超耐候性水性涂料、水性蓖麻油改性醇酸树脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了超耐候性水性涂料、水性蓖麻油改性醇酸树脂及其制备方法。超耐候性水性涂料由水性蓖麻油改性醇酸树脂和水性羟基丙烯酸树脂组成；其中，水性蓖麻油改性醇酸树脂由蓖麻油、三羟甲基丙烷、六氢苯酐、丙二醇丁醚、二甲苯、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、氨水和水组成。超耐候性水性涂料的制备方法为将的制备的水性蓖麻油改性醇酸树脂和的水性丙烯酸树脂混合均匀；水性蓖麻油改性醇酸树脂的制备方法为：混合原料、加温，然后中和。利用本发明专利技术的涂料，能制备双组分水性聚氨酯漆和单组分水性烤漆，能将颜料分散到10微米以下、并且贮存稳定。其制成的涂膜性能优异。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涂料，尤其是超耐候性水性涂料、水性蓖麻油改性醇酸树脂及其制备方法。
技术介绍
卡车、运输车、农用车、货车车箱、机械设备、五金构件等金属表面的涂装所采用的涂料主要以溶剂型涂料为主。溶剂型涂料不仅对环境造成严重污染，而且生产不安全，对员工健康也有一定的伤害。所以以上工件的涂装势必需要水性化。在中国专利申请号为201410534850.X的专利文献中公开了一种水性高性能有色亮光涂料用树脂组合物及其制备方法，在该文献中公开了水性蓖麻油改性醇酸树脂，该专利技术中的水性蓖麻油改性醇酸树脂中不含有六氢苯酐，在耐候性方面相对差一点。申请人在2013年12月19日提出过水性汽车烤漆及其制备方法和使用方法的专利申请，在该专利申请中记载了将水性蓖麻油改性醇酸树脂和水性丙烯酸树脂混合使用的技术方案，但该技术方案的耐候性有待提高。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是提供一种超耐候性水性涂料，利用本专利技术的涂料，能制备双组分水性聚氨酯漆和单组分水性烤漆，能将颜料分散到10微米以下、并且贮存稳定。其制成的涂膜性能优异，附着力为0级、柔韧性为1mm、超耐候性，丰满度高、色泽鲜艳，具有优异的保护性能和装饰性能。本专利技术的第二目的是提供一种超耐候性水性涂料的制备方法，利用本该方法制备的涂料，能制备双组分水性聚氨酯漆和单组分水性烤漆，能将颜料分散到10微米以下、并且贮存稳定。其制成的涂膜性能优异，附着力为0级、柔韧性为1mm、超耐候性，丰满度高、色泽鲜艳，具有优异的保护性能和装饰性能。本专利技术的第三目的是提供一种水性蓖麻油改性醇酸树脂，该树脂与水性羟基丙烯酸树脂混合，能制备制备双组分水性聚氨酯漆和单组分水性烤漆，能将颜料分散到10微米以下、并且贮存稳定。其制成的涂膜性能优异，附着力为0级、柔韧性为1mm、超耐候性，丰满度高、色泽鲜艳，具有优异的保护性能和装饰性能。本专利技术的第四目的是提供一种水性蓖麻油改性醇酸树脂的制备方法，利用该方法制备得到的水性蓖麻油改性醇酸树脂与水性羟基丙烯酸树脂混合，能制备制备双组分水性聚氨酯漆和单组分水性烤漆，能将颜料分散到10微米以下、并且贮存稳定。其制成的涂膜性能优异，附着力为0级、柔韧性为1mm、超耐候性，丰满度高、色泽鲜艳，具有优异的保护性能和装饰性能。为达到上述第一目的，超耐候性水性涂料由20%-50%的水性蓖麻油改性醇酸树脂和50%-80%的水性羟基丙烯酸树脂组成；其中，水性蓖麻油改性醇酸树脂由以下原料组成：蓖麻油18%-30%三羟甲基丙烷10%-20%六氢苯酐15%-28%丙二醇丁醚10%-22%二甲苯2%-6%过氧化苯甲酰0.2%-1.7%过氧化苯甲酸叔丁酯0.1%-1%氨水0.5%-2.5%水20%-40%以上百分比均为重量百分比；水性羟基丙烯酸树脂的固体含量为44+2%，羟基含量为3.9+0.3%，pH值为6.5~7.5。