一种单组份超快干高性能水性丙烯酸改性醇酸树脂制造技术

本发明专利技术公开了一种单组份超快干高性能水性丙烯酸改性醇酸树脂，涉及涂料技术领域。其具体方法为首先将烯丙基溴、锌粉、正丁醛、乙酸酐混合反应制备高烯丙基酯锌；其次将掺入钛酯溶液的胡芦巴胶、N

【技术实现步骤摘要】
一种单组份超快干高性能水性丙烯酸改性醇酸树脂


[0001]本专利技术涉及涂料
，具体为一种单组份超快干高性能水性丙烯酸改性醇酸树脂。

技术介绍

[0002]醇酸树脂涂料，是由醇酸树脂、颜料、填料、催干剂、有机溶剂以及各种添加剂，经研磨分散、净化等生产工艺配制而成。醇酸树脂涂料具有附着力好和光亮、丰满等特点，且施工方便。醇酸树脂可与其他树脂配成多种不同性能的自干或烘干磁漆、底漆、面漆和清漆，广泛用于桥梁等建筑物以及机械、车辆、船舶、飞机、仪表等涂装。该涂料酸值低，能溶解于多种有机溶剂，但涂膜较软，耐水、耐碱性欠佳。
[0003]醇酸树脂在涂料工业领域占据相当重要的地位，据统计，我国每年生产的涂料总量中，涉及到醇酸树脂的品种，能占到50％以上，由于溶剂型的醇酸树脂涂料中，含有大量的有机溶剂，不符合当今国家环保法规方面的要求，会逐步被水性的醇酸树脂所取代，国内在水性醇酸树脂的研究领域相当活跃，每年有大量的文献发表，专利技术专利也很多，依靠丙烯酸单体、聚氨酯、环氧等改性或共聚或接枝的方法，得到很到水性醇酸树脂品种，各有千秋，质量水平与广大客户的需求仍有一定差距。
[0004]因此本申请提供一种单组份超快干高性能水性丙烯酸改性醇酸树脂，以解决现有醇酸树脂中存在的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种超快干高性能水性丙烯酸改性醇酸树脂，以解决现有技术中的问题。
[0006]一种单组份超快干高性能水性丙烯酸改性醇酸树脂，其特征在于，主要包括以下重量份数的原料组分：100～120份改性醇酸树脂、15～25份改性胡芦巴胶、15～20份高烯丙基酯锌单体、0.1～3份BF710酯交换催化剂、3～15份偏苯三酸酐、10～15份二甲基乙醇胺、 10～30份丙二醇甲醚、4～6份催干剂。
[0007]作为优化，所述改性醇酸树脂是将豆油酸、亚麻油酸、季戊四醇、三羟甲基丙烷、间苯二甲酸、苯甲酸、BF
‑
vp119高活性热塑性丙烯酸树脂、BF710酯交换催化剂依次投入反应器混合反应制备得到。
[0008]作为优化，所述改性胡芦巴胶是将掺入钛酯溶液的胡芦巴胶、N
‑
异丙基丙烯酰胺、丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺，在硫酸铈铵引发下进行接枝共聚制备得到。
[0009]作为优化，所述高烯丙基酯锌单体是将烯丙基溴、活化锌粉、正丁醛、乙酸酐混合反应制得。
[0010]作为优化，所述超快干高性能水性丙烯酸改性醇酸树脂的制备方法主要包括以下制备步骤：
[0011](1)在干燥的反应器加入活化锌粉，在氮气气氛、25℃下以20滴/min的速度加入与
活化锌粉等摩尔量的烯丙基溴，反应至自然冷却后，加入与活化锌粉等摩尔量的正丁醛，搅拌15～20min得反应混合物，将反应混合物加热至75～80，℃同时加入与正丁醛等摩尔量的乙酸酐，在800rpm下搅拌冷却至常温；反应结束后在反应器中加入蒸馏水和乙醚，充分混合后静置分液得有机相，将有机相用硫酸镁干燥，最后进行柱层析分离得到高烯丙基酯锌单体；
