[发明专利]一种水性丙烯酸氨基烤漆的制备方法

说明书

本发明提供了一种水性丙烯酸氨基烤漆的制备方法，属于合成树脂领域。该方法包括以下步骤：(1)在反应釜中加入反应溶剂，升温；(2)将单体和引发剂混合均匀后，匀速滴加到上述反应溶剂中，保温；(3)保温结束后冷却，然后加入中和剂充分搅拌，加水调整水性丙烯酸树脂的粘度和固含量；(4)将水性丙烯酸树脂与氨基树脂按比例配成涂料，加水稀释烘烤，得到水性丙烯酸氨基烤漆。本发明以沸点较低的有机胺作为中和剂，降低固化温度的同时改善水性丙烯酸氨基烤漆的其他性能。

技术领域

本发明涉及一种水性丙烯酸氨基烤漆的制备方法，属于合成树脂领域。

背景技术

近年来我国大气环境污染问题日益凸显，已严重影响正常的生产和生活秩序，危害人民身心健康。随着社会环保要求的提高和监管力度的加强，工业涂料VOC排放作为大气污染治理的重点领域，发展低VOC排放、绿色环保的工业漆，实现工业漆的绿色转型升级是必然趋势。水性涂料以其无毒环保、低VOC含量而受到广泛关注。水性丙烯酸氨基烤漆因其硬度大，光泽度高，保光保色性好，耐介质性优良等特点在汽车、家电等行业备受青睐。

水性丙烯酸氨基烤漆一般是以含羟基的丙烯酸树脂为基体树脂与固化剂氨基树脂在一定的温度下进行烘烤得到。通过烘烤交联，丙烯酸树脂形成一个紧密的三维网状结构，从而使得涂膜的物理机械性能及化学性能得到提高。现有的氨基烤漆的交联反应主要是烯酸树脂中的-OH与氨基树脂中-NH发生交联反应。现有的氨基烤漆树脂固化温度高，加酸催化剂会影响树脂的稳定性；在低温固化时固化不完全，导致树脂的耐化性，尤其是耐溶剂性不好；同时降低了漆膜的硬度以及抗划伤性能。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种水性氨基烤漆树脂的制备方法及其应用。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种水性丙烯酸氨基烤漆的制备方法，其包括以下步骤：

(1)在反应釜中加入反应溶剂，升温；

(2)将单体和引发剂混合均匀后，匀速滴加到上述反应溶剂中，保温；

(3)保温结束后冷却，然后加入中和剂充分搅拌，加水调整水性丙烯酸树脂的粘度和固含量；

(4)将水性丙烯酸树脂与氨基树脂按比例配成涂料，加水稀释110℃烘烤，得到水性丙烯酸氨基烤漆。

溶液聚合是将单体、引发剂同时溶于适当溶剂使其发生自由基聚合的过程，其具有以下优点：聚合热易扩散，聚合反应温度易控制；以溶液的方式直接成品；反应后物料易输送。低分子物易除去，能消除自动加速现象。氨基树脂与水性丙烯酸树脂发生反应时需要较高的活化能。当温度较低时，基团的反应活性较低，在较短的烘烤时间内，只能发生部分交联反应，甚至不能发生交联反应，形成的漆膜性能硬度和冲击强度较差。随着温度的升高，基团的反应活性提高，交联反应比较充分，漆膜性能得以改善。但是，在较高温度下，溶剂挥发速率很快，这会影响成膜过程中漆膜的流平性，从而使漆膜表面出现橘皮等缺陷。

作为本发明水性丙烯酸氨基烤漆制备方法的优选实施方式，所述水性丙烯酸树脂的固含量为38-42％。

固含量高的水性丙烯酸树脂因为含有更多的有效组分看以减少添加剂的用量，并且生产和运输效率更高，同时可以使水性丙烯酸氨基烤漆具有更高的光泽度和更快的干燥速度。但是在提高固含量的同时会使粘度增加，综合考虑后，选择水性丙烯酸树脂的固含量为38-42％。

作为本发明水性丙烯酸氨基烤漆制备方法的优选实施方式，所述水性丙烯酸树脂与氨基树脂的质量比为7～4:1。

水溶性丙烯酸树脂与氨基树脂的配比会影响水性丙烯酸氨基烤漆的硬度、耐冲击性、柔韧性、耐溶剂擦拭性等多种性能。当氨基树脂用量过大时，漆膜的硬度、耐水耐醇性好，但耐冲击性、柔韧性和对底材的附着力降低。用量过小时，漆膜的硬度、耐水耐醇性差，但耐冲击性、柔韧性提高。