一种快干型水性改性聚酯木器涂料的制作方法

2021-02-02 19:02:13|

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本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种快干型水性改性聚酯木器涂料。

背景技术：

木器涂料是涂料在家具及装饰装修行业的应用，常用的木器涂料有硝基涂料、聚氨酯涂料、uv涂料、聚酯涂料和水性涂料等；20世纪90年代初，西方发达国家开始发起“绿色革命”，2008年欧洲全面禁止溶剂型涂料的生产及后续各种绿色建筑标准的出台对溶剂型涂料产品的进出口限制，推动了环保涂料的快速发展，水性涂料的使用比例逐年增加；其中，水性涂料常用的水性树脂有：水性环氧树脂、水性聚氨酯、水性丙烯酸树脂、水性醇酸树脂、水性聚酯树脂等。其中，水性醇酸树脂、水性聚酯树脂可用于生产水性烘烤漆；

聚酯树脂则具有良好的韧性和耐油性；聚酯树脂漆所形成的涂膜机械性能好，具有优异的韧性、硬度、耐磨性和耐老化性，但由于聚酯树脂分子链中含有大量的亲水基团，在水性环境中容易水解，而且附着力和耐压性相对较差，并且存在表面干燥时间长的缺点。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提出了一种快干型水性改性聚酯木器涂料，按重量份计包括：

烯丙基醚改性聚酯树脂22-28份、环氧树脂8-18份、颜填料5-10份、水性分散剂0.2-0.5份、催干剂0.2-1.2份、防沉剂0.5-2份、消泡剂0.2-0.8份、抑泡剂0.1-0.6份、流平剂0.3-0.6份、附着力促进剂0.1-0.5份、助溶剂8-15份、水60-110份。

优选地，所述的烯丙基醚改性聚酯预聚物的制备方法如下：(1)在惰性气体保护以及不断搅拌的条件下，按重量份计，将5-22份多元醇、11-28份对苯二甲酸二甲酯、8-16份三羟甲基丙烷加入反应釜，加入0.2-0.5份催化剂、0.1-0.3份抗氧化剂和55-120份溶剂，升温至回流脱水温度，保温1-2h，然后以5-10℃/h升温速率升温至210-220℃，保温3-5h，得到初步酯化聚酯；(2)将6-12份多元酸、12-16份丙烯酸、5-18份丙烯酸羟丙酯、3-9份甲基丙烯酸甲酯、32-45份多元醇、15-25份三羟甲基丙烷二烯丙基醚，加入到反应釜中，升温至回流脱水温度，保温1-2.5h，然后以5-10℃/h升温速率升温至220-230℃，保温2-5h，当酸值小于5.0mgkoh/g时，停止反应得到烯丙基醚改性聚酯树脂。

优选地，所述的颜填料包括钛白粉、滑石粉、防锈颜料中的至少一种；所述的水性分散剂为巴斯夫aa4141、aa4140、ultrafa4425和ultrafa4420中的至少一种；消泡剂为ed2521；所述的助溶剂为乙醇。

优选地，所述催干剂为异辛酸钴、异辛酸稀土、异辛酸钙中的至少一种。

优选地，所述的多元醇为乙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇或季戊四醇中的一种以上。

优选地，所述的多元酸为间苯二甲酸、己二酸中的一种以上。

优选地，所述抗氧剂为抗氧剂164和抗氧剂1010以质量比为1:(2-6.5)的混合物。

一种快干型水性改性聚酯木器涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)在反应釜中加入水，然后将颜填料、水性分散剂、抑泡剂、防沉剂、流平剂、附着力促进剂加至反应釜中，600-800rpm搅拌15-20min；

(2)在反应釜中加入烯丙基醚改性聚酯树脂、环氧树脂、助溶剂和消泡剂，600-800rpm搅拌20-30min，然后加入催干剂，过研磨机至细度小于20μm，得到所述快干型水性改性聚酯木器涂料。

有益效果：

本发明制备的快干型水性改性聚酯木器涂料固化温度低，干燥速度快，提高了的施工效率，节约了资源，降低了成本；在聚酯树脂中引入丙烯酸及丙烯酸酯功能单体，丰富了聚酯树脂的功能，丙烯酸及丙烯酸酯类单体在聚酯树脂网络中溶胀聚合，生成具有互穿网络结构的丙烯酸酯-聚酯杂化树脂，同时在聚酯单体上引入双烯丙醚基，降低胶膜固化温度，使涂料能够快速干燥，在160℃下5min条件下可以快速固化；耐丁酮擦拭20次以上；环氧树脂含有较多的羟基和醚键，对金属和陶瓷等底材均有优良的附着力，耐化学品性优良，将聚酯与环氧树脂复合，既克服了聚酯树脂对底材的附着力较差以及耐压性较差的缺陷，而且同时改善了环氧树脂抗冲击和韧性，防止胶膜在使用过程中出现粉化现象，提高涂层的使用寿命。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

