水性彈性漆樹脂及其制備的水性雙組份彈性漆的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種水性彈性漆樹脂及其制備的水性雙組份彈性漆，水性彈性漆樹脂采用按重量份計的以下原料制成：1,6-己二醇150-350份、三羥乙基異氰尿酸酯150-250份、1,4-環己烷二甲酸100-200份、壬二酸150-350份、間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉20-80份、二丙二醇二甲醚50-150份、醋酸鋅0.2-1份和氧化錫0.1-0.8份。本發明還涉及采用該彈性漆樹脂制備的雙組份彈性漆。本發明提供的水性雙組份彈性漆具備更好的彈性，具備優異的耐候性和耐摩擦性，手感好，健康環保。
【專利說明】
水性彈性漆樹脂及其制備的水性雙組份彈性漆
技術領域
[0001]本發明涉及一種水性樹脂，以及一種塑料或木器用水性漆，具體為水性彈性漆樹脂及其制備的水性雙組份彈性漆。【背景技術】
[0002]傳統油性手感漆中還含有大量甲醛、苯等有毒致癌物質，成為污染環境和損害消費者健康的“頭號殺手”。專家指出，要在家裝中盡量減少涂料的劇毒污染，就應盡量避免使用溶劑型涂料，而應多選擇使用更環保、更安全的水性涂料。
[0003]近期，中國政府將節能環保產業作為發展綠色經濟、低碳經濟、循環經濟的重要支撐，著力從實施重點工程，拉動產業需求、完善政策體系，健全激勵機制、突出自主創新，強化科技支撐以及完善服務體系，優化市場環境等方面推動節能環保產業的發展。
[0004]如吹風筒手柄、MP3外殼、鼠標、手機外殼、望遠鏡、傘柄等等，使人感覺到一種軟綿綿爽滑的感覺，現在主要是雙組分溶劑型產品:一組分是帶羥基的直鏈聚酯樹脂或帶羥基有少許支鏈的改性聚酯樹脂；另一組分是異氰酸酯類固化劑，一般是用HDI三聚體型或縮二脲型。
[0005]進入2015年以來，我國陸續制定了一些法規和政策，2015年1月1日起，《環保法》正式施行，新《環保法》對企業懲治力度大大加強，為促進節能環保，經國務院批準，自2015年2 月1日起對電池、涂料征收消費稅。史上最嚴環保法出臺、涂料消費稅的征收，使傳統油漆產業面臨嚴峻的挑戰。2015年6月，由全國涂料和顏料標準化技術委員會負責組織制定的《水性聚氨酯涂料》HG/T4761-2014、《水性環氧樹脂防腐涂料》HG/T4759-2014、《水性丙烯酸樹脂涂料》HG/T4758-2014，3項水性工業涂料產品標準于6月1日起正式實施。2015年7月，深圳市從7月起禁止售用溶劑型涂料油漆。2015年7月，《兒童活動場所內墻涂料》廣東標準開始制定。最新修訂、被稱為史上最嚴的《大氣污染防治法》將于2016年1月1日起施行。首次將揮發性有機化合物(V0CS)納入監管范圍，在給企業上“緊箍咒”的同時，也給環保技術的推廣帶來了機遇。2016年1月7日，為有效解決現行電池、涂料消費稅政策執行中存在的主要問題，國家稅務總局網站發布關于《國家稅務總局關于明確電池涂料消費稅征收管理有關事項的公告》。目前市面上彈性漆主要是油性漆，含有大量可揮發性有機物。
【發明內容】
[0006]本發明的目的提供水性彈性漆樹脂及其制備的水性雙組份彈性漆，具備優異的耐候性和耐摩擦性，健康環保。
[0007]為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是:一種水性彈性漆樹脂，采用按重量份計的以下原料制成:1，6_己二醇150-350份、三羥乙基異氰尿酸酯150-250份、1，4_環己烷二甲酸100-200份、壬二酸150-350份、間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉20-80份、二丙二醇二甲醚50-150份、醋酸鋅0.2-1份和氧化錫0.1-0.8份。
[0008]以上配方中，1，6_己二醇、三羥乙基異氰尿酸酯、1，4_環己烷二甲酸、壬二酸作為單體，間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉作為功能性單體、二丙二醇二甲醚作為溶劑、醋酸鋅和氧化錫作為催化劑。該配方中所選用的原料具備較強的親水性，合成的過程中，通過升溫對原料進行溶解、聚合。因為原料具備較多親水基團，從而合成出來的樹脂水溶性強。
