CN106366233B - 一种疏水耐污功能固体丙烯酸消光树脂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种疏水耐污功能固体丙烯酸消光树脂，其组份包括5‑10wt％的氟化丙烯酸酯类单体、17‑25wt％含缩水甘油基的烯类单体与78‑65wt％的其他烯类单体经自由基共聚合成改性的固体环氧基丙烯酸型消光树脂。本发明提供的改性的固体环氧基丙烯酸型消光树脂用于户外粉末涂料中，所得到涂膜不仅能满足人们对低光外观的要求，而且涂膜的爽滑度和疏水耐污性能得到明显改善。

Description

一种疏水耐污功能固体丙烯酸消光树脂
技术领域
本发明涉及到粉末涂料组合物用消光剂技术领域，具体涉及一种改性的适用于粉末涂料组合物的环氧基丙烯酸型消光树脂。
背景技术
环氧基丙烯酸型固体丙烯酸树脂可作为饱和羧基聚酯的消光固化剂使用，是生产室外消光粉末涂料的主要材料之一。这类粉末涂料一般使用在汽车、家电、户外建筑建材、船舶、户外运动器具等物件上，形成的涂膜能同时满足户外应用的耐候性能和令人舒适的亚光外观效果。但是，众所周知，户外应用的涂层易受到雨水及空气中污染物的侵袭，导致涂层需经常清洗，反复受到磨损，从而缩短使用周期。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种疏水耐污功能固体丙烯酸消光树脂，其包括以下重量份组成：
5-10wt％的氟化丙烯酸酯类单体、
17-25wt％含缩水甘油基的烯类单体、
78-65wt％的其他烯类单体经自由基共聚合成改性的环氧基丙烯酸型消光树脂。
较佳地，所述的氟化丙烯酸酯类单体为丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸五氟丙酯、甲基丙烯酸五氟丙酯、甲基丙烯酸八氟戊酯、甲基丙烯酸十七氟壬酯、甲基丙烯酸十七氟癸酯中的一种或多种混合使用。
较佳地，所述的氟化丙烯酸酯类单体为丙烯酸三氟乙酯和/或丙烯酸五氟丙酯。
较佳地，其中所述改性的环氧基丙烯酸型消光树脂数均分子量为7000-25000，玻璃化温度为30℃-100℃，环氧当量为500-900克/当量。
较佳地，所述改性的环氧基丙烯酸型消光树脂数均分子量为8000—15000，玻璃化温度为40℃-80℃，环氧当量为550-850克/当量。
较佳地，其中所述的改性的环氧基丙烯酸型消光树脂采用自由基溶液聚合法共聚合成，采用甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、丁氧基乙醇、环己酮中的一种或两种混合物；选择偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯、过氧化苯二甲酰、二叔戊基过氧化物中的一种或多种作为自由基引发剂。
较佳地，其中自由基引发剂的使用量为0.5-5％。
较佳地，其中所述的环氧基丙烯酸型消光树脂作为饱和羧基聚酯消光固化剂使用。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过对环氧基丙烯酸型消光树脂的改性，所得到新的环氧基丙烯酸型消光树脂用于粉末涂料中，固化后涂膜不仅能满足人们对低光泽外观的要求，而且涂膜的爽滑度和疏水耐污性能得到改善，可以避免涂层经常清洗，降低清洗磨损，从而延长使用周期。这种改性的环氧基丙烯酸型消光树脂在汽车、家电、户外建筑建材、船舶、户外运动器具等行业领域具有广泛的应用前景。本发明改性的消光树脂可以作为饱和羧基聚酯消光固化剂使用。本发明提供的改性的环氧基丙烯酸型消光树脂用在饱和聚酯中，复配成粉末涂料，固化后形成的涂层，不仅保持良好的消光效果，而且所得到的涂膜的疏水耐玷污性能和爽滑度均得到明显改善。这种改性的产品弥补了市场的需求，有很大的市场空间和实施价值。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
