CN112592612A - 一种低voc丙烯酸树脂涂料及其制备方法与应用 - Google Patents
一种低voc丙烯酸树脂涂料及其制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112592612A CN112592612A CN202011466369.3A CN202011466369A CN112592612A CN 112592612 A CN112592612 A CN 112592612A CN 202011466369 A CN202011466369 A CN 202011466369A CN 112592612 A CN112592612 A CN 112592612A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- formula
- acrylic resin
- compound shown
- coating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D4/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
- C09D4/06—Organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond in combination with a macromolecular compound other than an unsaturated polymer of groups C09D159/00 - C09D187/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
- C08F220/20—Esters of polyhydric alcohols or phenols, e.g. 2-hydroxyethyl (meth)acrylate or glycerol mono-(meth)acrylate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/42—Nitriles
- C08F220/44—Acrylonitrile
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/65—Additives macromolecular
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
本发明提供的一种低VOC丙烯酸树脂涂料,包括以下重量份的组份:丙烯酸树脂30‑50份,固化剂10‑20份,表面活性剂1‑3份,缓冲剂1‑5份,颜填料1‑10份,消泡剂1‑3份,流动促进剂1‑3份,羧甲基壳聚糖5‑10份。本发明提供的水性丙烯酸树脂涂料利用特殊的单体制得超低VOC、高固含水性丙烯酸树脂涂料,实现水性涂料高固低黏的技术,突破高固体分溶剂型涂料无法水性化的技术难题,进一步减少VOC排放。
Description
技术领域
本发明涉及涂料材料领域,特别涉及一种低VOC丙烯酸树脂涂料及其制备方法与应用。
背景技术
通常要降低涂料的VOC含量有以下几种方法:发展高固体份溶剂型涂料;开发无溶剂粉末涂料;发展水性涂料,以水取代全部或大部分有机溶剂。其中水性涂料是目前最实际有效的办法。而要发展水性涂料,首先就要实现涂料中成膜物质的水性化,也就是发展能够以水稀释的树脂水性树脂。
丙烯酸树脂是由丙烯酸类和甲基丙烯酸酯类及其他烯类单体共聚合成的树脂。丙烯酸酯类单体品种多,聚合方法和工艺可选择的种类也很多,其性能可以在很大范围内调整,并且可与多种树脂进行共混或化学改性,以满足不同的应用场合。丙烯酸酯类单体,具有碳碳不饱和双键,经聚合反应生成丙烯酸酯类树脂,不仅具有很高的光、热和化学稳定性,而且具有透明度高、色泽浅、光亮丰满、保色性优、成膜性好、涂膜坚韧、优异的耐候性、耐腐蚀性、耐化学药品、耐沾污性和附着力高等优点,并且具有原料来源丰富、成本相对较低的特点。因此由聚丙烯酸酯类树脂制备的涂料,具有良好的耐污染、耐酸、耐碱、耐水、成膜性好、使用安全、施工性能良好等优点,在建筑物、汽车表面、胶粘剂等领域得到广泛的应用。
单体决定着丙烯酸树脂的物理、化学及机械性能。水性丙烯酸酯树脂的优点是其得以迅速发展的主要因素,但它也具有自身不可消除的缺点。因为丙烯酸酯树脂中含有亲水性基团,如羧基、羟基等,使得涂膜的耐水性、耐污染性和耐溶剂性较差,硬度等机械性能不够好以及成本偏高等缺点,也不能与溶剂型产品相媲美。此外,树脂成膜干燥时间长,漆膜存在热粘冷脆、抗回粘性差、耐热性耐寒性不佳、及耐污性能差等缺点。因此水性丙烯酸酯树脂的应用领域也相应受到限制。
水性丙烯酸酯树脂的缺点限制了其使用,为了扩宽丙烯酸酯树脂涂料的应用范围,就必须对丙烯酸酯树脂给予相应的改性以达到使用目的。然而,目前水性丙烯酸树脂的性能有进一步提高的需求。
发明内容
技术问题:为了解决现有技术的缺陷,本发明提供了一种低VOC丙烯酸树脂涂料及其制备方法与应用。
