專利名稱：一種復合互穿聚合物網絡涂料及其制備方法
一種復合互穿聚合物網絡涂料及其制備方法技術領域
本發(fā)明屬于涂料化工技術領域，涉及一種復合互穿聚合物網絡涂料及其制備方 法。
背景技術：
互穿聚合物網絡(Interpenetrating Polymer Network :IPN)是兩種或兩種以上 交聯(lián)網狀聚合物相互貫穿，纏結而成的多相高分子(也稱高分子合金)[1_2]。其特點是一種 材料無規(guī)地交叉滲透，機械纏繞[3]到另一種材料中，起著“強迫相容”和“協(xié)同效應”的作用， 從而使材料既不失去原有聚合物固有的特性，又可獲得其它共混聚合物無法得到的獨特性 能。這種材料可以明顯地改善體系的分散性，界面親和性[4]，從而提高相穩(wěn)定性b]，實現(xiàn)聚 合物性能互補，達到改性的目的。所以IPN表現(xiàn)出與共混聚合物及化學共聚物不同的性質， 即在溶劑中不溶解只溶脹且溶脹率小，IPN不能蠕動和流動，有很好的尺寸穩(wěn)定性和優(yōu)良的 力學強度[6]。目前的油漆涂料如丙烯酸、醇酸、環(huán)氧、聚氨酯、氯化橡膠等僅能滿足一般工業(yè) 防腐要求。但是越來越多的客戶對防腐涂料性能的要求越來越高，并且希望它在柔韌性，附 著力，耐酸堿性等方面具有遠遠優(yōu)于一般涂料的特性。現(xiàn)有的涂料用高交聯(lián)密度樹脂不能 做成高固體份涂料，且做成涂料的粘度太高、固體份低、不易施工、VOC含量大、對環(huán)境污染 大。
因此，研制一種涂料的漆膜具有高耐沖擊性、強附著力和耐酸堿性成為目前丞待 解決的技術問題。
參考文獻
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本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有涂料技術上的耐化學介質時間短(硫酸、氫氧化鈉、丙 酮、丁醇、鹽水)，且耐沖擊形變性差的問題，本發(fā)明提供一種采用互穿網絡技術進行多重交聯(lián)的方法制造的防腐涂料及制備方法，本防腐涂料的柔韌性及耐化學介質性尤為優(yōu)良，很 好的改善了漆膜的耐沖擊性、附著力和耐酸堿性；并且該方法簡便易行，設備簡單，成本低， 便于大規(guī)模生產。
本發(fā)明的目的是通過下述技術方案來實現(xiàn)的。
一種復合互穿聚合物網絡涂料，其特征在于，該涂料由下述質量份數(shù)的原料配制 而成
A 組分
改性醇酸樹脂30 -- 60 份；
氨基樹脂5 10份；
環(huán)氧樹脂20 -- 40 份；
增韌劑A5 -10 份；
活性增韌劑B8 -15 份；
脫水劑0. 5 2. 0份
催化劑0. 1 0. 5份
B 組分
固化劑30 60份。
所述改性醇酸樹脂采取蓖麻油與季戊四醇、乙二醇醇解后與苯酐反應而成；其中， 蓖麻油質量份數(shù)為50份、季戊四醇質量份數(shù)為12份、乙二醇質量份數(shù)為8份和苯酐質量份 數(shù)為30份。
所述氨基樹脂為三聚氰胺甲醛氨基樹脂或異丁基醚化三聚氰胺甲醛氨基樹脂。
所述環(huán)氧樹脂為雙酚A環(huán)氧樹脂、環(huán)氧E-44樹脂或E_20樹脂。
所述增韌劑A為鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)或鄰苯二甲酸 二辛酯(DNOP)。
所述活性增韌劑B為蓖麻油。
所述脫水劑為KIPPRC-150脫水劑、SIADD-620脫水劑或K-200D脫水劑。
所述催化劑為有機錫的化合物KL、TIN-18或TIN-22。
所述固化劑為二異氰酸酯包括甲苯二異氰酸酯預聚體、甲苯二異氰酸酯三聚體 或六亞甲基二異氰酸酯三聚體。
