一种粉末涂料流平剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种粉末涂料流平剂及其制备方法，由5‑40wt％的植物油、40‑95wt％的丙烯酸烷基酯单体、0‑20wt％的甲基丙烯酸烷基酯单体采用常规的滴加聚合方式共聚而成，所述植物油为大豆油、棕榈油、菜籽油、蓖麻油中的任意一种或一种以上的混合物，所述丙烯酸烷基酯单体包括具有2‑22个碳原子的直链、支链或环状脂肪族一元醇酯，甲基丙烯酸酯单体包括具有1‑12个碳原子的直链、支链或环状脂肪族一元醇酯。本发明专利技术的产品具有绿色环保、成本低廉、憎水性强、流平性好、耐热、耐酸碱、防水性能好等优点，而且制备方法简单，可以应用于粉末涂料或溶剂型涂料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工原料制造
，具体涉及一种粉末涂料流平剂及其制备方法和应用。
技术介绍
油漆涂料表面通常是不完全光滑的，或多或少都具有纹理的表现，这被称作波纹或者橘皮结构。对于粉末涂料来说，由于没有溶剂，在涂膜固化过程中，更容易在局部地方形成表面张力梯度，低表面张力处的物质向高表面张力处流动，固化后形成橘皮现象，甚至缩孔。众所周知，涂料的主要功能是装饰及保护，如果涂膜不平整并出现不规则的缩孔或缺陷，不仅起不到装饰效果，而且也会降低或损坏其保护功能。克服这些弊病的有效方法就是添加流平剂。流平剂是粉末涂料的强制性助剂，流平剂的作用原理为：其本身表面张力较低，且与涂料树脂的兼容性有限，可以在短时间内迁移到涂层表面形成单分子层，在漆膜的表面形成一层分子膜，通过降低涂膜的表面张力，使漆膜表面张力均一化，来消除涂膜的表面缺陷，促使粉末涂料在高温成膜过程中形成一个尽量平整、光滑、均匀的涂膜。粉末涂料使用的流平剂主要包括聚丙烯酸酯类、有机硅类、氟碳改性丙烯酸酯类等。聚丙烯酸脂类流平剂为最常用的粉末涂料流平剂，CN1114666C、US5047259、US5397844等公开了各种聚丙烯酸酯类流平剂的配方和制备方法，其性质稳定不易水解，具有优异的光稳定性及抗老化性，而且不挥发，可改善涂膜的柔韧性与耐冲击性，不影响重涂，但丙烯酸酯类流平剂流平速度较慢。有机硅类流平剂为改性的聚二甲基硅氧烷，公开号CN105131175A、CN105315757A、CN101180333B、CN102786626B提供了各种聚硅氧烷类流平剂的制备方法，有机硅流平剂表面张力小，与涂料体系相容性差，可以快速的迁移到涂膜表面，因此具有良好的快速流平效果，但有机硅类流平剂制备方法复杂，价格昂贵。氟碳改性的丙烯酸酯(如US6583223，CN101448865B，CN101952379B)，表面张力比聚丙烯酸酯流平剂小，流平速度快于未改性的聚
丙烯酸酯流平剂，但同样价格太高。因此，有必要研制出一种具有良好的快速流平效果、同时又制备简单、成本低廉的粉末涂料流平剂以满足市场需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种粉末涂料流平剂及其制备方法，采用植物油单体和丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯类共聚而成，具有绿色环保、成本低廉、憎水性强、流平性好、耐热、耐酸碱、防水性能好、制备方法简单等优点。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种粉末涂料流平剂，由5-40wt％的植物油、40-95wt％的丙烯酸烷基酯单体、0-20wt％的甲基丙烯酸烷基酯单体共聚而成。根据以上方案，所述植物油为大豆油、棕榈油、菜籽油、蓖麻油中的任意一种或一种以上的混合物。根据以上方案，所述丙烯酸烷基酯单体包括具有2-22个碳原子的直链、支链或环状脂肪族一元醇酯，甲基丙烯酸酯单体包括具有1-12个碳原子的直链、支链或环状脂肪族一元醇酯。根据以上方案，所述丙烯酸烷基酯单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯中的任意一种或一种以上的混合物；所述甲基丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异辛酯中的任意一种或一种以上的混合物。根据以上方案，所述共聚为常规的滴加溶液聚合方式：将有机过氧化物或偶氮类自由基引发剂添加到原料混合物中，通过搅拌使引发剂完全溶解，然后滴加至溶剂中，进行聚合反应，聚合完毕后真空脱除溶剂，即可得到液态产品。根据以上方案，所述有机过氧化物或偶氮类自由基引发剂的添加量为：每100质量份原料中添加0.5-5.0质量份，所述溶剂为甲苯、二甲苯或两者的混合物，所述聚合反应的温度为105-150℃。根据以上方案，所述有机过氧化物或偶氮类自由基引发剂为过氧化二苯甲酰(BPO)或偶氮二异丁腈(AIBN)。根据以上方案，通过添加白炭黑、硫酸钡等无机载体或树脂等粉末涂料常
