一種功能性環(huán)保涂料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及功能性環(huán)保涂料的制備方法，特別是一種功能性環(huán)保涂料的制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們環(huán)保意識的不斷提高，綠色裝修理念也越來越備受人們關(guān)注，醇酸類產(chǎn) 品以其漆膜豐滿、色彩艷麗，施工方便、光澤高、機(jī)械性能優(yōu)良等的不可替代的優(yōu)點，在水性 涂料大行其道的家裝市場上，仍然占有很重要的份額。傳統(tǒng)環(huán)保醇酸漆雖然已具有不錯的 環(huán)保潛質(zhì)，但是在傳統(tǒng)醇酸樹脂合成工藝當(dāng)中，須使用二甲苯類溶劑，在制漆成膜時需要使 用金屬皂類催干劑、顏料，有些催干劑和顏料如不加以控制則會含有對人體有害的重金屬 鹽類物質(zhì)，如鉛、鉻等重金屬物質(zhì)，這樣或多或少的對人體和環(huán)境造成負(fù)面影響，如公開號 為CN104046150A (2014-09-17)公開的聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料，不僅涂料本身對 環(huán)境有害，并且其制備方法也頗為繁瑣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是解決上述問題，提供了一種酸醇功能性環(huán)保涂料的制備方法，在 生產(chǎn)工藝中不含二甲苯，并且生產(chǎn)工藝控制簡單，制得的功能性環(huán)保涂料性能好，對人體危 害甚微，適合大規(guī)模使用。 本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的： 一種功能性環(huán)保涂料，包括以下重量份的成分原料： 丙三醇： 10-100， 季戊四醇： 10-100， 三羥甲基丙烷：5_80， 鄰苯二甲酸： 20-200， 己二酸： 3-60， 偏苯三甲酸酐：10-80， 馬來酸： 15-150， 三乙胺： 4-60， 氫化蓖麻油：0. 05-2， 阻聚劑： 0. 05-2， 溶劑： 3-70， 苯乙烯： 8-95， 顏填料： 15-230， 消泡劑： 0· 03-3， 流平劑： 0· 01-2， 催化劑： 0· 5-6 ; 第一固體添加劑3-7份； 第二固體添加劑1.5-6份； 按質(zhì)量比I :3-4 :1-2配比的三辛基甲基溴化銨、丙三醇和聚四氟乙烯組成的第一復(fù)合 調(diào)節(jié)劑6-9份； 按質(zhì)量比I :2-4 :1-3配比的二苯胺、2, 6-二叔丁基和苯并三氮唑組成的第二復(fù)合調(diào)節(jié) 劑7-11份； 按質(zhì)量比I :0.5-0. 8 :1. 3-1. 7配比的硫化棉籽油T404、二（2-巰基-4-正丙胺 基-1，3, 5-三嗪）硫醚和二（2-巰基-4-環(huán)戊胺基-1，3, 5-三嗪）硫醚組成的第三復(fù)合 調(diào)節(jié)劑8-14份； 其制備方法如下： (1) 將上述丙三醇：10-100份，季戊四醇：10-100份，三羥甲基丙烷：5-80份，鄰苯二甲 酸：20-200份，己二酸：3-60份，偏苯三甲酸酐：10-80份，馬來酸：15-150份，按比例加入反 應(yīng)爸中，開始第一次升溫； (2) 第一次升溫使得固體物熔化，熔化后再進(jìn)行攪拌，保溫，使得各物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，再進(jìn) 行第二次升溫； (3) 第二次升溫至最高值范圍之間后，按比例加入消泡劑：0. 03-3份，保溫7-9h，得第 一產(chǎn)物； (4) 將步驟（3)中的第一產(chǎn)物進(jìn)行第一次降溫，按比例加入所述氫化蓖麻油：0.05-2 份，阻聚劑：〇. 05-2份，攪拌均勻，得第二產(chǎn)物； (5) 將步驟（4)中的第二產(chǎn)物進(jìn)行第二次降溫，按比例加入苯乙烯：8-95份，攪拌均勻， 得改性物； (6) 將步驟（5)中的改性物進(jìn)行第三次降溫，按比例加入所述的溶劑：3-70份，攪拌均 勻，得第三產(chǎn)物； (7) 按比例依次將所述的顏填料：15-230份，流平劑：0. 01-2份，三乙胺：4-60份，催化 劑0. 5-6份，第一固體添加劑3-7份；第二固體添加劑1. 5-6份，第一復(fù)合調(diào)節(jié)劑6-9份， 第二復(fù)合調(diào)節(jié)劑7-11份和第三復(fù)合調(diào)節(jié)劑8-14份與所述步驟（6 )中的第三產(chǎn)物進(jìn)行攪拌， 混合均勻，即制成所述的一種功能性環(huán)保涂料。