为达到上述第二目的，超耐候性水性涂料的制备方法，包括：先制备水性蓖麻油改性醇酸树脂，然后将20%-50%的水性蓖麻油改性醇酸树脂和50%-80%的水性丙烯酸树脂混合均匀；水性羟基丙烯酸树脂的固体含量为44+2%，羟基含量为3.9+0.3%，pH值为6.5~7.5；其中，水性蓖麻油改性醇酸树脂的制备方法为：将反应釜清洗干净，按顺序在反应釜中投入18%-30%的蓖麻油、10%-20%的三羟甲基丙烷和15%-28%的六氢苯酐，用2%-6%的二甲苯冲洗管道，将反应釜中的溶液逐渐升温至200~210℃保温1.5-2.5h，然后在210~220℃保温1.2-2h直至酸价在27~32mgKOH/g，降温至135-145℃，加入10%-22%的丙二醇丁醚、0.2%-1.7%的过氧化苯甲酰和0.1%-1%的过氧化苯甲酸叔丁酯搅拌均匀，然后降至常温后过滤出料；最后加入0.5%-2.5%的氨水和20%-40%的水中和，将pH值调整到8.5~9.5；以上百分比均为重量百分比。为达到上述第三目的，一种水性蓖麻油改性醇酸树脂由以下原料组成：蓖麻油18%-30%三羟甲基丙烷10%-20%六氢苯酐15%-28%丙二醇丁醚10%-22%二甲苯2%-6%过氧化苯甲酰0.2%-1.7%过氧化苯甲酸叔丁酯0.1%-1%氨水0.5%-2.5%水20%-40%以上百分比均为重量百分比。为达到上述第四目的，水性蓖麻油改性醇酸树脂的制备方法，包括将反应釜清洗干净，按顺序在反应釜中投入18%-30%的蓖麻油、10%-20%的三羟甲基丙烷和15%-28%的六氢苯酐，用2%-6%的二甲苯冲洗管道，将反应釜中的溶液逐渐升温至200~210℃保温1.5-2.5h，然后在210~220℃保温1.2-2h直至酸价在27~32mgKOH/g，降温至135-145℃，加入10%-22%的丙二醇丁醚、0.2%-1.7%的过氧化苯甲酰和0.1%-1%的过氧化苯甲酸叔丁酯搅拌均匀，然后降至常温后过滤出料；最后加入0.5%-2.5%的氨水和20%-40%的水中和，将pH值调整到8.5~9.5；以上百分比均为重量百分比。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术中的水性蓖麻油改性醇酸树脂是由六氢苯酐合成的，由于六氢苯酐不含苯环，其结构式为：，六氢苯酐与醇反应生成不含苯环的环已基二甲酸酯，其结构式为：其反应式为：因此，其最终合成的醇酸树脂不含苯环结构。因此，用其做成的涂料具有超耐候性—耐人工气候加速试验达到(3000h)/2级。正是因为苯环的主要化学特性是环平面上下的π键电子容易受到亲电试剂的进攻，所以通常易发生环上的取代反应，且在受热和光照的情况下取代反应就更容易发生。一般的醇酸树脂采用的是苯酐，其结构式为：与醇反应生成邻苯二甲酸酯，其结构式为：其反应式为：其最终合成的醇酸树脂均含有苯环。故用其做成的涂料耐候性不是很好，在光照和温度高的条件下易变黄、失光，其耐人工气候加速试验最多为(1000h)/2级。（2）本专利技术中的水性蓖麻油改性醇酸树脂是由蓖麻油改性，故其对颜料具有优异润湿性能，可以做为如金红石钛白粉、碳黑、酞菁兰、酞菁绿、群青、进口钼铬橙、进口铬黄、有机颜料F5RK、HR、PRL、HG等等颜料的载体，用来制作水性色浆，能将颜料分散成粒径小于10微米的色浆，且贮存稳定不返粗。用其制成的水性色浆成本比较低，具有很强的竞争力。同时，由于水性蓖麻油改性醇酸树脂的润湿性很强，水性染料能完全溶解于其中，不易析出，颜色比较均匀，具有高着色率、高色牢度、高重现性等特点。其涂膜不易发生褪色，发花等弊病。（3）本专利技术中的水性蓖麻油改性醇酸树脂能与市面上的水性羟基丙烯酸树脂搭配使用，大大扩大了本专利技术的水性蓖麻油改性醇酸树脂的使用宽容性，以及在市场上的占有率，为公司创造很大的利润。这两种树脂搭配使用，既能发挥本专利技术的水性蓖麻油改性醇酸树脂保光保色的超耐候性、对颜料超强的润湿性、漆膜丰满度高、光泽高等优势，也能发挥水性羟基丙烯酸树脂固有的耐化学品性优、硬度高等特性。这两种树脂的强强联合，用其所制备的水性烤漆和水性双组分聚氨酯漆贮存稳定性好，不会沉淀返粗。且其制成的涂膜不但流平性好，丰满度佳，而且具有超强的耐候性（耐人工气候加速试验达到(3000h)/2级），光泽度高，鲜映性好，不需要罩光就能满足许多涂装的光泽要求，从而减少了一道工艺，为客户节约了时间和人力物力，本文档来自技高网...

