CN107760140A - 一种高耐醇水性玻璃烤漆及其制备方法 - Google Patents

一种高耐醇水性玻璃烤漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高耐醇水性玻璃烤漆及其制备方法，该烤漆由自合成的通过特殊改性的水性丙烯酸树脂与氨基树脂在140‑160℃烘烤下交联固化得到；其中，该漆包括水性丙烯酸树脂50‑60份，氨基树脂10‑20份，偶联剂3‑5份，润湿剂0.1‑0.5份，消泡剂0.2‑0.5份，流平剂0.1‑0.5份，pH调节剂4‑7份，去离子水10‑25份，水性色精1‑2份。与现有技术相比，本发明制备方法简单；水稀释性强；漆膜外观优异，并具有高耐醇性、硬度高、耐候性好等优点。

Description

一种高耐醇水性玻璃烤漆及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域，涉及一种玻璃烤漆，尤其是涉及一种高耐醇水性玻璃烤漆及其制备方法。
背景技术
玻璃酒瓶，特别是高酒精度的白酒瓶的涂装保护与装饰在工业和民用领域有着广泛的需求，玻璃酒瓶需要在其表面涂覆保护层和装饰涂层。而如今，人们也更加重视各类产品的外观特色，自然对玻璃涂料的各方面性能要求越来越高。随着人们环保意识的提高和环保法律法规的健全，水性涂料在玻璃上的应用受到极大的重视。
目前，采用聚氨酯水分散体、水溶性聚丙烯酸树脂、氨酯型及改性的丙烯酸树脂制备的单组分水性玻璃漆在玻璃底材上存在附着力、耐醇性、耐水性、耐磨耗性差及硬度低等缺点。
基于此，本申请急需一种对玻璃基材具有良好附着力、高耐醇性、高硬度、高耐水性的水性玻璃烤漆。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有良好附着力、高耐醇性、高硬度、高耐水性的水性玻璃烤漆及其制备方法。
本发明选用环氧改性水性丙烯酸树脂作为基体树脂，与水溶性优良的甲醚化氨基树脂，通过高温交联固化得到水性玻璃烤漆。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种高耐醇水性玻璃烤漆，该烤漆是一种通过基体树脂与氨基树脂通过高温交联固化而得的涂料；
其中，该高耐醇水性玻璃烤漆包括以下组分及重量份含量：
所述的水性丙烯酸树脂为自合成的特殊改性水性丙烯酸树脂，该自合成的特殊改性水性丙烯酸树脂选用了链上酯基含量少、链上有环状的疏水性单体，例如甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八烷基酯和丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片酯；该自制树脂选用了甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、苯乙烯等单体。该自合成的特殊改性水性丙烯酸树脂，酸值：45-70mgKOH/g，粘度：z-z3，Tg：25-35℃。
所述的氨基树脂选自游离甲醛含量在0.5％～1％的甲醚化氨基树脂，例如市售的氰特Cymel 325。
所述的偶联剂选自含有环氧基的硅烷偶联剂，例如市售的德谦Adherant 1051。
所述的润湿剂对玻璃基材有着优良的润湿性能，例如市售的Levaslip W-409或Levelol W-469。
所述的消泡剂在水性体系里有着优良消泡效果，例如市售的BYK-028或Defom W-0506。
所述的流平剂水性体系里有着优良流平效果，例如市售的BYK-333或TEGO Glide410。
所述的pH调节剂选自二甲基乙醇胺。
上述一种高耐醇水性玻璃烤漆的制备方法，包括以下步骤：
(1)先将水性丙烯酸树脂50-60份，在低速搅拌下加入pH调节剂，将pH调节至8-9；
(2)在低速搅拌下依次加入氨基树脂10-20份，偶联剂3-5份，润湿剂0.1-0.5份，消泡剂0.2-0.5份，流平剂0.1-0.5份，完成后高速分散20-30min；