[0012](2)在反应器中将去离子水与胡芦巴胶按质量比100：0.5～100：2混合，充分分散溶解后在氮气气氛、60℃下加入去离子水质量0.001～0.01倍的硫酸铈铵，搅拌20～30min 后加入去离子水质量0.1～0.3倍的钛酯溶液，降温至25，℃依次加入与胡芦巴胶等摩尔数的N
‑
异丙基丙烯酰胺、胡芦巴胶摩尔数1.5倍的羟甲基丙烯酰胺、胡芦巴胶摩尔数3倍的丙烯酰胺，在氮气气氛、40℃下反应2～3h，制得改性胡芦巴胶；
[0013](3)以质量份数计，在反应器中依次投入5～12份豆油酸、3～9份苯甲酸、2～4份苯酐、6～18份间苯二甲酸、5～15份季戊四醇、3～9份苯甲酸、10～15份BF
‑
vp119高活性热塑性丙烯酸树脂、0.1～3份BF710酯交换催化剂，在1200rpm下搅拌20～30min后升温至 80，℃保温3～4h反应制备得到改性醇酸树脂；
[0014](4)以质量份数计，在140、℃羟值低于20mg KOH/g下，在100～120份改性醇酸树脂中依次投入15～25份改性胡芦巴胶、15～20份高烯丙基酯锌单体、3～15份偏苯三酸酐、 0.1～3份BF550酯化催化剂，继续升温至200，℃在羟值低于30mg KOH/g下保温0.5～1h，再将温度降至160加℃入10～30份丙二醇甲醚、10～15份二甲基乙醇胺、4～6份催干剂在 500rpm下搅拌20～30min，冷却至室温后过滤，制得超快干高性能水性丙烯酸改性醇酸树脂；
[0015]作为优化，步骤(1)中活性锌粉是将无水溴化锌与无水四氢呋喃按质量比1：3混合后，加入溴化锌摩尔数1.2倍的单质钾，将混合物加热回流，在真空下除去溶剂后制得。
[0016]作为优化，所述超快干高性能水性丙烯酸改性醇酸树脂的制备方法步骤(1)中层析柱所选硅胶为200目的干硅胶；层析液为石油醚与乙酸乙酯按体积比30：1混合制得。
[0017]作为优化，所述超快干高性能水性丙烯酸改性醇酸树脂的制备方法步骤(4)中催干剂是将环烷酸钴、环烷酸锰、环烷酸铅、环烷酸锌、环烷酸钙按质量比1：1：2：1：4混合制得。
[0018]作为优化，所述超快干高性能水性丙烯酸改性醇酸树脂的制备方法步骤(2)中钛酯溶液是将钛酯类有机化合物与去离子水按质量比1：1000～5：1000混合并加入去离子水质量0.025倍的聚氧乙烯醚表面活性剂制得；钛酯类有机化合物为钛酸四丁酯、钛酸四苯酯、钛酸四异丙基酯其中一种。
[0019]作为优化，所述超快干高性能水性丙烯酸改性醇酸树脂的制备方法中，聚氧乙烯醚表面活性剂是将硬脂酸与环氧乙烷按质量比10：3混合后，在60℃下以质量分数75％的硫酸催化反应2h，洗涤干燥后制得。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0021]本专利技术在制备超快干高性能水性丙烯酸改性醇酸树脂时，在改性醇酸树脂中投入 BF
‑
vp119高活性热塑性丙烯酸树脂、改性胡芦巴胶、高烯丙基酯锌单体与BF710酯交换催化剂。
[0022]首先，本专利技术在制备超快干高性能水性丙烯酸改性醇酸树脂前，制备了含锌的高
丙烯酸酯锌单体，含锌的高丙烯酸酯锌单体能参与丙烯酸酯共聚、与醇酸树脂酯交换，对基体树脂改性，使本产品含有络合锌离子；本产品涂覆在金属表面后，络合锌离子会与金属表面发生反应，形成有粘附性的化合物覆盖膜，使金属钝化，从而使被涂覆金属具有较高的防锈能力与耐盐雾性；