本發(fā)明還提供了一種復合互穿聚合物網絡涂料的制備方法，該方法包括下述步 驟
A組份的制備
1)改性醇酸樹脂的合成將質量份數(shù)為50份的蓖麻油、8份的乙二醇、12份的季 戊四醇計量加入反應釜中，通入N2氣，逐漸緩慢升溫至100°C，然后迅速升溫至200 250°C 保持1 濁后，再降溫至120°C后加入質量份數(shù)為30份的苯酐，并升溫至180 220°C保 持回流1 池，然后降至室溫；即得改性醇酸樹脂；
2)互穿網絡聚合物涂料的制備將30 60份改性醇酸樹脂、5 10份氨基樹 脂、20 40份環(huán)氧樹脂、5 10份增韌劑A、8 15份活性增韌劑Β、0· 5 2. 0份脫水劑 和0. 1 0. 5份催化劑加入配料罐中，在22士3°C、轉速為600 1000r/min下攪拌20 40min ；使漆漿攪拌均勻，然后再將漆漿泵入臥式砂磨機中分散研磨1 池，研磨溫度為20 60°C，研磨漆漿至20 μ m,即得A組份涂料；
B組份的配制
取B組份固化劑，按照質量份數(shù)A組份B組份為100份30份 60份的比例 配制，即得B組份涂料；
上述A組份涂料+B組份涂料分別包裝，即得復合互穿聚合物網絡涂料。
本發(fā)明將A組份與B組份兩組份以上述比例在常溫下攪拌混合，用噴槍噴涂在除 銹鐵板上形成連續(xù)平整的漆膜，并經常溫放置48后，即可固化成一個相互纏繞的復合網 絡?；蛟趪姌寚娡亢螅胖糜诤嫦渲?0-90°C經烘干固化，也可以固化成一個相互纏繞的復 合網絡。
本發(fā)明通過將環(huán)氧樹脂通過另外兩個特殊的架橋物質連接起來和氰酸酯發(fā)生反 應，將醇酸樹脂、氨基樹脂、環(huán)氧樹脂作為互穿網絡用樹脂，通過二異氰酸酯和活性增韌劑B 加強互穿網絡用樹脂的相互交聯(lián)密度，同時采用“強迫相容”的原理達到“協(xié)同效應”產生 的——合成樹脂具有非常優(yōu)異的耐沖擊性和耐化學介質性。
本發(fā)明采用含有羥基和碳碳雙鍵的蓖麻油活性增韌劑、中油度蓖麻油改性的醇 酸樹脂，以及環(huán)氧樹脂、氨基樹脂的混合物和異氰酸酯發(fā)生交聯(lián)反應形成相互纏繞的IPN。 由上述IPN作為成膜物質配制的涂料具有以下技術特征(1)涂料既具有很好的硬度， 同時又具有很好的耐沖擊性能(25 °C /48h，硬度0.5，50kg. cm正反沖擊通過，漆膜完好； IOO0C /30min，硬度0. 7,50kg. cm正反沖擊通過，漆膜完好)。(2)漆液急速冷卻到5_8°C時 仍呈現(xiàn)清澈透明狀態(tài)，未出現(xiàn)相分離，涂料狀態(tài)良好。( 耐介質性能如下表1 :
權利要求
1. 一種復合互穿聚合物網絡涂料，其特征在于，該涂料由下述質量份數(shù)的原料配制而成A組分改性醇酸樹脂30 -- 60 份；氨基樹脂5 10份；環(huán)氧樹脂20 -- 40 份；增韌劑A5 -10 份；活性增韌劑B8 -15 份；脫水劑0. 5 2. 0份催化劑0. 1 0. 5份B組分固化劑30-60 份。
2.如權利要求1所述的一種復合互穿聚合物網絡涂料，其特征在于，所述改性醇酸樹 脂采取蓖麻油與季戊四醇、乙二醇醇解后與苯酐反應制備而成；其中，蓖麻油質量份數(shù)為 50份、季戊四醇質量份數(shù)為12份、乙二醇質量份數(shù)為8份和苯酐質量份數(shù)為30份。
3.如權利要求1所述的一種復合互穿聚合物網絡涂料，其特征在于，所述氨基樹脂為 三聚氰胺甲醛氨基樹脂或異丁基醚化三聚氰胺甲醛氨基樹脂。
4.如權利要求1所述的一種復合互穿聚合物網絡涂料，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂為 雙酚A環(huán)氧樹脂、環(huán)氧E-44樹脂或E-20樹脂。
