一种水性快干低VOC醇酸涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水性快干低VOC醇酸涂料及其制备方法，其中，水性快干低VOC醇酸涂料，由以下重量份数的原料制备而成：50

【技术实现步骤摘要】
一种水性快干低VOC醇酸涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料领域，尤其是涉及一种水性快干低VOC醇酸涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]醇酸树脂自1927年开发以来，得到了迅速的发展，由于施工性能突出，有一定的装饰与防护性能，如今醇酸树脂涂料已成为应用极为广泛的一种涂料。但是传统醇酸树脂涂料为溶剂型涂料，大量使用有机溶剂，最终挥发进入大气，不仅是对资源的极大浪费，同时对环境和人体造成不同程度的危害。近年来随着全世界环保热潮的兴起，各种环保法相继出台，水性低VOC醇酸涂料替代溶剂型醇酸涂料势在必行。
[0003]我国现有的水性涂料多为乳液型涂料，是在树脂生产中引入各种乳化剂，从而形成水包油型分子结构，如CN106366881A公开的一种水性快干低VOC醇酸涂料的制备方法，即是利用高分子量乳化剂溶液、非离子乳化剂和阴离子乳化剂对醇酸树脂进行乳化得到醇酸乳液，再利用去离子水等进行分散制备得到水性醇酸涂料。然而，该方法生产的水性涂料由于乳化剂的引入影响漆膜的致密性，大大降低了涂料的耐水性与抗锈蚀能力，耐老化性能大幅下降，并且由于乳化剂废水的治理异常困难，乳化剂降解生成的类雌激素对生态环境的污染一直被科学界所证实，欧美先进国家先后立法约束乳化剂的品种与使用，我国涂料界近年也一直在讨论立法进行约束。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种致密性、耐水性能良好，且抗锈蚀和抗老化能力强的水性快干低VOC醇酸涂料及其制备方法。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案之一是：
[0006]一种水性快干低VOC醇酸涂料，由以下重量份数的原料制备而成：
[0007]50
‑
80份醇酸树脂水分散体，0.05
‑
0.1份消泡剂、0.3
‑
0.5份分散剂、10
‑
25份颜料、10
‑
25份沉淀硫酸钡、20
‑
50份去离子水、0.3
‑
1.5份流变剂、0.3
‑
0.5份的催干剂、0.05
‑
0.2份防结皮剂、0.3
‑
0.5份防闪锈剂和0.3
‑
0.7份防沉剂；
[0008]所述醇酸树脂水分散体由质量比为3：1～3.75:1的快干醇酸树脂和去离子水、以及胺中和剂制备而成，所述胺中和剂的用量为快干醇酸树脂质量的4～5％(w/w)。
[0009]在某一具体示范实施例中，所述快干醇酸树脂由以下重量份的原料组成：亚麻油酸或豆油脂肪酸26
‑
30份、苯甲酸15
‑
20份、季戊四醇15
‑
20份、聚乙二醇10
‑
15、苯酐18
‑
20份、偏苯三酸酐3
‑
5份、回流溶剂3
‑
5份、兑稀助溶剂15
‑
23份。
[0010]在某一具体示范实施例中，胺中和剂为三乙胺和/或二甲基乙醇胺。
[0011]在某一具体示范实施例中，亚麻油酸采用的是碘值大于170的亚麻油酸，所述豆油脂肪酸为碘值大于135的豆油脂肪酸。
[0012]在某一具体示范实施例中，回流溶剂为二甲苯。
[0013]在某一具体示范实施例中，兑稀助溶剂为低毒环保的丙二醇混合醇醚。
[0014]在某一示范实施例中，颜料为金红石型钛白粉、103中铭黄、氧化铁红中的一种。
[0015]本专利技术解决其技术问题进一步所采用的技术方案是：
[0016]一种水性快干低VOC醇酸涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0017](1)快干醇酸树脂的制备:将亚麻油酸或豆油脂肪酸、苯甲酸、季戊四醇、聚乙二醇、苯酐和回流溶剂按配比加入反应釜中，缓慢升温210℃，控制2小时后升温至220℃；再在220
‑
230℃保温1
‑
3小时，检测酸值达到6mgKOH/g之后抽真空脱除回流溶剂，降温至180℃；再投入偏苯三酸酐，于180
‑
185℃保温1
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2小时至固体酸值不大于30mgKOH/g；最后，再降温到130℃，加入兑稀助溶剂，搅拌降温至50℃，得到快干醇酸树脂；