(3)最后加入去离子水15-25份和水性色精1-2份，搅拌均匀，制得所述水性玻璃烤漆。
对于含有水性色精的高耐醇水性玻璃烤漆制备时，水性色精在第(3)步与去离子水一起加入。
本发明高耐醇水性玻璃烤漆使用时，使用温度为140-160℃。
本发明改进之处在于，选用的水性丙烯酸树脂是通过自合成的特殊改性的水性丙烯酸树脂，该自制树脂选用了链上酯基含量少、链上有环状的疏水性单体，例如甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八烷基酯和丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片酯等，为该树脂提供优异的疏水性及耐化性。
本发明中自制水性丙烯酸树脂与氨基树脂的交联原理在于：在140-160℃烘烤下水性丙烯酸树脂与氨基树脂通过醚化交换及氨基树脂的自交联反应而形成一种三维网络结构，从而使得涂膜固化。
本发明中选用的偶联剂是含有环氧基的硅烷偶联剂，该偶联剂中的环氧基可与氨基树脂交联，而水解后的硅烷偶联剂又可与玻璃中的无机物质结合，形成硅氧烷，从而使得涂膜可以牢牢地附着在玻璃表面。
本发明中水性丙烯酸树脂采用的是自合成的特殊改性的水性丙烯酸树脂，该自制树脂的分子量为8000-10000、玻璃化温度为25-35℃，较大的分子量及较高的玻璃化温度也为涂膜提供了优异的硬度及耐醇性。
自合成水性丙烯酸树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、苯乙烯等单体混合均匀制成单体混合物；
(2)在反应釜中加入乙二醇丁醚，并加热到110℃；
(3)在搅拌中滴加乙烯基单体混合物，4小时匀速滴加完成；
(4)110℃保温4-6小时，待粘度合格后降温出料。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
(1)附着力优异。本发明中采用的偶联剂是含有环氧基的硅烷偶联剂，不仅为体系提供很好的储存稳定性，并且为漆膜对玻璃基材的密着性提供帮助，使其干膜对玻璃基材拥有优异的附着力。
(2)高硬度、高耐醇性及高耐水性。本发明中，由于基体树脂采用的是特殊改性的水性丙烯酸树脂，有较大的分子量及较高的玻璃化温度；本发明中选用的氨基树脂为Cymel325，作为一种含高亚氨基的甲醚化氨基树脂，与基体树脂在高温烘烤条件下通过醚化及自交联而形成三维网络结构，能有效提高涂膜性能，因此得到的涂膜交联密度大，从而硬度高、耐醇性好、耐水性优异。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种高耐醇水性玻璃烤漆，该其的制备包括以下组分及重量份：
本实施例中自合成水性丙烯酸树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、苯乙烯等单体混合均匀制成单体混合物；
(2)在反应釜中加入乙二醇丁醚，并加热到110℃；
(3)在搅拌中滴加乙烯基单体混合物，4小时匀速滴加完成；
(4)110℃保温4-6小时，待粘度合格后降温出料。
本实施例一种高耐醇水性玻璃烤漆的制备方法具体包括以下步骤：
(1)先将水性丙烯酸树脂56份，在低速搅拌下加入二甲基乙醇胺6份，将pH调节至8.5；
(2)在低速搅拌下依次加入氨基树脂14份，偶联剂4份，润湿剂0.3份，消泡剂0.4份，流平剂0.3份，完成后高速分散20-30min；
(3)最后加入去离子水15份和水性色精1份，搅拌均匀，制得所述水性玻璃烤漆。
本实施例施工喷涂于玻璃基材上，在150℃下烘烤20分钟。涂膜性能实测结果如表1所示：
表1涂膜性能实测结果
实施例2
一种高耐醇水性玻璃烤漆，该其的制备包括以下组分及重量份：
本实施例中自合成水性丙烯酸树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、苯乙烯等单体混合均匀制成单体混合物；