[0004] 經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，所述丙三醇，季戊四醇，三羥甲基丙烷三種物質(zhì)能改善醇酸樹脂的水 溶性，但是由丙三醇單獨使用制備的醇酸樹脂水溶性、干率和樹脂的穩(wěn)定性較季戊四醇差， 季戊四醇在使用過程中配合二元醇或三元醇的效果更佳，三羥甲基丙烷形成的樹脂的水解 穩(wěn)定性較丙三醇和季戊四醇又有明顯提高，所以根據(jù)多元酸的選擇配合使用多元醇會使得 效果更佳。
[0005] 所述鄰苯二甲酸，己二酸，偏苯三甲酸酐，馬來酸中的任意兩種或兩種以上按任意 比混合而成，鄰苯二甲酸的價格較其他多元酸便宜，并且酯化反應(yīng)溫度低，反應(yīng)平穩(wěn)方便控 制，但是鄰苯二甲酸容易形成半酯使得樹脂相對分子量較低，從而會影響功能性環(huán)保涂料 干燥的時間延長，硬度降低，采用馬來酸、偏苯三甲酸酐代替部分苯酐則可以使苯酐的缺陷 得以彌補(bǔ)。
[0006] 所述三乙胺實際為中和劑，中和劑是將陰離子樹脂中的羧酸中和成可溶性鹽的試 劑，是水溶性樹脂制備過程中必不可少的成分，中和劑根據(jù)堿性的強(qiáng)度，胺的相對分子質(zhì) 量，在水中的溶解度，揮發(fā)速度等影響樹脂的水溶性，穩(wěn)定性，粘度，固化速度及涂膜的泛黃 性。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，所述三乙胺在常溫下?lián)]發(fā)速度適宜，助溶效果良好，并且三乙胺不會使聚 酯產(chǎn)生胺解反應(yīng)，提高了樹脂的穩(wěn)定性。三乙胺的使用量其實是根據(jù)PH值確定的，一般控 制在Ph值在7. 5-8. 5之間。
[0007] 經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，苯乙烯的加入可以使得醇酸樹脂粘接力增大，耐水性好，干燥速度加 快。
[0008] 本發(fā)明第一復(fù)合調(diào)節(jié)劑配比后具有優(yōu)異的分散、調(diào)稠和減摩抗磨性能；所述第二 復(fù)合調(diào)節(jié)劑配比后具有抗氧化和光潔耐腐蝕功能；所述第三復(fù)合調(diào)節(jié)劑配比后具有良好的 抗壓和抗磨性能；三種復(fù)合調(diào)節(jié)劑組合在一起又可以達(dá)到協(xié)同增效作用； 作為優(yōu)選，所述第一固體添加劑的粒徑范圍為0. 8-5微米；其中，0. 8-1微米的顆粒占 所述固體添加劑總重的20-40%; 1-2微米的顆粒占所述固體添加劑總重的10-30% ;余量為 3-5微米的顆粒。
[0009] 不同粒徑和種類的第一固體添加劑和第二固體添加劑在增加功能性環(huán)保涂料耐 腐蝕性，耐久性，耐候性的同時，還能賦予功能性環(huán)保涂料以抗水性能和抗磨性能。作為優(yōu) 選，所述第一次升溫溫度最高值控制在155-170°C之間，第一次升溫溫度最高值的控制范圍 是因為馬來酸在這個溫度范圍里，可以將順式反應(yīng)結(jié)構(gòu)變換成更加穩(wěn)定的反式結(jié)構(gòu)，更有 利于生成穩(wěn)定的成品樹脂。
[0010] 作為優(yōu)選，涂料中還包括聚丙烯酸酯-2-交聯(lián)聚合物和防腐液按質(zhì)量比1:1-4組 成的第四復(fù)合調(diào)節(jié)劑3-7份； 所述聚丙烯酸酯-2-交聯(lián)聚合物的制備方法為： (1) 按重量份配制聚合物P(MMA-MAh)-PEG6000 30-40份、調(diào)節(jié)液40-60份形成第一 初混液；所述調(diào)節(jié)液為包括濃度為〇. 4-0. 7mol/L的高氯酸鈉和濃度為0. 3-0. 8mol/L的 N- 丁基苯并咪唑的碳酸丙烯酯溶液；所述聚合物P (MMA-MAh) -PEG4000中的MMA是甲 基丙烯酸甲酯，MAh是馬來酸酐，P(MM-Mh)是甲基丙烯酸甲酯和馬來酸酐的共聚物， PEG6000是分子量為6000的聚乙二醇； (2) 在所述第一初混液中加入2-7份十二羥基硬脂酸，在氮氣保護(hù)下加熱至30-45Γ反 應(yīng) 5_9min ; (3) 用去離子水沖洗干燥后得到聚丙烯酸酯-2-交聯(lián)聚合物。
[0011] 采用本發(fā)明制備的聚丙烯酸酯-2-交聯(lián)聚合物具有優(yōu)異的熱性能和尺寸穩(wěn)定性， 使涂料具備更優(yōu)異的密封性能、抗腐蝕性能、減磨和抗極壓性能。
[0012] 作為優(yōu)選，所述第二次升溫溫度最高值范圍為230-245Γ之間，第二次升溫溫度最 高值的控制范圍是根據(jù)酸醇的性質(zhì)決定的，在這個范圍內(nèi)，醇酸