丙烯酸復合環氧樹脂及包含該樹脂的環境友好型丙烯酸復合環氧一度漆及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及涂料領域，具體涉及一種丙烯酸復合環氧樹脂及包含該樹脂的環境友 好型丙烯酸復合環氧一度漆及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著人們對環境保護的關注，水性環氧涂料越來越受到人們的重視。水性環氧樹 脂保留了溶劑型環氧樹脂的大部分優良性能，如較高的力學性能、良好的化學穩定性和耐 熱性等。與溶劑型環氧體系相比，水性環氧體系還具有以下獨到的特點： (1) 無毒，安全，適應環保要求，且生產及施工設備清洗方便； (2) 粘度在很大范圍內可調； (3) 配套使用性能較好，可與水性聚合物體系混合使用，在性能上取長補短； (4) 可以在濕氣條件下固化，使用范圍廣闊； 然而，水性環氧涂料還有許多問題急需解決，如：附著力不如溶劑型環氧樹脂；干燥及 固化成膜受水蒸發速度影響，固化速度慢；漆膜耐化學品性能較溶劑型涂層差；漆膜防腐 蝕性能不如溶劑型環氧涂層。體系的貯存穩定性、涂層的光澤受配方影響很大。這些不利 因素使其推廣應用受到限制。
【發明內容】
[0003] 為了解決現有技術的缺點，本發明提供一種丙烯酸復合環氧樹脂及包含該樹脂的 環境友好型丙烯酸復合環氧一度漆及其制備方法。
[0004] 本發明采用的技術解決方案是：一種丙烯酸復合環氧樹脂，按質量分數計，包括以 下組分： 環氧樹脂 40~60% ; 甲基丙烯酸 8~12%; 丙烯酸丁酯 15~25% ; 叔十二硫醇 0. 1~0. 4% ; 偶氮二異丁腈 0.4~2%; 丙二醇單甲醚 5~20%; 正丁醇 3~7% ; 三乙醇胺 13. 9-20. 8% ; 去離子水 2-10%。 所述的丙烯酸復合環氧樹脂，按質量分數計，包括以下組分： 環氧樹脂 42% ; 甲基丙烯酸 10%; 丙烯酸丁酯 18% ; 叔十二硫醇 0. 2% ; 偶氣二異丁臆 0. 8% ; 丙二醇單甲醚 5%; 正丁醇 3% ; 三乙醇胺 17. 3% ; 去離子水 3. 7%。
[0005] -種所述的丙烯酸復合環氧樹脂的制備方法，包括以下步驟：在裝有攪拌器、氮氣 保護設備、蠕動栗、冷凝管的反應釜內中，用3:1的丙二醇單甲醚和正丁醇溶劑預溶環氧樹 月旨，在氮氣保護下，先在反應釜中加入叔十二硫醇和引發劑偶氮二異丁腈，再在3 h內連續 滴加甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯和引發劑的混合液，在80°C條件下恒溫反應6小時，然后冷卻 至55°C，滴加三乙醇胺和去離子水的混合液成鹽，65°C下，高速剪切1小時，即得所述的環 境友好型丙烯酸復合環氧樹脂。
[0006] -種含有丙烯酸復合環氧樹脂的環境友好型丙烯酸復合環氧一度漆，按質量分數 計，包括以下組分： 甲組分：丙烯酸復合環氧樹脂 25-45% ; 滑石粉 3-8% ; 鈦白粉 8-40%; 氧化鐵紅 0-10% ; 聚酰胺蠟漿 1-5% ; 青定藍 0-3% ; 乳化劑 0-5%; 鋅粉 0-30% ; 水 0-30% ; 乙組份： 水性環氧固化劑K-14 30-50% ； 水 40-70% ; 所述的甲組份與乙組份的質量比為3:2。