一、配料

二、制备工艺：

实施例1

一种快干型水性改性聚酯木器涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)烯丙基醚改性聚酯预聚物的制备：在惰性气体保护以及不断搅拌的条件下，按重量份计，将16份多元醇、15份对苯二甲酸二甲酯、9份三羟甲基丙烷加入反应釜，加入0.4份催化剂、0.2份抗氧化剂和105份溶剂，升温至回流脱水温度，保温1.5h，然后以5-10℃/h升温速率升温至215℃，保温4h，得到初步酯化聚酯；(2)将9份多元酸、13份丙烯酸、12份丙烯酸羟丙酯、5份甲基丙烯酸甲酯、32份多元醇、16份三羟甲基丙烷二烯丙基醚，加入到反应釜中，升温至回流脱水温度，保温1.5h，然后以5-10℃/h升温速率升温至225℃，保温3.5h，当酸值小于5.0mgkoh/g时，停止反应得到烯丙基醚改性聚酯树脂。

(2)在反应釜中加入水，然后将颜填料、水性分散剂、抑泡剂、防沉剂、流平剂、附着力促进剂加至反应釜中，600-800rpm搅拌20min；

(3)在反应釜中加入烯丙基醚改性聚酯树脂、环氧树脂、助溶剂和消泡剂，600-800rpm搅拌25min，然后加入催干剂，过研磨机至细度小于20μm，得到所述快干型水性改性聚酯木器涂料。

实施例2

一种快干型水性改性聚酯木器涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)烯丙基醚改性聚酯预聚物的制备：在惰性气体保护以及不断搅拌的条件下，按重量份计，将20份多元醇、15份对苯二甲酸二甲酯、13份三羟甲基丙烷加入反应釜，加入0.4份催化剂、0.2份抗氧化剂和95份溶剂，升温至回流脱水温度，保温2h，然后以5-10℃/h升温速率升温至210℃，保温4.5h，得到初步酯化聚酯；(2)将9份多元酸、13份丙烯酸、8份丙烯酸羟丙酯、4份甲基丙烯酸甲酯、40份多元醇、18份三羟甲基丙烷二烯丙基醚，加入到反应釜中，升温至回流脱水温度，保温1h，然后以5-10℃/h升温速率升温至230℃，保温3.5h，当酸值小于5.0mgkoh/g时，停止反应得到烯丙基醚改性聚酯树脂。

(2)在反应釜中加入水，然后将颜填料、水性分散剂、抑泡剂、防沉剂、流平剂、附着力促进剂加至反应釜中，600-800rpm搅拌20min；

(3)在反应釜中加入烯丙基醚改性聚酯树脂、环氧树脂、助溶剂和消泡剂，600-800rpm搅拌30min，然后加入催干剂，过研磨机至细度小于20μm，得到所述快干型水性改性聚酯木器涂料。

实施例3

一种快干型水性改性聚酯木器涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)烯丙基醚改性聚酯预聚物的制备：在惰性气体保护以及不断搅拌的条件下，按重量份计，将14份多元醇、13份对苯二甲酸二甲酯、9份三羟甲基丙烷加入反应釜，加入0.4份催化剂、0.3份抗氧化剂和110份溶剂，升温至回流脱水温度，保温1h，然后以5-10℃/h升温速率升温至215℃，保温4h，得到初步酯化聚酯；(2)将9份多元酸、16份丙烯酸、13份丙烯酸羟丙酯、4份甲基丙烯酸甲酯、35份多元醇、18份三羟甲基丙烷二烯丙基醚，加入到反应釜中，升温至回流脱水温度，保温2.0h，然后以5-10℃/h升温速率升温至220℃，保温3.5h，当酸值小于5.0mgkoh/g时，停止反应得到烯丙基醚改性聚酯树脂。

(2)在反应釜中加入水，然后将颜填料、水性分散剂、抑泡剂、防沉剂、流平剂、附着力促进剂加至反应釜中，600-800rpm搅拌15min；

实施例4

一种快干型水性改性聚酯木器涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)烯丙基醚改性聚酯预聚物的制备：在惰性气体保护以及不断搅拌的条件下，按重量份计，将10份多元醇、13份对苯二甲酸二甲酯、15份三羟甲基丙烷加入反应釜，加入0.5份催化剂、0.1份抗氧化剂和60份溶剂，升温至回流脱水温度，保温1h，然后以5-10℃/h升温速率升温至215℃，保温5h，得到初步酯化聚酯；(2)将11份多元酸、15份丙烯酸、16份丙烯酸羟丙酯、5份甲基丙烯酸甲酯、42份多元醇、22份三羟甲基丙烷二烯丙基醚，加入到反应釜中，升温至回流脱水温度，保温2.5h，然后以5-10℃/h升温速率升温至220℃，保温4h，当酸值小于5.0mgkoh/g时，停止反应得到烯丙基醚改性聚酯树脂。

(2)在反应釜中加入水，然后将颜填料、水性分散剂、抑泡剂、防沉剂、流平剂、附着力促进剂加至反应釜中，600-800rpm搅拌20min；

性能测试

对本发明制得的高性能双组份水性聚氨酯木器漆进行检测，测试结果如表1所示。本发明快干型水性改性聚酯木器涂料的性能测试结果如表1所示：

表1

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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