CN112625565A

CN112625565A - 一种三碟烯衍生物改性醇酸树脂水性涂料

Info

Publication number: CN112625565A
Application number: CN202011507569.9A
Authority: CN
Inventors: 张武; 康伦国; 姚东生
Original assignee: Shaoguan Union Chemical Co Ltd; Union Foshan Chemical Co Ltd
Current assignee: Shaoguan Union Chemical Co Ltd; Union Foshan Chemical Co Ltd
Priority date: 2020-12-18
Filing date: 2020-12-18
Publication date: 2021-04-09

Abstract

本发明涉及一种三碟烯衍生物改性醇酸树脂水性涂料，按重量份计，其组成为：三碟烯衍生物改性水性醇酸树脂40.0～70.0份、氟硅改性水性醇酸树脂10.0～35.0份、水性纳米色浆0.0～25.0份、助剂0.8～2.5份、pH调节剂0.3～0.8份、凹凸棒1.5～5.0份、防冻剂3.5～8.0份、去离子水10.0～30.0份；本发明制得的三碟烯衍生物改性醇酸树脂水性涂料，无需外加杀菌剂与吸附剂；其具有原材料简单易得、附着力强、丰满度好、耐腐蚀性强等性能，结构稳定，性能持久，且具有良好的抗菌性能以及吸附能力。

Description

一种三碟烯衍生物改性醇酸树脂水性涂料

技术领域

本发明涉及一种改性醇酸树脂涂料，尤其涉及到一种三碟烯衍生物改性醇酸树脂水性涂料，属于水性功能涂料技术领域。

背景技术

醇酸树脂涂料作为传统调和漆、木器漆和磁漆的主要成膜物质，常用原材料合成醇酸树脂生产的涂料，水性醇酸树脂漆具有原料价廉易得、高光泽、高丰满度、附着力强、易施工等优点，醇酸树脂涂料产量大，品种多，应用广泛，市场前景广阔，可以称为涂料工业中的支柱产品。

随着经济发展、人口增加以及生活水平的提高，商业性住房的需求日益增加，人们对于自身的健康也越来越关注。近年来关于新装修后的室内空气污染与白血病的发病率关系的报道也多见于媒体。因此，人们在装修时越来越注重装修材料的环保性，在室内装修过程中，木板、胶水、墙面涂料、家具中都或多或少含有甲醛、苯系物等有害物质，在装修后的几年甚至数十年中都会逐渐散发，从而影响人体的健康。

有关资料表明室内空气污染比室外高5～10倍，室内空气污染物多达500多种。室内空气污染已成为多种疾病的诱因，而甲醛则是造成室内空气污染的一个主要方面。甲醛污染问题主要集中于居室、纺织品和食品中。居室装饰材料和家具中的胶合板、纤维板、刨花板等人造板材中含有大量以甲醛为主的脲醛树脂，各类油漆、涂料中都含有甲醛。

目前，去除甲醛等有害气体的主要方法是通风和物理吸附；很多厂家生产吸附剂，但是效果不理想，而且不够环保，容易二次污染；同时，传统吸附剂的品质较低，循环利用率低。

发明内容

为解决目前存在的技术问题，本发明的目的旨在提供一种三碟烯衍生物改性醇酸树脂水性涂料。

三蝶烯具有独特的三维刚性结构，是由3个苯环通过桥连碳原子组成，该化合物具有3个开放式富电子空腔，三蝶烯结构的引入也可以提高材料分子排列的有序性和空间上的延伸性.基于三蝶烯的多孔聚合材料，它具有良好的吸附能力，可用作潜在的吸附储存材料。

本发明的三碟烯衍生物改性醇酸树脂水性涂料，采用三碟烯衍生物改性水性醇酸树脂作为主要成膜物质，三碟烯衍生物改性水性醇酸树脂具有良好的杀菌、抗菌性以及良好的吸附性能。