将40g的甲基丙烯酸缩水甘油酯、100g的甲基丙烯酸甲酯、50g的甲基丙烯酸乙酯、10g的苯乙烯、3.5g的过氧化苯二甲酰配成滴加混合溶液。将200g二甲苯加入1000ml的三口烧瓶中并升温搅拌，当溶剂回流后，开始滴加混合溶液，约2.5-3h滴加完，继续回流反应2h,补加0.5g过氧化苯二甲酰，再继续回流反应3h。在减压条件下蒸净溶剂，温度不超过180℃，趁热放料、冷却、粗粉碎，制得201g环氧基丙烯酸消光树脂1，测定其玻璃化温度为78.5℃，数均分子量约为9055，环氧当量为709克/当量。
实施例2
将6g的丙烯酸三氟乙酯、44g的甲基丙烯酸缩水甘油酯、100g的甲基丙烯酸甲酯、40g的甲基丙烯酸乙酯、10g的苯乙烯、3.5g的过氧化苯二甲酰配成滴加混合溶液。将200g环己酮加入1000ml的三口烧瓶中并升温搅拌，当溶剂回流后，开始滴加混合溶液，约2.5-3h滴加完，继续回流反应2h,补加0.5g过氧化苯二甲酰，再继续回流反应3h。在减压条件下蒸净溶剂，温度不超过180℃，趁热放料、冷却、粗粉碎，制得199g环氧基丙烯酸消光树脂2，测定其玻璃化温度为74℃，数均分子量约为9550，环氧当量为640克/当量。
实施例3
将10g的丙烯酸三氟乙酯、40g的甲基丙烯酸缩水甘油酯、100g的甲基丙烯酸甲酯、40g的甲基丙烯酸乙酯、10g的苯乙烯、3.5g的过氧化苯二甲酰配成滴加混合溶液。将200g环己酮加入1000ml的三口烧瓶中并升温搅拌，当溶剂回流后，开始滴加混合溶液，约2.5-3h滴加完，继续回流反应2h,补加0.5g过氧化苯二甲酰，再继续回流反应3h。在减压条件下蒸净溶剂，温度不超过180℃，趁热放料、冷却、粗粉碎，制得199g环氧基丙烯酸消光树脂3，测定其玻璃化温度为35℃，数均分子量约为7500，环氧当量为550克/当量。
实施例4
将20g的丙烯酸三氟乙酯、50g的甲基丙烯酸缩水甘油酯、100g的甲基丙烯酸异丁酯、15g的丙烯酸乙酯、15g的苯乙烯、3.5g的过氧化苯二甲酰配成滴加混合溶液。将200g环己酮加入1000ml的三口烧瓶中并升温搅拌，当溶剂回流后，开始滴加混合溶液，约2.5-3h滴加完，继续回流反应2h,补加0.5g过氧化苯二甲酰，再继续回流反应3h。在减压条件下蒸净溶剂，温度不超过180℃，趁热放料、冷却、粗粉碎，制得202g环氧基丙烯酸消光树脂4，测定其玻璃化温度为73.5℃，数均分子量约为10000，环氧当量为706克/当量。
实施例5
将10g的丙烯酸三氟乙酯、10g的甲基丙烯酸三氟乙酯、50g的甲基丙烯酸缩水甘油酯、100g的甲基丙烯酸异丁酯、30g的苯乙烯、3.5g的偶氮二异丁腈配成滴加混合溶液。将200g乙酸乙酯加入1000ml的三口烧瓶中并升温搅拌，当溶剂回流后，开始滴加混合溶液，约2.5-3h滴加完，继续回流反应2h,补加0.5g偶氮二异丁腈，再继续回流反应3h。在减压条件下蒸净溶剂，温度不超过180℃，趁热放料、冷却、粗粉碎，制得197.8g环氧基丙烯酸消光树脂5，测定其玻璃化温度为53℃，数均分子量约为12000，环氧当量为570克/当量。
实施例6
将10g的丙烯酸五氟丙酯、34g的甲基丙烯酸缩水甘油酯、100g的甲基丙烯酸异丁酯、26g甲基丙烯酸异丙酯、30g的苯乙烯、8.5g的过氧化苯二甲酰配成滴加混合溶液。将200g乙酸乙酯加入1000ml的三口烧瓶中并升温搅拌，当溶剂回流后，开始滴加混合溶液，约2.5-3h滴加完，继续回流反应2h,补加1.5g过氧化苯二甲酰，再继续回流反应3h。在减压条件下蒸净溶剂，温度不超过180℃，趁热放料、冷却、粗粉碎，制得202.8g环氧基丙烯酸消光树脂6，测定其玻璃化温度为50℃，数均分子量约为14500，环氧当量为826克/当量。
表1为本发明环氧基丙烯酸消光树脂在饱和羧基聚酯粉末涂料中(异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)为共固化剂)的应用性能配方，表2为本发明环氧基丙烯酸型消光树脂在饱和羧基聚酯粉末涂料中(羟烷基酰胺作为共固化剂)的应用性能配方，按表1中的配方1-6和表2中的配方7-12进行配料，然后将配好的混合料通过高速搅拌机进行混合，混合后的物料通过双螺杆挤出机挤出压片，挤出机挤出温度设为100℃，压片物料通过粉碎机粉碎后，再经过180目筛网过筛后，分别制得粉末涂料配方1-12，具体见表1和表2。将涂料配方1-12用静电喷涂的方法分别喷涂在不锈钢板上，在200℃烘烤10分钟，最后得到干膜厚为90um，分别对各个配方进行涂膜的性能测试，具体见表3。
