專利名稱：高密度板材專用涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種涂料及其制備方法，特別涉及一種高密度板材專用涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
涂料是建筑物及各類物具所需涂覆的基面材料。目前，建筑裝修、裝潢等領(lǐng)域大多采用的均為含有化學(xué)成份的涂料，這種涂料涂覆后，會(huì)不斷的揮發(fā)出有機(jī)化合物和游離體，因此會(huì)對(duì)自然界產(chǎn)生較大的污染，并會(huì)導(dǎo)致人體的各種不適，如頭痛、全身麻痹、貧血，以至于癌癥等疾病的發(fā)生；尤其是在制備生產(chǎn)及使用過程中，更易造成對(duì)操作者身體的侵害。現(xiàn)在，建筑裝修、裝潢等領(lǐng)域通常均采用普通涂料，尚無針對(duì)高密度板材的專用涂料，沒有根據(jù)高密度板材的特性進(jìn)行合理配料，如附著性、阻燃性、紫外線吸收性能均較差，因此涂覆和使用效果均不夠理想。鑒于上述問題，如何有效降低涂料的污染，并提高涂料的內(nèi)在質(zhì)量，降低生產(chǎn)和使用成本，為市場(chǎng)提供一種高密度板材的專用涂料及其制備的方法，將是該領(lǐng)域當(dāng)前急待解決的問題之一。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，提供一種工藝簡(jiǎn)單、性能優(yōu)良、降低污染的高密度板材專用涂料及其制備方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種高密度板材專用涂料，該涂料由高分子成膜物、顏料、助劑及溶劑混合組成；其特征在于該涂料(按重量份數(shù))高分子成膜物主要成份由丙烯酸單體甲基丙烯酸丁酯(BMA)40-50份、苯乙烯(ST)30-40份、甲基丙烯酸羥乙酯(HPMA)10-20份、甲基丙烯酸(MAA)0.1-0.5份及引發(fā)劑過氧化二叔丁基(DTBP)1-5份，有機(jī)硅化合物1-5份，氯化聚丙烯1-5份組成；混合溶劑為醋酸丁酯60-90份、環(huán)己酮20-28份、檸檬烯1-6份；助劑包括阻燃劑及紫外線吸收劑。
所述阻燃劑采用磷酸三(乙-氯乙基)酯TCEP，為樹脂量的5-15％。
所述紫外線吸收劑采用苯丙三氮唑衍生物Tinuvin.P及Irganox1010或選用兩者之一，為樹脂量的0.5-1％。
一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的高密度板材專用涂料的制備方法，其特征在于將上述配比的原料備齊，其制備方法依次為下列步驟(1)在裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)和N2進(jìn)口管的反應(yīng)器中；通入2-3m3/h的N2保護(hù)，將混合溶劑中的醋酸丁酯加入反應(yīng)器攪拌，升溫到回流溫度130-140℃；(2)分別滴加上述混合單體及引發(fā)劑，聚合反應(yīng)5-10h；(3)當(dāng)轉(zhuǎn)化率≥95％、粘度為15-25s時(shí)，降溫至50-60℃，加入有機(jī)硅化合物苯氧基二甲基硅烷；反應(yīng)30-40分鐘，降至室溫后加入氯化聚丙烯樹脂，即得到改性丙烯酸樹脂(BSW)；(4)按樹脂量限定加入助劑阻燃劑及分散劑，攪拌均勻；(5)按常規(guī)比例加入顏料分散至細(xì)度≤20μm，按樹脂量限定加入紫外線吸收劑，并用混合溶劑調(diào)整粘度為(涂-4杯)≥35s即可。
