CN101747827A - 环保型醇酸涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保型醇酸涂料，涉及一种不含芳烃溶剂和有害性颜填料，具有环保特性和优良外观性能的醇酸涂料，其由环保型醇酸树脂、不含芳烃的200号溶剂汽油、颜填料、分散剂、稀土复合催干剂、防沉剂组成，可根据需要调节成各色。该类涂料的使用，解决当前用量最大的醇酸类涂料在施工中间释放大量芳烃溶剂刺激性气味及对人体及生活环境影响。在醇酸树脂合成中，采用用聚醚高聚物与水混合后与去芳烃的200号溶剂混合作为溶剂，达到环保节能效果，所生产的醇酸树脂和醇酸类涂料极好地改善了涂料的防腐蚀性能和干性，因不含芳烃溶剂和刺激气味，使用安全方便，具有环保特性，适合各种施工方法，涂装不受季节限制，可节约大量涂装经费，延长使用寿命。广泛用于化工、机械、船舶、冶金等行业中的钢结构、管道、储罐、槽车及设备作表面防腐涂料。
Description
技术领域
本发明涉及一种防腐涂料，尤其涉及一种适用于钢结构内、外表面，具有优异的光泽和机械物理性能和不含芳烃溶剂的醇酸类环保涂料。
背景技术
醇酸树脂是最早应用于涂料中的人工合成树脂，其干性、光泽、硬度、耐久性都是油性漆远远不能达到的，使涂料从原先的“油漆”真正进入了“涂料”的范畴。醇酸树脂可制成清漆、瓷漆、底漆、腻子和水性漆，因单组分、价格低廉、光泽饱满等因素广泛用于涂料行业，在国内涂料约占总产量的40％，因此，醇酸树脂及所制漆在涂料行业具有极为重要的地位。
醇酸树脂是由油、脂肪酸、多元酸和多元醇经共缩聚得到的聚合物，在合成反应中，大量有机溶剂，如200号溶剂汽油、二甲苯、松节油的加入，使醇酸树脂中含有大量芳烃溶剂，不仅具有刺鼻的气味，而且也给人体和环境带来危害。据统计，一般醇酸树脂中的芳烃溶剂含量为30～40％，醇酸涂料更是由于溶剂的进一步加入，使芳烃溶剂含量增加到40～60％；大量芳烃溶剂的挥发和排放，使得苯、二甲苯、多环芳烃等弥散在大气中，给环境造成危害。
本发明首先是合成环保型醇酸树脂，采用精制豆油、季戌四醇、邻苯二甲酸酐作为树脂原料，在制成中油度醇酸树脂中，控制回流对释溶剂的混入。采用聚醚高聚物与水混合后与去芳烃的200号溶剂混合作为溶剂，不再加入含芳烃的200号溶剂汽油、二甲苯、松节油等溶剂，而是以绿色200号溶剂(经处理不含芳烃)、水、聚醚高聚物作为混合溶剂，达到环保节能效果，制成的树脂性能与含芳烃醇酸树脂性能相当，附着力，光泽，干性更好，去除了刺激性气味。
在醇酸涂料配方的优化中，所选用的颜填料要求不含铅、汞等重金属颜料，满足无毒行业的要求，在漆膜中具有很好的封闭性和防腐蚀性能，使涂料具有一定的流变性，降低涂料的成本，因此，经过多次正交试验，本专利选用钛白、磷酸锌为主要防锈颜料，填料选用硫酸钡。在溶剂的选择上，选择不含芳烃的绿色200号溶剂，使涂料中也不含芳烃溶剂，具有良好的施工性能和环保性能。在催干剂的选择中，选择复合稀土催干剂，由异锌酸铈、异锌酸铝复合配制组成，调节固化反应速度，也改善涂膜的交联密度和柔韧性，也具有创新之处。其机械物理性能和各项综合防腐蚀、耐老化指标都大大高于其它醇酸涂料的各项性能指标，而本涂料具有的无芳烃溶剂、无毒环保具有独特性。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种不含芳烃溶剂的醇酸树脂和由此种树脂制得的醇酸类单组分环保型涂料，用以解决钢材、木材等内、外表面涂装的防腐蚀难题，且涂料具有无芳烃溶剂和无有毒颜料，适合各种施工方法，涂装不受季节限制等特点，本发明还提供了所述醇酸树脂的制备方法。
