CN103045056A - 一种高耐候性的不饱和树脂涂层封闭剂及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高耐候性的不饱和树脂涂层封闭剂，包括树脂主剂和固化剂，其中所述树脂主剂包括共聚物，共聚物是由含双键的脂肪族羧酸、含双键的脂肪族羧酸酯、烷基乙烯基醚、含双键及氧原子的有机硅烷在聚合溶剂中共聚合反应而成；可以在不饱和树脂的涂覆施工完成后直接将本发明的树脂主剂和固化剂均匀混合喷涂在不饱和树脂涂层表层，也可以将本发明的树脂主剂和固化剂的均匀混合物投放到最后一道不饱和树脂涂料中，达到与表层的不饱和树脂涂料一同喷涂施工，进而达到使不饱和树脂涂层在空气中自然干燥的目的。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料制备和施工应用技术领域，尤其是涉及一种高耐候性的不饱和树脂涂层封闭剂及使用方法。
背景技术
不饱和树脂是由饱和或不饱和的多元酸或酸酐与多元醇缩聚反应的产物，与反应性溶剂均匀混合而制成的，是应用及其广泛的一种涂料成膜物。防腐蚀涂料体系经常使用不饱和树脂涂料用于中涂或面涂，木器等工业漆也经常使用不饱和树脂涂料作为表层高光涂层，风力发电等领域，使用不饱和树脂制成胶衣等产品，用于产品内外表面的面漆，起到防护作用。
不饱和树脂涂层是依靠过氧化物固化剂提供的氧自由基而引发的体系自由基聚合反应达到固化成膜的目的。在固化过程中，空气中的氧会对表层树脂的聚合反应有一定的阻聚作用，故不饱和树脂涂层经常出现表面不干，发粘，表面与底部不同时固化等情况，且空气中的氧的阻聚还会大大降低不饱和涂层的表面聚合度，使得涂层耐候性大大降低。
传统的不饱和树脂封闭方法是在不饱和树脂涂料中添加石蜡、桐油等物质，待涂层固化时，这些物质能够分散到漆膜表面隔绝涂料与空气，达到辅助气干的目的。但是添加石蜡等物质的不饱和树脂涂层，其固化后的玻璃化转变温度会降低，使得涂层的耐光照老化性能下降，光泽度也显著降低，从而限制了不饱和树脂的应用领域。市售也有以三羟甲基丙烷二烯丙基醚为主要成分的气干剂，加入可以辅助不饱和树脂的气干；但是这种添加剂价格昂贵，难以大面积推广。
随着技术之发展，越来越多的气干性不饱和树脂被开发出来。专利文献CN1643029，包含碳水化合物基聚酯的气干型油漆混合物；是使用碳水化合物的酰基酯，与多元醇、多元酸等不饱和树脂原料混合反应，具备较好的气干性能。专利文献CN101805430，提供了一种气干性耐化学腐蚀不饱和树脂及其生产工艺；使用气干基团提供剂、搭桥剂、催化剂、交联剂及阻聚剂等主剂，应用于传统的不饱和树脂的合成反应中，得到的气干性不饱和树脂性能良好。专利文献CN102443114，提供了一种综合性能优异的气干性不饱和聚酯树脂及其制备方法；选用可再生植物油脂为原料进行不饱和树脂的合成，低碳环保，价格低廉，气干性比较好。专利文献CN102453247，CN101565493，CN102766237，CN1325914等也是使用不同的辅助气干组分参与到不饱和树脂的合成反应中，达到树脂气干性改善的目的。但是，这些气干型不饱和树脂，都是针对某一特殊领域而专门开发的，除价格较传统的不饱和树脂缺乏市场竞争优势外，还不具备通用性。
特别是在风力发电机、航空航天等领域，传统不饱和树脂因为不具有气干性和高耐候性，其应用较少，但是若能较低成本，且施工快速的解决不饱和树脂气干和耐候性提高两大问题，就会大大增加这一传统涂料在高端领域的应用前景，目前尚无相关的应用报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种适用范围广，高耐侯性、可以提高不饱和树脂表层涂层的耐候性，同时达到通过快速施工即可使不饱和树脂涂层表干的高耐候性的不饱和树脂涂层封闭剂及使用方法。
本发明的技术方案是一种高耐候性的不饱和树脂涂层封闭剂，包括树脂主剂和固化剂，其中所述树脂主剂包括共聚物，所述共聚物的结构式如下：
上述共聚物与稀释剂混合得到的树脂主剂。
优选的，所述的固化剂是异弗尔酮二异氰酸酯，六亚甲基二异氰酸酯三聚体，六亚甲基二异氰酸酯的一种或多种组合，与溶剂混合成的均匀溶液，优选的，所述溶剂包括如下质量百分比的组分：
丙酮 10％-20％；
乙酸乙酯 40％-60％；
乙酸丁酯 15％-35％；
丙二醇甲醚 0％-10％；
以上组分的质量百分比之和为100％。
优选的，所述共聚物是由如下质量百分比的组分在聚合溶剂中共聚合反应而成：
含双键的脂肪族羧酸 15％-25％；
含双键的脂肪族羧酸酯 30％-50％；
烷基乙烯基醚 30％-50％；
含双键及氧原子的有机硅烷5％-10％；
以上组分的质量百分比之和为100％。
优选的，所述含双键的脂肪族羧酸的结构式如下：
其中，n为0～10之间。
CH2＝CH2-[CH2]n-COOH
优选的，所述含双键的脂肪族羧酸酯的结构式如下：
其中，R1为甲基、乙基、正丁基、异丁基、异丙基中的一种，优选为正丁基。
优选的，所述烷基乙烯基醚的结构式如下：
CH2＝CH2-O-R2
R2是丙基、异丙基、正丁基、异丁基、环己基、羟甲基、羟乙基、羟丙基、羟丁基一种或两种以上，其中优选为正丁基、羟丙基。
优选的，所述含双键及氧原子的有机硅烷的结构式如下：
其中，R3为氢原子或者碳数为1～3的烷基，R4、R5、R6分别是甲氧基、乙氧基、异丙氧基、异丁氧基、叔丁氧基的一种，优选为甲氧基和乙氧基。
优选的，所述的聚合溶剂，是芳香族苯和脂肪族醋酸酯的一种或两种的混合物，与乙二醇甲醚、乙二醇乙醚的一种或两种的混合物，与苯乙烯的均匀混合物。
优选的，所述树脂主剂的制备过程是将含双键的脂肪族羧酸，含双键的脂肪族羧酸酯，烷基乙烯基醚，含双键及氧原子的有机硅烷以及一部分稀释剂，共同加入密闭反应釜中，按照60-80转/分的速度充分搅拌混合，并缓慢升温至70℃保温20h，这期间分四次投入偶氮二异丁腈引发剂，并逐步提升搅拌速度至1000转/分，逐步降温至50℃，并调整酸值和粘度，出料冷却，待冷却后，与剩余的稀释剂混合均匀，灌装并密闭保存，即得到本发明所述的树脂主剂。
本发明还提供了一种如上所述的高耐候性的不饱和树脂涂层封闭剂的使用方法，其特征在于：将树脂主剂与固化剂，均匀混合得到高耐候性的不饱和树脂涂层封闭剂，并在10分钟之内，将高耐候性的不饱和树脂涂层封闭剂与不饱和树脂涂料以10∶100的重量比添加到最后一道待喷涂的风力发电机用不饱和树脂面漆中，搅拌均匀，使用相同的不饱和树脂施工工艺施工最后一道面漆即可。
本发明的优点及效果：在不饱和树脂的涂覆施工完成后直接将本发明的树脂主剂和固化剂均匀混合喷涂在不饱和树脂涂层表层，本发明所述的高耐候性的不饱和树脂涂层封闭剂能够在涂层表面自行快速成膜，隔绝涂层与空气中的氧的接触，达到使不饱和树脂涂层气干的目的。气干效率高，且涂层的外观美观，光泽度高，耐候性好，表干时间短，间接提高了不饱和树脂的固化效果和耐候性。
也可以将本发明的树脂主剂和固化剂的均匀混合物投放到最后一道不饱和树脂涂料中，达到与表层的不饱和树脂涂料一同喷涂施工，本发明所述的高耐候性的不饱和树脂涂层封闭剂能够自行均匀分布于不饱和树脂涂层的表层，快速表干，进而达到提高不饱和基体涂层耐候性，并使不饱和树脂涂层在空气中自然干燥的目的。
具体实施方式
为了理解本发明，下面通过具体的实施例对本发明作进一步说明。
本发明所述的树脂主剂的聚合制备过程如下：22Kg丙烯酸，45Kg丙烯酸丁酯，25Kg醋酸乙烯酯，17Kg羟丙基乙烯基醚，10Kg乙烯基三乙氧基硅烷，与30Kg二甲苯，15Kg乙酸乙酯，25Kg乙酸丁酯，25Kg乙二醇甲醚，10Kg苯乙烯，共同投入500Kg密闭反应釜中，按照60-80转/分的速度充分搅拌混合，并缓慢升温至70℃保温20h。这期间分四次投入1.7Kg偶氮二异丁腈引发剂，并逐步提升搅拌速度至1000转/分。逐步降温至50℃，并调整酸值和粘度。出料冷却。待冷却后，与12Kg乙酸丁酯，9Kg丙二醇甲醚，7Kg苯乙烯混合均匀，灌装并密闭保存，即得到本发明所述的树脂主剂。
本发明所述的固化剂的制备的过程如下：5Kg异弗尔酮二异氰酸酯，3Kg六亚甲基二异氰酸酯三聚体，1Kg六亚甲基二异氰酸酯，与经过活性炭过滤净化，熟石灰除水干燥处理的5Kg乙酸乙酯，5Kg乙酸丁酯，1Kg丙酮和1.5Kg丙二醇甲醚均匀混合，机械搅拌0.5h后，出料密闭灌装，即可得到本发明所述的固化剂。
本发明的使用方法如下：100g本发明所述的树脂主剂与60g本发明所述的固化剂，均匀混合，并在10分钟之内，按照高耐候性的不饱和树脂涂层封闭剂与不饱和树脂涂料的重量比为10∶100的比例添加到最后一道待喷涂的风力发电机用不饱和树脂面漆中，搅拌均匀，使用相同的不饱和树脂施工工艺施工最后一道面漆即可。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下得出的其他任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高耐候性的不饱和树脂涂层封闭剂，其特征在于，包括树脂主剂和固化剂，其中所述树脂主剂包括共聚物，所述共聚物的结构式如下：
上述共聚物与稀释剂混合得到的树脂主剂。
2.如权利要求1所述的高耐候性的不饱和树脂涂层封闭剂，其特征在于：所述的固化剂是异弗尔酮二异氰酸酯，六亚甲基二异氰酸酯三聚体，六亚甲基二异氰酸酯的一种或多种组合，与溶剂混合成的均匀溶液，优选的，所述溶剂包括如下质量百分比的组分：
丙酮 10％-20％；
乙酸乙酯 40％-60％；
乙酸丁酯 15％-35％；
丙二醇甲醚 0％-10％；
以上组分的质量百分比之和为100％。
3.如权利要求1所述的高耐候性的不饱和树脂涂层封闭剂，其特征在于：所述共聚物是由如下质量百分比的组分在聚合溶剂中共聚合反应而成：
含双键的脂肪族羧酸 15％-25％；
含双键的脂肪族羧酸酯 30％-50％；
烷基乙烯基醚 30％-50％；
含双键及氧原子的有机硅烷 5％-10％；
以上组分的质量百分比之和为100％。
4.如权利要求3所述的高耐候性的不饱和树脂涂层封闭剂，其特征在于：所述含双键的脂肪族羧酸的结构式如下：
CH2＝CH2-[CH2]n-COOH
其中，n为0～10之间。
5.如权利要求3所述的高耐候性的不饱和树脂涂层封闭剂，其特征在于：所述含双键的脂肪族羧酸酯的结构式如下：
其中，R1为甲基、乙基、正丁基、异丁基、异丙基中的一种，优选为正丁基。
6.如权利要求3所述的高耐候性的不饱和树脂涂层封闭剂，其特征在于：所述烷基乙烯基醚的结构式如下：
CH2＝CH2-O-R2
R2是丙基、异丙基、正丁基、异丁基、环己基、羟甲基、羟乙基、羟丙基、羟丁基一种或两种以上，其中优选为正丁基、羟丙基。
7.如权利要求3所述的高耐候性的不饱和树脂涂层封闭剂，其特征在于：所述含双键及氧原子的有机硅烷的结构式如下：
其中，R3为氢原子或者碳数为1～3的烷基，R4、R5、R6分别是甲氧基、乙氧基、异丙氧基、异丁氧基、叔丁氧基的一种，优选为甲氧基和乙氧基。
8.如权利要求3所述的高耐候性的不饱和树脂涂层封闭剂，其特征在于：所述的聚合溶剂，是芳香族苯和脂肪族醋酸酯的一种或两种的混合物，与乙二醇甲醚、乙二醇乙醚的一种或两种的混合物，与苯乙烯的均匀混合物。
9.如权利要求1～8任一项所述的高耐候性的不饱和树脂涂层封闭剂，其特征在于：所述树脂主剂的制备过程是将含双键的脂肪族羧酸，含双键的脂肪族羧酸酯，烷基乙烯基醚，含双键及氧原子的有机硅烷以及一部分稀释剂，共同加入密闭反应釜中，按照60-80转/分的速度充分搅拌混合，并缓慢升温至70℃保温20h，这期间分四次投入偶氮二异丁腈引发剂，并逐步提升搅拌速度至1000转/分，逐步降温至50℃，并调整酸值和粘度，出料冷却，待冷却后，与剩余的稀释剂混合均匀，灌装并密闭保存，即得到本发明所述的树脂主剂。
10.一种如权利要求1～8任一项所述的高耐候性的不饱和树脂涂层封闭剂的使用方法，其特征在于：将树脂主剂与固化剂，均匀混合得到高耐候性的不饱和树脂涂层封闭剂，并在10分钟之内，将高耐候性的不饱和树脂涂层封闭剂与不饱和树脂涂料以10∶100的重量比添加到最后一道待喷涂的风力发电机用不饱和树脂面漆中，搅拌均匀，使用相同的不饱和树脂施工工艺施工最后一道面漆即可。
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