制備樹脂通常采用的是共聚合反應(yīng)，在反應(yīng)過程中控制各成份的加入方式和工藝條件尤為重要，因?yàn)榉磻?yīng)條件體系中引發(fā)劑和單體濃度的不同，反應(yīng)速率不同而導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率的差別和樹脂相對(duì)分子質(zhì)量及其分布的不同。本發(fā)明選用的是起始反應(yīng)器中加有一定的溶劑，在較高反應(yīng)溫度下，引發(fā)劑和單體分別以較小的流率緩慢滴加，由于引發(fā)劑和單體的流率均很小，而反應(yīng)溫度較高，引發(fā)劑和單體在瞬間就基本上反應(yīng)完畢，此時(shí)反應(yīng)器中反應(yīng)物料的濃度趨近于零。反應(yīng)器對(duì)反應(yīng)物料呈“饑餓狀態(tài)”。它比一般聚合工藝所制得的丙烯酸樹脂的相對(duì)分子質(zhì)量高，且分布窄。單體轉(zhuǎn)化率高、聚合較為均勻，所制得的樹脂綜合性能非常優(yōu)異。
本發(fā)明的有益效果是高密度板材專用涂料具有優(yōu)良的耐候性、耐水性，共聚合樹脂之所以選用多種單體加以組合，主要是綜合利用各自的特點(diǎn)使制成的樹脂具有最符合理想并能滿足各方面需求的性能。通過多種單體共聚可以達(dá)到多種目的，如調(diào)整樹脂的玻璃化溫度以獲得理想的柔韌性和脆性；給以固化交聯(lián)所需要的活性官能團(tuán)；改良耐光性或耐熱性以及耐寒性；改進(jìn)極性以獲得所需要的溶解性及附著力；改進(jìn)耐油性、抗水性或耐化學(xué)藥品性，由于加入了一定量的苯氧基二甲基硅烷使涂膜極易與無機(jī)底材表面形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而附以涂料更優(yōu)異的附著力，增加平滑性和抗粉化力，能顯著提高涂膜的抗氧化能力，增加涂料的保光保色性能，從而附以涂料優(yōu)良的耐候性。另外，若進(jìn)一步提高耐水性還可將氯化聚丙烯用檸檬烯配成濃度為5-10％的溶液，單獨(dú)施工于底材上，再涂一道或多道高密度板材專用涂料，性能穩(wěn)定，同樣可達(dá)到預(yù)期的優(yōu)良效果。
總之，該涂料有效增加平滑性和抗粉化力，能顯著提高涂膜的抗氧化能力，附著力強(qiáng)，增加涂料的保光、保色性能，從而附以涂料優(yōu)良的耐候性、耐水性；特別是在高密度特殊板材具有很高的附著性，且具有一定的阻燃效果；該涂料為不含苯類溶劑的環(huán)保型涂料，有效降低污染，有利于環(huán)境保護(hù)；使用時(shí)，遮蓋率高、涂布面積大，單位使用量降低，故有效降低使用成本。本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，生產(chǎn)環(huán)境條件寬松，具有顯著的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施方式
詳述如下實(shí)施例1稱取高分子成膜物主要成份(按重量份數(shù))甲基丙烯酸丁酯(BMA)40kg、苯乙烯(ST)30kg、甲基丙烯酸羥乙酯(HPMA)10kg、甲基丙烯酸(MAA)0.1kg及引發(fā)劑過氧化二叔丁基(DTBP)1kg，并加入有機(jī)硅化合物1kg、氯化聚丙烯1kg組成；混合溶劑由醋酸丁酯60kg、環(huán)己酮20kg、檸檬烯1kg混合組成；助劑包括阻燃劑及紫外線吸收劑。
所述阻燃劑采用磷酸三(乙-氯乙基)酯TCEP為8.3kg。
所述紫外線吸收劑采用苯丙三氮唑衍生物Tinuvin.P及Irganox1010或選用兩者之一為0.84kg。
制備方法是將上述配比的原料備齊，依次進(jìn)行下列步驟(1)在裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)和N2進(jìn)口管的反應(yīng)器中；通入2-3m3/h的N2保護(hù)，將混合溶劑中的醋酸丁酯加入反應(yīng)器攪拌，升溫到回流溫度130-140℃；(2)分別滴加上述混合單體及引發(fā)劑，聚合反應(yīng)5-10h；
