高装饰性聚酯—丙烯酸酯涂料制造技术

本发明专利技术涉及一种高装饰性聚酯—丙烯酸酯涂料及其制备方法，该涂料包含：树脂６０～８０份，颜料１５～３０份，溶剂７～１０份，分散剂０．５～１．５份，其特征在于，所述的树脂中含有高固体份改性羟基丙烯酸树脂２０％，叔碳酸缩水甘油酯１８－２２％，氟低聚物１．２％，其中所述的高固体份改性羟基丙烯酸树脂中椰子油酸含量在１５～２０％之间，ＴＭＰ含量控制在２５～３５％之间。本发明专利技术采用聚酯与叔碳酸缩水甘油酯、氟化合物同时对聚丙烯酸酯进行改性，使涂层不仅雾影值，鲜艳性方面超越了醇酸涂料，且丰满度与聚酯、醇酸相当，满足了对外装饰性的要求，而高固体份低粘度的流动性保证了一次成膜的厚度，树脂的氟改性致使涂料表面张力下降，促进了涂料流动，涂膜的流平性提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高装饰性聚酯一丙烯酸酯涂料，尤其是一种具有互穿结构的聚 酯一氟一丙烯酸树脂，及其制备方法。
技术介绍
随着我国经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，传统的丙烯酸一聚氨酯涂 料在车辆涂装方面越来越显得滞后于市场的发展，难以满足消费者对车辆涂装的外装饰 性的需求。而现行的醇酸涂料、聚酯涂料虽然装饰性优异，但是耐候、耐光、耐化学品性又 不能与丙烯酸一聚氨酯涂料相比，尤其是施工性能，大多难以满足车辆涂装线的施工要 求。为此近年来国内外出现了许多聚酯一丙烯酸一聚氨酯涂料，如US4525529，US5620040， CN1226279，US6576343，GB1411577等均有所报道。然而这些报道中的树脂组合成物均采用 多官能化合物参与共聚或均聚，成膜物的分子量偏高，单层施工时固体份偏低，涂层的丰满 度，成膜物分子中不同结构之间的相容性低，导致涂膜的鲜映性显得不足，雾影重。为了获得高固体涂料体系，提高涂装时单层的涂膜厚度，进而获得具有优异丰满 度的涂层，Douglas A Wicks与P. E. Yeske利用醛亚胺代替-OH与-NCO反应生成烯脲，但 是固化涂膜中存在烯脲化学键，其化学稳定性下降；G. N. Rolinson用β _胺基醇与醛反应， 生成醛亚胺恶唑烷 涂膜涂布后遇潮气则脱出醛而生成β “胺基醇，能迅速与-NCO反应3 反应需借助于潮气才能固化，固化速度慢，而且固化过程释放的醛污染环境。因此 难以推广。A. Bittnen与U. Epplel利用酮亚胺或醛亚胺做活性稀释剂配制的高固体份涂料 的施工固体份可以高达55%，但固化时醛的释放量不可避免。
技术实现思路
与醇酸、聚酯涂料相比，丙烯酸-聚氨酯在雾影，鲜艳性，丰满度等方面一直存在 缺陷，为了满足涂层装饰性的要求，本专利技术采用聚酯与叔碳酸缩水甘油酯、氟化合物同时对 聚丙烯酸酯进行改性，使涂层不仅雾影值，鲜艳性方面超越了醇酸涂料，且丰满度与聚酯、 醇酸相当，满足了对外装饰性的要求；而高固体份低粘度的流动性保证了一次成膜的厚度； 树脂的氟改性致使涂料表面张力下降，促进了涂料流动，涂膜的流平性提高。为了确保涂膜性能，一般情况下成膜物树脂中羟基当量应控制在300 500之间， 亦即是说-OH官能团的含量在3. 40% 5. 67%之间，但是如果-OH的含量过高，即使涂层 之间打磨比较彻底，往往亦容易引起涂层之间附着力下降(应力转移受阻)，本专利技术为了确 保涂层防护有较长的时效性，且涂料综合性能良好、涂层之间配套性好，确定树脂的羟值在 3. 5%，由于羟值较高，单体均聚物的Tg，韧性等均需要加以限制。一种高装饰性聚酯一丙烯酸酯涂料，包含羟基聚酯-氟改性聚丙烯酸酯树脂 60 80份，颜料15 30份，溶剂7 10份，分散剂0. 5 1. 5份，其特征在于，所述的树脂 中含有羟基聚酯18 20%，叔碳酸缩水甘油酯控制在18 22%左右，氟化合物为1. 2%. (注本文使用的单位“份”、“百分比”如无特殊说明均为重量份和重量百分比)进一步，所述的羟基聚酯中椰子油酸含量在15 20%之间；TMP含量在25-35% 之间。其中所述的氟化合物为含氟的丙烯酸酯单体，如丙烯酸六氟丁酯，或者偏氟氯乙 烯低聚物。一种高装饰性聚酯一丙烯酸酯涂料的制备方法，其特征在于，其制备工艺包括a、羟基聚酯的合成在反应器内，启动搅拌后先后投入椰子油酸、间苯二甲酸、己二酸、三羟甲基丙烷 (TMP)、一缩乙二醇、催化剂、催化剂，分水器内预先注入二甲苯并通二氧化碳气体，升温至 80-100°C开始开搅拌，升温至回流脱水，然后以10°C /小时升温脱水，用4-5小时升温脱水 至200°C 士2，保温回流脱水2. 5小时，再以10°C/小时升温至210°C 士2，在210°C 士2保 温回流脱水1小时，控制羟基含量达3. 