[0009]優選的方案中，其原料為:1，6_己二醇250份、三羥乙基異氰尿酸酯200份、1，4_環己烷二甲酸150份、壬二酸250份、間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉40份、二丙二醇二甲醚100 份、醋酸鋅0.5份和氧化錫0.4份。[〇〇1〇]制備所述的水性彈性漆樹脂的方法，具體步驟為:1)先將1，6己二醇、三羥乙基異氰尿酸酯、間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉、醋酸鋅按比例攪拌混合均勻，然后加熱到160-230°C，保溫2-4小時，至澄清；2)將1，4_環己烷二甲酸、壬二酸和氧化錫加入步驟1)中的物料中，并加熱到160-230 。(:，保溫6-12小時；3)測試步驟2)中所得物料的酸值，當酸值〈15的時候，降溫至100°C以下，加入二丙二醇甲醚，即得水性彈性漆樹脂。[〇〇11]步驟1)中，先將溫度控制在160-230°C，有利于原料的溶解，當溶液澄清之后，方可反應完全。多元醇和多元酸采用該配比原因在于能充分反應掉相應的基團，控制酸值能夠體現出反應進行的完全程度。
[0012]步驟1)中加熱的溫度為180°C，保溫時間為2小時；步驟2)中加熱的溫度為190-200 °C，保溫時間為8小時。
[0013]本發明還涉及采用所述的水性彈性漆樹脂制備的水性雙組份彈性漆，由A、B兩組份制成，按重量份計，其中A組份所用的原料為:水性彈性漆樹脂50?70份、水性分散劑0.3?0.8份、水性消泡劑0.1?0.3份、有機硅手感助劑3?6份、消光粉4?6份、絨毛粉3?5份、蠟乳液4?6份、水性流平劑0.3?0.8份、有機胺PH調節劑0.1?0.5份、成膜助劑5?8份、去離子水8?12份、和水性增稠劑0.2?0.8份；B組份為親水型多異氰酸酯；該水性雙組份彈性漆首先采用水性彈性漆樹脂搭配親水型多異氰酸酯能夠形成彈性涂層，然后通過添加的有機硅手感助劑和蠟乳液提高彈性涂層的手感和滑爽性，并通過添加消光粉和絨毛粉提高觸感，最后通過添加水性流平劑、有機胺PH調節劑、成膜助劑、水性增稠劑提高涂層涂裝效果。[〇〇14]優選的方案中，A組份所用的原料為:水性彈性漆樹脂60份、水性分散劑0.5份、水性消泡劑〇.2份、有機硅手感助劑4份、消光粉5份、絨毛粉3份、蠟乳液5份、水性流平劑0.5 份、有機胺PH調節劑0.3份、成膜助劑6份、去離子水10份和水性增稠劑0.4份。
[0015]進一步地，所述A組份和B組份的重量比是6:1。
[0016]本發明還涉及制備所述的水性雙組份彈性漆的方法，具體步驟為:將A組份的所有原料按配比稱取，然后攪拌混合均勻，得到A組份;再將B組份原料按配比稱取，與A組份混合攪拌均勻，即可得到水性雙組份彈性漆。
[0017]本發明還公開了所述的水性雙組份彈性漆在塑料或木器用水性漆中的應用。
[0018]本發明提供的水性彈性漆是以高固含水性彈性漆樹脂為基礎，搭配異氰酸酯固化劑制備。合成水性彈性漆樹脂的過程中采用親水性單體，保證了所合成的樹脂的親水性，同時使得形成的分子量足夠大，保證了所制備的涂料具備常規油性彈性漆的彈性，以及超越油性彈性漆的耐候性。而常規的水性彈性漆是以羥基丙烯酸乳液為主體樹脂，利用絨毛粉等粉料來提供彈性。本發明所制備的水性彈性樹脂具備優異的彈性，而利用該樹脂所制備的水性彈性漆和傳統油性彈性漆的相比，可揮發溶劑大幅度減少，僅包含少量成膜助劑。和目前常規的水性彈性漆所采用的羥基丙烯酸乳液相比，本發明所提供的樹脂具備更好的彈性。同時利用本發明所合成的水性彈性樹脂所制備的水性彈性漆具備優異的耐候性和耐摩擦性，耐RCA大于200次。
[0019]本發明還具有以下有益效果:1、在生產水性樹脂過程中，改進并簡化了傳統水性樹脂雜化和改性工藝，減少了對溶劑的使用，可生產出零V0C水性雜化樹脂。[〇〇2〇] 2、不依賴或局限于水性功能化的單體，從而拓寬了原材料的選擇，降低了生產成本。
[0021]3、因不用易燃易爆的有機溶劑和無需在高溫高壓下操作，所以大大減少了運輸、 貯存和生產過程中所需的安保費用。
[0022]4、可運用傳統的樹脂及涂料生產線，不需更多的投入。
[0023]因此，本發明完全解決了傳統水性雙組份涂料存在的硬度、耐候性、耐溶劑等性能不理想、成本高、推廣使用受制于國外的根本問題。【具體實施方式】
[0024]下面結合具體實施例，進一步闡明本發明。這些實施例應理解為僅用于說明本發明而不是用于限制本發明的保護范圍。在閱讀了本發明記載的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等效變化和修飾同樣落入本發明權利要求書所限定的范圍。[〇〇25]實施例1: 一種水性彈性漆樹脂，采用按重量份計的以下原料制成:1，6_己二醇150 份、三羥乙基異氰尿酸酯150份、1，4_環己烷二甲酸100份、壬二酸150份、間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉20份、二丙二醇二甲醚50份、醋酸鋅0.2份和氧化錫0.1份。[〇〇26]實施例2: —種水性彈性漆樹脂，采用按重量份計的以下原料制成:1，6-己二醇350 份、三羥乙基異氰尿酸酯250份、1，4_環己烷二甲酸200份、壬二酸350份、間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉80份、二丙二醇二甲醚150份、醋酸鋅1份和氧化錫0.8份。[〇〇27]實施例3: —種水性彈性漆樹脂，采用按重量份計的以下原料制成:1，6-己二醇250 份、三羥乙基異氰尿酸酯200份、1，4_環己烷二甲酸150份、壬二酸250份、間苯二甲酸二甲酯-5_橫酸鈉40份、二丙二醇二甲釀100份、醋酸鋅0.5份和氧化錫0.4份。[〇〇28]實施例4: 一種水性彈性漆樹脂，采用按重量份計的以下原料制成:1，6_己二醇350 份、三羥乙基異氰尿酸酯250份、1，4_環己烷二甲酸100份、壬二酸150份、間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉60份、二丙二醇二甲醚70份、醋酸鋅1份和氧化錫0.5份。
[0029]制備水性彈性漆樹脂時，具體制備方法為:1、先將1，6己二醇、三羥乙基異氰尿酸酯、間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉、醋酸鋅攪拌混合均勻，然后加熱到160-230°C，保溫2-4小時，至澄清；2、將1，4_環己烷二甲酸、壬二酸和氧化錫徐徐加入以上熔融物，并加熱到，控制溫度在160—230°C之間，保溫6-12小時；3、然后測試酸值，當酸值〈15的時候，降溫到80-100°C，然后慢慢加入二丙二醇甲醚，即得水性彈性漆樹脂。
[0030]實施例5:水性雙組份彈性漆，按重量份計，其由A、B兩組份按10:1制成:其中A組份所用的原料為:水性彈性漆樹脂50份、水性分散劑0.3份、水性消泡劑0.1份、 有機硅手感助劑3份、消光粉4份、絨毛粉3份、蠟乳液4份、水性流平劑0.3份、有機胺PH調節劑0.1份、成膜助劑5份、去離子水8份和水性增稠劑0.2份；B組份為親水型多異氰酸酯。[0031 ]實施例6:水性雙組份彈性漆，按重量份計，其由A、B兩組份按6:1制成:其中A組份所用的原料為:水性彈性漆樹脂70份、水性分散劑0.8份、水性消泡劑0.3份、 有機硅手感助劑6份、消光粉6份、絨毛粉5份、蠟乳液6份、水性流平劑0.8份、有機胺PH調節劑〇.5份、成膜助劑8份、去離子水12份和水性增稠劑0.8份；B組份為親水型多異氰酸酯。[〇〇32] A組份所用的原料為:。
[0033]實施例7:水性雙組份彈性漆，按重量份計，其由A、B兩組份按6:1制成:其中A組份所用的原料為:水性彈性漆樹脂60份、水性分散劑0.5份、水性消泡劑0.2份、 有機硅手感助劑4份、消光粉5份、絨毛粉3份、蠟乳液5份、水性流平劑0.5份、有機胺PH調節劑〇.3份、成膜助劑6份、去離子水10份和水性增稠劑0.4份；B組份為HDI親水型異氰酸酯。