本发明的目的是这样实现的：
一、环保型醇酸涂料，单组分，其包含以下成分：
按重量比的配方为：
(1)环保型醇酸树脂：40～50
(2)不含芳烃的200号溶剂汽油：10～15
(3)分散剂：甲氧基酯酸丙酯溶液BYK 1840.2～0.4
(4)颜、填料为：钛白20～30，磷酸锌4～6，硫酸钡4～10
(5)稀土复合催干剂：0.2～1.0
(6)增韧剂：邻苯二甲酸二辛酯1.0～2.0
(7)防沉剂：有机膨润土0.5～1.0。
二、环保型醇酸树脂的制造，其组成比例按重量比为：精制豆油55～65，季戌四醇10～15，邻苯二甲酸酐20～25；在制成中油度醇酸树脂中，控制回流对释溶剂的混入；用聚醚高聚物与水混合后与去芳烃的200号溶剂混合作为溶剂，达到环保节能效果。
环保型醇酸树脂的合成与生产工艺为：将物料豆油和季戌四醇按重量比加入反应釜中逐步升温，搅拌至150℃保温15分钟脱水，再逐渐升温至230℃，直至醇解结束，测定1∶10甲醇清澈；降温到150℃，加入按重量比邻苯二甲酸酐，逐渐升温为230～240℃，酯化完成约7～8小时，与理论出水量接近时，测定酸值达到11mgKOH/g以下，停止加热，将树脂抽至稀释罐；采用聚醚高聚物与水混合后再与全脂肪烃的200号溶剂作为稀释剂，稀释成树脂固体份为55～57％。
下面通过实例对本发明进行详细的说明：
本发明的一个实施例为“CE 43-58各色醇酸面漆(环保型)”，按重量比的配方为：
(1)环保型醇酸树脂：45
(2)不含芳烃的200号溶剂汽油：12
(3)分散剂：甲氧基酯酸丙酯溶液BYK 184 0.3
(4)颜、填料为：钛白20，磷酸锌5，硫酸钡6
(5)稀土复合催干剂：异锌酸铈0.4％，异锌酸铝0.05％
(6)增韧剂：邻苯二甲酸二辛酯1.5
(7)防沉剂：有机膨润土1.0。
该产品单组分，作为面漆或底漆使用。其性能特点为：
1.该涂料具有良好的保色性和耐候性；
2.涂料中不含芳烃溶剂，使用安全方便；
3.不含有毒颜料，有利于环境安全；
4.具有良好的柔韧性和附着力；
5.具有一定的耐水和耐油性能；
6.可采用各种方式施工，具有良好的施工性能。
其中环保型醇酸树脂其组成比例按重量比为：精制豆油60，季戌四醇12，邻苯二甲酸酐22。在制成中油度醇酸树脂中，控制回流对释溶剂的混入，加入量35，用聚醚高聚物与水混合后与去芳烃的200号溶剂混合作为溶剂，达到环保节能效果。
环保型醇酸树脂的合成与生产工艺为：将物料豆油和季戌四醇按重量比加入反应釜中逐步升温，搅拌至150℃保温15分钟脱水，再逐渐升温至230℃，直至醇解结束，测定1∶10甲醇清澈；降温到150℃，加入按重量比邻苯二甲酸酐，逐渐升温为230℃，酯化完成7.5小时，与理论出水量接近时，测定酸值达到11mgKOH/g以下，停止加热，将树脂抽至稀释罐；采用聚醚高聚物与水混合后再与全脂肪烃的200号溶剂作为稀释剂，稀释成树脂固体份为55～57％。
环保型醇酸树脂指标：
固体含量： 55-57％
粘度.秒(4#杯) 200-400s
酸值.mgKOH/g(不大于) 8
色泽 8
细度(不大于) 10
外观透明度.级(不大于) 2
“CE 43-58各色醇酸面漆(环保型)”的主要技术指标
| 检测项目 | 技术指标 | 检验数据 |
| 颜色与外观 | 各色 | 符合标准 |
| 体积固体含量 | 45～49±3％ | 50％ |
| 干膜厚度 | 35μm相当于70～78μm湿膜 | 符合标准 |