【技术保护点】
超耐候性水性涂料，其特征在于：由20%‑50%的水性蓖麻油改性醇酸树脂和50%‑80%的水性羟基丙烯酸树脂组成；其中，水性蓖麻油改性醇酸树脂由以下原料组成：蓖麻油                 18%‑30%三羟甲基丙烷           10%‑20%六氢苯酐               15%‑28%丙二醇丁醚             10%‑22% 二甲苯                2%‑6% 过氧化苯甲酰          0.2%‑1.7%过氧化苯甲酸叔丁酯     0.1%‑1%氨水                   0.5%‑2.5%水                     20%‑40%以上百分比均为重量百分比；水性羟基丙烯酸树脂的固体含量为44+2%， 羟基含量为3.9+0.3%，pH值为6.5~7.5。

【技术特征摘要】
1.超耐候性水性涂料，其特征在于：由20%-50%的水性蓖麻油改性醇酸树脂和50%-80%的水性羟基丙烯酸树脂组成；其中，水性蓖麻油改性醇酸树脂由以下原料组成：蓖麻油18%-30%三羟甲基丙烷10%-20%六氢苯酐15%-28%丙二醇丁醚10%-22%二甲苯2%-6%过氧化苯甲酰0.2%-1.7%过氧化苯甲酸叔丁酯0.1%-1%氨水0.5%-2.5%水20%-40%以上百分比均为重量百分比；水性羟基丙烯酸树脂的固体含量为44+2%，羟基含量为3.9+0.3%，pH值为6.5~7.5。2.根据权利要求1所述的耐候性水性涂料，其特征在于：水性蓖麻油改性醇酸树脂的重量百分比为：蓖麻油20%-25.8%三羟甲基丙烷12%-16%六氢苯酐16%-17%丙二醇丁醚12%-13%二甲苯2.5%-3%过氧化苯甲酰0.3%-1.5%过氧化苯甲酸叔丁酯0.1%-0.5%氨水1%-1.5%水25%-34.2%。3.一种超耐候性水性涂料的制备方法，其特征在于：先制备水性蓖麻油改性醇酸树脂，然后将20%-50%的水性蓖麻油改性醇酸树脂和50%-80%的水性丙烯酸树脂混合均匀；水性羟基丙烯酸树脂的固体含量为44+2%，羟基含量为3.9+0.3%，pH值为6.5~7.5；其中，水性蓖麻油改性醇酸树脂的制备方法为：将反应釜清洗干净，按顺序在反应釜中投入18%-30%的蓖麻油、10%-20%的三羟甲基丙烷和15%-28%的六氢苯酐，用2%-6%的二甲苯冲洗管道，将反应釜中的溶液逐渐升温至200~210℃保温1.5-2.5h，然后在210~220℃保温1.2-2h直至酸价在27~32mgKOH/g，降温至135-145℃，加入10%-22%的丙二醇丁醚、0.2%-1.7%的过氧化苯甲酰和0.1%-1%的过氧化苯甲酸叔丁酯搅拌均匀，然后降至常温后过滤出料；最后加入0.5%-2.5%的氨水和20%-40%的水中和，将pH值调整到8.5~9.5；以上百分比均为重量百分比。4.根据权利要求3所述的超耐候性水性涂料的制备方法，其特征在于：水性蓖麻油改性醇酸树脂的重量百分比为：蓖麻油2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李会宁，陈仕箐，
申请(专利权)人：肇庆千江高新材料科技股份公司，
类型：发明
国别省市：广东;44