5%，过滤出料；b、羟基聚酯_氟改性聚丙烯酸酯的合成将羟基聚酯、氟化合物、丙烯酸单体、引发剂、溶剂等，升温至75°C左右，保温预聚 一段时间，然后升温到100°c时加入叔碳酸缩水甘油酯，继续升温至回流并保温，冷却、过 滤、出料；C、涂料的配制将羟基聚酯_氟改性聚丙烯酸酯、颜料、溶剂和分散剂等混合均勻并砂磨到细度 50微米以下，然后加入助剂，搅拌均勻得到涂料。由于该面漆不仅具有优异的装饰性，且施工性能优于传统的醇酸、聚酯等涂料，表 干、实干明显居于优势地位，在参展车、出口车、泵车、消防车、大吨位吊车等车种上进行大 范围的试用，使用结果表明该丙烯酸-聚氨酯涂层具有流平性好，鲜艳性极好，雾影低，涂 层丰满明快，类似于高固体份醇酸或聚酯涂层，且保色保光性、耐化学品性明显优于汽车漆 国家标准的技术要求。该涂料广泛应用于机械、工程车辆，以及客车等车辆的涂装。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步描述，但不局限于此。1.改性羟基聚酯的合成在现有聚酯合成的基础上，考虑聚酯的分子量与丰满度、耐候性，本专利技术选择椰子 油酸封端接枝，以适度降低聚酯的聚合度，提高丙烯酸酯改性后涂料成膜时涂层中树脂基 的含量，进而改进涂层的丰满度，同时不影响涂膜的耐候性。工艺过程在带有温度计、搅拌、滴液漏斗、回流脱水装置的反应器内，启动搅拌后 先后投入椰子油酸5 25%、间苯二甲酸5 15%、己二酸0 10%、三羟甲基丙烷5 35%、季戊四醇0 10%、一缩乙二醇20 25%、催化剂(优选使用对甲苯磺酸)0. 02 0. 05%、二甲苯5 10%，分水器内预先注入二甲苯并通二氧化碳气体，升温至80-100°C 开始开搅拌，升温至回流脱水，然后以10°C /小时升温脱水，用4-5小时升温脱水至 2000C 士2，不断放水，每小时记录一次脱水量，柱顶温度小于120°C。在200°C 士2保温回流 脱水2. 5小时，放水并记录，并补加二甲苯保持温度恒定。保温回流后，再以10°C /小时升 温至210°C 士2，在210°C 士2保温回流脱水1小时，取样测酸价至小于1时，降温至100°C 以下停二氧化碳气体，过体，过滤出料。(1)椰子油酸的控制(占总固体的量，％) 从上表可以看出，当椰子油酸含量低于15%时，丙烯酸改性后成膜物的鲜映性较 低，但预聚物中小分子化合物含量少，理论固体分与实测值较为接近，涂膜干性好，但流平 性差。而当椰子油酸含量高于20%时，小分子含量多，干性差。综合考虑干性与鲜映性，椰子油酸含量宜选择在15 20%之间。(2)三羟基官能团的含量分子结构中，存在一定量的多元羟基，可以调节在丙烯酸改性后涂料的干燥时间 与硬度，二元醇越多涂膜的流动性越好，但干性与成膜后的硬度也越差。 对于车辆涂料，干性慢、硬度过低都不适于现场施工，而硬度过大则易出现层间附 着力问题，所以TMP含量应控制在25-35%之间。(3)结论椰子油酸的含量15 20%TMP 的含量25 35%羟基含量3. 5%2.羟基聚酯_氟改性聚丙烯酸酯的合成在带有温度计、搅拌、滴液漏斗、回流脱水装置的反应器内，启动搅拌后先后投入 改性聚酯5 25%、氟化合物0. 5 3%、甲基丙烯酸丁酯10 25%、丙烯酸羟丙酯5 15%、引发剂0.5 1.5%、溶剂10 20%，升温至75°C左右，保温预聚一段时间，然后升温 到10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高装饰性聚酯－丙烯酸酯涂料，包含：羟基聚酯－氟改性聚丙烯酸酯树脂６０～８０份，颜料１５～３０份，溶剂７～１０份，分散剂０．５～１．５份，其特征在于，所述的树脂中含有羟基聚酯１８～２０％，叔碳酸缩水甘油酯控制在１８～２２％左右，氟化合物为１．２％。

【技术特征摘要】
一种高装饰性聚酯—丙烯酸酯涂料，包含羟基聚酯 氟改性聚丙烯酸酯树脂60～80份，颜料15～30份，溶剂7～10份，分散剂0.5～1.5份，其特征在于，所述的树脂中含有羟基聚酯18～20％，叔碳酸缩水甘油酯控制在18～22％左右，氟化合物为1.2％。2.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述的羟基聚酯中椰子油酸含量在15 20%之间。3.根据权利要求1或2所述的涂料，其特征在于，所述的羟基聚酯中TMP含量控制在 25 35%之间。4.根据权利要求1-4任一项所述的涂料，其特征在于，所述的氟化合物为含氟的丙烯 酸酯单体或偏氟氯乙烯低聚物。5.权利要求1-4任一项所述的涂料的制备方法，其特征在于，其制备工艺包括a、羟基聚酯的合成在反应器内，启动搅拌后先后投入椰子油酸、间苯二甲酸、己二酸、三羟...

【专利技术属性】
技术研发人员：常春，黄顺道，陈群，
申请(专利权)人：江苏荣昌化工有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]