技术方案:本发明提供的一种低VOC丙烯酸树脂涂料,包括以下重量份的组份:丙烯酸树脂30-50份,固化剂10-20份,表面活性剂1-3份,缓冲剂1-5份,颜填料1-10份,消泡剂1-3份,流动促进剂1-3份,羧甲基壳聚糖5-10份;所述丙烯酸树脂涂料,其结构式如下:
作为优选,所述丙烯酸树脂的制备方法,包括以下步骤:
(1)2-(3-氯苯基)丙-2-烯酸、过量的乙二醇反应,得到式II所示的化合物;反应式如下:
(2)式II所示的化合物与丙烯酸-2-羟乙基酯、丙烯腈反应,得到式I所示的化合物;反应式如下:
步骤(1)具体为:室温下,在DCC和DMAP存在下,2-(3-氯苯基)丙-2-烯酸和过量的乙二醇酯化反应,即得式II所示的化合物;2-(3-氯苯基)丙-2-烯酸、乙二醇的摩尔比为1:(2-3);DCC和2-(3-氯苯基)丙-2-烯酸的摩尔比为(1.2-1.5):1,DMAP与2-(3-氯苯基)丙-2-烯酸的摩尔比为(0.5-1.5):100。
步骤(2)具体为:将式II所示的化合物与丙烯酸-2-羟乙基酯、丙烯腈加入丙酮溶剂中,再加入AIBN作为引发剂,回流反应4-6h,即得共聚物;式II所示的化合物与丙烯酸-2-羟乙基酯、丙烯腈的摩尔比为1:(2-3):(2-3);AIBN的加入量为II所示的化合物、丙烯酸-2-羟乙基酯、丙烯腈总质量的1-2%。
作为优选,所述固化剂为N-羟甲基丙烯酰胺;所述表面活性剂为吐温20,所述缓冲剂为柠檬酸或磷酸二氢铵,所述消泡剂为AC-288,所述流动促进剂为氯化石蜡。
本发明还提供了上述低VOC丙烯酸树脂涂料的制备方法,包括以下步骤:
(1)丙烯酸树脂的制备,包括以下步骤:
(1.1)2-(3-氯苯基)丙-2-烯酸、过量的乙二醇反应,得到式II所示的化合物;反应式如下:
(1.2)式II所示的化合物与丙烯酸-2-羟乙基酯、丙烯腈反应,得到式I所示的化合物;反应式如下:
(2)水性丙烯酸树脂、表面活性剂、羧甲基壳聚糖加热至50-70℃,恒温搅拌1-3h,再加入缓冲剂、颜填料、消泡剂、流动促进剂搅拌混匀,为低VOC丙烯酸树脂涂料的组分A;固化剂,为低VOC丙烯酸树脂涂料的组分B。
有益效果:本发明提供的水性丙烯酸树脂涂料利用特殊的单体制得超低VOC、高固含水性丙烯酸树脂涂料,实现水性涂料高固低黏的技术,突破高固体分溶剂型涂料无法水性化的技术难题,进一步减少VOC排放。
附图说明
图1为本发明制得的丙烯酸树脂的氢谱图。
具体实施方式
下面对本发明作出进一步说明。
实施例1
水性丙烯酸树脂的制备方法,包括以下步骤:
(1)室温下,在DCC和DMAP存在下,2-(3-氯苯基)丙-2-烯酸和过量的乙二醇酯化反应,即得式II所示的化合物;
2-(3-氯苯基)丙-2-烯酸、乙二醇的摩尔比为1:2;DCC和2-(3-氯苯基)丙-2-烯酸的摩尔比为1.2:1,DMAP与2-(3-氯苯基)丙-2-烯酸的摩尔比为0.5:100;
(2)将式II所示的化合物与丙烯酸-2-羟乙基酯、丙烯腈加入丙酮溶剂中,再加入AIBN作为引发剂,回流反应4h,即得共聚物;
式II所示的化合物与丙烯酸-2-羟乙基酯、丙烯腈的摩尔比为1:2:3;AIBN的加入量为II所示的化合物、丙烯酸-2-羟乙基酯、丙烯腈总质量的1-2%。
制得共聚物359.6g,m/z=411.14,氢谱见图1。
实施例2
水性丙烯酸树脂的制备方法,包括以下步骤:
(1)室温下,在DCC和DMAP存在下,2-(3-氯苯基)丙-2-烯酸和过量的乙二醇酯化反应,即得式II所示的化合物;
2-(3-氯苯基)丙-2-烯酸、乙二醇的摩尔比为1:3;DCC和2-(3-氯苯基)丙-2-烯酸的摩尔比为1.5:1,DMAP与2-(3-氯苯基)丙-2-烯酸的摩尔比为1.5:100;
(2)将式II所示的化合物与丙烯酸-2-羟乙基酯、丙烯腈加入丙酮溶剂中,再加入AIBN作为引发剂,回流反应6h,即得共聚物;
式II所示的化合物与丙烯酸-2-羟乙基酯、丙烯腈的摩尔比为1:3:2;AIBN的加入量为II所示的化合物、丙烯酸-2-羟乙基酯、丙烯腈总质量的1-2%。
制得共聚物294.4g。
实施例3
水性丙烯酸树脂的制备方法,包括以下步骤:
(1)室温下,在DCC和DMAP存在下,2-(3-氯苯基)丙-2-烯酸和过量的乙二醇酯化反应,即得式II所示的化合物;
2-(3-氯苯基)丙-2-烯酸、乙二醇的摩尔比为1:2.5;DCC和2-(3-氯苯基)丙-2-烯酸的摩尔比为1.3:1,DMAP与2-(3-氯苯基)丙-2-烯酸的摩尔比为1.0:100;
(2)将式II所示的化合物与丙烯酸-2-羟乙基酯、丙烯腈加入丙酮溶剂中,再加入AIBN作为引发剂,回流反应5h,即得共聚物;
式II所示的化合物与丙烯酸-2-羟乙基酯、丙烯腈的摩尔比为1:2.5:2.5;AIBN的加入量为II所示的化合物、丙烯酸-2-羟乙基酯、丙烯腈总质量的1.5%。
制得共聚物469.1g。
实施例4高固含水性丙烯酸涂料的制备
制得一批水性丙烯酸涂料,其配方如下表。
测试上述水性丙烯酸涂料的性能,结果见下表。
Claims (6)
3.根据权利要求1所述的一种低VOC丙烯酸树脂涂料,其特征在于:步骤(1)具体为:室温下,在DCC和DMAP存在下,2-(3-氯苯基)丙-2-烯酸和过量的乙二醇酯化反应,即得式II所示的化合物;2-(3-氯苯基)丙-2-烯酸、乙二醇的摩尔比为1:(2-3);DCC和2-(3-氯苯基)丙-2-烯酸的摩尔比为(1.2-1.5):1,DMAP与2-(3-氯苯基)丙-2-烯酸的摩尔比为(0.5-1.5):100。
