现回流水后，往其中滴加丙烯酸混合液进行加热反应，温度维持在115℃左右；待丙烯酸混合液滴加至剩余三分之一左右时，往反应釜同时滴加氟硅混合液，整个滴加过程控制在3个小时左右；E、恒温保温2小时左右，温度维持在100～105℃；
F、升温至115℃回流1小时左右，再保温1.5小时左右，温度维持在100～105℃；G、降温至60℃左右，出料过滤，包装。
利用本发明可制成新一代环保氟碳改性丙烯酸水性水晶漆，其性能可与溶剂型油漆相媲美，更超越溶剂型油漆的部分性能指标，晶莹通透，硬度、附着力等指标均优于部分乳液类型的水性涂料产品，且施工方便，可广泛应用到玻璃、金属、铝合金、镀锌板、塑料泡沫、木质制品、陶瓷、混凝土和家具工艺品等材料的表面涂装工程。
具体实施例方式
一、制备水性漆用树脂将重量份为5％的甲基丙烯酸、11％苯乙烯、9％的甲基丙烯酸甲脂、19％的丙烯酸丁脂、9％的丙烯酸羟丙脂和1％的过氧化苯甲酰充分混合后打入高位槽中备用，另将重量份为1％的有机硅烷和2％的氟碳活性剂混合后打入另一高位槽中，在装有冷凝器的反应釜中加入重量份为43％的丁醇，通电升温至115℃左右，在有回流水的情况下，开始滴加丙烯酸混合液进行加热反应，温度维持在115℃左右；待丙烯酸液滴加到剩余三分之一时，同时滴加硅氟混合液参与聚合反应，整个滴加过程维持在3小时左右。滴加完毕后，恒温保温2小时，温度维持在100～105℃；升温至115℃回流1小时左右，再保温1.5小时左右，温度维持在100～105℃，反应聚合完毕。降温至60℃左右，出料过滤，包装备用。
本发明所述的水性漆用树脂，运用各种丙烯酸单体的成膜机理，利用有机硅烷偶联剂和氟碳活性剂进行反应聚合而成。本树脂用二甲基乙醇胺中和PH值到7.5～8，加水稀释成晶莹通透的水性树脂。由于硅烷偶联剂遇水分解成硅烷醇，部分缩合后形成聚合物状态，能在无机材料的表面进行氢的结合性吸附，随后通过对无机材料进行干燥处理，发生脱水缩合反应，形成坚固的化学键；而加入的氟碳表面活性剂，含有异氰酸酯类反应基团，能与体系反应并完全固化，具有长效性；若再加入有机胺催化剂，可进一步加强自交联固化作用，使树脂膜在饰物表面干性快，透气性好、附着力强、硬度高、防水防潮性好、同时使保光保色等耐候性能得到明显的提高。
二、水性透明漆(常温固化水性水晶漆)的制备将重量份为73％的上述水性树脂、10％的去离子水、6％的乙二醇单丁醚、5％的异丙醇、0.3％的AMP-95(2-氨基-2-甲基丙醇，)、4％的氨水、0.2％的消泡剂、0.4％的有机硅烷偶联剂、0.2％的有机胺催化剂、0.4％的氟碳表面活性剂、0.3％的流平剂和0.2％的气味遮蔽剂在高速分散机中高速搅拌溶解透彻，高速分散30分钟，过滤包装。
三、水性实色漆(常温固化水性磁漆)的制备将重量份为10％的水性颜料放入63％的上述水性树脂中经高速分散机高速分散后用砂磨机研磨到合格的细度(≤20μm)，加入10％的去离子水、6％的乙二醇单丁醚、5％的异丙醇、0.3％的AMP-95(2-氨基-2-甲基丙醇，)、4％的氨水、0.3％的消泡剂、0.5％的有机硅烷偶联剂、0.2％的有机胺催化剂、0.4％的氟碳表面活性剂、0.3％的流平剂和0.2％的气味遮蔽剂在高速分散机中高速搅拌溶解透彻，高速分散30分钟，过滤包装。
上述水性透明漆与硝基木器清漆、及水性实色漆与苯-丙有光外墙涂料的技术指标对比如下
权利要求
1.一种水性漆用树脂，其特征是由重量份为3～8％的甲基丙烯酸、10～15％苯乙烯、5～10％的甲基丙烯酸甲脂、15～20％的丙烯酸丁脂、5～10％的丙烯酸羟丙脂、40～55％的丁醇、0.5～1.5％的有机硅烷、1～3％的氟碳活性剂和0.1～1％的引发剂组成。
2.根据权利要求1所述的一种水性漆用树脂，其特征是由重量份为5％的甲基丙烯酸、11％苯乙烯、9％的甲基丙烯酸甲脂、19％的丙烯酸丁脂、9％的丙烯酸羟丙脂、43％的丁醇、1％的有机硅烷、2％的氟碳活性剂和1％的引发剂组成。
3.根据权利要求1所述的一种水性漆用树脂，其特征是所述引发剂选自过氧化苯甲酰。
4.一种如权利要求1至3所述水性漆用树脂的制备方法，其特征是A、将配方量的甲基丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲脂、丙烯酸丁脂、丙烯酸羟丙脂和引发剂充分混合后储存到高位槽中；B、将配方量的有机硅烷和氟碳活性剂混合后储存到另一高位槽中；C、在装有冷凝器的反应釜中加入配方量的丁醇，并升温到115℃左右；D、反应釜出现回流水后，往其中滴加丙烯酸混合液进行加热反应，温度维持在115℃左右；待丙烯酸混合液滴加至剩余三分之一左右时，往反应釜同时滴加氟硅混合液，整个滴加过程控制在3个小时左右；E、恒温保温2小时左右，温度维持在100～105℃；F、升温至115℃回流1小时左右，再保温1.5小时左右，温度维持在100～105℃；G、降温至60℃左右，出料过滤，包装。
全文摘要
本发明属于油漆化工领域，公开了一种丙烯酸类水性漆用树脂。其由重量份为3～8％的甲基丙烯酸、10～15％苯乙烯、5～10％的甲基丙烯酸甲脂、15～20％的丙烯酸丁脂、5～10％的丙烯酸羟丙脂、40～55％的丁醇、0.5～1.5％的有机硅烷、1～3％的氟碳活性剂和0.1～1％的引发剂组成。还公开了其制备方法。利用本发明可制成新一代环保氟碳改性丙烯酸水性水晶漆，其性能可与溶剂型油漆相媲美，更超越溶剂型油漆的部分性能指标，晶莹通透，硬度、附着力等指标均优于部分乳液类型的水性涂料产品，且施工方便，可广泛应用到玻璃、金属、铝合金、镀锌板、塑料泡沫、木质制品、陶瓷、混凝土和家具工艺品等材料的表面涂装工程。
文档编号C09D133/08GK101033280SQ200610034120
公开日2007年9月12日 申请日期2006年3月7日 优先权日2006年3月7日
发明者黄景华 申请人:黄景华