乳液型氨基丙烯酸涂料的研制

data-full-width-responsive="true"> 0 前言常见的水性丙烯酸氨基涂料多以水分散型或水溶型丙烯酸树脂为主要成膜物，这两类树脂含有较多量的亲水溶剂，因而由其制备的涂料中仍含有10% 以上的挥发性有机化合物，而且常常含有毒性较大的乙二醇醚类助溶剂，因此，这并不是真正意义上的环保型涂料。本研究采用自制的含羟基丙烯酸乳液，不含有机溶剂，用分散树脂来分散颜填料，选取适宜的甲醚化三聚氰胺树脂，制备了性能良好的乳液型氨基丙烯酸涂料，涂料体系中的有机挥发物小于2%，因而具有较好的环保性。1 实验部分11 主要原料AHE-Y801 含羟基丙烯酸乳液、AHF-100 分散树脂：常州涂料化工研究院；5040、5027 分散剂：日本圣诺普科公司；560 氨基树脂：上海新华树脂厂；Resimene 717 氨基树脂：首诺公司；CYMEL 303 氨基树脂：氰特公司；R-706、R-902 钛白粉：杜邦公司；消泡剂、润湿剂：BYK 公司；增稠剂：罗门哈斯公司。12 涂料的制备乳液型氨基丙烯酸涂料的配方见表1。生产工艺：将水、分散剂、钛白粉、消泡剂投入容器中，搅拌均匀后，用砂磨机分散至细度小于20 m，在适宜的容器中投入已分散好的白浆，在搅拌下加入剩余原料（除增稠剂），充分搅拌均匀，最后慢慢加入增稠剂调节体系粘度，即得产品。2 结果与讨论21 树脂的选择AHE-Y801 含羟基丙烯酸乳液采用无皂聚合技术合成，具有核壳结构，羟基基团主要分布在乳胶粒子的壳表面，这样可使羟基充分与氨基树脂接触并交联，而且它与氨基树脂的混溶性及贮存稳定性较好。22 分散剂的选用乳液对颜填料的润湿性差，不能直接用于分散颜填料。在制备色漆时，常使用分散剂来分散颜填料，分散剂的使用对涂膜的性能有一定影响。221 分散剂的选择分别用聚羧酸盐类分散剂SN-5040、改性聚羧酸盐类分散剂SN-5027 及自制的带有羟基的分散树脂AHF-100 来分散钛白粉，所得涂膜的性能见表2。由表2 可见：用分散剂分散钛白粉制备的涂料的耐水性、耐盐水性均明显低于用AHF-100 分散树脂制备的涂料。这是由于分散剂中含有大量的羧基，而羧基与氨基树脂的反应温度在160℃以上，在通常的固化条件下，羧基与氨基树脂反应速度很慢，分散剂主要以游离的形式存在于涂膜中，导致其耐介质性能下降，而AHF-100 分散树脂中的羧基含量较低且其中含有羟基，能与氨基树脂发生交联反应，在涂膜中不以游离形式存在，因而由其制备的涂料的耐介质性较好。222 分散树脂的用量进行分散树脂的不同加量试验，测定研磨后的钛白浆料的粘度，作粘度与分散树脂加量的关系曲线，见图1。由图1 可知：AHF-100 分散树脂加量为钛白粉质量分的15% 时，浆料的粘度变化已经较小，说明此时钛白粉已得到很好地分散，为安全起见，AHF-100 分散树脂加量为钛白粉质量分的20%。23 氨基树脂的选用氨基树脂在固化过程中起交联作用，对涂膜的性能影响极大。常见的氨基树脂有甲醇醚化和丁醇醚化两大类，其中甲醇醚化的氨基树脂水分散性较好，常用于水性涂料体系中。231 氨基树脂的选取选取了3 种甲醇醚化的氨基树脂进行比较。560及CYMEL 303 氨基树脂是全甲醇醚化的；Resimene717 氨基树脂则是部分甲醇醚化的，对其配制的涂料及涂膜性能进行了比较，结果见表3。由表3 的结果可知：使用CYMEL 303 氨基树脂作为固化树脂性能较好。