專(zhuān)利名稱(chēng)：基于改性丙烯酸樹(shù)脂的高豐滿(mǎn)度、高固體份常溫快干汽車(chē)漆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于涂料領(lǐng)域，具體涉及一種改性丙烯酸樹(shù)脂、改性丙烯酸樹(shù)脂的制備方 法以及基于這種改性丙烯酸樹(shù)脂的高豐滿(mǎn)度、高固體份常溫快干汽車(chē)漆。
背景技術(shù)：
丙烯酸樹(shù)脂涂料保光、保色性能好，能長(zhǎng)期保持原有漆膜的光澤及色澤，耐光、耐 候性好；戶(hù)外曝曬耐久性強(qiáng)，耐紫外光照射不易分解或變黃；丙烯酸樹(shù)脂清漆色澤很淺，并 有極好的透明度；耐腐蝕，有較好的耐酸、堿、鹽、油脂、洗滌劑等化學(xué)品的沾污及腐蝕性能。 同時(shí)國(guó)內(nèi)技術(shù)日趨成熟、原料(丙烯酸單體)供應(yīng)充足等優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越被用戶(hù)接受，因此其 數(shù)量增加越來(lái)越多，品種越來(lái)越齊全，應(yīng)用施工技術(shù)也逐漸成熟。近幾年成為發(fā)展最迅速的 涂料品種之一。但丙烯酸樹(shù)脂涂料也存在漆膜豐滿(mǎn)度不佳、對(duì)溫度敏感、柔韌性差、固體份低、對(duì) 顏料潤(rùn)濕分散性不佳等缺點(diǎn)，種種弱點(diǎn)造成其適用性不強(qiáng)。用醇酸改性丙烯酸，既保留丙烯酸樹(shù)脂涂料保光、保色、耐腐蝕性能好等特點(diǎn)，又 使改性丙烯酸樹(shù)脂具有醇酸樹(shù)脂豐滿(mǎn)度好、容易施工等特點(diǎn)，且成本較低，有著突出的性?xún)r(jià) 比。醇酸改性丙烯酸樹(shù)脂的方法有冷拼法、丙烯酸預(yù)聚物酯化法、共聚法。冷拼法就 是用制備好的醇酸樹(shù)脂和丙烯酸樹(shù)脂在常溫下攪拌混合均勻即可，由于醇酸樹(shù)脂和丙烯酸 樹(shù)脂之間分子量、極性都相差很大，所以相容性不好，導(dǎo)致漆膜光澤差、豐滿(mǎn)度不好，所以這 種方法基本不用。丙烯酸預(yù)聚物酯化法由于是先合成丙烯酸預(yù)聚物，利用丙烯酸預(yù)聚物分 子上的羧基和多元醇酯化而制得改性丙烯酸樹(shù)脂，但這種方法由于分子主鏈仍舊是醇酸樹(shù) 脂、丙烯酸預(yù)聚物酯化不完全等缺點(diǎn)，制備的漆膜耐腐蝕性不好、光澤差等缺點(diǎn)。因而改性 丙烯酸樹(shù)脂常用共聚法制備。中國(guó)專(zhuān)利200510123053. 3A公開(kāi)的單獨(dú)用乙烯基甲苯對(duì)醇酸樹(shù)脂進(jìn)行改性，但由 于大量乙烯基甲苯容易黃變，耐候性不好，因此在戶(hù)外無(wú)法使用，大大限制了應(yīng)用。中國(guó)專(zhuān) 利200580017013. 9,200810152804. 8公開(kāi)的丙烯酸改性醇酸樹(shù)脂，都因?yàn)楸┧岷康?(13-20% )，仍然以醇酸樹(shù)脂為主體，保光、保色、耐腐蝕性能和醇酸樹(shù)脂相當(dāng)。因此仍需要 改進(jìn)。中國(guó)專(zhuān)利200710022329. 8及《互穿網(wǎng)絡(luò)丙烯酸樹(shù)脂的合成及其對(duì)涂膜性能的影響》 文章中公開(kāi)了一種互穿網(wǎng)絡(luò)丙烯酸樹(shù)脂，但其聚酯多元醇中僅由蓖麻油酸一種油酸合成， 由于蓖麻油酸不飽和度很低，導(dǎo)致大部分的丙烯酸類(lèi)單體無(wú)法接枝到聚酯多元醇上，基本 無(wú)法實(shí)現(xiàn)IPN改性，而本發(fā)明采用幾種油酸復(fù)合，保證接枝率，實(shí)現(xiàn)真正的IPN改性，因此性 能優(yōu)異，尤其在耐水、耐候性本發(fā)明的性能遠(yuǎn)好于其文章公開(kāi)的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是用傳統(tǒng)工藝來(lái)制備高豐滿(mǎn)度、高固體份改性丙烯酸樹(shù)脂，同時(shí)又
3不損失丙烯酸樹(shù)脂的耐候性、耐腐蝕性能。采用幾種油酸復(fù)合，制備了具有適當(dāng)不飽和度的 醇酸樹(shù)脂，用其改性丙烯酸樹(shù)脂，保證了接枝率，因而成膜階段不飽和鍵在催干劑的作用下 交聯(lián)成膜，比未改性丙烯酸樹(shù)脂漆有更好的抗熱回粘性。同時(shí)由于用部分醇酸樹(shù)脂改性丙 烯酸樹(shù)脂，因此改性的丙烯酸樹(shù)脂固體份高、低VOC排放，更符合現(xiàn)在的環(huán)保要求。本發(fā)明的另一目的是提供一種上述改性丙烯酸樹(shù)脂的制備方法。本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種基于上述改性丙烯酸樹(shù)脂的高豐滿(mǎn)度、高固體份 常溫快干汽車(chē)漆。