| 细度，μm | ≤40 | 30 |
| 干燥时间，h | 表干≤4，实干≤24 | 表干4，实干24 |
| 附着力(划圈法)，级 | 1-2 | 1 |
| 柔韧性，mm | 1 | 1 |
| 冲击强度，cm | ≥40 | 50 |
| 理论用漆量，Kg/m2.道 | 0.08～0.1 | 符合标准 |
| 标准膜厚，μm/道 | ≥35 | 40 |
| 检测项目 | 技术指标 | 检验数据 |
| 耐盐水(3.5％Nacl) | 10d漆膜无变化 | 符合标准 |
| 盐雾试验 | 1000小时无变化 | 符合标准 |
| 耐油水 | 10d漆膜无变化 | 符合标准 |
| 芳烃含量测试 | 不含芳烃溶剂 | 符合标准 |
| 储存期，a | ≥1 | 符合标准 |
附图说明：
下面结合附图对本专利色漆具体生产工艺流程进一步说明。
图1是本专利色漆具体生产工艺流程实行方案图
Claims (6)
1.一种环保型醇酸涂料，其特征是：由环保型醇酸树脂、不含芳烃的200号溶剂汽油、颜填料、分散剂、稀土复合催干剂、防沉剂组成，可根据需要调节成各色；该类涂料的使用，解决当前用量最大的醇酸类涂料在施工中间释放大量芳烃溶剂刺激性气味及对人体及生活环境影响；在醇酸树脂合成中，采用用聚醚高聚物与水混合后与去芳烃的200号溶剂混合作为溶剂，达到环保节能效果，所生产的醇酸树脂和醇酸类涂料极好地改善了涂料的防腐蚀性能和干性，因不含芳烃溶剂和刺激气味，使用安全方便，具有环保特性，适合各种施工方法，涂装不受季节限制，可节约大量涂装经费，延长使用寿命。
2.根据权利要求1所述的环保型醇酸涂料，其特征是，
包含以下成分：按重量比的配方为：
(1)环保型醇酸树脂：40～50
(2)不含芳烃的200号溶剂汽油：10～15
(3)分散剂：甲氧基酯酸丙酯溶液BYK 184 0.2～0.4
(4)颜、填料为：钛白20～30，磷酸锌4～6，硫酸钡4～10
(5)稀土复合催干剂：0.2～1.0
(6)增韧剂：邻苯二甲酸二辛酯1.0～2.0
(7)防沉剂：有机膨润土0.5～1.0。
3.根据权利要求1或2所述的环保型醇酸涂料，其特征是，环保型醇酸树脂其组成比例按重量比为：精制豆油55～65，季戌四醇10～15，邻苯二甲酸酐20～25；在制成中油度醇酸树脂中，控制回流对释溶剂的混入；用聚醚高聚物与水混合后与去芳烃的200号溶剂混合作为溶剂，达到环保节能效果。
4.根据权利要求1或2所述的环保型醇酸涂料，其特征是，环保型醇酸树脂的合成与生产工艺为：将权利要求3所述物料豆油和季戌四醇按重量比加入反应釜中逐步升温，搅拌至150℃保温15分钟脱水，再逐渐升温至230℃，直至醇解结束，测定1：10甲醇清澈；降温到150℃，加入按重量比邻苯二甲酸酐，逐渐升温为230～240℃，酯化完成约7～8小时，与理论出水量接近时，测定酸值达到11mgKOH/g以下，停止加热，将树脂抽至稀释罐；采用聚醚高聚物与水混合后再与全脂肪烃的200号溶剂作为稀释剂，稀释成树脂固体份为55～57％。
5.根据权利要求1或2所述的环保型醇酸涂料，其特征是，稀土复合催干剂的组成为：异锌酸铈0.2～0.5％，异锌酸铝0.06～0.02％。
6.根据权利要求1所述的环保型醇酸涂料的涂装方法，其特征是，该类涂料涂装时一般涂装2～3道，每道涂膜厚度可达到40～60μm，可采用各种涂装方法，涂膜因不释放芳烃溶剂而无刺激性气味，漆膜饱满光亮而环保。
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