一種氟硅改性醇酸樹脂水性涂料制造技術

本發明專利技術涉及一種氟硅改性醇酸樹脂涂料，其成分由氟硅改性醇酸樹脂樹脂、正丁醇、聚氨酯增稠流平劑、丙二醇單丁醚、分散劑、成膜助劑、消泡劑和潤濕劑組成；其中，所述的氟硅改性水性醇酸樹脂由植物油類脂肪酸、有機酸酐、多元醇、多元酸、含氟單體、二羥甲基丙酸、多異氰酸酯、羥基封端有機硅、丙烯類單體和去離子水組成通過反應制得；本發明專利技術制得的一種氟硅改性醇酸樹脂涂料，特點是硬度高，抗污、防水性能好、交聯密度高、耐溫耐化學性能好，可用于水泥混凝土、金屬、木材等的優良水性涂料。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種改性醇酸樹脂水性涂料，尤其涉及到具有自潔、高硬度、耐老化、防腐防污的一種氟硅改性醇酸樹脂水性涂料，屬于水性功能涂料

技術介紹
涂料是日常生產保護基礎設施不可或缺的材料，被廣泛應用于建筑物、各類五金件、工業制品的裝飾以及機械、車輛、船舶、飛機、儀表等領域。醇酸樹脂涂料具有原料價廉易得、涂膜附著力好、光亮、豐滿度好、對顏料潤濕性好等優點，且具有良好的施工性，在傳統涂料領域中一直扮演著重要角色。但傳統的醇酸樹脂涂料中含有大量有機溶劑，對人體和生態環境造成嚴重影響。隨著人們環境保護意識的增強，環境友好型水性涂料的生產及應用已是大勢所趨。與溶劑型涂料相比，水性涂料中沒有或很少含有可揮發性有機物(VOC)。其具有安全環保、成本低、施工靈活等多重優點。水性醇酸樹脂涂料以植物油類脂肪酸為主要原料，以水為溶劑，其被廣泛應用于各個領域。醇酸樹脂涂料是目前用來防護鐵構件的主要涂料品種之一，作為碳鋼結構件的輸配電鐵塔的腐蝕問題很嚴重，尤其是沿海、重工業區、酸雨及潮氣環境下鐵塔的腐蝕更為突出，目前國內外一般采用熱浸鍍鋅與涂料涂裝防護技術對鐵塔作防護處理。但結果表明：采用單一的熱浸鍍鋅或涂料涂層的辦法很難實現長期有效的防護。醇酸樹脂分子結構多樣，特別是其中含羥基、羧基、雙鍵等反應性基團，可以通過化學方法引入其它具有某些功能性的分子，對醇酸樹脂進行改性，以提高其綜合性能。目前對醇酸樹脂涂料的改性主要有以下幾種：丙烯酸樹脂改性醇酸樹脂涂料、有機硅改性醇酸樹脂涂料、苯乙烯改性醇酸樹脂涂料。丙烯酸樹脂改性的醇酸樹脂涂料，兼具了丙烯酸樹脂和醇酸樹脂的優點，漆膜硬度和耐水性都有很大的提高；有機硅改性醇酸樹脂涂料具有優良的耐熱性、電絕緣性、耐高溫、耐潮濕、抗水性及耐腐蝕性；苯乙烯改性醇酸樹脂涂料具有快干、硬度高、成本低等優點，廣泛用于制備快干漆和船舶漆。目前應用于鋼結構防腐的涂料，存在性能單一，很難適應復雜大氣環境下的性能需求。因此，開發一種環境友好型的改性水性醇酸樹脂涂料，使其兼備高的漆膜硬度、防水、抗污和抗腐蝕性是目前亟待解決的問題。
技術實現思路
本專利技術結合醇酸樹脂的優點，在其樹脂分子中引入氟和硅元素對其進行改性，由于氟原子半徑小且具有很強的電負性，因此其對碳鏈具有屏蔽保護作用，這使得氟聚合物具有優異的熱穩定性、耐候性和化學惰性，以及獨特的低表面張力、低表面自由能、低摩擦系數和低的介電常數，這賦予了氟聚合物擁有優異的憎水、憎油性，是低表面能材料研究領域的一類重要聚合物。其Si-O鍵鍵能的牢固程度要遠高于C-C、C-O鍵，可以提高涂料的硬度、耐候性，耐熱性、自潔性、電絕緣性、耐臭氧以及耐紫外線等，改善水性醇酸樹脂涂料性能的不足。本專利技術的目的旨在提供一種性能全面的水性氟硅改性醇酸樹脂乳液及其一種性能突出、環境友好的具有自潔、高硬度、耐老化、防污防腐及耐熱性好的特種涂料。