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下措施達(dá)到一種改性丙烯酸樹(shù)脂，該樹(shù)脂由質(zhì)量含量為5-10%不飽和脂肪酸、2-6%多元醇、 3-7%二元酸或二元酸酐、10-50%苯乙烯、40-80%丙烯酸酯類(lèi)單體和0. 8_3%引發(fā)劑經(jīng)酯 化、共聚而成。各組分的優(yōu)選組成為7-10%不飽和脂肪酸、5-6%多元醇、5-6%二元酸或 二元酸酐、15-30%苯乙烯、55-65%丙烯酸酯類(lèi)單體和0. 引發(fā)劑；其中各組分之和為 100%。其中不飽和脂肪酸選自亞麻油酸、妥爾油酸、豆油酸、菜籽油酸、椰子油酸、蓖麻油 酸、脫水蓖麻油酸中的一種或幾種。多元醇選自甘油、季戊四醇、三羥甲基丙烷、新戊二醇、乙二醇中的一種或幾種。二元酸或二元酸酐選自苯酐、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、己二酸中的一種或幾種。丙烯酸酯類(lèi)單體選自丙烯酸丁酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸、甲基丙 烯酸、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯中的一種或幾種。引發(fā)劑選自偶氮二異丁腈、過(guò)氧化二苯甲酰、過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化二甲苯甲酰 中的一種。改性丙烯酸樹(shù)脂經(jīng)酯化、共聚兩步工藝合成，其制備方法為先將不飽和脂肪酸、 二元酸和多元醇混合均勻，升溫到160-20(TC進(jìn)行縮聚酯化反應(yīng)，然后加入苯乙烯、丙烯酸 酯類(lèi)單體和引發(fā)劑，于110-130°C進(jìn)行共聚反應(yīng)?？s聚酯化反應(yīng)至酸值為10-20mgK0H/g ；共聚反應(yīng)至粘度為50-200秒(50%固體份 于二甲苯中，涂-4杯/25°C )。制備方法中的各組分的范圍如上所述。本發(fā)明還提供了一種基于上述改性丙烯酸樹(shù)脂的高豐滿(mǎn)度、高固體份常溫快干汽 車(chē)漆，其由如下質(zhì)量含量的組分組成30-80%權(quán)利要求1所述的改性丙烯酸樹(shù)脂、5-30% 顏料、5-30%二甲苯溶劑和1-3%助劑(各組分之和為100% )。其中顏料選自鈦白粉、炭黑、鉻黃、鉬鉻紅、氧化鐵系列、酞箐系列、甲苯胺紫紅、滑 石粉、碳酸鈣、硫酸鋇、二氧化硅中的一種或幾種；所述助劑選自顏料潤(rùn)濕分散劑、流平劑、 消光劑、UV穩(wěn)定劑、UV吸收劑、消泡劑、防流掛劑、防沉劑、催干劑、防結(jié)皮劑中的一種或幾 種。其制備方法為將改性丙烯酸樹(shù)脂與所需要的顏填料、助劑、溶劑混合研磨均勻制得。采用本發(fā)明的改性丙烯酸樹(shù)脂制備的汽車(chē)漆具有高豐滿(mǎn)度、高固體份、常溫快干 等優(yōu)點(diǎn)，其不僅繼承了熱塑性丙烯酸樹(shù)脂漆常溫快干、耐候性能好的特點(diǎn)，而且豐滿(mǎn)度好、 容易施工，尤其適合高裝飾性能的汽車(chē)的涂裝，也可用于家電、機(jī)械等涂裝。由于固體份高、 低VOC排放，更符合現(xiàn)在的環(huán)保要求。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 在不銹鋼反應(yīng)釜中投入6%豆油酸、2%妥爾油酸、5%苯酐、5%季戊四 醇，開(kāi)動(dòng)攪拌，升溫至160°C，保溫1小時(shí)后，再升溫至200°C保溫4小時(shí)后，取樣測(cè)酸值，待 酸值到8-12mgK0H/g，降溫至120°C，加入二甲苯，攪拌均勻后，在120士5°C開(kāi)始滴加，40% 甲基丙烯酸丁酯，20%丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸、20%苯乙烯、過(guò)氧化苯甲酰，4小 時(shí)后取樣測(cè)粘度，待粘度合格為50-200秒(50 %固體份于二甲苯中，涂-4杯/25 °C )，過(guò)濾 包裝。具體參數(shù)見(jiàn)表一。實(shí)施例2 在不銹鋼反應(yīng)釜中投入5%亞麻油酸、豆油酸、2%蓖麻油酸、5%苯 酐、6%三羥甲基丙烷，操作工藝及控制指標(biāo)同實(shí)施例1，達(dá)到要求后，開(kāi)始滴加40%丙烯酸 丁酯，19%丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸、20%苯乙烯、過(guò)氧化苯甲酰，操作工藝及控制 指標(biāo)同實(shí)施例1。具體參數(shù)見(jiàn)表一。實(shí)施例3 在不銹鋼反應(yīng)釜中投入7%妥爾油酸、3%脫水蓖麻油酸、5%間苯二甲 酸、5%季戊四醇，操作工藝及控制指標(biāo)同實(shí)施例1，達(dá)到要求后，開(kāi)始滴加40%甲基丙烯酸 丁酯，20%丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸、18%苯乙烯、過(guò)氧化苯甲酰，操作工藝及控制 指標(biāo)同實(shí)施例1。具體參數(shù)見(jiàn)表一。表一本發(fā)明改性丙烯酸樹(shù)脂指標(biāo)
