水性丙烯酸改性醇酸防腐涂料的研制

data-full-width-responsive="true"> 水性丙烯酸改性醇酸防腐涂料的研制王明晶，李永文，张新宇，孙 俊，王 璐(中山大桥化工集团有限公司，广东中山 528403)0 前 言随着环保法规对挥发性有机物排放量的限制越来越严格，水性涂料正成为涂料中最有前景的产品之一。传统的溶剂型醇酸产品在工业涂料方面占有很大的比例和市场，其原材料为可再生植物资源，原料易得，符合可持续发展要求，开发综合性能良好的水性醇酸涂料具有十分重要的意义。水性醇酸树脂涂料具有良好的施工性，其涂膜固化后丰满、光亮，由于含有大量的酯键，涂膜存在硬度较低、耐候及耐腐蚀性较差、干燥速度慢等缺点，需通过改性改善缺陷。丙烯酸树脂具有良好的耐候、耐腐蚀、保光保色等性能，可采用丙烯酸对醇酸树脂进行改性，使醇酸树脂涂料获得良好的耐候、耐腐蚀、保光保色及快干、高硬度等特性。但目前的产品普遍存在树脂酸值较高，产品耐水性一般，水解稳定性不佳等问题，因此本研究拟合成丙烯酸改性醇酸树脂，该产品为核壳结构，贮存稳定性优异，酸值较常规产品大大降低，并以此开发综合性能优异的醇酸防腐涂料。1 实验部分由于醇酸树脂与丙烯酸树脂的相容性较差，需要丙烯酸树脂化学改性水性醇酸树脂才能获得性能优异的产品。鉴于醇酸树脂分子结构中具有多种反应性基团，如羟基、羧基和双键等官能团，可与其他活性基团反应，为化学改性提供了基础。现有化学改性方法主要有：采用过氧化物引发脂肪酸链上的活性亚甲基与聚丙烯酸反应合成共聚体；丙烯酸改性单体与醇酸树脂中的共轭双键加成；制备马来酸酐化的醇酸树脂与丙烯酸单体发生自由基聚合接枝反应。采用上述方法均会消耗一定程度不饱和双键，最终会影响树脂干性，本文采用脂肪酸法制备醇酸树脂，然后以醇酸树脂为核，丙烯酸树脂为壳制备核壳乳液，采用该树脂开发的防腐涂料，具有优异的干性与防腐性能，涂膜外观优异。11 树脂的合成111 原材料(见表1)112 合 成(1)在安装有搅拌桨、加热套、温度计和抽真空装置的四口瓶中，加入配方量的苯酐、新戊二醇、三羟甲基丙烷，N2保护下升温至150 ℃保温1 h，随后每小时升温20 ℃至230 ℃反应，保温时每05 h测酸值，至酸值＜5 mg KOH/g补加脱水蓖麻油酸与松香，反应至酸值5～10 mg KOH/g，停止反应，降温至135 ℃，补加一定量的丙二醇丁醚。(2)将一定比例的苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、自制中间体、过氧化物苯甲酸叔丁酯组成的混合单体，3 h内均匀滴加进反应釜中，单体滴加完保温2 h。降温至80 ℃，加入N,N-二甲基乙醇胺中和，搅拌均匀后2 h内匀速加入去离子水进行相反转，相反转完毕，降温到40 ℃以下，采用氨水调节pH值，过滤出料，得到带蓝光的丙烯酸改性醇酸树脂。113 技术指标水性丙烯酸改性醇酸树脂的基本指标见表2。12 水性丙烯酸改性醇酸树脂涂料的制备121 制备水性丙烯酸改性醇酸树脂涂料的配方(见表3)122 水性涂料生产工艺(1)研磨色浆：在分散器皿中加入配方量的水性丙烯酸改性醇酸，在搅拌下慢慢加入分散剂和消泡剂，搅拌15 min后，继续加入颜填料，搅拌均匀后转入砂磨机研磨至细度小于15 m，细度合格后，放出色浆，用计量的去离子水冲洗砂磨机。(2)配漆：在调漆釜中加入剩余部分的水性丙烯酸改性醇酸和上述冲洗水，在搅拌下慢慢加入配方量的水性催干剂等其他助剂，最后加入制得的研磨色浆，调整pH值为80～85，加适量的去离子水调节黏度，用80目铜网过滤，即得水性丙烯酸改性醇酸底漆。