5.如權利要求1所述的一種復合互穿聚合物網絡涂料，其特征在于，所述增韌劑A為鄰 苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二乙酯或鄰苯二甲酸二辛酯；所述活性增韌劑B為蓖麻油。
6.如權利要求1所述的一種復合互穿聚合物網絡涂料，其特征在于，所述脫水劑為 KIPPRC-150脫水劑、SIADD-620脫水劑或K-200D脫水劑。
7.如權利要求1所述的一種復合互穿聚合物網絡涂料，其特征在于，所述催化劑為有 機錫的化合物KL、TIN-18或TIN-22。
8.如權利要求1所述的一種復合互穿聚合物網絡涂料，其特征在于，所述固化劑為甲 苯二異氰酸酯預聚體、甲苯二異氰酸酯三聚體或六亞甲基二異氰酸酯三聚體。
9.一種如權利要求1所述的復合互穿聚合物網絡涂料的制備方法，其特征在于，所述 涂料采用含有羥基和碳碳雙鍵的蓖麻油活性增韌劑、中油度蓖麻油改性的醇酸樹脂，以及 環(huán)氧樹脂、氨基樹脂的混合物和異氰酸酯發(fā)生交聯(lián)反應形成相互纏繞的復合互穿聚合物網 絡涂料。
10.一種如權利要求1所述的復合互穿聚合物網絡涂料的制備方法，其特征在于，該方 法包括下述步驟A組份的制備1)改性醇酸樹脂的合成將質量份數(shù)為50份的蓖麻油、8份的乙二醇、12份的季戊四 醇計量加入反應釜中，通入隊氣，逐漸緩慢升溫至100°C，然后迅速升溫至200 250°C保 持1 濁后，再降溫至120°C后加入質量份數(shù)為30份的苯酐，并升溫至180 220°C保持 回流1 池，然后降至室溫；即得改性醇酸樹脂；2)復合互穿網絡聚合物涂料的制備將30 60份改性醇酸樹脂、5 10份氨基樹脂、20 40份環(huán)氧樹脂、5 10份增韌劑A、8 15份活性增韌劑Β、0· 5 2. 0份脫水劑 和0. 1 0. 5份催化劑加入配料罐中，在22士3°C、轉速為600 1000r/min下攪拌20 40min ；使漆漿攪拌均勻，然后將漆漿泵入臥式砂磨機中分散研磨1 池，研磨溫度為20 60 0C，研磨漆漿至20 μ m,即得A組份涂料； B組份的配制取B組份固化劑，按照質量份數(shù)A組份B組份為100份30份 60份的比例配制，即 得B組份涂料；上述A組份涂料+B組份涂料分別包裝，即得復合互穿聚合物網絡涂料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復合互穿聚合物網絡涂料及其制備方法，該涂料由質量份數(shù)的A組分原料和B組分原料配制而成。首先合成改性醇酸樹脂，然后將質量份數(shù)30-60份改性醇酸樹脂、5-10份氨基樹脂、20-40份環(huán)氧樹脂、5-10份增韌劑A、8-15份活性增韌劑B、0.5-2.0份脫水劑和0.1-0.5份催化劑加入配料罐中，攪拌、分散研磨漆漿，即得A組份，其次取B組分原料，按照A組分和B組分原料100份∶30份-60份的比例配制。將A、B兩組份混合用噴槍噴涂在除銹鐵板上，可形成連續(xù)平整、相互纏繞的復合網絡的漆膜。本發(fā)明通過將改性醇酸樹脂、氨基樹脂、環(huán)氧樹脂作為互穿網絡用樹脂，通過二異氰酸酯和活性增韌劑B來加強這些樹脂的相互交聯(lián)密度，達到較強的漆膜的耐沖擊性、附著力和耐酸堿性。
文檔編號C09D175/04GK102031058SQ20101056876
公開日2011年4月27日 申請日期2010年12月1日 優(yōu)先權日2010年12月1日
發(fā)明者劉憲文, 晉軍, 邵醒民, 陳杰 申請人:陜西寶塔山油漆股份有限公司