[0018](2)醇酸树脂水分散体的制备：取步骤(1)中得到的快干醇酸树脂70
‑
75份为基材加入分散釜中，开启搅拌，再加入树脂质量4
‑
5％(w/w％)的胺中和剂，搅拌30分钟，调整PH值8
‑
8.5，然后缓慢加入20
‑
25份的去离子水，再继续搅拌10
‑
15分钟，得到醇酸树脂水分散体；
[0019](3)水性醇酸涂料的制备:将步骤(2)制备得到的40
‑
55份醇酸树脂水分散体与0.05
‑
0.1份消泡剂、0.3
‑
0.5份分散剂、10
‑
25份颜料、10
‑
25份沉淀硫酸钡和20
‑
55份去离子水混合后，以500
‑
700r/min转速分散20
‑
30min，研磨使涂料颗粒粒径≤35μm后输送至制漆罐；然后，加入10
‑
25份醇酸树脂水分散体，搅拌均匀，以500～700r/min转速分散10
‑
20min；再加入0.3
‑
1.5份流变剂、0.1
‑
0.5份催干剂、0.05
‑
0.2份防结皮剂、0.3
‑
0.5份防闪锈剂、0.3
‑
0.7份防沉剂，以500
‑
700r/min转速搅拌25
‑
35min，过滤即可得到水性醇酸涂料。
[0020]本专利技术一种水性快干低VOC醇酸涂料的有益效果：
[0021](1)以苯甲酸代替部分脂肪酸，提高了醇酸树脂的硬度和耐水性，且苯甲酸和季戊四醇相结合，显著缩短树脂的干燥时间，本专利技术制备的高固、低粘、快干型醇酸树脂，可有效降低醇酸树脂的实干时间，从而减少了客户施工周期，该醇酸树脂较传统醇酸树脂制成的漆干燥更快。
[0022](2)采用自分散与成盐法相结合，向树脂体系中引入一定的自分散基团(如：聚乙二醇)，在保证水分散性能的同时，减少了胺盐的使用，且可有效减少水溶性基团的含量，从而提高了漆膜的致密性、以及产品的耐水性和稳定性。
[0023](3)整个工艺过程选用自制快干型醇酸树脂，仅使用少量安全环保的助溶剂，最终涂料中的VOC含量控制在100g/L以下，真正实现低VOC含量水性醇酸涂料。
[0024]本专利技术一种水性快干低VOC醇酸涂料的制备方法的有益效果：
[0025]本专利技术通过先合成带一定自分散基团的快干型的醇酸树脂，再对该树脂进行水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性快干低VOC醇酸涂料，其特征在于，由以下重量份数的原料制备而成：50
‑
80份醇酸树脂水分散体，0.05
‑
0.1份消泡剂、0.3
‑
0.5份分散剂、10
‑
25份颜料、10
‑
25份沉淀硫酸钡、20
‑
50份去离子水、0.3
‑
1.5份流变剂、0.3
‑
0.5份的催干剂、0.05
‑
0.2份防结皮剂、0.3
‑
0.5份防闪锈剂和0.3
‑
0.7份防沉剂；所述醇酸树脂水分散体由质量比为3：1～3.75:1的快干醇酸树脂和去离子水、以及胺中和剂制备而成，所述胺中和剂的用量为快干醇酸树脂质量的4～5％(w/w)。2.如权利要求1所述水性快干低VOC醇酸涂料，其特征在于，所述快干醇酸树脂由以下重量份的原料组成：亚麻油酸或豆油脂肪酸26
‑
30份、苯甲酸15
‑
20份、季戊四醇15
‑
20份、聚乙二醇10
‑
15、苯酐18
‑
20份、偏苯三酸酐3
‑
5份、回流溶剂3
‑
5份、兑稀助溶剂15
‑
23份。3.如权利要求1或2所述水性快干低VOC醇酸涂料，其特征在于，所述胺中和剂为三乙胺和/或二甲基乙醇胺。4.如权利要求2所述水性快干低VOC醇酸涂料，其特征在于，所述亚麻油酸为碘值大于170的亚麻油酸，所述豆油脂肪酸为碘值大于135的豆油脂肪酸。5.如权利要求1或2所述水性快干低VOC醇酸涂料，其特征在于，所述回流溶剂为二甲苯。6.如权利要求1或2所述水性快干低VOC醇酸涂料，其特征在于，上述兑稀助溶剂为丙二醇混合醇醚。7.如权利要求1所述水性快干低VOC醇酸涂料，其特征在于，所述颜料为金红石型钛白粉、103中铭黄、氧化铁红中的任一一种。8.一种如权利要求1～7任一项所述的水性快干低VOC醇酸涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)快干醇酸树脂的制备；(2)醇酸树脂水分散体的制备：取步骤(1)中得到的快干醇酸树脂70
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈华，彭强，
申请(专利权)人：长沙华泰涂料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：