铝制烤漆羟基丙烯酸树脂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于丙烯酸树脂技术领域，具体的涉及一种铝制烤漆羟基丙烯酸树脂及其制备方法和应用。所述的羟基丙烯酸树脂，以质量百分数计，由以下原料组成：单体58

【技术实现步骤摘要】
铝制烤漆羟基丙烯酸树脂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于丙烯酸树脂
，具体的涉及一种铝制烤漆羟基丙烯酸树脂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]丙烯酸树脂涂料因为丙烯酸单体的独特结构，具有优异的耐光性和耐候性，此外，由于酯基的存在能防止丙烯酸涂料结晶以及改善树脂在不同介质中的溶解性和各种树脂的混溶性。由于优越的耐光性能和耐户外老化性能，丙烯酸涂料主要应用在轿车漆，此外，在轻工、家用电器、金属家具、铝制品、卷材工业、建筑、纺织品等工业均有广泛应用。
[0003]一般丙烯酸涂料干燥快，施工方便，但涂膜厚度及丰满度较差，保光保色性不好、对温度的敏感性较差，Tg高时易开裂，低时易软化发黏。根据产品要求我们开发一款热固性丙烯酸树脂。目前市面上的交联固化丙烯酸涂料一般都施工比较麻烦，许多品种还需要辐射固化，对环境条件要求较高，需要使用较好的设备和较熟练的涂装技巧。而且常见的环氧漆对水泥和金属等无机材料有较强的附着力，但是耐候性差、只能作为内用漆使用，而且涂装设备投入大，成本过高。
[0004]综上所述，我们需要生产一款克服目前市面上丙烯酸涂料缺陷的树脂，使其具有高耐候性、高丰满度、高硬度的特点，在与氨基树脂制成涂膜后具有优异的保光保色性、高温烘烤下耐黄变性以及耐溶剂性；最重要的是操作方便性以及独特的低成本特点。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是：提供一种铝制烤漆羟基丙烯酸树脂，采用所述的羟基丙烯酸树脂制成涂膜后具有高硬度、高丰满度、高耐候性以及耐溶剂性好的效果。本专利技术同时提供了其制备方法和应用。
[0006]本专利技术所述的铝制烤漆羟基丙烯酸树脂，以质量百分数计，由以下原料组成：
[0007]单体
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
58
‑
62％
[0008]引发剂
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3％
[0009]溶剂
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35
‑
40％；
[0010]所述的单体，以质量百分数计，由以下原料组成：
[0011][0012][0013]其中：所述的富马酸和丙烯酰胺不能同时为0。
[0014]因树脂是应用在铝制卷材，所以树脂的附着力要着重注意。单体中的富马酸和丙烯酰胺都是极性较强的原料，同时还选用甲基丙烯酸羟乙酯，含羟基的单体也可以使树脂在基材上具有更好的附着力。且该树脂是与氨基树脂组合使用，氨基树脂的Tg值较高，所以用于与氨基树脂交联的丙烯酸树脂的Tg不易过高。这里选用的Tg范围是
‑
5～5℃。
[0015]树脂除了要有良好的附着力，还需要具有高硬度、高光泽、高耐候性。为了提高耐候性，使用甲基丙烯酸酯，其对光和氧的作用相较于丙烯酸酯更稳定。但为了更好的耐候性我们这里同时使用甲基丙烯酸丁酯和丙烯酸丁酯。为提高光泽、硬度和丰满度我们选用丙烯酸乙酯和苯乙烯，使用苯乙烯的原因一是单体本身就具有这些优点，其次是因为苯乙烯单体价格较低，可以有效降低产品成本，但苯乙烯的含量会对产品的耐候性有影响，所以在这种对耐候性要求高的产品中所用苯乙烯含量最终选用＜15％。富马酸二丁酯作为内增塑剂，可以与多种单体共聚来增强聚合物的增塑性。丙烯酸和甲基丙烯酸虽然都可以提高硬度、附着力、耐水性和涂膜强度，但是甲基丙烯酸的聚合物刚性更强而且可以提高与基材的亲和力，所以这里选用甲基丙烯酸。
[0016]所述的引发剂，以质量百分数计，由以下原料组成：
[0017]过氧化
‑2‑
乙基己酸叔丁酯
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
80
‑
95％
[0018]偶氮二异丁腈
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5‑
20％；
[0019]引发剂是根据反应温度下的半衰期来决定。这里使用两者复配是为了更好、更完全的反应，以免反应不完全。引发剂以有机过氧化物为主，偶氮类为辅，因为偶氮二异丁腈用量过多时容易给树脂带来颜色发黄的现象。
