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(fā)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(jì)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(huán)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(fā)明還涉及采用該彈性漆樹脂制備的雙組份彈性漆。本發(fā)明提供的水性雙組份彈性漆具備更好的彈性，具備優(yōu)異的耐候性和耐摩擦性，手感好，健康環(huán)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(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)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?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]傳統(tǒng)油性手感漆中還含有大量甲醛、苯等有毒致癌物質(zhì)，成為污染環(huán)境和損害消費(fèi)者健康的“頭號(hào)殺手”。專家指出，要在家裝中盡量減少涂料的劇毒污染，就應(yīng)盡量避免使用溶劑型涂料，而應(yīng)多選擇使用更環(huán)保、更安全的水性涂料。
[0003]近期，中國政府將節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)作為發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要支撐，著力從實(shí)施重點(diǎn)工程，拉動(dòng)產(chǎn)業(yè)需求、完善政策體系，健全激勵(lì)機(jī)制、突出自主創(chuàng)新，強(qiáng)化科技支撐以及完善服務(wù)體系，優(yōu)化市場(chǎng)環(huán)境等方面推動(dòng)節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
[0004]如吹風(fēng)筒手柄、MP3外殼、鼠標(biāo)、手機(jī)外殼、望遠(yuǎn)鏡、傘柄等等，使人感覺到一種軟綿綿爽滑的感覺，現(xiàn)在主要是雙組分溶劑型產(chǎn)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(jìn)入2015年以來，我國陸續(xù)制定了一些法規(guī)和政策，2015年1月1日起，《環(huán)保法》正式施行，新《環(huán)保法》對(duì)企業(yè)懲治力度大大加強(qiáng)，為促進(jìn)節(jié)能環(huán)保，經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，自2015年2 月1日起對(duì)電池、涂料征收消費(fèi)稅。史上最嚴(yán)環(huán)保法出臺(tái)、涂料消費(fèi)稅的征收，使傳統(tǒng)油漆產(chǎn)業(yè)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。2015年6月，由全國涂料和顏料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)組織制定的《水性聚氨酯涂料》HG/T4761-2014、《水性環(huán)氧樹脂防腐涂料》HG/T4759-2014、《水性丙烯酸樹脂涂料》HG/T4758-2014，3項(xiàng)水性工業(yè)涂料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)于6月1日起正式實(shí)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(dòng)場(chǎng)所內(nèi)墻涂料》廣東標(biāo)準(zhǔn)開始制定。最新修訂、被稱為史上最嚴(yán)的《大氣污染防治法》將于2016年1月1日起施行。首次將揮發(fā)性有機(jī)化合物(V0CS)納入監(jiān)管范圍，在給企業(yè)上“緊箍咒”的同時(shí)，也給環(huán)保技術(shù)的推廣帶來了機(jī)遇。2016年1月7日，為有效解決現(xiàn)行電池、涂料消費(fèi)稅政策執(zhí)行中存在的主要問題，國家稅務(wù)總局網(wǎng)站發(fā)布關(guān)于《國家稅務(wù)總局關(guān)于明確電池涂料消費(fèi)稅征收管理有關(guān)事項(xiàng)的公告》。目前市面上彈性漆主要是油性漆，含有大量可揮發(fā)性有機(jī)物。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)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(yōu)異的耐候性和耐摩擦性，健康環(huán)保。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種水性彈性漆樹脂，采用按重量份計(jì)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(huán)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(huán)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(qiáng)的親水性，合成的過程中，通過升溫對(duì)原料進(jìn)行溶解、聚合。因?yàn)樵暇邆漭^多親水基團(tuán)，從而合成出來的樹脂水溶性強(qiáng)。
[0009]優(yōu)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(huán)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(shí)，至澄清；2)將1，4_環(huán)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(shí)；3)測(cè)試步驟2)中所得物料的酸值，當(dāng)酸值〈15的時(shí)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(dāng)溶液澄清之后，方可反應(yīng)完全。多元醇和多元酸采用該配比原因在于能充分反應(yīng)掉相應(yīng)的基團(tuán)，控制酸值能夠體現(xiàn)出反應(yīng)進(jìn)行的完全程度。
[0012]步驟1)中加熱的溫度為180°C，保溫時(shí)間為2小時(shí)；步驟2)中加熱的溫度為190-200 °C，保溫時(shí)間為8小時(shí)。
[0013]本發(fā)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(jì)，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(jī)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(jī)胺PH調(diào)節(jié)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(jī)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(jī)胺PH調(diào)節(jié)劑、成膜助劑、水性增稠劑提高涂層涂裝效果。[〇〇14]優(yōu)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(jī)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(jī)胺PH調(diào)節(jié)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(jìn)一步地，所述A組份和B組份的重量比是6:1。
[0016]本發(fā)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(fā)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(yīng)用。
[0018]本發(fā)明提供的水性彈性漆是以高固含水性彈性漆樹脂為基礎(chǔ)，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(shí)使得形成的分子量足夠大，保證了所制備的涂料具備常規(guī)油性彈性漆的彈性，以及超越油性彈性漆的耐候性。而常規(guī)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(fā)明所制備的水性彈性樹脂具備優(yōu)異的彈性，而利用該樹脂所制備的水性彈性漆和傳統(tǒng)油性彈性漆的相比，可揮發(fā)溶劑大幅度減少，僅包含少量成膜助劑。和目前常規(guī)的水性彈性漆所采用的羥基丙烯酸乳液相比，本發(fā)明所提供的樹脂具備更好的彈性。同時(shí)利用本發(fā)明所合成的水性彈性樹脂所制備的水性彈性漆具備優(yōu)異的耐候性和耐摩擦性，耐RCA大于200次。