(3)當(dāng)轉(zhuǎn)化率≥95％、粘度為15-25s時(shí)，降溫至50-60℃，加入有機(jī)硅化合物苯氧基二甲基硅烷；反應(yīng)30-40分鐘，降至室溫后加入氯化聚丙烯樹脂，即得到改性丙烯酸樹脂(BSW)；(4)按樹脂量限定加入助劑阻燃劑及分散劑，攪拌均勻，分散劑加入量為顏料的0.1-1％，如可加入0.3％的德謙904s分散劑；(5)按常規(guī)比例加入顏料分散至細(xì)度≤20μm，按比例加入紫外線吸收劑，并用混合溶劑調(diào)整粘度為(涂-4杯)≥35s，再加入催干劑，為樹脂量的0.1-0.5％，如采用為樹脂量0.1％的錫類T-12催干劑0.168kg，攪拌均勻即可。
實(shí)施例2稱取高分子成膜物主要成份(按重量份數(shù))甲基丙烯酸丁酯(BMA)50kg、苯乙烯(ST)40kg、甲基丙烯酸羥乙酯(HPMA)20kg、甲基丙烯酸(MAA)0.5kg及引發(fā)劑過氧化二叔丁基(DTBP)5kg，并加入有機(jī)硅化合物5kg、氯化聚丙烯5kg組成；混合溶劑由醋酸丁酯90kg、環(huán)己酮28kg、檸檬烯6kg混合組成；助劑包括阻燃劑及紫外線吸收劑。
所述阻燃劑采用磷酸三(乙-氯乙基)酯TCEP為37.2kg。
所述紫外線吸收劑采用苯丙三氮唑衍生物Tinuvin.P及Irganox1010或選用兩者之一為2.48kg。
制備方法是將上述配比的原料備齊，依次進(jìn)行下列步驟(1)在裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)和N2進(jìn)口管的反應(yīng)器中；通入2-3m3/h的N2保護(hù)，將混合溶劑中的醋酸丁酯加入反應(yīng)器攪拌，升溫到回流溫度130℃；(2)分別滴加上述混合單體及引發(fā)劑，聚合反應(yīng)5-10h；(3)當(dāng)轉(zhuǎn)化率≥95％、粘度為15-25s時(shí)，降溫至50℃，加入苯氧基二甲基硅烷，反應(yīng)30分鐘，降至室溫后加入氯化聚丙烯樹脂，即得到改性丙烯酸樹脂(BSW)；(4)按樹脂量限定加入助劑阻燃劑及分散劑，攪拌均勻，分散劑可采用德謙904s；(5)按常規(guī)比例加入顏料分散至細(xì)度≤20μm，按比例加入紫外線吸收劑，并用混合溶劑調(diào)整粘度為(涂-4杯)≥35s，再加入催干劑，為樹脂量的0.1-0.5％，如采用為樹脂量0.5％的錫類T-12催干劑0.84kg，攪拌均勻即可。
其它同實(shí)施例1。
實(shí)施例3稱取高分子成膜物主要成份(按重量kg數(shù))甲基丙烯酸丁酯(BMA)45kg、苯乙烯(ST)35kg、甲基丙烯酸羥乙酯(HPMA)15kg、甲基丙烯酸(MAA)0.25kg及引發(fā)劑過氧化二叔丁基(DTBP)2.5kg，并加入有機(jī)硅化合物2.5kg、氯化聚丙烯2.5kg組成；混合溶劑由醋酸丁酯75kg、環(huán)己酮22kg、檸檬烯3kg混合組成；助劑包括阻燃劑及紫外線吸收劑。
所述阻燃劑采用磷酸三(乙-氯乙基)酯TCEP為20kg。
所述紫外線吸收劑采用苯丙三氮唑衍生物Tinuvin.P及Irganox1010或選用兩者之一為1.5kg。
制備方法是將上述配比的原料備齊，依次進(jìn)行下列步驟(1)在裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)和N2進(jìn)口管的反應(yīng)器中；通入2-3m3/h的N2保護(hù)，將混合溶劑中的醋酸丁酯加入反應(yīng)器攪拌，升溫到回流溫度140℃；(2)分別滴加上述混合單體及引發(fā)劑，聚合反應(yīng)5-10h；(3)當(dāng)轉(zhuǎn)化率≥95％、粘度為15-25s時(shí)，降溫至60℃，加入有機(jī)硅化合物苯氧基二甲基硅烷；反應(yīng)40分鐘，降至室溫后加入氯化聚丙烯樹脂，即得到改性丙烯酸樹脂(BSW)；(4)按樹脂量限定加入助劑阻燃劑及分散劑，攪拌均勻，分散劑可采用德謙904s，加入量為顏料的0.4％；(5)按常規(guī)比例加入顏料分散至細(xì)度≤20μm，按比例加入紫外線吸收劑，并用混合溶劑調(diào)整粘度為(涂-4杯)≥35s，再加入催干劑，為樹脂量的0.1-0.5％，如采用為樹脂量0.2％的錫類T-12催干劑0.336kg，攪拌均勻即可。