本发明涉及一种三碟烯衍生物改性醇酸树脂水性涂料，按重量份计，其组成为：三碟烯衍生物改性水性醇酸树脂40.0～70.0份、氟硅改性水性醇酸树脂10.0～35.0份、水性纳米色浆0.0～25.0份、助剂0.8～2.5份、pH调节剂0.3～0.8份、凹凸棒1.5～5.0份、防冻剂3.5～8.0份、去离子水10.0～30.0份。

其中，所述的三碟烯衍生物改性水性醇酸树脂其成分由植物油酸、三碟烯衍生物、羧基化聚乙烯醇、多元酸、多元醇、酒石酸、二甲苯、2-羟基查尔酮、苯甲酸、二羟甲基丙酸、混合液、中和剂和去离子水组成。

所述的pH调节剂为AMP-95、碳酸氢钠、碳酸钠、三乙胺中的一种或几种的组合。

所述的助剂为润湿剂、分散剂、消泡剂、增稠剂、流平剂、抗流挂剂中的至少四种。

所述的防冻剂为乙二醇、丙二醇、丙三醇中的一种或几种的组合。

所述的一种三碟烯衍生物改性水性醇酸树脂，按重量份计，其组成为：植物油酸100.0～200.0份、三碟烯衍生物20.0～45.0份、羧基化聚乙烯醇15.0～35.0份、多元酸80.0～175.0份、多元醇100.0～220.0份、酒石酸5.0～20.0份、二甲苯40.0～100.0份、2-羟基查尔酮25.0～75.0份、苯甲酸10.0～25.0份、二羟甲基丙酸12.0～30.0份、混合液24.0～56.0份、中和剂18.0～40.0份、去离子水450.0～1000.0份。

所述的一种三碟烯衍生物改性水性醇酸树脂，其制备步骤如下：

a)、在反应器中，按配方重量份，加入植物油酸与多元醇升温真空脱水；

b)、加入多元酸、二羟甲基丙酸、酒石酸、2-羟基查尔酮、羧基化聚乙烯醇、三碟烯衍生物和二甲苯，加热溶解；

c)、低速搅拌后下通入氮气保护，氮气的通入流量需适中，除去反应器内的游离水与氧气；

d)、然后升温至166～172℃，保温搅拌反应2.0h，加入苯甲酸进行部分封端与控制分子量，然后升温至180℃，保温反应2.0h，再以24℃/h速度升温至210～225℃，保温反应2.0h后，每隔20min，测定酸值，当酸值与达到设计值为止(此阶段的反应产生过程中生成的水用分水器及时分出)；

e)、停止反应，降温，真空除掉二甲苯，回收二甲苯，然后加入混合液搅拌分散均匀，降低粘度，降温，加入中和剂，分散均匀，加入配方量的去离子水，继续搅拌分散均匀，过滤，即得三碟烯衍生物改性水性醇酸树脂。

本发明所述的三碟烯衍生物改性水性醇酸树脂，基于申请的发明专利“三碟烯衍生物改性水性醇酸树脂及其制备方法”，并作了详细描述。

本发明制得的三碟烯衍生物改性醇酸树脂水性涂料，无需外加杀菌剂与吸附剂；本发明制得的三碟烯衍生物改性醇酸树脂水性涂料具有原材料简单易得、附着力强、丰满度好、耐腐蚀性强等性能，结构稳定，性能持久，且具有良好的抗菌性能以及吸附能力。

具体实施方式

本发明结合以下实例对一种三碟烯衍生物改性醇酸树脂水性涂料做进一步的描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。

实施例1

一种三碟烯衍生物改性水性醇酸树脂A，按重量份计，其组成为：精制蓖麻油140.0份、三碟烯衍生物38.0份、羧基化聚乙烯醇18.0份、六氢苯酐143.0份、季戊四醇60.0份、新戊二醇80.0份、酒石酸12.0份、二甲苯65份、2-羟基查尔酮45.0份、苯甲酸18.0份、二羟甲基丙酸15.0份、丙二醇丁醚20.0份、丙二醇甲醚醋酸酯20.0份、三乙胺16.0份、去离子水810.0份。

