一种用于金属涂料环保水性树脂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于金属涂料环保水性树脂，其原料主要包括如下重量份的组分：环碳酸酯10～15份，聚氨酯丙烯酸酯树脂30～40份，聚甲基丙烯酸甲酯5～8份，苯乙烯15～20份，丙烯酸20～25份，丙烯酸丁酯5～10份，丙烯酸羟乙酯15～20份，二元胺基化合物15～20份，N-甲基二乙醇胺20～30份，氟烷基丙烯酸酯20～25份，聚乙二醇20～25份，过硫酸铵5～10份，过氧化异丙苯15～20份。本发明专利技术产品配方绿色环保，具有很好的保光保色性,基于本发明专利技术产品的漆膜硬度较高,干燥快,耐水耐热性好,可满足船体、集装箱、室外机器等修补漆的要求。

Environment friendly water-based resin for metal coating and preparation method thereof

The present invention provides a method for metal coating water-based resin, its main raw material comprises the following components by weight: 10 to 15 portions of cyclic carbonate, polyurethane acrylate resin 30 ~ 40, 5 ~ 8 copies of polymethyl methacrylate, styrene acrylic acid 15 ~ 20, 20 ~ 25, 5 ~ 10 of butyl acrylate a hydroxyethylacrylate from 15 to 20, two yuan of amine compounds 15 ~ 20, 20 ~ two N- methyl diethanolamine 30, fluoroalkyl acrylate is 20 ~ 25, polyethylene glycol 20 ~ 25, 5 ~ 10 ammonium persulfate, dicumyl peroxide 15 ~ 20. The product formula of green environmental protection, has good gloss and color retention, the film hardness is high, the product of the invention is based on the fast drying, water resistance and good heat resistance, can meet the needs of the hull, container, outdoor machine repair paint requirements.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于金属涂料的水性树脂及该树脂的制备方法，特别是一种船体、集装箱、室外机器外壳用的采用自乳化为主，兼顾交联、反应型为辅的环保水性树脂及其制备方法。
技术介绍