4.根据权利要求1所述的一种低VOC丙烯酸树脂涂料,其特征在于:步骤(2)具体为:将式II所示的化合物与丙烯酸-2-羟乙基酯、丙烯腈加入丙酮溶剂中,再加入AIBN作为引发剂,回流反应4-6h,即得共聚物;式II所示的化合物与丙烯酸-2-羟乙基酯、丙烯腈的摩尔比为1:(2-3):(2-3);AIBN的加入量为II所示的化合物、丙烯酸-2-羟乙基酯、丙烯腈总质量的1-2%。
5.根据权利要求1所述的一种低VOC丙烯酸树脂涂料,其特征在于:所述固化剂为N-羟甲基丙烯酰胺;所述表面活性剂为吐温20,所述缓冲剂为柠檬酸或磷酸二氢铵,所述消泡剂为AC-288,所述流动促进剂为氯化石蜡。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011466369.3A CN112592612B (zh) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | 一种低voc丙烯酸树脂涂料及其制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011466369.3A CN112592612B (zh) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | 一种低voc丙烯酸树脂涂料及其制备方法与应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112592612A true CN112592612A (zh) | 2021-04-02 |
CN112592612B CN112592612B (zh) | 2022-03-25 |
Family
ID=75195217
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011466369.3A Active CN112592612B (zh) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | 一种低voc丙烯酸树脂涂料及其制备方法与应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112592612B (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6203720B1 (en) * | 1996-12-24 | 2001-03-20 | University Of Southern Mississippi | Low MFT and high Tg , internally plasticizing, and low voc latex compositions |
CN1572856A (zh) * | 2003-05-20 | 2005-02-02 | 拜尔材料科学股份公司 | 用于抗划伤面漆的高固含量粘合剂组合物 |
CN101665649A (zh) * | 2009-09-25 | 2010-03-10 | 北京红狮漆业有限公司 | 一种丙烯酸酯树脂石英石地坪漆及其制备方法 |
CN106832106A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-06-13 | 杭州传化精细化工有限公司 | 一种水性聚丙烯酸酯乳液及其制备方法 |
CN110511317A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-11-29 | 奔腾漆业(上海)有限公司 | 高固体份、低粘度丙烯酸树脂及其制备方法 |
CN110938165A (zh) * | 2019-08-28 | 2020-03-31 | 清远市浩宇化工科技有限公司 | 一种高性能高固含量低黏度丙烯酸树脂的制备方法及应用 |
CN111527155A (zh) * | 2017-11-14 | 2020-08-11 | 巴斯夫欧洲公司 | 快干、厚浆型、抗流挂组合物、涂层、双组分包装和涂布方法 |
-
2020
- 2020-12-14 CN CN202011466369.3A patent/CN112592612B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6203720B1 (en) * | 1996-12-24 | 2001-03-20 | University Of Southern Mississippi | Low MFT and high Tg , internally plasticizing, and low voc latex compositions |
CN1572856A (zh) * | 2003-05-20 | 2005-02-02 | 拜尔材料科学股份公司 | 用于抗划伤面漆的高固含量粘合剂组合物 |
CN101665649A (zh) * | 2009-09-25 | 2010-03-10 | 北京红狮漆业有限公司 | 一种丙烯酸酯树脂石英石地坪漆及其制备方法 |