[0023]其次，本专利技术制备了改性胡芦巴胶，并将改性胡芦巴胶与丙烯酸、醇酸树脂共聚；改性胡芦巴胶本质为通过胡芦巴胶包覆钛酯类有机化合物，与丙烯酸类形成低聚合度的功能性聚丙烯酸；在涂装施工前对树脂进行高速剪切时，胡芦巴胶的囊状结构的破坏使得囊内的钛酯类有机化合物被释放，作为高效交联剂的钛酯类有机化合物与催干剂发生协同作用，加速树脂交联，使得树脂“干燥”时间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超快干高性能水性丙烯酸改性醇酸树脂，其特征在于，主要包括以下重量份数的原料组分：100～120份改性醇酸树脂、15～25份改性胡芦巴胶、15～20份高烯丙基酯锌单体、0.1～3份BF710酯交换催化剂、3～15份偏苯三酸酐、10～15份二甲基乙醇胺、10～30份丙二醇甲醚、4～6份催干剂。2.根据权利要求1所述的一种超快干高性能水性丙烯酸改性醇酸树脂，其特征在于，所述改性醇酸树脂是将豆油酸、亚麻油酸、季戊四醇、三羟甲基丙烷、间苯二甲酸、苯甲酸、BF
‑
vp119高活性热塑性丙烯酸树脂、BF710酯交换催化剂依次投入反应器混合反应制备得到。3.根据权利要求2所述的一种超快干高性能水性丙烯酸改性醇酸树脂，其特征在于，所述改性胡芦巴胶是将掺入钛酯溶液的胡芦巴胶、N
‑
异丙基丙烯酰胺、丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺，在硫酸铈铵引发下进行接枝共聚制备得到。4.根据权利要求3所述的一种超快干高性能水性丙烯酸改性醇酸树脂，其特征在于，所述高烯丙基酯锌单体是将烯丙基溴、活化锌粉、正丁醛、乙酸酐混合反应制得。5.根据权利要求1所述的一种超快干高性能水性丙烯酸改性醇酸树脂，其特征在于，所述超快干高性能水性丙烯酸改性醇酸树脂的制备方法主要包括以下制备步骤：(1)在干燥的反应器加入活化锌粉，在氮气气氛、25℃下以20滴/min的速度加入与活化锌粉等摩尔量的烯丙基溴，反应至自然冷却后，加入与活化锌粉等摩尔量的正丁醛，搅拌均匀得反应混合物，将反应混合物加热至75～80，℃同时加入与正丁醛等摩尔量的乙酸酐，在800rpm下搅拌冷却至常温；反应结束后在反应器中加入蒸馏水和乙醚，充分混合后静置分液得有机相，将有机相用硫酸镁干燥，最后进行柱层析分离得到高烯丙基酯锌单体；(2)在反应器中将去离子水与胡芦巴胶按质量比100：0.5～100：2混合，充分分散溶解后在氮气气氛、60℃下加入去离子水质量0.001～0.01倍的硫酸铈铵，搅拌20～30min后加入去离子水质量0.1～0.3倍的钛酯溶液，降温至25，℃依次加入与胡芦巴胶等摩尔数的N
‑
异丙基丙烯酰胺、胡芦巴胶摩尔数1.5倍的羟甲基丙烯酰胺、胡芦巴胶摩尔数3倍的丙烯酰胺，在氮气气氛、40℃下反应2～3h，制得改性胡芦巴胶；(3)以质量份数计，在反应器中依次投入5～12份豆油酸、3～9份苯甲酸、2～4份苯酐、6～18份间苯二甲酸、5～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鸿忠，
申请(专利权)人：宁夏星邦豹丰涂料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：