水性树脂是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型树脂体系。与水融合，形成溶液，待水挥发后，形成树脂模材料。水性树脂包括三大类：水溶性高分子、高吸水树脂和水性涂料，是自70年代发展起来的高分子学科新领域。由于其具有一系列独特的无可替代的功能，随着科研生产的不断发展，产品的工业化，现已形成一个独立的行业，属精细化工的范畴。由于水性树脂具有极其广泛的用途，以极高附加值，多年来一直被列为化工行业发展的重点。船体、集装箱、室外机器等外壳用漆是应用于处于外部环境中的金属设备或部件的外表涂层，因事故损伤、外部环境侵蚀或使用多年老化(如涂层开裂、变色、失光、粉化等)，需要针对各种复杂情况进行修补或重新涂装，俗称补漆。具体讲,它与一般工厂的涂装生产线不同，无单一的作业，被涂的车型、形状、颜色都各不相同，多数不能按规定的工序顺序进行作业，而且烘烤温度最高不能超过60摄氏度，否则会破坏塑料等附件，因此，对船体、集装箱、室外机器等外壳用修补漆的性能要求是很高的。此些设备或部件的原漆要求漆膜有较好的光泽、快干、良好的耐水性、耐溶剂性和耐老化性。修补漆除了要达到这些性能以外，还必须能够低温固化，然而现有用于船体、集装箱、室外机器等的修补漆的水性树脂多不能平衡各方面的性能要求，且现有水性树脂多使用了挥发性有机化合物(VOC)作为溶剂,因此对环境造成了严重危害。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足,本专利技术提供了一种用于金属涂料环保水性树脂及其制备方法，解决了现有用于船体、集装箱、室外机器等的修补漆技术中的水性树脂高VOC挥发的缺陷，并提高了其耐汽油、耐高温、耐温变等性能，具有超强的漆膜柔韧性。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于金属涂料环保水性树脂，其原料主要包括如下重量份的组分：环碳酸酯10～15份，聚氨酯丙烯酸酯树脂30～40份，聚甲基丙烯酸甲酯5～8份，苯乙烯15～20份，丙烯酸20～25份，丙烯酸丁酯5～10份，丙烯酸羟乙酯15～20份，二元胺基化合物15～20份，N-甲基二乙醇胺20～30份，氟烷基丙烯酸酯20～25份，聚乙二醇20～25份，过硫酸铵5～10份，过氧化异丙苯15～20份。优选的，所述二元胺基化合物为乙二胺、丁二胺、环己二胺中的一种。优选的，一种用于金属涂料环保水性树脂，其原料主要包括如下重量份的组分：环碳酸酯15份，聚氨酯丙烯酸酯树脂35份，聚甲基丙烯酸甲酯6份，乙二胺20份，丙烯酸20份，丙烯酸丁酯8份，丙烯酸羟乙酯15份，N-甲基二乙醇胺25份，苯乙烯15份，氟烷基丙烯酸酯25份，聚乙二醇22份，过硫酸铵8份，过氧化异丙苯18份。一种上述用于金属涂料环保水性树脂的制备方法，包括按顺序进行的如下步骤：步骤一：将相应量的环碳酸酯、聚氨酯丙烯酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯加入烧瓶中混合均匀，在氮气保护下机械搅拌，同时升温至80℃，搅拌5～10分钟后滴加相应重量份的丙烯酸，关键的，滴加完毕后保温，保温期间将苯乙烯、丙烯酸丁酯及丙烯酸羟乙酯混合在一起并搅拌均匀，保温20分钟后将乙烯、丙烯酸丁酯及丙烯酸羟乙酯的混合体一次性加入，升温至90℃，搅拌状态下继续保温反应4小时；步骤二：降温至40℃，加入相应重量份的二元胺基化合物，继续反应2小时；步骤三：将N-甲基二乙醇胺与去离子水按重量比为1:5的比例混溶，然后在800rpm搅拌速度下加入到步骤二的反应体系中，40℃下继续保温3小时，得到预乳化液A；步骤四：将相应重量份的氟烷基丙烯酸酯加入到预乳化液A中高速分散1小时，升温至80℃，加入相应重量份的聚乙二醇，同时滴加过硫酸铵，滴加完毕后保温半小时，继续滴加过氧化异丙苯，滴加完毕后保温反应1小时，然后冷却，过滤出料，即得所述用于金属涂料环保水性树脂。优选的，所述步骤三中N-甲基二乙醇胺与去离子水的混溶液的加入方式为：先快速一次性加入一半量，另一半采用滴加方式加入。优选的，步骤四中过硫酸铵的滴加速度大于过氧化异丙苯的滴加速度。本专利技术的积极效果：本专利技术与传统金属涂料用的水性树脂相比，不含有异氰酸酯等有害物质，其VOC的挥发量极低，产品配方绿色环保。