本發(fā)明涉及一種溶劑型耐候(即耐陽光照曬)環(huán)氧涂料的制備方法。具體地說是通過對三聚氰酸環(huán)氧樹脂(三聚氰酸三縮水甘油基環(huán)氧樹脂,TGIC)進(jìn)行化學(xué)改性,制成容易溶于一般溶劑的環(huán)氧樹脂預(yù)聚體,然后再和通用的環(huán)氧樹脂固化劑配合制成涂料,該涂料不僅具有很好的防腐性能,而且具有很好的耐候性。
背景技術(shù):
環(huán)氧樹脂及其涂料在涂料品種的多樣化和專用涂料發(fā)展等領(lǐng)域扮演著重要角色。環(huán)氧樹脂涂料(簡稱環(huán)氧涂料)以其優(yōu)異性能和應(yīng)用面廣而聞名于世,目前環(huán)氧涂料已成為涂料工業(yè)中的支柱產(chǎn)品。
然而作為用量最大的雙酚A型環(huán)氧涂料有著天然缺陷,不耐候(即陽光照曬),這種涂料在陽光的暴曬下容易粉化,其耐太陽暴曬性能還不如一般的醇酸樹脂涂料。這是因?yàn)殡p酚A型環(huán)氧樹脂分子結(jié)構(gòu)中含有容易被光分解的化學(xué)鍵。
三聚氰酸環(huán)氧樹脂(TGIC)涂料具有很高的耐候性能,然而該類涂料只能應(yīng)用于粉末涂料領(lǐng)域。這是因?yàn)槿矍杷岘h(huán)氧樹脂很難溶于一般溶劑,目前幾乎找不著能夠常溫溶解該樹脂的溶劑(溶解度大于10%)。粉末涂料因?yàn)樾枰厥獾墓袒O(shè)備,因此只適用于工廠內(nèi)涂裝,對于需要現(xiàn)場涂裝的設(shè)備,粉末涂料幾乎無能為力,這也大大限制了粉末涂料的應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明目的:本發(fā)明是把三聚氰酸環(huán)氧樹脂(TGIC)溶于熱的普通溶劑中,再用酸(酐)類、胺類和其反應(yīng),制成能常溫溶解的樹脂。該樹脂和一般環(huán)氧樹脂固化劑制成溶劑型通用涂料,該涂料常溫固化后,具有極好的防腐性能和耐候性能。
技術(shù)方案:
一種溶劑型耐候環(huán)氧涂料的制備方法,其特征在于:
該制備方法包括:
對一種常溫不能溶于一般溶劑的特殊類型環(huán)氧樹脂用酸、酸酐、胺類進(jìn)行化學(xué)改性,制成能常溫溶于普通溶劑的樹脂,所述樹脂在普通溶劑中溶解度大于10%;
加入填料、助劑、溶劑和固化劑,按照常規(guī)涂料的制作方法制作成涂料。
所述的溶劑型耐候環(huán)氧涂料的制備方法,其特征在于:所述特殊類型環(huán)氧樹脂包括三聚氰酸環(huán)氧樹脂,具體為三聚氰酸三縮水甘油基環(huán)氧樹脂。
所述的溶劑型耐候環(huán)氧涂料的制備方法,其特征在于:所述酸、酸酐、胺類為其中的一種或其中幾種的混合物;
所述溶劑為環(huán)己酮、二甲基甲酰胺、二甲苯、正丁醇,或其中幾種混合物;
所述填料為顏色填料、體質(zhì)填料,或二者混合物;
所述助劑為流平劑、消泡劑、偶聯(lián)劑、分散劑,或其中多種的混合物。
所述的溶劑型耐候環(huán)氧涂料的制備方法,其特征在于:所述酸具體為多元有機(jī)酸。
所述的溶劑型耐候環(huán)氧涂料的制備方法,其特征在于:所述多元有機(jī)酸,具體為乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、葵二酸、十二烷二酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸中的一種或多種混合物。
所述的溶劑型耐候環(huán)氧涂料的制備方法,其特征在于:所述酸酐為單官能度酸酐或多官能度酸酐。