[0007] -種所述的環境友好型丙烯酸復合環氧一度漆的制備方法，所述的制備方法包括 以下步驟：將權利要求4所述的甲組份和乙組份，按照3:2的質量比混合，攪拌均勻后即得 所述的環境友好型丙烯酸復合環氧一度漆。
[0008] 本發明的有益效果是：本發明提供了一種丙烯酸復合環氧樹脂及包含該樹脂的環 境友好型丙烯酸復合環氧一度漆及其制備方法，通過自由基聚合反應在環氧樹脂體系中引 入丙烯酸樹脂，以K-14為水性環氧固化劑，通過配方工藝調整和性能優化，制備了環境友 好型丙烯酸復合環氧一度漆。該漆除了綠色無污染外，還具有以下優點： (1)具有優良的附著力，其附著力可達到溶劑型環氧樹脂的水平。
[0009] (2)有效施工時間長，施工時間可以達到1小時以上。
[0010] (3 )施工簡單，金屬表面經過簡單處理后，可直接刷涂、噴涂等。
[0011] (4)漆膜防腐蝕性能接近溶劑型環氧/聚酰胺涂料，可直接用于防腐底漆。
[0012] (5)具有優異的光澤性能，在要求不太嚴格的情況下，可直接用于船艙、車間面漆 等。
[0013] (6)具有優良的耐候性能。丙烯酸樹脂的引入及配方工藝的優化克服了環氧漆易 粉化的缺陷。
【具體實施方式】
[0014] 丙烯酸復合環氧樹脂的制備 在裝有攪拌器、氮氣保護設備、蠕動栗、冷凝管的反應釜內中，用溶劑(丙二醇單甲醚/ 正丁醇=3:1)預溶好2 Kg環氧樹脂，在氮氣保護下，先在反應釜中加入叔十二硫醇和少量 引發劑(偶氮二異丁腈)，再在3 h內連續滴加甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯和引發劑的混合液， 在80度條件下恒溫反應6小時，然后冷卻至55°C，滴加三乙醇胺和去離子水的混合液成鹽， 65°C下，高速剪切1小時，即得目標產品。配料表如下： 原料名稱 用量W%，（質量分數） 環氧樹脂 40~60% 甲基丙烯酸 8~12% 丙烯酸丁酯 15~25% 叔十二硫醇 0. 1~0. 4% 偶氮二異丁腈 0.4~2% 丙二醇單甲醚 5~20% 正丁醇 3~7% 三乙醇胺 13. 9-20. 8% (根據甲基丙烯酸量調節） 去離子水 2-10% (根據粘度調節） 典型配方如下： 原料名稱 用量W%，（質量分數） 環氧樹脂 42% 甲基丙烯酸 10% 丙烯酸丁酯 18% 叔十二硫醇 0. 2% 偶氣二異丁臆 0. 8% 丙二醇單甲醚 5% 正丁醇 3% 三乙醇胺 17. 3% 去離子水 3. 7% 丙烯酸復合環氧一度漆的制備 丙烯酸復合環氧一度漆分為甲組份和乙組份，甲乙組份按照一定的質量比混合，攪拌 均勻后施工，即為環氧一度漆涂層。通用配方如下： 甲組份： 丙烯酸復合環氧樹脂 25-45% 滑石粉 3-8% 鈦白粉 8-40% 氧化鐵紅 0-10% 聚酰胺蠟漿 1-5% 青定藍 0-3% 乳化劑 0-5% 鋅粉 0-30% 水 0-30% 乙組份： 水性環氧固化劑K-14 30-50% 水 40-70% 白色、灰白色及紅色環氧一度漆配方組成：
甲組份與乙組份的質量比為3:2,攪拌均勻后施工即可。
[0015] 環氧一度漆涂層質量指標檢測結果如下表所示：
本發明提供的環境友好型丙烯酸環氧一度漆成本低廉，即可以用于防腐底漆，也可以 用于面漆。與目前普遍采用的三道漆(底漆、中間漆和面漆)涂刷工藝相比，環氧一度漆只需 涂刷一道，節約了成本，也節省了施工時間，應用發展前景十分廣闊。