為解決所述的上述問題，本專利技術利用氟硅改性醇酸樹脂中側鏈的氟段和硅段能有效降低涂層的表面張力并提高其硬度，同時改善涂層的抗污和防水性，防止液體類物質滲入涂層破壞涂層的結構，使涂層具有良好的耐化學性、耐腐蝕性、耐久性及力學性能。為了解決上面所述的技術問題，本專利技術采取以下技術方案：本專利技術涉及一種抗污、防水和防腐蝕的水性涂料，按重量百分比計，其組成為：氟硅改性水性醇酸樹脂55.0～78.0份、丙二醇單丁醚3.0～8.0份、聚氨酯增稠流平劑0.5～1.5份、去離子水12.0～35.0份、分散劑0.5～1.0份、成膜助劑0～10份、消泡劑0.5～1.0份、潤濕劑0.2～0.6份。本專利技術所述的氟硅改性水性醇酸樹脂，主要由植物油類脂肪酸、有機酸酐、多元醇、多元酸、含氟單體、二羥甲基丙酸、多異氰酸酯、羥基封端有機硅、丙烯類單體和去離子水組成。所述的氟硅改性水性醇酸樹脂，其特征在于：按重量百分比計，其組成為：植物油脂肪酸4.0～10.0份、苯酐2.0～6.0份、三羥甲基丙烷4.0～10.0份、二甲苯2.0～6.0份、間苯二甲酸2.0～8.0份、二羥甲基丙酸1.5～4.5份、氟烯類單體4.0～10.0份、有機硅單體3.0～8.0份、多異氰酸酯4.0～10.0份、丙烯酸類單體6.0～12.0份、中和劑1.5～4.0份、二月桂酸二丁基錫0.02～0.08份、偶氮二異丁腈0.04～0.1份、去離子水40.0～60.0份。所述的的丙烯類單體為丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸環己酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙基庚基丙烯酸酯、甲基丙烯酸月桂醇酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、環三羥甲基丙烷甲縮醛丙烯酸酯、丙烯酸四氫糠醇酯、甲基丙烯酸四氫糠醇酯中的一種或幾種的組合；根據樹脂功能的要求可以采用軟硬不同比例的單體進行搭配使用。所述的氟烯類單體為丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟異丙酯、甲基丙烯酸六氟異丙酯、丙烯酸八氟戊酯、甲基丙烯酸八氟戊酯、全氟己基乙基丙烯酸酯、全氟己基乙基甲基丙烯酸酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯、全氟烷基乙基丙烯酸酯、全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯中的一種或幾種的組合。所述的植物油脂肪酸為精制亞麻油、大豆油、蓖麻油、妥爾油、椰子油、菜籽油中的一種或幾種的組合。所述的有機硅單體為羥基封端的聚二甲基硅氧烷、羥烴基封端的聚二甲基硅氧烷、羥基聚醚封端的聚二甲基硅氧烷中的一種或幾種的組合。所述的中和劑為三乙胺、氨水、二甲基乙醇胺中的一種或幾種的組合。所述的多異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯TDI、異佛爾酮二異氰酸酯IPDI、六亞甲基二異氰酸酯HDI、苯二亞甲基二異氰酸酯XDI、環己烷二亞甲基二異氰酸酯H6XDI、四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯TMXDI中的一種或幾種的組合。本專利技術制得的一種氟硅改性水性醇酸樹脂涂料，特點是硬度高，防水性能好、交聯密度高、耐腐蝕性能好、耐高溫、耐溫耐化學性能好，無污染，當被污染物污染或被溶液類物質污染時，能有效達到防水、防污的優良效果。具體實施方式本專利技術結合以下實例對硬度高、耐腐蝕、抗污、防水的氟硅改性醇酸樹脂涂料的制備做進一步的描述。實施例1一種氟硅改性水性醇酸樹脂，其制備工藝如下：a、將羥基封端的有機硅4.0份裝入帶有溫度計、冷凝管、攪拌器的四口反應器中升溫至82～85℃，然后勻速滴加甲苯二異氰酸酯6.0份，在1h內滴完，繼續反應2h，得到活性中間體Ⅰ，待用；b、在帶有攪拌、滴液裝置的反應器，按配方要求加入丙烯酸類單體8.0份、氟烯類單體6.0份和催化劑偶氮二異丁腈0.07份，攪拌均勻得一單體混合物Ⅱ，待用；c、在裝有溫度計、冷凝管、分水器、攪拌器的四口反應器中，按配方的重量百分比，依次加入植物油脂肪酸6.0份、苯酐3.0份、三羥甲基丙烷6.5份、二甲苯3.0份、間苯二甲酸3.5份和二羥甲基丙酸2.5份，加熱升溫至140℃，開慢速攪拌，1h后升溫至180℃，保溫約2h，當出水變慢或很少時，繼續升溫至210℃，1h后測定其酸值，當酸值達到理論設計值時，真空下蒸除溶劑；降溫至80℃，加入催本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種氟硅改性醇酸樹脂水性涂料，其特征在于：按重量百分比計，其組成為：氟硅改性水性醇酸樹脂55.0～78.0份、丙二醇單丁醚3.0～8.0份、聚氨酯增稠流平劑0.5～1.5份、去離子水12.0～35.0份、分散劑0.5～1.0份、成膜助劑0～10份、消泡劑0.5～1.0份、潤濕劑0.2～0.6份；其中，所述的氟硅改性水性醇酸樹脂，由植物油類脂肪酸、有機酸酐、多元醇、多元酸、含氟單體、二羥甲基丙酸、多異氰酸酯、羥基封端有機硅、丙烯類單體和去離子水組成。

【技術特征摘要】
1.一種氟硅改性醇酸樹脂水性涂料，其特征在于：按重量百分比計，其組成為：氟硅改性水性醇酸樹脂55.0～78.0份、丙二醇單丁醚3.0～8.0份、聚氨酯增稠流平劑0.5～1.5份、去離子水12.0～35.0份、分散劑0.5～1.0份、成膜助劑0～10份、消泡劑0.5～1.0份、潤濕劑0.2～0.6份；其中，所述的氟硅改性水性醇酸樹脂，由植物油類脂肪酸、有機酸酐、多元醇、多元酸、含氟單體、二羥甲基丙酸、多異氰酸酯、羥基封端有機硅、丙烯類單體和去離子水組成。2.如權利要求1所述的一種氟硅改性醇酸樹脂水性涂料，其特征在于：所述的氟硅改性水性醇酸樹脂，按重量百分比計，其組成為：植物油脂肪酸4.0～10.0份、苯酐2.0～6.0份、三羥甲基丙烷4.0～10.0份、二甲苯2.0～6.0份、間苯二甲酸2.0～8.0份、二羥甲基丙酸1.5～4.5份、氟烯類單體4.0～10.0份、有機硅單體3.0～8.0份、多異氰酸酯4.0～10.0份、丙烯酸類單體6.0～12.0份、中和劑1.5～4.0份、二月桂酸二丁基錫0.02～0.08份、偶氮二異丁腈0.04～0.1份、去離子水40.0～60.0份。3.如權利要求2所述的一種氟硅改性醇酸樹脂水性涂料，其特征在于：所述的丙烯類單體為丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸環己酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張武，許鈞強，康倫國，姚東生，周利軍，孫小光，祁林，
申請(專利權)人：合眾佛山化工有限公司，韶關市合眾化工有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44