(2)在反应釜中加入乙二醇丁醚，并加热到110℃；
(3)在搅拌中滴加乙烯基单体混合物，4小时匀速滴加完成；
(4)110℃保温4-6小时，待粘度合格后降温出料。
本实施例高耐醇水性玻璃烤漆的制备方法具体包括以下步骤：
(1)先将水性丙烯酸树脂60份，在低速搅拌下加入二甲基乙醇胺7份，将pH调节至8.5；
(2)在低速搅拌下依次加入氨基树脂15份，偶联剂4份，润湿剂0.4份，消泡剂0.4份，流平剂0.2份，完成后高速分散20-30min；
(3)最后加入去离子水12份和1份水性色精，搅拌均匀，制得所述水性玻璃烤漆。
本实施例施工喷涂于玻璃基材上，在150℃下烘烤20分钟。涂膜性能实测结果如表2所示：
表2涂膜性能实测结果
实施例3
一种高耐醇水性玻璃烤漆，该其的制备包括以下组分及重量份：
本实施例中自合成水性丙烯酸树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、苯乙烯等单体混合均匀制成单体混合物；
(2)在反应釜中加入乙二醇丁醚，并加热到110℃；
(3)在搅拌中滴加乙烯基单体混合物，4小时匀速滴加完成；
(4)110℃保温4-6小时，待粘度合格后降温出料。
本实施例一种高耐醇水性玻璃烤漆的制备方法具体包括以下步骤：
(1)先将水性丙烯酸树脂52份，在低速搅拌下加入二甲基乙醇胺6份，将pH调节至8.5；
(2)在低速搅拌下依次加入氨基树脂11份，偶联剂4份，润湿剂0.4份，消泡剂0.4份，流平剂0.2份，完成后高速分散20-30min；
(3)最后加入去离子水25份和2份水性色精，搅拌均匀，制得所述水性玻璃烤漆。
本实施例施工喷涂于玻璃基材上，在150℃下烘烤25分钟。涂膜性能实测结果如表3所示：
表3涂膜性能实测结果
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高耐醇水性玻璃烤漆，其特征在于，该烤漆是一种通过基体树脂与氨基树脂通过高温交联固化而得的涂料，该烤漆包括以下组分及重量份含量：
2.根据权利要求1所述的一种高耐醇水性玻璃烤漆，其特征在于，所述的水性丙烯酸树脂为改性水性丙烯酸树脂，该改性水性丙烯酸树脂固体份：55％，酸值：45-70mgKOH/g，粘度：z-z3，Tg：25-35℃。
3.根据权利要求1所述的一种高耐醇水性玻璃烤漆，其特征在于，所述的氨基树脂选自游离甲醛含量在0.5％～1％的甲醚化氨基树脂。
4.根据权利要求1所述的一种高耐醇水性玻璃烤漆，其特征在于，所述的偶联剂选自含有环氧基的硅烷偶联剂。
5.根据权利要求1所述的一种高耐醇水性玻璃烤漆，其特征在于，所述的润湿剂选自市售的Levaslip W-409或Levelol W-469。
6.根据权利要求1所述的一种高耐醇水性玻璃烤漆，其特征在于，所述的消泡剂选自市售的BYK-028或Defom W-0506。
7.根据权利要求1所述的一种高耐醇水性玻璃烤漆，其特征在于，所述的流平剂选自市售的BYK-333或TEGO Glide 410。
8.根据权利要求1所述的一种高耐醇水性玻璃烤漆，其特征在于，所述的pH调节剂选自二甲基乙醇胺。
9.一种如权利要求1所述的高耐醇水性玻璃烤漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)先将水性丙烯酸树脂50-60份，在低速搅拌下加入pH调节剂，将pH调节至8-9；
(2)在低速搅拌下依次加入氨基树脂10-20份，偶联剂3-5份，润湿剂0.1-0.5份，消泡剂0.2-0.5份，流平剂0.1-0.5份，完成后高速分散20-30min；
(3)最后加入去离子水15-25份和水性色精1-2份，搅拌均匀，制得所述水性玻璃烤漆。
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