[0019]本發(fā)明還具有以下有益效果:1、在生產(chǎn)水性樹脂過程中，改進(jìn)并簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)水性樹脂雜化和改性工藝，減少了對(duì)溶劑的使用，可生產(chǎn)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(chǎn)成本。
[0021]3、因不用易燃易爆的有機(jī)溶劑和無需在高溫高壓下操作，所以大大減少了運(yùn)輸、 貯存和生產(chǎn)過程中所需的安保費(fèi)用。
[0022]4、可運(yùn)用傳統(tǒng)的樹脂及涂料生產(chǎn)線，不需更多的投入。
[0023]因此，本發(fā)明完全解決了傳統(tǒng)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?！揪唧w實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。這些實(shí)施例應(yīng)理解為僅用于說明本發(fā)明而不是用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。在閱讀了本發(fā)明記載的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等效變化和修飾同樣落入本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。[〇〇25]實(shí)施例1: 一種水性彈性漆樹脂，采用按重量份計(jì)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(huán)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(shí)施例2: —種水性彈性漆樹脂，采用按重量份計(jì)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(huán)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(shí)施例3: —種水性彈性漆樹脂，采用按重量份計(jì)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(huán)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(shí)施例4: 一種水性彈性漆樹脂，采用按重量份計(jì)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(huán)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(shí)，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(shí)，至澄清；2、將1，4_環(huán)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(shí)；3、然后測(cè)試酸值，當(dāng)酸值〈15的時(shí)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(shí)施例5:水性雙組份彈性漆，按重量份計(jì)，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(jī)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(jī)胺PH調(diào)節(jié)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(shí)施例6:水性雙組份彈性漆，按重量份計(jì)，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(jī)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(jī)胺PH調(diào)節(jié)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(shí)施例7:水性雙組份彈性漆，按重量份計(jì)，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(jī)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(jī)胺PH調(diào)節(jié)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(shí)施例8:水性雙組份彈性漆，按重量份計(jì)，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(jī)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(jī)胺PH調(diào)節(jié)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(shí)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(jī)硅手感助劑、消光粉、絨毛粉、蠟乳液、水性流平劑、有機(jī)胺PH調(diào)節(jié)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(quán)項(xiàng)】
1.一種水性彈性漆樹脂，其特征在于，采用按重量份計(jì)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(huán)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(jù)權(quán)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(huán)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(quán)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(shí)，至澄清；2)將1，4_環(huán)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(shí)；3)測(cè)試步驟2)中所得物料的酸值，當(dāng)酸值〈15的時(shí)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(jù)權(quán)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(shí)間為 2小時(shí);步驟2)中加熱的溫度為190-200 °C，保溫時(shí)間為8小時(shí)。5.采用權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)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(jì)，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(jī)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(jī)胺PH調(diào)節(jié)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(jù)權(quán)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(jī)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(jī)胺PH調(diào)節(jié)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(jù)權(quán)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(quán)利要求5-7任意一項(xiàng)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(quán)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(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C09D175/06GK105968335SQ201610588916
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年7月25日
【發(fā)明人】郝隆, 武艷, 朱勇
【申請(qǐng)人】湖北嘉德普安涂料有限公司