所述的溶劑型耐候環(huán)氧涂料的制備方法,其特征在于:所述單官能度酸酐為丁二酸酐、戊二酸酐、順丁烯二酸酐、領(lǐng)苯二甲酸酐中的一種或多種混合物。
所述的溶劑型耐候環(huán)氧涂料的制備方法,其特征在于:所述多官能度酸酐為均苯四甲酸酐、二苯醚四酸二酐、甲基環(huán)己烯四酸二酐、笨酮四酸二酐中的一種或幾種混合物。
所述的溶劑型耐候環(huán)氧涂料的制備方法,其特征在于:所述胺類為多元有機(jī)脂肪胺、多元有機(jī)芳香族胺,及二者混合物。
所述的溶劑型耐候環(huán)氧涂料的制備方法,其特征在于:所述多元有機(jī)脂肪胺為乙胺、丙胺、丁胺、奎胺、乙二胺、丙二胺、己二胺、葵二胺、異佛爾酮二胺其中的一種或多種混合物;
所述多元有機(jī)芳香族胺為苯胺、萘胺、間苯二胺、對苯二胺、間苯二甲胺其中的一種或多種混合物。
優(yōu)點(diǎn)與效果:該涂料常溫固化后,具有極好的防腐性能和耐候性能。
具體實(shí)施方式:
本發(fā)明是把三聚氰酸環(huán)氧樹脂(TGIC)溶于熱的普通溶劑中,再用酸(酐)類、胺類和其反應(yīng),制成能常溫溶解的樹脂。該樹脂和一般環(huán)氧樹脂固化劑制成溶劑型通用涂料,該涂料常溫固化后,具有極好的防腐性能和耐候性能。
本發(fā)明技術(shù)方案如下:
在裝有攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝管的的四口燒瓶中,放入溶劑,升溫到一定的溫度以上,邊攪拌,邊加入粉末狀的三聚氰酸環(huán)氧樹脂使其溶解,當(dāng)燒瓶中的溶液呈完全透明狀后,保溫一定的時間,然后緩慢、間歇式加入酸(酐)類、胺類,反應(yīng)溫度不超過120℃為好。反應(yīng)物質(zhì)添加完畢后,持續(xù)反應(yīng)一段時間后,即可降溫到室溫,樹脂合成工序完畢。
在上述的樹脂中加入填(顏)料、助劑、適量溶劑研磨到要求的細(xì)度備用。
在涂裝之前加入通用環(huán)氧樹脂固化劑,攪拌均勻后,涂刷于物體表面,固化后形成的涂層,具有很好的防腐性能和耐候性能。
以下通過實(shí)施例進(jìn)一步對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實(shí)施例1
樹脂組分的制備:
在裝有攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝管的的四口燒瓶中,加入150克環(huán)己酮、100克二甲苯和50克正丁醇,升溫到100-110℃,稱取300克白色粉末狀三聚氰酸環(huán)氧樹脂(TGIC),緩慢、間歇式加入燒瓶中,保持溫度在100-110℃內(nèi),當(dāng)燒瓶內(nèi)的白色粉末完全消失呈透明狀后,繼續(xù)保溫20分鐘。
稱取鄰苯二甲酸酐111克,緩慢間歇加入四口燒瓶中,控制反應(yīng)溫度不超過120℃,全部的酸酐加完后,保溫反應(yīng)2小時。樹脂合成工作完畢,該樹脂的環(huán)氧當(dāng)量(含溶劑)為474克/摩爾。
涂料制備:
上述樹脂組分100份(重量)、鈦白粉30份、滑石粉20份、流平劑0.2份、消泡劑0.1份、分散劑0.4份混合后研磨至細(xì)度到50微米以下備用。
使用時加入650聚酰胺固化劑40-60份(重量)攪拌均勻,涂裝于需要保護(hù)的物件表面,經(jīng)過常溫24小時固化后,即可形成防腐性能和耐候性能優(yōu)異的涂層。
650聚酰胺固化劑是一種環(huán)氧樹脂通用型固化劑。
實(shí)施例2
