[發明專利]一種水性環氧改性丙烯酸絕緣漆及其制備方法及應用

有效

• 申請號: 201710643049.2
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107418355B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 瞿金清;鄧凱倫;李培軒
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C09D151/08
• 分類號: C09D151/08;C09D5/25;C09D5/08;C09D7/61;C09D7/65;C08F283/10;C08F220/06;C08F220/14;C08F220/20;C08F222/02;C08F220/18
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 許菲菲

本發明公開了一種水性環氧改性丙烯酸絕緣漆及其制備方法及應用；其制備方法是將環氧樹脂和溶劑加入到反應釜中，在氮氣保護下加熱至60‐80℃攪拌使環氧樹脂溶解，升溫至90‐135℃，先滴加20％丙烯酸單體、丙烯酸酯類單體、羥基丙烯酸單體及引發劑的混合物，0.5‐1h后再滴加其余80％單體與引發劑混合物，3‐5h內滴完，再補加適量的引發劑和溶劑，在90‐135℃保溫1.5‐2h，加入中和劑中和0.5‐1h，降溫到60‐70℃，加入交聯劑、顏填料、助劑、去離子水高速攪拌2‐3h，得到環氧樹脂改性水性丙烯酸絕緣漆。該水性絕緣漆具有優異的附著性、耐水性、防腐蝕性和絕緣性。

技術領域

本發明涉及一種水性涂料，具體涉及一種水性環氧改性丙烯酸絕緣漆及其應用。

背景技術

隨著國民經濟的發展,高品質絕緣漆的需求量越來越大。傳統有機絕緣漆電性能優異,經過合理的改性可以提高其絕緣性能,但其有機揮發物含量大、固化溫度高、操作工藝繁瑣等缺點。水性絕緣漆具有低VOC含量和低毒性，適應環保需求，沒有失火隱患，生產及施工設備可用水清洗等優點。水性丙烯酸酯涂料具有很好的耐候性、耐污染性等性能，廣泛用于外用面漆如汽車面漆、建筑外墻涂料和木器家具涂料等。水性丙烯酸絕緣漆存在著耐水性差、附著性不好、有時需雙組分包裝等關鍵技術難題，因此開發涂膜性能優異的單組份水性丙烯酸絕緣漆很有必要。

環氧樹脂分子中因含有不易水解的醚鍵和脂肪族羥基，且在雙酚A型環氧樹脂的主鏈上柔性羥基和剛性苯基交替排列，成膜后有良好的尺寸穩定性、物理機械性能、附著力、防介質滲透性和耐化學品性等特點。利用環氧樹脂對水性丙烯酸樹脂進行改性，得到的環氧改性的水性丙烯酸酯樹脂，可以綜合兩種樹脂的優點，從而使水性丙烯酸樹脂得到更廣泛的應用，能促進整個水性雙組份聚氨酯涂料的開發和應用，對環境保護有積極的作用。

環氧樹脂改性水性丙烯酸樹脂的方法分為3種類型，分別為醚化反應型、酯化反應型、接枝反應型。醚化和酯化反應都是環氧基團開環而引入極性基團，但形成的酯鍵容易由于時間的延長而發生水解，使水性體系的穩定性較差。接枝反應是利用自由基引入使環氧樹脂和丙烯酸類發生聚合反應，從而將親水基團羧基引入環氧樹脂。接枝改性法制備的聚合物粒徑極小，可達幾百甚至幾十納米，其分子結構不含酯基，加堿中和后的水性環氧乳液穩定性較好，因而接枝改性法是最有前景的一種方法。

楊勛蘭等(熱固性樹脂,2005,(01):9-11.)通過丙烯酸類單體與環氧樹脂的接枝共聚反應，在環氧樹脂中引入了強親水性基團-COOH，使樹脂得以水性化，發現選用大分子質量的雙酚A型環氧樹脂，共溶劑乙二醇單丁醚與正丁醇質量比為1:2，根據乳液穩定性和漆膜綜合性能確定最佳反應條件為接枝反應溫度120℃，反應時間6h，50℃加二甲基乙醇胺中和及去離子水分散1h。但是其反應過程采用連續滴加的方式，接枝率不高，從而使涂膜不能體現出更加優異的性能。

發明內容

本發明旨在通過環氧樹脂改性水性丙烯酸樹脂以提高水性丙烯酸涂膜的性能，通過加入交聯劑來制備單組份涂料，提供一種附著力強、硬度大、耐水性、防腐性和絕緣性好的水性環氧改性丙烯酸絕緣漆及其制備方法。

本發明另一目的在于提供所述水性環氧改性丙烯酸絕緣漆在木器、汽車、建筑等領域的應用。

本發明目的通過如下技術方案實現：

一種水性環氧改性丙烯酸絕緣漆，以質量百分比計，其原料組成為：環氧樹脂6-12％、溶劑10-15％、引發劑0.8-1.2％、丙烯酸單體2-5％、丙烯酸酯類單體10-15％、羥基丙烯酸單體7-15％、中和劑2-5％、交聯劑5-10％、顏填料10-15％、助劑2-5％，其余為去離子水；

所述的丙烯酸類單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸和順酐中的一種或二種以上混合物；

所述的丙烯酸酯類單體為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異冰片酯和丙烯酸環己酯的一種或兩種以上混合物；