本实施例中一种三碟烯衍生物改性水性醇酸树脂A的制备方法，包括以下步骤：

a)、在反应器中，按配方重量份，加入精制蓖麻油、季戊四醇、新戊二醇升温真空脱水；

b)、加入六氢苯酐、二羟甲基丙酸、酒石酸、2-羟基查尔酮、羧基化聚乙烯醇、三碟烯衍生物和二甲苯，加热溶解；

e)、停止反应，降温，真空除掉二甲苯，回收二甲苯，然后加入丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯搅拌分散均匀，降低粘度，降温，加入三乙胺，分散均匀，加入配方量的去离子水，继续搅拌分散均匀，过滤，即得三碟烯衍生物改性水性醇酸树脂A。

实施例2

一种三碟烯衍生物改性水性醇酸树脂B，按重量份计，其组成为：豆油150.0份、三碟烯衍生物35.0份、羧基化聚乙烯醇24.0份、乙酸酐70.0份、对苯二甲酸65.0份、三羟甲基丙烷48.0份、丙二醇70.0份、酒石酸15.0份、二甲苯68.0份、2-羟基查尔酮60.0份、苯甲酸18.0份、二羟甲基丙酸20.0份、丙二醇丁醚22.0份、丙二醇甲醚醋酸酯22.0份、氨水15.0份、去离子水790.0份。

本实施例中一种三碟烯衍生物改性水性醇酸树脂B的制备方法，包括以下步骤：

a)、在反应器中，按配方重量份，加入豆油、三羟甲基丙烷、丙二醇升温真空脱水；

b)、加入乙酸酐、对苯二甲酸、二羟甲基丙酸、酒石酸、2-羟基查尔酮、羧基化聚乙烯醇、三碟烯衍生物和二甲苯，加热溶解；

e)、停止反应，降温，真空除掉二甲苯，回收二甲苯，然后加入丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯搅拌分散均匀，降低粘度，降温，加入氨水，分散均匀，加入配方量的去离子水，继续搅拌分散均匀，过滤，即得三碟烯衍生物改性水性醇酸树脂B。

实施例3

一种三碟烯衍生物改性醇酸树脂水性涂料，按重量份计，其组成为：三碟烯衍生物改性水性醇酸树脂A 60.0份、氟硅改性水性醇酸树脂15.0份、碳酸氢钠0.5份、凹凸棒3.0份、乙二醇4.0份、润湿剂0.3份、分散剂0.3份、消泡剂0.4份、流平剂0.2份、去离子水20.0份。

实施例4

一种三碟烯衍生物改性醇酸树脂水性涂料，按重量份计，其组成为：三碟烯衍生物改性水性醇酸树脂B 50.0份、氟硅改性水性醇酸树脂20.0份、水性纳米色浆5.0份、润湿剂0.3份、分散剂0.4份、消泡剂0.5份、流平剂0.3份、增稠剂0.4份、三乙胺0.6份、凹凸棒4.0份、丙三醇5.6份、去离子水25.0份。

按照相关标准，对本发明实施例与常规水性醇酸树脂涂料(对比例1)进行性能指标测试，测试结果如表1所示。

其中，丝状腐蚀：按照(GB/T13452.4-92)的规定进行检测；

硬度：按照GB/T6739-2006的规定进行检测；

耐水性：按照GB/T1733-93的规定进行检测；

耐盐雾性：按照GB/T1771-1991的规定进行检测；

抗菌性：按HG/T3950-2007《抗菌涂料》的规定进行检测；

接触角：按照GB/T30693-2014的规定进行检测。

表1：涂层的性能技术指标

检测项目	实施例3	涂料4	对比例1
				耐水性/480h	正常	正常	起泡、泛白
硬度	H	H	B
				耐盐雾性	840h	760h	240h
丝状腐蚀	轻微	轻微	严重
				抗菌性(大肠杆菌)	99.72％	99.56％	42.56％
接触角	120°	128°	70°

由表1可以看出本发明的实施例样品的耐盐雾性、丝状腐蚀、耐水性等性能超过常规水性醇酸树脂涂料，本发明实施例接触角大于90°，这表明本发明实施例制得的三碟烯衍生物改性醇酸树脂水性涂料表面张力低，具有“荷叶效应”，耐污性能好，具有自洁能力，同时对于抗菌性(大肠杆菌)的抗菌性能大于99.5％，而常规水性醇酸树脂涂料的抗菌性只有42.56％，这表明本发明的三碟烯衍生物改性醇酸树脂具有良好的抗菌性能。

吸附性能测试：

对同样新装修的2个实验房子，每个房子均为50m²，分别涂覆本发明的实施例3与市售涂料，密封48h后进行空气质量检测：

一个房子初始测得甲醛的浓度为2.22mg/m³、苯的浓度为1.54mg/m³、一氧化碳的浓度为42.1mg/m³。

然后涂覆本发明样品实施例3涂料检测空气质量：

甲醛的浓度为0.02mg/m³、苯的浓度为0.03mg/m³、一氧化碳的浓度为5.6mg/m³。

另一个房子初始测得甲醛的浓度为2.41mg/m³、苯的浓度为1.42mg/m³、一氧化碳的浓度为39.1mg/m³。

涂覆市售涂料的实验房子检测空气质量：

甲醛的浓度为0.97mg/m³、苯的浓度为0.89mg/m³、一氧化碳的浓度为17.2mg/m³。

通过以上检测结果得知，本发明制得的一种三碟烯衍生物改性醇酸树脂水性涂料具有良好的吸附功能。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明；本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims

1.一种三碟烯衍生物改性醇酸树脂水性涂料，其特征在于：所述的一种三碟烯衍生物改性醇酸树脂水性涂料，按重量份计，其组成为：三碟烯衍生物改性水性醇酸树脂40.0～70.0份、氟硅改性水性醇酸树脂10.0～35.0份、水性纳米色浆0.0～25.0份、助剂0.8～2.5份、pH调节剂0.3～0.8份、凹凸棒1.5～5.0份、防冻剂3.5～8.0份、去离子水10.0～30.0份；

2.如权利要求1所述的一种三碟烯衍生物改性醇酸树脂水性涂料，其特征在于：所述的一种三碟烯衍生物改性水性醇酸树脂，按重量份计，其组成为：植物油酸100.0～200.0份、三碟烯衍生物20.0～45.0份、羧基化聚乙烯醇15.0～35.0份、多元酸80.0～175.0份、多元醇100.0～220.0份、酒石酸5.0～20.0份、二甲苯40.0～100.0份、2-羟基查尔酮25.0～75.0份、苯甲酸10.0～25.0份、二羟甲基丙酸12.0～30.0份、混合液24.0～56.0份、中和剂18.0～40.0份、去离子水450.0～1000.0份。

3.如权利要求1所述的一种三碟烯衍生物改性醇酸树脂水性涂料，其特征在于：所述的pH调节剂为AMP-95、碳酸氢钠、碳酸钠、三乙胺中的一种或几种的组合。

4.如权利要求1所述的一种三碟烯衍生物改性醇酸树脂水性涂料，其特征在于：所述的助剂为润湿剂、分散剂、消泡剂、增稠剂、流平剂、抗流挂剂中的至少四种。

5.如权利要求1所述的一种三碟烯衍生物改性醇酸树脂水性涂料，其特征在于：所述的防冻剂为乙二醇、丙二醇、丙三醇中的一种或几种的组合。

6.如权利要求1所述的一种三碟烯衍生物改性醇酸树脂水性涂料，其特征在于：所述的三碟烯衍生物改性水性醇酸树脂，其制备工艺如下：