CN106832106A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-06-13 | 杭州传化精细化工有限公司 | 一种水性聚丙烯酸酯乳液及其制备方法 |
CN111527155A (zh) * | 2017-11-14 | 2020-08-11 | 巴斯夫欧洲公司 | 快干、厚浆型、抗流挂组合物、涂层、双组分包装和涂布方法 |
CN110511317A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-11-29 | 奔腾漆业(上海)有限公司 | 高固体份、低粘度丙烯酸树脂及其制备方法 |
CN110938165A (zh) * | 2019-08-28 | 2020-03-31 | 清远市浩宇化工科技有限公司 | 一种高性能高固含量低黏度丙烯酸树脂的制备方法及应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112592612B (zh) | 2022-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102605648B (zh) | 纺织品水性涂料印花粘合剂及制备方法 | |
CN109054570B (zh) | 一种环保型高强度弹性涂料及其制备方法 | |
CN110511388B (zh) | 一种用于水性印铁涂料的改性羟基丙烯酸乳液及其制备方法 | |
CN111285959A (zh) | 一种高耐水白性能的丙烯酸酯乳液及其制备方法 | |
US4312797A (en) | Aqueous coating composition | |
CN111073445B (zh) | 一种具有高耐冲击性能的水性双组份漆及其应用 | |
CN114316854B (zh) | 一种高固含量低粘度的丙烯酸胶黏剂及其制备方法 | |
CN113968931A (zh) | 一种高附着力水性丙烯酸树脂及制备方法 | |
US6072000A (en) | Curable resin composition for use in water based paint | |
EP0071071B1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Copolymerisat-Dispersion und Verwendung dieser Dispersion | |
CA2133696A1 (en) | Ambient and elevated temperature curing polymer compositions useful for aqueous based paints and wood coatings | |
US4073758A (en) | Emulsion compositions | |
AU2022201104A1 (en) | Amino resin alkyd matting paint | |
CN111807961A (zh) | 一种兼具快干和长适用期的高羟基丙烯酸乳液及其合成方法 | |
CN115340646A (zh) | 一种用于淋涂的高光亮环氧丙烯酸酯及其制备方法 | |
CN112812212B (zh) | 一种羟基丙烯酸树脂乳液及其制备方法和应用 | |
CN110577784A (zh) | 一种稀土改性丙烯酸共聚水性醇酸树脂涂料 | |
US4122052A (en) | Emulsion composition | |
CN112592612A (zh) | 一种低voc丙烯酸树脂涂料及其制备方法与应用 | |
US2907722A (en) | Composition comprising methyl methacrylate polymer, nitrocellulose, reaction product of a bisphenol and a dicarboxylic acid and solvent, process for preparing same and article coated therewith | |
CN112592428B (zh) | 一种水性丙烯酸树脂及其制备方法与应用 | |
AU2006302124B2 (en) | High temperature polymerization process for making branched acrylic polymers, caprolactone-modified branched acrylic polymers, and uses thereof | |
JPS60221469A (ja) | 水性被覆用組成物 | |
CN110563878A (zh) | 一种塑料薄膜用聚丙烯酸酯树脂、分散体、光油及其制备方法 | |
CN114316160A (zh) | 一种丙烯酸乳液聚合物及基于聚合物的水性涂料制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |