一種環保型玻璃烤漆及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于化工涂料技術領域，涉及一種烤漆，特別是涉及一種環保型玻璃烤漆 及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著人們生活水平的不斷提高，家居裝飾越來越受到青睞。人們對裝飾的要求也 越來越高，玻璃及玻璃制品的涂裝保護與裝飾在工業和民用領域有著廣泛的需求，如酒瓶 等都需要保護層和裝飾涂層。隨著全球對低碳環保理念的不斷推進，環保型水性玻璃酒瓶 烤漆已經成為發展的必然趨勢。
[0003] 水性玻璃酒瓶烤漆以水為分散介質，徹底消除了有機溶劑對人體的危害，具有傳 統油性涂料不可比擬的優勢，諸如健康環保、低碳節能、利用率高、安全性好等。水性玻璃酒 瓶漆泛指水性丙烯酸烤漆，它具有很好的水稀釋性，氣味小，色澤度高，豐滿度好，保光保色 性優異，使用安全，操作簡單。然而，目前市場上推出的水性玻璃酒瓶烤漆通常存在著耐乙 醇的性能差，重涂性不好，附著力，韌性，硬度有待進一步提升等問題。
【發明內容】
[0004] 為了解決現有技術中玻璃酒瓶烤漆存在的問題，本發明公開了一種環保型玻璃烤 漆及其制備方法，旨在提供一種耐乙醇性能好，重涂膜性好，附著力強，韌性好，硬度高的玻 璃烤漆。
[0005] 本發明是通過如下技術實現的：
[0006] -種環保型玻璃烤漆，所述玻璃烤漆是有如下重量份的原料組成的： 水溶性樹脂 40-60份， 改性氨基樹脂 10-20份， 偶聯劑 3-5份，
[0007] 流平劑 1-5份， 去離子水 10-15份， 酸催化劑 1-3份， 成膜助劑 2-5份，
[0008] 顏料 5-15 份， 消泡劑 1-3份。
[0009] 其中，所述水溶性樹脂是由以下重量份的原料制得的：甲基丙烯酸甲酯10-15份， 苯乙烯5-10份，丙烯腈5-10份，甲基丙烯酸羥乙酯5-10份，丙烯酸丁酯5-10份，丙烯酸15-20 份，全氟正丙基乙烯基醚3-5份，4-羥丁基乙烯基醚2-5份，乙烯基三甲氧基硅烷1-2份，偶氮 二異丁腈ο. 5-2份，環氧樹脂828 20-25份，乙醇20-25份，乙二醇丁醚5-6份。
[0010]所述水溶性樹脂的一種優選制備方法為:在裝有溫度計、攪拌器、冷凝管的四口燒 瓶中加入相應重量份的乙醇和乙二醇丁醚混合，在油浴鍋中加熱，溫度升至50-60°C且溫度 穩定后，加入環氧樹脂828，繼續升溫，油浴升溫速率為5°C/5min，邊升溫邊攪拌，至環氧樹 月旨828完全溶解，繼續升溫至回流溫度85-95°〇，在他氣氛下將相應重量份的混合單體，即相 應重量份的甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、全 氟正丙基乙烯基醚、4-羥丁基乙烯基醚乙烯基三甲氧基硅烷的混合物，滴入四口燒瓶，再加 入作為引發劑的偶氮二異丁腈，引發劑分兩次加入，第一次加入相應重量份的60-70%，保 溫攪拌1小時后，將余量加入，再保溫3-7h后停止反應，用沉淀劑進行沉淀，然后將沉淀物放 入在60-80°C下真空干燥箱12-24h，得到水溶性樹脂。
[0011]所述沉淀劑選自甲醇、乙醚、乙醇、乙酸乙酯中的一種或幾種。
[0012] 丙烯腈的加入能增強樹脂成膜性及機械性能，乙烯基三甲氧基硅烷不僅能增強膜 層對玻璃的附著能力，還能增強與交聯劑氨基樹脂的相容性，調節膜層硬度及韌性;4-羥丁 基乙烯基醚對樹脂溶解性、透明度、光澤度有極大的增強作用;全氟正丙基乙烯基醚在聚合 物中引入氟原子，使得膜具有耐熱性、耐候性、耐化學性、耐酒精、物理機械性能等。
[0013] 作為一種優選實施方式，所述改性氨基樹脂是由以下重量份的原料制得的：三聚 氰胺2-4份、多聚甲醛15-30份、氯丙基三乙氧基硅烷2-4份、三氟甲醇5-10份。
[0014] 其中，所述改性氨基樹脂的一種優選制備方法包括如下步驟:在裝有溫度計、攪拌 器、冷凝管的四口燒瓶中加入相應重量份的三聚氰胺和多聚甲醛混合后，用三乙胺等物質 將混合液的pH調至8-9,在回流溫度下反應l_2h，加入三氟甲醇和氯丙基三乙氧基硅烷，將 pH值調至5.2-5.8，溫度調節至回流溫度90-100°C，進行醚化縮聚反應5-10h后，用將體系的 pH值調至8-9結束反應。
[0015] 三聚氰胺樹脂的固化是通過亞甲基或二亞甲基醚鍵相互交聯實現的，因亞甲基兩 端連有位阻很大的三嗪環，并且多個亞甲基與三嗪環間相互交錯，所以固化后樹脂硬度大， 不易彎曲，幾乎沒有韌性，在濕度變化的大氣中，固化的樹脂從空氣中吸收和解吸水分，造 成體積變化，產生內應力，最終造成樹脂龜裂;硅烷的引入能增強膜層韌性，且能增強膜層 對玻璃的附著能力;含氟的聚合物大多具有低表面能，通過三氟甲醇醚化，在聚合物中引入 氟原子，使得膜具有耐熱性、耐候性、耐化學性、耐酒精性、物理機械性能等。
[0016] 較佳地，所述成膜助劑為丙二醇、甲醚、丙二醇丁醚、醇酯十二、二乙二醇丁醚或苯 甲醇中的一種或幾種;所述酸催化劑為甲基苯磺酸、十二烷基苯磺酸、二壬基萘磺酸、二壬 基萘二磺酸中的一種或幾種;所述消泡劑為磷酸三丁酯、消泡劑德謙3100、消泡劑BYK088中 的一種或幾種;所述流平劑為聚丙烯酸酯流平劑、醋丁纖維素流平劑、聚乙烯醇縮丁醛流平 劑中的一種或幾種。
[0017] 優選地，所述偶聯劑為1?570、101550、101560、101151、101171中的一種或幾種；
[0018] 優選地，所述顏料為鈦白粉、碳黑、有機顏料、染料、透明顏料、珠光顏料、多角效應 顏料和金屬顏料水性色漿中的一種或幾種的組合，所述顏料的細度不大于15μπι。
[0019] 本發明還公開了一種上述環保型玻璃烤漆的制備方法，包括如下步驟:將70-80% 重量份的消泡劑與40-50%重量份的去離子水混合攪拌均勻后，加入水溶性樹脂、顏料和偶 聯劑，然后用砂磨機將細度磨成20μπι以下，再加入改性氨基樹脂、成膜助劑、酸催化劑、流平 劑、20-30%重量份的去離子水和剩余重量份的消泡劑，用轉速為1000-1500r/min的高速分 散機分散20-30min，加入剩余重量份的水，用200目濾布過濾，制得玻璃烤漆。
[0020] 上述所得玻璃烤漆的應用方法為:將得到的玻璃烤漆靜置20-40min后，涂施，然后 在150-170°C條件下，烘烤20-30min即可。
[0021] 本發明與現有技術相比，具有以下優點和有益效果：
[0022] (1)本發明設計的玻璃烤漆制造工藝簡單、操作方便。
[0023] (2)本發明設計的玻璃烤漆，降低了涂料罐內和施工過程的刺激性揮發物的用量， 大幅度地降低了產品V0C的含量。
[0024] (3)本發明設計的玻璃烤漆，兼具備丙烯酸類樹脂、硅烷改性氨基樹脂、含氟聚合 物和環氧樹脂的優異性能，耐乙醇性能好，重涂膜性好，附著力強，韌性好，硬度高。
【具體實施方式】
[0025]為了使本技術領域人員更好地理解本發明的技術方案，并使本發明的上述特征、 目的及優點更加清晰易懂，現結合實施例對本發明做進一步解釋說明，應當指出的是，在此 列出的所有實施例僅僅是說明性的，并不意味著對本發明范圍進行限定。
[0026]本發明下述實施例中所使用的試劑來自于上海泉昕進出口貿易有限公司。
[0027] 實施例1
[0028] -種環保型玻璃烤漆，所述玻璃烤漆是有如下重量份的原料組成的： 水溶性樹脂 60份，' 改性氨基樹脂 20份， KH570 5 份， 聚丙烯酸酯流平劑 5份，
[0029] 去離子水 15份， 對甲基苯磺酸 3份， 丙二醇 5份， 鈦白粉 15份， 消泡劑BYK088 3份，
[0030] 其中，所述水溶性樹脂是由以下重量份的原料制得的：甲基丙烯酸甲酯10份，苯乙 烯5份，丙烯腈5份，甲基丙烯酸羥乙酯5份，丙烯酸丁酯5份，丙烯酸15份，全氟正丙基乙烯基 醚3份，4-羥丁基乙烯基醚2份，乙烯基三甲氧基硅烷1份，偶氮二異丁腈0.5份，環氧樹脂828 20份，乙醇20份，乙二醇丁醚5份；
[0031] 所述水溶性樹脂的制備方法為:在裝有溫度計、攪拌器、冷凝管的四口燒瓶中加入 相應重量份的乙醇和乙二醇丁醚混合，在油浴鍋中加熱，溫度升至50°c且溫度穩定后，加入 環氧樹脂828，繼續升溫，油浴升溫速率為5°C/5min，邊升溫邊攪拌，至環氧樹脂828完全溶 解，繼續升溫至回流溫度85-87°〇，在他氣氛下將相應重量份的甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙 烯腈、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、全氟正丙基乙烯基醚、4-羥丁基乙烯基醚乙 烯基三甲氧基硅烷的混合物，滴入四口燒瓶，再加入作為引發劑的偶氮二異丁腈，引發劑分 兩次加入，第一次加入相應重量份的60%，保溫攪拌1小時后，將余量加入，再保溫5h后停止 反應，用甲醇進行沉淀，然后將沉淀物放入在60°C下真空干燥箱24h，得到水溶性樹脂。 [0032]所述改性氨基樹脂是由以下重量份的原料制得的：三聚氰胺4份、多聚甲醛30份、 氯丙基三乙氧基硅烷4份、三氟甲醇10份；
[0033]其中，所述改性氨基樹脂的制備方法包括如下步驟:在裝有溫度計、攪拌器、冷凝 管的四口燒瓶中