一种自行车用水性低温烘烤材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及水性低温烘烤材料领域，尤其是一种自行车用水性低温烘烤材料及其制备方法；其质量份组成如下：水性有机无机双改性丙烯酸树脂35～40份；水性高活性甲醚化氨基树脂15～20份；水性附着力促进剂1～2份；水性pH调节剂0.5～0.8份；水性助溶剂2～10份；水性润湿流平剂0.2～0.3份；水性催干剂2～3份；水性有机无机双改性丙烯酸树脂在100

【技术实现步骤摘要】
一种自行车用水性低温烘烤材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及水性低温烘烤材料领域，尤其是一种自行车用水性低温烘烤材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前国家环保局对涂料喷涂企业施工要求极其严格，严格控制VOC排放，自行车涂装也具有从溶剂型烘烤漆转向水性烘烤漆的趋势。同时随着国家节能减排要求的提高，对于碳排放控制，较少能源的消耗已经成为关注的重点。
[0003]对于目前应用在自行车上的涂装来说，使用较多的工艺是三涂三烤的高温烘烤工艺流程，即配套专用水性黑底高温烤干后喷涂水性面漆，待烘干后喷涂水性高光涂层。在应用过程中存在以下问题：目前市场采用的都是高温烘烤的油性材料，其干燥温度需要达到140
‑
150
°
，升温需要的能量大，造成能源的浪费，且VOC排放高严重污染环境；物化性能方面，耐冲击性差，耐水及耐盐雾性差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是：提供一种自行车用水性低温烘烤材料，用于解决上述技术问题中的至少一个。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种自行车用水性低温烘烤材料，其质量份组成如下：水性有机无机双改性丙烯酸树脂35～40份；水性高活性甲醚化氨基树脂15～20份；水性附着力促进剂1～2份；水性pH调节剂0.5～0.8份；水性助溶剂2～10份；水性润湿流平剂0.2～0.3份；水性催干剂2～3份。
[0007]进一步的，所述水性有机无机双改性丙烯酸树脂为聚氨酯改性纳米氟化锆改性丙烯酸树脂，其固含量为30
‑
40％，pH值为6.5～7.5，羟值为2.0，NCO值(封闭)为5.2，改性纳米氟化锆量为0.5％。
[0008]进一步的，所述水性有机无机双改性丙烯酸树脂的有机部分结构为：
[0009][0010]所述水性有机无机双改性丙烯酸树脂的制备方法包括以下步骤：
[0011]S1以甲基丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯为原料，添加0.8％的过氧化二苯甲酰在120
°
条件下反应8小时，得到固体份为50％的丙烯酸酯预聚物；
[0012]S2将0.03％的二月桂酸二丁基锡和苯酚进行脱水后，在50
‑
60
°
条件下缓慢滴入甲
苯二异氰酸酯，制得NCO值(封闭)为5.2的聚氨酯预聚物；
[0013]S3将S1中制得的固体份为50％的丙烯酸酯低聚物缓慢滴入S2步骤中得到的聚氨酯预聚物中，70
‑
80
°
温度下反应4小时，调节pH值为7.0，加入水进行相转换，在完成相转换后的树脂中缓慢添加经过有机氟进行表面处理的纳米级氟化锆无机物，高速分散1小时，让其以100纳米大小的状态均匀悬浮于树脂分散液中，得到水下有机无机双改性丙烯酸。
[0014]所述水性高活性甲醚化氨基树脂为甲醚化氨基树脂。
[0015]所述所述水性PH调节剂为三乙醇胺；
[0016]所述水性助溶剂为丙二醇丁醚；
[0017]所述水性附着力促进剂为聚酯磷酸酯；
[0018]所述水性润湿流平剂为有机氟改性丙烯酸。
[0019]进一步的，所述水性催干剂为磺酸铵盐助剂。
[0020]本专利技术中的另一个目的是：提供一种自行车用水性低温烘烤材料的制备方法。
[0021]一种自行车用水性低温烘烤材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0022]S1将水性有机无机双改性丙烯酸树脂、水性高活性甲醚化氨基树脂、水性pH调节剂混合搅拌后，制得树脂混合液；
[0023]S2向所述树脂混合液中加入水性附着力促进剂、水性助溶剂、水性润湿流平剂、水性催干剂，搅拌混合后，制得水性低温烘烤材料。
[0024]进一步的，步骤S1中的混合搅拌速度为600～800r/min，搅拌时间为20～30min。
[0025]进一步的，步骤S2中的混合搅拌速度为800～1000r/min，搅拌时间为10～20min。