【主權項】
1. 一種丙烯酸復合環氧樹脂，其特征在于，按質量分數計，包括以下組分： 環氧樹脂 40~60% ; 甲基丙烯酸 8~12%; 丙烯酸丁酯 15~25% ; 叔十二硫醇 0. 1~0. 4% ; 偶氮二異丁腈 0.4~2%; 丙二醇單甲醚 5~20%; 正丁醇 3~7% ; 三乙醇胺 13. 9-20. 8% ; 去離子水 2-10%。2. 所述的丙烯酸復合環氧樹脂，按質量分數計，包括以下組分： 環氧樹脂 42% ; 甲基丙烯酸 10%; 丙烯酸丁酯 18% ; 叔十二硫醇 0. 2% ; 偶氣二異丁臆 0. 8% ; 丙二醇單甲醚 5%; 正丁醇 3% ; 三乙醇胺 17. 3% ; 去離子水 3. 7%。3. -種權利要求1所述的丙烯酸復合環氧樹脂的制備方法，其特征在于，包括以下步 驟：在裝有攪拌器、氮氣保護設備、蠕動栗、冷凝管的反應釜內中，用3:1的丙二醇單甲醚和 正丁醇溶劑預溶環氧樹脂，在氮氣保護下，先在反應釜中加入叔十二硫醇和引發劑偶氮二 異丁腈，再在3 h內連續滴加甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯和引發劑的混合液，在80°C條件下恒 溫反應6小時，然后冷卻至55°C，滴加三乙醇胺和去離子水的混合液成鹽，65°C下，高速剪 切1小時，即得所述的環境友好型丙烯酸復合環氧樹脂。4. 一種含有權利要求1丙烯酸復合環氧樹脂的環境友好型丙烯酸復合環氧一度漆，其 特征在于，按質量分數計，包括以下組分： 甲組分：丙烯酸復合環氧樹脂 25-45% ; 滑石粉 3-8% ; 鈦白粉 8-40%; 氧化鐵紅 0-10% ; 聚酰胺蠟漿 1-5% ; 青定藍 0-3% ; 乳化劑 0-5%; 鋅粉 0-30% ; 水 0-30% ; 乙組份： 水性環氧固化劑K-14 30-50%; 水 40-70%; 所述的甲組份與乙組份的質量比為3:2。5. -種權利要求4所述的環境友好型丙烯酸復合環氧一度漆的制備方法，其特征在 于，所述的制備方法包括以下步驟：將權利要求4所述的甲組份和乙組份，按照3:2的質量 比混合，攪拌均勻后即得所述的環境友好型丙烯酸復合環氧一度漆。
【專利摘要】一種丙烯酸復合環氧樹脂及包含該樹脂的環境友好型丙烯酸復合環氧一度漆及其制備方法，通過自由基聚合反應在環氧樹脂體系中引入丙烯酸樹脂，以K-14為水性環氧固化劑，通過配方工藝調整和性能優化，制備了環境友好型丙烯酸復合環氧一度漆。該漆除了綠色無污染外，附著力可達到溶劑型環氧樹脂的水平，有效施工時間長，施工時間可以達到1小時以上，施工簡單，金屬表面經過簡單處理后，可直接刷涂、噴涂等，漆膜防腐蝕性能接近溶劑型環氧/聚酰胺涂料，可直接用于防腐底漆，具有優異的光澤性能，在要求不太嚴格的情況下，可直接用于船艙、車間面漆等，具有優良的耐候性能。丙烯酸樹脂的引入及配方工藝的優化克服了環氧漆易粉化的缺陷。
【IPC分類】C08F220/18, C08F220/06, C09D5/10, C09D7/12, C08F283/10, C09D151/08
【公開號】CN105061693
【申請號】CN201510486681
【發明人】戴文剛, 胡建坤, 張瑛
【申請人】舟山市恒泰漆業有限責任公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月11日