在裝有攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝管的的四口燒瓶中,加入100克環(huán)己酮、100克二甲苯和100克正丁醇,升溫到100-110℃,稱取300克白色粉末狀三聚氰酸環(huán)氧樹脂(TGIC),緩慢、間歇式加入燒瓶中,保持溫度在100-110℃內(nèi),當(dāng)燒瓶內(nèi)的白色粉末完全消失呈完全透明狀后,繼續(xù)保溫20分鐘,
稱取鄰苯二甲酸酐37克和己二酸36克混合均勻,緩慢間歇加入四口燒瓶中,控制反應(yīng)溫度不超過120℃,全部的酸酐加完后,保溫反應(yīng)2小時。樹脂合成工作完畢,該樹脂的環(huán)氧當(dāng)量(含溶劑)為337克/摩爾。
涂料制備:
上述樹脂組分100份(重量)、鈦白粉30份、滑石粉20份、流平劑0.2份、消泡劑0.1份、分散劑0.4份混合后研磨至細(xì)度到50微米以下備用。
使用時加入650聚酰胺固化60-80份(重量)攪拌均勻,涂裝于需要保護(hù)的物件表面,經(jīng)過常溫24小時固化后,即可形成防腐性能和耐候性能優(yōu)異的涂層。
實(shí)施例3
在裝有攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝管的的四口燒瓶中,加入50克環(huán)己酮、200克二甲苯和50克正丁醇,升溫到100-110℃,稱取300克白色粉末狀三聚氰酸環(huán)氧樹脂(TGIC),緩慢、間歇式加入燒瓶中,保持溫度在100-110℃內(nèi),當(dāng)燒瓶內(nèi)的白色粉末完全消失呈完全透明狀后,繼續(xù)保溫20分鐘,
稱取苯胺47克,緩慢滴加進(jìn)入四口燒瓶中,控制反應(yīng)溫度不超過120℃,全部的苯胺加完后,保溫反應(yīng)2小時。樹脂合成工作完畢,該樹脂的環(huán)氧當(dāng)量(含溶劑)為260克/摩爾。
涂料制備:
上述樹脂組分100份(重量)、鈦白粉30份、滑石粉20份、流平劑0.2份、消泡劑0.1份、分散劑0.4份混合后研磨至細(xì)度到50微米以下備用。
使用時加入300聚酰胺固化劑30-40份(重量)攪拌均勻,涂裝于需要保護(hù)的物件表面,經(jīng)過常溫24小時固化后,即可形成防腐性能和耐候性能優(yōu)異的涂層。
300聚酰胺固化劑也是一種環(huán)氧樹脂通用型固化劑
實(shí)施例4
在裝有攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝管的的四口燒瓶中,加入100克環(huán)己酮、100克二甲苯和100克正丁醇,升溫到100-110℃,稱取300克白色粉末狀三聚氰酸環(huán)氧樹脂(TGIC),緩慢、間歇式加入燒瓶中,保持溫度在100-110℃內(nèi),當(dāng)燒瓶內(nèi)的白色粉末完全消失呈完全透明狀后,繼續(xù)保溫20分鐘,
稱取苯胺31克,緩慢滴加進(jìn)入四口燒瓶中,控制反應(yīng)溫度不超過120℃,再稱取49克鄰苯二甲酸酐緩慢間歇加入四口燒瓶中后,保溫反應(yīng)2小時。樹脂合成工作完畢,該樹脂的環(huán)氧當(dāng)量(含溶劑)為410克/摩爾。
涂料制備:
上述樹脂組分100份(重量)、鈦白粉30份、滑石粉20份、流平劑0.2份、消泡劑0.1份、分散劑0.4份混合后研磨至細(xì)度到50微米以下備用。
使用時加入異氟爾酮二胺固化4-5份(重量)攪拌均勻,放置半小時后,涂裝于需要保護(hù)的物件表面,經(jīng)過常溫24小時固化后,即可形成防腐性能和耐候性能優(yōu)異的涂層。