用原料进行吸附分散，成为固体粉末，用于粉末涂料；或采用有机溶剂稀释，直接用于溶剂型涂料。根据以上方案，所述用于粉末涂料时，添加量为粉末涂料总质量的0.1wt％-3.0wt％。根据以上方案，所述用于粉末涂料时，添加量为粉末涂料总质量的0.3wt％-1.5wt％。高不饱和度植物油是最古老的油漆，直接采用桐油或者漆树汁加桐油作为油漆使用。由于分子中具有较长的碳链，因此具有良好的流平性能和柔韧性，具有干燥快、比重轻、光泽度好、附着力强、耐热、耐酸、耐碱、防腐等特性，大量用作建筑、木材的防水、防腐，并可制作油布、油纸等。植物油主要成分是不饱和甘油三酸酯，也就是有三条链，每条链上有一到三个不饱和双键。虽然植物油中隔离的不饱和双键活性较低，但在自由基引发的条件下，能够部分发生聚合和交联。鉴于石化产品价格越来越高，且污染环境，以纯天然植物油生产各种化工产品将会越来越多。植物油中脂肪酸长碳链极性比小分子的丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯低，憎水性强，在流平剂中引入植物油成分，将进一步降低流平剂的极性，从而在流平剂成膜后具有更低的表面张力。植物油中的脂肪酸长链比较柔软，将会为涂膜提供更好的柔韧性。本专利技术的有益效果是：1)本专利技术以一定比例的植物油取代丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯合成流平剂，具有价格低廉，产品更为绿色环保；2)本专利技术产品中所含的植物油单体中脂肪酸长碳链极性比小分子的丙烯酸酯低，憎水性强，共聚物将具有更强的疏水性，成膜后具有更低的表面张力，从而具有更快的流平速度和流平效果；3)本专利技术产产品中所含的植物油单体中脂肪酸长碳链比较柔软，作为流平剂使用后获得的涂膜，能够提供更好的柔韧性和抗冲击性；4)本专利技术产品具有一定支化度的结构，植物油中含有三条脂肪酸长碳链，每条链上有一到三个不饱和双键，植物油中的多个不饱和双键与丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯共聚后的共聚物，与纯的聚丙烯酸酯相比，为支化结构，可以避免
直链结构因形成结晶状态导致的各向异性，从而使涂膜具有更好的流平性能；5)本专利技术产品具有良好的耐热、耐酸、耐碱、防腐等特性，与传统的聚丙烯酸酯流平剂相比，具有更好的防水性能；6)本专利技术的制备方法简单、成本低廉。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的技术方案进行说明。实施例1：本专利技术提供一种粉末涂料流平剂及其制备方法：在带有搅拌、温度计和回流装置的2000ml四颈烧瓶中加入400g二甲苯；将360g丙烯酸丁酯，40g大豆油，10.2gBPO引发剂混合，使BPO完全溶解，装入滴液漏斗；将二甲苯加热至105℃，开始滴加，控制反应温度为105-110℃，1.5h滴加完毕，继续保温1.5h；真空脱除溶剂，得到淡黄色透明液体，样品编号1#。实施例2：本专利技术提供一种粉末涂料流平剂及其制备方法：在带有搅拌、温度计和回流装置的2000ml四颈烧瓶中加入400g二甲苯；将340g丙烯酸丁酯，60g大豆油，9.2g BPO引发剂混合，使BPO完全溶解，装入滴液漏斗；将二甲苯加热至105℃，开始滴加，控制反应温度为105-110℃，1.5h滴加完毕，保温1.5h；真空脱除溶剂，得到淡黄色透明液体，样品编号2#。实施例3：本专利技术提供一种粉末涂料流平剂及其制备方法：在带有搅拌、温度计和回流装置的2000ml四颈烧瓶中加入400g二甲苯；将300g丙烯酸丁酯，100g大豆油，9.2g BPO引发剂混合，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉末涂料流平剂，其特征在于，由5‑40wt％的植物油、40‑95wt％的丙烯酸烷基酯单体、0‑20wt％的甲基丙烯酸烷基酯单体共聚而成。

【技术特征摘要】
1.一种粉末涂料流平剂，其特征在于，由5-40wt％的植物油、40-95wt％的丙烯酸烷基酯单体、0-20wt％的甲基丙烯酸烷基酯单体共聚而成。2.根据权利要求1所述的粉末涂料流平剂，其特征在于，所述植物油为大豆油、棕榈油、菜籽油、蓖麻油中的任意一种或一种以上的混合物。3.根据权利要求1所述的粉末涂料流平剂，其特征在于，所述丙烯酸烷基酯单体包括具有2-22个碳原子的直链、支链或环状脂肪族一元醇酯，甲基丙烯酸酯单体包括具有1-12个碳原子的直链、支链或环状脂肪族一元醇酯。4.根据权利要求1所述的粉末涂料流平剂，其特征在于，所述丙烯酸烷基酯单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯中的任意一种或一种以上的混合物；所述甲基丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异辛酯中的任意一种或一种以上的混合物。5.根据权利要求1所述的粉末涂料流平剂，其特征在于，所述共聚为常规的滴加溶液聚合方式：将有机过氧化物或偶氮类自由基引发剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：于家波，黄培吉，蒋强生，
申请(专利权)人：宁波南海化学有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33