CN106977666A - 涂料用硝基纤维素替代物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种涂料用硝基纤维素替代物及其制备方法，按重量份计，涂料用硝基纤维素替代物由以下组分组成：丙烯酸单体38‑42份，有机过氧化物0.8‑1.0份，有机硅树脂2‑3份，有机溶剂56‑60份。本发明提供的硝基纤维素替代物在涂料中替代硝基纤维素后，不仅避免了硝基纤维素涂料危险性系数高，排污、缴税等成本高的缺陷，大幅度降低了涂料中有机挥发物(VOC)含量，减轻了对环境的污染，而且保持甚至提高了原硝基漆的性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种硝基纤维素涂料中硝基纤维素的替代物，具体涉及一种涂料用硝基纤维素替代物及其制备方法。
背景技术
硝基纤维素涂料是以硝基纤维素为主要成膜物的一类涂料，常被称为硝基漆，其特点是干燥特快，装饰性好，缺点是施工固体份太低，需多次施工才能达到规定漆膜厚度。另外，因硝基纤维素涂料含有大量挥发性有毒溶剂导致其易对空气造成污染，且易燃。基于硝基纤维素储存条件的严苛，以及火灾、爆炸的危险性，加上涂料生产企业排污成本，消费税成本等逐渐提高，越来越多的涂料生产企业步入限制使用硝化棉轨道，纷纷加入硝化棉的替代品研制行列。
目前，很多涂料产品的装饰性都能满足硝基漆效果，但市面上还没有既能达到硝基漆的干性特点，又能提升材料储存、使用的安全性以及避免消费税、减少排污费等要求的硝基纤维素的替代品。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种涂料用硝基纤维素替代物，不仅避免了硝基纤维素涂料的缺陷，还保持甚至提高了硝基纤维素涂料的性能。
本发明采取的技术方案如下：
1.涂料用硝基纤维素替代物，按重量份计，由以下组分组成：
优选的，所述丙烯酸单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯或丙烯酸甲酯中的两种或以上。
优选的，所述有机过氧化物为过氧化苯甲酰和/或过氧化二异丙苯。
优选的，所述有机硅树脂为Z-6018有机硅树脂或有机硅预聚物。
优选的，所述有机溶剂为甲苯、二甲苯或醋酸丁酯中的一种或几种。
优选的，按重量份计，由以下组分组成：
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优选的，按重量份计，由以下组分组成：
甲基丙烯酸0.5份，丙烯酸甲酯13份，甲基丙烯酸甲酯25份，过氧化二异丙苯0.8份，有机硅预聚物3份，醋酸丁酯60份。
优选的，按重量份计，由以下组分组成：
丙烯酸0.4份，丙烯酸甲酯2份，苯乙烯17份，甲基丙烯酸甲酯20份，过氧化二异丙苯1份，有机硅预聚物3份，二甲苯56份。
2.上述涂料用硝基纤维素替代物的制备方法，包括如下步骤：先将丙烯酸单体和有机过氧化物混合均匀，然后将有机硅树脂和有机溶剂加入釜中并升温至可以回流，在回流状态下，向反应釜中匀速滴加丙烯酸单体和有机过氧化物的混合物，继续回流并保温4-5小时，待丙烯酸单体转化率达95％以上时降温出料。
本发明的涂料用硝基纤维素替代物与常用涂料用硝基纤维素溶液对比见下表：
上表提到的硝基纤维素溶液由四川北方硝化棉股份有限公司生产，其中H30和H1/4c，是根据硝基纤维素分子量的不同而取的不同牌号，都属涂料中常用的硝基纤维素。从上表得知，本品相对于前两者而言，实现了高固体、低粘度的目标，为最终实现在清漆及色漆中降低VOC含量，提升产品生产、储运、使用环节的本质安全奠定了基础。
本发明的有益效果在于：本发明提供的硝基纤维素替代物在涂料中替代硝基纤维素后，不仅避免了硝基纤维素涂料危险性系数高，排污、缴税等成本高的缺陷，大幅度降低了涂料中有机挥发物(VOC)含量，减轻了对环境的污染，而且保持甚至提高了原硝基漆的性能。本发明所述的涂料用硝基纤维素替代物达到的指标：外观：清澈透明水白色液体，色号(铁钴比色法)≤2号；固体重量百分含量：38-42％；粘度(涂-4)：40-80秒；酸值：3-4mgKOH/g。
具体实施方式
本发明所述丙烯酸单体购自北京东方化工厂，Z-6018有机硅树脂购自道康宁公司，有机硅预聚物购自重庆三峡油漆股份有限公司。
实施例1
涂料用硝基纤维素替代物，按重量份数计，由以下组分制成：
丙烯酸0.3份，甲基丙烯酸甲酯13份，苯乙烯28份，过氧化苯甲酰0.9份，Z-6018有机硅树脂2.5份，甲苯58份。
具体制备方法如下：
先将丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和过氧化苯甲酰按重量比混合均匀，然后将Z-6018有机硅树脂和甲苯入釜并升温，在回流状态下，向反应釜中匀速滴加丙烯酸和过氧化苯甲酰的混合物，继续回流并保温4-5小时，待丙烯酸转化率达95％以上时降温出料。
上述涂料用硝基纤维素替代物的相关指标如下：
将本发明的涂料用硝基纤维素替代物用于替代涂料中的硝基纤维素，生产硝基清漆、硝基白色磁漆，与原重庆三峡油漆股份有限公司生产的硝基清漆Q01-1、Q04-2白硝基磁漆对比，以GB/T25271做标准，全项目检验，见下表：
同时，对上表所列清漆、色漆中VOC含量进行了补充检测，检测结果为：Q01-1清漆710g/L，硝基清漆480g/L，Q04-2白硝基磁漆700g/L，硝基白色磁漆363g/L。数据显示本发明提供的涂料用硝基纤维素替代物能有效降低产品的VOC含量，减少有机挥发物对大气的污染，能为企业实现将硝基色漆VOC控制在420g/L以下免征消费税的目标。
数据表明本发明所述涂料用硝基纤维素替代物部分指标明显高于硝基漆的国家标准，尤其在VOC含量的大幅度降低及干燥后漆膜的舒爽程度上，本发明所述替代物具有明显优势。
实施例2
涂料用硝基纤维素替代物，按重量份数计，由以下组分制成：
甲基丙烯酸0.5份，丙烯酸甲酯13份，甲基丙烯酸甲酯25份，过氧化二异丙苯0.8份，有机硅预聚物3份，醋酸丁酯60份。
制备方法同实施例1。
上述涂料用硝基纤维素替代物的相关指标如下：
实施例3
涂料用硝基纤维素替代物，按重量份数计，由以下组分制成：
丙烯酸0.4份，丙烯酸甲酯2份，苯乙烯17份，甲基丙烯酸甲酯20份，过氧化二异丙苯1份，有机硅预聚物3份，二甲苯56份。
制备方法同实施例1。
上述涂料用硝基纤维素替代物的相关指标如下：
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例、对比实施例，而是包括符合本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.涂料用硝基纤维素替代物，其特征在于，按重量份计，由以下组分组成：
2.根据权利要求1所述的涂料用硝基纤维素替代物，其特征在于，所述丙烯酸单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯或丙烯酸甲酯中的两种或以上。
3.根据权利要求1所述的涂料用硝基纤维素替代物，其特征在于，所述有机过氧化物为过氧化苯甲酰和/或过氧化二异丙苯。
4.根据权利要求1所述的涂料用硝基纤维素替代物，其特征在于，所述有机硅树脂为Z-6018有机硅树脂或有机硅预聚物。
5.根据权利要求1所述的涂料用硝基纤维素替代物，其特征在于，所述有机溶剂为甲苯、二甲苯或醋酸丁酯中的一种或几种。
6.涂料用硝基纤维素替代物，其特征在于，按重量份计，由以下组分组成：
丙烯酸0.3份，甲基丙烯酸甲酯13份，苯乙烯28份，过氧化苯甲酰0.9份，Z-6018有机硅树脂2.5份，甲苯58份。
7.涂料用硝基纤维素替代物，其特征在于，按重量份计，由以下组分组成：
甲基丙烯酸0.5份，丙烯酸甲酯13份，甲基丙烯酸甲酯25份，过氧化二异丙苯0.8份，有机硅预聚物3份，醋酸丁酯60份。
8.涂料用硝基纤维素替代物，其特征在于，按重量份计，由以下组分组成：
丙烯酸0.4份，丙烯酸甲酯2份，苯乙烯17份，甲基丙烯酸甲酯20份，过氧化二异丙苯1份，有机硅预聚物3份，二甲苯56份。
9.权利要求1～8任一项所述涂料用硝基纤维素替代物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：先将丙烯酸单体和有机过氧化物混合均匀，然后将有机硅树脂和有机溶剂加入釜中并升温至可以回流，在回流状态下，向反应釜中匀速滴加丙烯酸单体和有机过氧化物的混合物，继续回流并保温4-5小时，待丙烯酸单体转化率达95％以上时降温出料。
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