權(quán)利要求
一種改性丙烯酸樹(shù)脂，其特征在于該樹(shù)脂由質(zhì)量含量為5 10％不飽和脂肪酸、2 6％多元醇、3 7％二元酸或二元酸酐、10 50％苯乙烯、40 80％丙烯酸酯類(lèi)單體和0.8 3％引發(fā)劑經(jīng)酯化、共聚而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性丙烯酸樹(shù)脂，其特征在于所述不飽和脂肪酸選自亞麻油 酸、妥爾油酸、豆油酸、菜籽油酸、椰子油酸、蓖麻油酸、脫水蓖麻油酸中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性丙烯酸樹(shù)脂，其特征在于所述多元醇選自甘油、季戊四 醇、三羥甲基丙烷、新戊二醇、乙二醇中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性丙烯酸樹(shù)脂，其特征在于所述二元酸或二元酸酐選自苯 酐、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、己二酸中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性丙烯酸樹(shù)脂，其特征在于所述丙烯酸酯類(lèi)單體選自丙烯 酸丁酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸 羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性丙烯酸樹(shù)脂，其特征在于所述引發(fā)劑選自偶氮二異丁 腈、過(guò)氧化二苯甲酰、過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化二甲苯甲酰中的一種。
7.—種權(quán)利要求1所述改性丙烯酸樹(shù)脂的制備方法，其特征在于先將不飽和脂肪酸、 二元酸和多元醇混合均勻，升溫到160-20(TC進(jìn)行縮聚酯化反應(yīng)，然后加入苯乙烯、丙烯酸 酯類(lèi)單體和引發(fā)劑，于110-130°C進(jìn)行共聚反應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于縮聚酯化反應(yīng)至酸值為10-20mgK0H/ g ；共聚反應(yīng)至粘度為50-200秒(50%固體份于二甲苯中，涂-4杯/25°C )。
9.一種基于改性丙烯酸樹(shù)脂的高豐滿(mǎn)度、高固體份常溫快干汽車(chē)漆，其特征在于由如 下質(zhì)量含量的組分組成30-80%權(quán)利要求1所述的改性丙烯酸樹(shù)脂、5-30%顏料、5-30% 二甲苯溶劑和1-3%助劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于改性丙烯酸樹(shù)脂的高豐滿(mǎn)度、高固體份常溫快干汽車(chē) 漆，其特征在于所述顏料選自鈦白粉、炭黑、鉻黃、鉬鉻紅、氧化鐵系列、酞箐系列、甲苯胺紫 紅、滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇、二氧化硅中的一種或幾種；所述助劑選自顏料潤(rùn)濕分散劑、流 平劑、消光齊 、υν穩(wěn)定齊 、υν吸收劑、消泡劑、防流掛劑、防沉齊 、催干劑、防結(jié)皮劑中的一種 或幾種。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于改性丙烯酸樹(shù)脂的高豐滿(mǎn)度、高固體份常溫快干汽車(chē)漆，其中改性丙烯酸樹(shù)脂由質(zhì)量含量為5-10％不飽和脂肪酸、2-6％多元醇、3-7％二元酸或二元酸酐、10-50％苯乙烯、40-80％丙烯酸酯類(lèi)單體和0.8-3％引發(fā)劑經(jīng)酯化、共聚而成。本發(fā)明的常溫快干汽車(chē)漆不僅繼承了熱塑性丙烯酸樹(shù)脂漆快干、耐候性能好的特點(diǎn)，而且豐滿(mǎn)度好、容易施工，尤其適合高裝飾性能的汽車(chē)的涂裝，也可用于家電、機(jī)械等涂裝。由于固體份高、低VOC排放，更符合現(xiàn)在的環(huán)保要求。
文檔編號(hào)C09D7/12GK101974132SQ20101051771
公開(kāi)日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者劉保磊, 張衛(wèi)中 申請(qǐng)人:南京長(zhǎng)江涂料有限公司