[0026]采用本专利技术的技术方案的有益效果是：本专利技术通过聚氨酯对水性丙烯酸分散体进行改性，在体系中引入特殊的活性官能团，使用苯酚中的苯羟基封闭聚氨酯活性反应基团，其结构式如下。并在有机树脂的基础上引入了有机氟改性的纳米级二氧化锆。有机组成部分结果式如下所示：
[0027][0028]以甲基丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯为原料，添加适量过氧化二苯甲酰在120
°
条件下反应8小时，得到固体份为50％的丙烯酸预聚物。将适量的二月桂酸二丁基锡和苯酚进行脱水后，在50
‑
60
°
条件下缓慢滴入甲苯二异氰酸酯，制得NCO值为5.2的聚氨酯预聚物。将制得的丙烯酸酯预聚物缓慢滴入到上述聚氨酯预聚物中，70
‑
80
°
低温下反应4小时后。用pH调节剂调至7.0后，加入水进行相转换，为进一步提高低温反应后的漆膜硬度，在树脂中缓慢添加经过有机氟表面处理的纳米级氟化锆无机物，高速分散1小时，让其以100纳米大小的状态均匀悬浮于树脂分散液中，得到水性有机无机双改性丙烯酸。
[0029]该树脂常温下处于稳定状态，在100
‑
110
°
条件下能够快速释放封闭剂解放活性官能团参与反应，同时悬浮的纳米氟化锆由于其高硬度、高耐磨性，在固化过程中与有机链段相互穿插缠绕包裹极大的提高漆膜的硬度、耐候、耐水洗性，并添加合适的水性催干剂助剂
和合适的水性高活性氨基树脂，与水性有机无机双改性丙烯酸树脂形成较好的协同作用，选用的水性高活性甲醚化氨基树脂有较高的反应活性。水性催干助剂的加入，明显提高涂料的干燥性能、耐水性、抗盐雾性和耐溶剂性，本品中所使用的水性有机无机双改性丙烯酸树脂中含有大量的高活性反应基团以及高硬度无机纳米氟化锆，可轻易和体系中高活性甲醚化氨基树脂进行交联反应得到性能优秀的漆膜。
具体实施方式
[0030]本专利技术不局限于下列具体实施方式，本领域一般技术人员根据本专利技术公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本专利技术的，或者凡是采用本专利技术的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本专利技术的保护范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0031]本专利技术提供了一种自行车用水性低温烘烤材料，包括以下质量份各组分：水性有机无机双改性丙烯酸树脂35～40份；水性高活性甲醚化氨基树脂15～20份；水性附着力促进剂1～2份；水性pH调节剂0.5～0.8份；水性助溶剂2～10份；水性润湿流平剂0.2～0.3份；水性催干剂2～3份。
[0032]本专利技术通过聚氨酯对水性丙烯酸分散体进行改性，在体系中引入特殊的活性官能团，使用苯酚中的苯羟基封闭聚氨酯活性反应基团，其有机部分的结构式如下：
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自行车用水性低温烘烤材料，其特征在于：其质量份组成如下：水性有机无机双改性丙烯酸树脂35～40份；水性高活性甲醚化氨基树脂15～20份；水性附着力促进剂1～2份；水性pH调节剂0.5～0.8份；水性助溶剂2～10份；水性润湿流平剂0.2～0.3份；水性催干剂2～3份。2.根据权利要求1所述的一种自行车用水性低温烘烤材料，其特征在于：所述水性有机无机双改性丙烯酸树脂为聚氨酯改性纳米氟化锆改性丙烯酸树脂，其固含量为30
‑
40％，pH值为6.5～7.5，羟值为2.0，NCO值(封闭)为5.2，改性纳米氟化锆量为0.5％。3.根据权利要求2所述的一种自行车用水性低温烘烤材料，其特征在于：所述水性有机无机双改性丙烯酸树脂的有机部分的结构为：所述水性有机无机双改性丙烯酸树脂的制备方法包括以下步骤：S1以甲基丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯为原料，添加适量过氧化二苯甲酰在120
°
条件下反应8小时，得到固体份为50％的丙烯酸酯预聚物；S2将适量的二月桂酸二丁基锡和苯酚进行脱水后，在50
‑
60
°
条件下缓慢滴入甲苯二异氰酸酯，制得NCO值(封闭)为5.2的聚氨酯预聚物；S3将S1中制得的固体份为50％的丙烯酸酯低聚物缓慢滴入S2步骤中得到的聚氨酯预聚物中，70
‑
80
°
温度下反应4小时，调节pH值为7...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑国城，
申请(专利权)人：江苏科祥防腐材料有限公司，
类型：发明
国别省市：