[0020]所述的溶剂为乙二醇丁醚。
[0021]该铝制烤漆羟基丙烯酸树脂属于高固类，一般这种树脂的反应温度较高，因此选择乙二醇丁醚作为树脂溶剂。该溶剂具有沸点较高、溶解力强、毒性小、来源广、成本低的优点，同时乙二醇丁醚作为溶剂还能提高涂膜的流平性、光泽、丰满度以及层间附着力，克服涂膜橘皮等常见的病态。
[0022]本专利技术所述的铝制烤漆羟基丙烯酸树脂的制备方法，由以下步骤组成：
[0023](1)将70
‑
80wt％的溶剂加入到反应釜中，然后加入丙烯酰胺或者富马酸单体，在通氮气的环境下升温至120
‑
125℃；
[0024](2)将剩余的单体、引发剂以及20
‑
30wt％的溶剂进行混合，温度达到120
‑
125℃时用5
‑
6h均匀滴加到反应釜中，滴加完毕后进行保温，测定树脂固含在59
‑
61％的范围，合格后降温、过滤、出料，制备得到铝制烤漆羟基丙烯酸树脂。
[0025]其中：
[0026]所述的溶剂分两部分加入，步骤(1)中加入的溶剂占溶剂总质量的70
‑
80％，步骤(2)中加入的溶剂占溶剂总质量的20
‑
30％。
[0027]步骤(1)中通氮气的原因是为了防止空气中氧气对聚合反应的阻聚。
[0028]本专利技术所述的铝制烤漆羟基丙烯酸树脂的应用，由以下步骤组成：
[0029](1)向制备得到的羟基丙烯酸树脂中加入对甲苯磺酸和二甲基乙胺搅匀，反应30
‑
40分钟；
[0030](2)随后依次加入氨基树脂5717、乙二醇丁醚、流平剂450和蒸馏水，搅拌均匀后调整到合适的喷涂粘度，喷涂在已经提前处理好的铝板上，室温下静置3
‑
5分钟，然后放入烘箱150℃下烘烤20分钟后，冷却1小时，干燥后的涂膜的厚度是10
‑
15μm。
[0031]其中：
[0032]对甲苯磺酸作为酸性催化剂，二甲基乙胺作为中和剂。
[0033]步骤(2)中所述的合适的喷涂粘度为涂四杯粘度18
‑
20
″
。
[0034]步骤(2)中所述的处理好的铝板上是铝板先用酒精擦拭表面，干燥后用砂布按一个方向打磨至表面发花，随后再次用酒精擦拭确保铝板无粉末。
[0035]氨基树脂5717的生产厂家为三木集团，流平剂450的生产厂家为江苏迪高。
[0036]羟基丙烯酸树脂、对甲苯磺酸、二甲基乙胺、氨基树脂5717、乙二醇丁醚、流平剂450、蒸馏水的重量份数比为43:0.43:4:10.5:25:0.3:40。
[0037]考虑到氨基丙烯酸涂料的实际应用，羟基丙烯酸树脂与氨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝制烤漆羟基丙烯酸树脂，其特征在于：以质量百分数计，由以下原料组成：单体
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58
‑
62％引发剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ1‑
3％溶剂
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35
‑
40％；所述的单体，以质量百分数计，由以下原料组成：其中：所述的富马酸和丙烯酰胺不能同时为0。2.根据权利要求1所述的铝制烤漆羟基丙烯酸树脂，其特征在于：所述的引发剂，以质量百分数计，由以下原料组成：过氧化
‑2‑
乙基己酸叔丁酯
ꢀꢀꢀ
80
‑
95％偶氮二异丁腈
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5‑
20％。3.根据权利要求1所述的铝制烤漆羟基丙烯酸树脂，其特征在于：所述的溶剂为乙二醇丁醚。4.一种权利要求1所述的铝制烤漆羟基丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于：由以下步骤组成：(1)将70
‑
80wt％的溶剂加入到反应釜中，然后加入丙烯酰胺或者富马酸单体，在通氮气的环境下升温至120
‑
125℃；(2)将剩余的单体、引发剂以及20
‑
30wt％的溶剂进行混合，温度达到120
‑
125℃时用5
‑
6h均匀滴加到反应釜中，滴加完毕后进行保温，测定树脂固含在59
‑
61％的范围，合格后降温、过滤、出料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：常鹏，马金玉，宋元刚，高杰，
申请(专利权)人：山东凯威尔新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：