涂膜的性能测试方法和评价标准如下：
涂膜的爽滑度采用铅笔硬度来表示，铅笔硬度测试方法参照GB/T6739-2006。
涂膜的光泽度测试及评价参照GB/T 9754-2007。
涂膜的接触角测试及评价方法：取制备好的测试板，使用接触角测定仪测定涂膜与水的接触角。接触角大于90°，说明有一定的疏水能力，接触角越大，涂膜表面能越低，说明涂膜的疏水性越好。
涂层的耐污性和评价方法和评价标准如下：
红色油性记号笔耐污性：用红色油性记号笔对前面制备的涂膜进行涂染，保持24小时后，用甲醇浸过的棉球进行轻轻擦拭，然后观察剩下的污渍。评价标准如下：
5：没有污渍4：几乎没有污渍3：轻微污渍2：许多污渍1：严重污渍
表1
备注：①：聚酯树脂，安徽芜湖神剑化工生产。
②：Worlee公司生产的聚丙烯酸酯型流平剂。
③：填料，贵州华加公司生产。④：炭黑，日本三菱公司生产。
表2
备注：⑤：羟烷基酰胺固化剂，安徽六安捷通达化工生产。
通过表3可以看出，对比配方1和对比配方7中不含本发明提供的高光疏水耐污功能固体丙烯酸消光树脂，固化后涂膜爽滑度较差，涂膜与水的接触角低于90°，同时涂膜的耐玷污性较差。从含有本发明的改性的环氧基丙烯酸型消光树脂的配方的试验结果可以看出，涂膜的爽滑度以及涂膜与水的接触角明显改善，同时涂膜的耐玷污性较好。从配方2和配方8的试验结果可以看出，当氟化丙烯酸酯的用量较低时，涂膜的耐玷污性也受到一定程度的影响。另外，从表3中可以看出，固化涂膜的光泽度均较低，加入一定量的氟化丙烯酸酯类单体对涂膜的光泽并没
有任何影响。
表3
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种疏水耐污功能固体丙烯酸消光树脂，其特征在于，包括以下重量份组成：
5-10wt％的氟化丙烯酸酯类单体、
17-25wt％含缩水甘油基的烯类单体、
78-65wt％的其他烯类单体经自由基共聚合成改性的环氧基丙烯酸型消光树脂；
所述的氟化丙烯酸酯类单体为丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸五氟丙酯、甲基丙烯酸五氟丙酯、甲基丙烯酸八氟戊酯、甲基丙烯酸十七氟壬酯、甲基丙烯酸十七氟癸酯中的一种或多种混合使用；
所述改性的环氧基丙烯酸型消光树脂数均分子量为7000-25000，玻璃化温度为30℃-100℃，环氧当量为500-900克/当量；
所述的环氧基丙烯酸型消光树脂作为饱和羧基聚酯消光固化剂使用；
所述的疏水耐污功能固体丙烯酸消光树脂固化后涂膜的耐污等级为5。
2.根据权利要求1所述的疏水耐污功能固体丙烯酸消光树脂，其特征在于，所述的氟化丙烯酸酯类单体为丙烯酸三氟乙酯和/或丙烯酸五氟丙酯。
3.根据权利要求1所述的疏水耐污功能固体丙烯酸消光树脂，其特征在于，所述改性的环氧基丙烯酸型消光树脂数均分子量为8000—15000，玻璃化温度为40℃-80℃，环氧当量为550-850克/当量。
4.根据权利要求1所述的疏水耐污功能固体丙烯酸消光树脂，其特征在于，其中所述的改性的环氧基丙烯酸型消光树脂采用自由基溶液聚合法共聚合成，溶剂采用甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、丁氧基乙醇、环己酮中的一种或两种混合物；选择偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯、过氧化苯二甲酰、二叔戊基过氧化物中的一种或多种作为自由基引发剂。
5.根据权利要求4所述的疏水耐污功能固体丙烯酸消光树脂，其特征在于，其中自由基引发剂的使用量为0.5-5％。
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