为制备对环境友好的用于船体、集装箱、室外机器等修补漆的环保水性树脂，本专利技术以环碳酸酯、聚氨酯丙烯酸酯树脂、N-甲基二乙醇胺(N-MDEA)、苯乙烯、二元胺基化合物和丙烯酸羟乙酯、氟烷基丙烯酸酯等为主要原料，集渗透型，转化型，稳定型三者为一体的独特配方和工艺，采取了渗透转化机理为主导，兼顾稳定惰性屏蔽化为辅的配方方案，其卓越的物理性能比传统的水性树脂有了很大提高。本专利技术制备的水性树脂具有很好的保光保色性,基于本专利技术所述水性树脂的漆膜硬度较高,干燥快,耐水耐热性好,可满足船体、集装箱、室外机器等表面涂装的要求。具体实施方式下面对本专利技术的优选实施例进行详细说明。实施例1本专利技术优选实施例1提供一种用于金属涂料环保水性树脂，其原料主要包括如下重量份的组分：环碳酸酯10份，聚氨酯丙烯酸酯树脂30份，聚甲基丙烯酸甲酯5份，苯乙烯15份，丙烯酸20份，丙烯酸丁酯5份，丙烯酸羟乙酯15份，二元胺基化合物15份，N-甲基二乙醇胺20份，氟烷基丙烯酸酯20份，聚乙二醇20份，过硫酸铵5份，过氧化异丙苯15份。所述二元胺基化合物为乙二胺、丁二胺、环己二胺中的一种。上述用于金属涂料环保水性树脂的制备方法，包括按顺序进行的如下步骤：步骤一：将相应量的环碳酸酯、聚氨酯丙烯酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯加入烧瓶中混合均匀，在氮气保护下机械搅拌，同时升温至80℃，搅拌5～10分钟后滴加相应重量份的丙烯酸，关键的，滴加完毕后保温，保温期间将苯乙烯、丙烯酸丁酯及丙烯酸羟乙酯混合在一起并搅拌均匀，保温20分钟后将乙烯、丙烯酸丁酯及丙烯酸羟乙酯的混合体一次性加入，升温至90℃，搅拌状态下继续保温反应4小时；步骤二：降温至40℃，加入相应重量份的二元胺基化合物，继续反应2小时；步骤三：将N-甲基二乙醇胺与去离子水按重量比为1:5的比例混溶，然后在800rpm搅拌速度下加入到步骤二的反应体系中，40℃下继续保温3小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于金属涂料环保水性树脂，其特征在于：其原料主要包括如下重量份的组分：环碳酸酯10～15份，聚氨酯丙烯酸酯树脂30～40份，聚甲基丙烯酸甲酯5～8份，苯乙烯15～20份，丙烯酸20～25份，丙烯酸丁酯5～10份，丙烯酸羟乙酯15～20份，二元胺基化合物15～20份，N‑甲基二乙醇胺20～30份，氟烷基丙烯酸酯20～25份，聚乙二醇20～25份，过硫酸铵5～10份，过氧化异丙苯15～20份。

【技术特征摘要】
1.一种用于金属涂料环保水性树脂，其特征在于：其原料主要
包括如下重量份的组分：
环碳酸酯10～15份，聚氨酯丙烯酸酯树脂30～40份，聚甲基丙烯
酸甲酯5～8份，苯乙烯15～20份，丙烯酸20～25份，丙烯酸丁酯5～10
份，丙烯酸羟乙酯15～20份，二元胺基化合物15～20份，N-甲基二乙
醇胺20～30份，氟烷基丙烯酸酯20～25份，聚乙二醇20～25份，过硫
酸铵5～10份，过氧化异丙苯15～20份。
2.根据权利要求1所述的一种用于金属涂料环保水性树脂，其
特征在于：所述二元胺基化合物为乙二胺、丁二胺、环己二胺中的一
种。
3.根据权利要求1所述的一种用于金属涂料环保水性树脂，其
特征在于：其原料主要包括如下重量份的组分：
环碳酸酯15份，聚氨酯丙烯酸酯树脂35份，聚甲基丙烯酸甲酯
6份，乙二胺20份，丙烯酸20份，丙烯酸丁酯8份，丙烯酸羟乙酯
15份，N-甲基二乙醇胺25份，苯乙烯15份，氟烷基丙烯酸酯25份，
聚乙二醇22份，过硫酸铵8份，过氧化异丙苯18份。
4.一种权利要求1所述的用于金属涂料环保水性树脂的制备方
法，其特征在于：包括按顺序进行的如下步骤：
步骤一：将相应量的环碳酸酯、聚氨酯丙烯酸酯树脂、聚甲基丙
烯酸甲酯加入烧瓶中混合均匀，在氮气保护下机械搅拌，同时升温至

【专利技术属性】
技术研发人员：王景泉，
申请(专利权)人：王景泉，
类型：发明
国别省市：江苏;32