[0034]實施例8:水性雙組份彈性漆，按重量份計，其由A、B兩組份按7:1制成:其中A組份所用的原料為:水性彈性漆樹脂55份、水性分散劑0.6份、水性消泡劑0.1份、 有機硅手感助劑3份、消光粉6份、絨毛粉4份、蠟乳液4份、水性流平劑0.3份、有機胺PH調節劑0.2份、成膜助劑5份、去離子水12份和水性增稠劑0.3份；B組份為親水型多異氰酸酯。
[0035]制備水性雙組份彈性漆時具體步驟為:1、將水性彈性漆樹脂、水性分散劑、水性消泡劑、有機硅手感助劑、消光粉、絨毛粉、蠟乳液、水性流平劑、有機胺PH調節劑、醇醚類助溶劑、去離子水、水性增稠劑攪拌混合均勻得至IJA組份;水性親水型異氰酸酯為B組份；2、將A組份和B組份混合攪拌均勻，得到水性雙組份彈性漆。
【主權項】
1.一種水性彈性漆樹脂，其特征在于，采用按重量份計的以下原料制成:1，6-己二醇 150-350份、三羥乙基異氰尿酸酯150-250份、1，4_環己烷二甲酸100-200份、壬二酸150-350 份、間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉20-80份、二丙二醇二甲醚50-150份、醋酸鋅0.2-1份和氧 化錫0.1-0.8份。2.根據權利要求1所述的水性彈性漆樹脂，其特征在于:1，6_己二醇250份、三羥乙基異 氰尿酸酯200份、1，4-環己烷二甲酸150份、壬二酸250份、間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉40 份、二丙二醇二甲醚100份、醋酸鋅〇.5份和氧化錫0.4份。3.制備權利要求1或2所述的水性彈性漆樹脂的方法，其特征在于，具體步驟為:1)先將1，6己二醇、三羥乙基異氰尿酸酯、間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉、醋酸鋅按比例 攪拌混合均勻，然后加熱到160-230°C，保溫2-4小時，至澄清；2)將1，4_環己烷二甲酸、壬二酸和氧化錫加入步驟1)中的物料中，并加熱到160-230 。(:，保溫6-12小時；3)測試步驟2)中所得物料的酸值，當酸值〈15的時候，降溫至100°C以下，加入二丙二醇 甲醚，即得水性彈性漆樹脂。4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于:步驟1)中加熱的溫度為180°C，保溫時間為 2小時;步驟2)中加熱的溫度為190-200 °C，保溫時間為8小時。5.采用權利要求1-4任意一項所述的水性彈性漆樹脂制備的水性雙組份彈性漆，其特 征在于，由A、B兩組份制成，按重量份計，其中A組份所用的原料為:水性彈性漆樹脂50?70份、水性分散劑0.3?0.8份、水性消 泡劑0.1?0.3份、有機硅手感助劑3?6份、消光粉4?6份、絨毛粉3?5份、蠟乳液4?6份、水 性流平劑0.3?0.8份、有機胺PH調節劑0.1?0.5份、成膜助劑5?8份、去離子水8?12份和 水性增稠劑0.2?0.8份；B組份為親水型多異氰酸酯；且A組份和B組份的重量比是6?10:1。6.根據權利要求5所述的水性雙組份彈性漆，其特征在于:A組份所用的原料為:水性彈 性漆樹脂60份、水性分散劑0.5份、水性消泡劑0.2份、有機硅手感助劑4份、消光粉5份、絨毛 粉3份、蠟乳液5份、水性流平劑0.5份、有機胺PH調節劑0.3份、成膜助劑6份、去離子水10份 和水性增稠劑0.4份。7.根據權利要求5所述的水性雙組份彈性漆，其特征在于:所述A組份和B組份的重量比 是6:1 〇8.制備權利要求5-7任意一項所述的水性雙組份彈性漆的方法，其特征在于，具體步驟 為:將A組份的所有原料按配比稱取，然后攪拌混合均勻，得到A組份;再將B組份原料按配 比稱取，與A組份混合攪拌均勻，即可得到水性雙組份彈性漆。9.權利要求6或7所述的水性雙組份彈性漆在塑料或木器用水性漆中的應用。
【文檔編號】C09D175/06GK105968335SQ201610588916
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月25日
【發明人】郝隆, 武艷, 朱勇
【申請人】湖北嘉德普安涂料有限公司