其它同實(shí)施例1。
以下為高密度板材專用涂料的制備及部分檢測(cè)結(jié)果。
首先將以上所得樹脂加入部分混合型阻燃劑、紫外線吸收劑、耐曬著色顏料、分散劑及催干劑，分散劑為顏料的0.1-1％，如采用為顏料0.3％的德謙904s分散劑；催干劑為樹脂量的0.1-0.5％，如采用為樹脂量0.2％的錫類T12催干劑。以三木BS-962(1#)、燈塔樹脂(2#)、BSW(本發(fā)明)為基料，顏料為二氧化鈦，加入溶劑和助劑，用高速分散機(jī)分散至細(xì)度≤20μm，制成白色磁漆，采用德國拜耳N75固化劑，控制n(-OH)/n(-NCO)為1∶1。樣板在恒溫恒濕條件下干燥7d進(jìn)行性能測(cè)試。
本發(fā)明與現(xiàn)有涂料檢測(cè)項(xiàng)目結(jié)果對(duì)比表(涂膜性能)
試驗(yàn)證明用BSW樹脂制成的色漆，光澤、耐水性高于其它類型色漆，特別是在高密度板材上具有優(yōu)良的附著力，由于阻燃時(shí)間的延長，改善了板材的防火性能。本發(fā)明的研制成功為涂料在新材料上的應(yīng)用開辟了一條新的途徑。
上述參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的詳細(xì)描述，是說明性的而不是限定性的，按照組分配比限定范圍可列舉若干個(gè)實(shí)施例，因此在不脫離本發(fā)明總體構(gòu)思下的變化和修改，應(yīng)屬本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種高密度板材專用涂料，該涂料由高分子成膜物、顏料、助劑及溶劑混合組成；其特征在于該涂料(按重量份數(shù))高分子成膜物主要成份由丙烯酸單體甲基丙烯酸丁酯(BMA)40-50份、苯乙烯(ST)30-40份、甲基丙烯酸羥乙酯(HPMA)10-20份、甲基丙烯酸(MAA)0.1-0.5份及引發(fā)劑過氧化二叔丁基(DTBP)1-5份，有機(jī)硅化合物1-5份，氯化聚丙烯1-5份組成；混合溶劑為醋酸丁酯60-90份、環(huán)己酮20-28份、檸檬烯1-6份；助劑包括阻燃劑及紫外線吸收劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高密度板材專用涂料，其特征在于所述阻燃劑采用磷酸三(乙-氯乙基)酯TCEP，為樹脂量的5-15％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高密度板材專用涂料，其特征在于所述紫外線吸收劑采用苯丙三氮唑衍生物Tinuvin.P及Irganox1010或選用兩者之一，為樹脂量的0.5-1％。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的高密度板材專用涂料的制備方法，其特征在于將上述配比的原料備齊，其制備方法依次為下列步驟(1)在裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)和N2進(jìn)口管的反應(yīng)器中；通入2-3m3/h的N2保護(hù)，將混合溶劑中的醋酸丁酯加入反應(yīng)器攪拌，升溫到回流溫度130-140℃；(2)分別滴加上述混合單體及引發(fā)劑，聚合反應(yīng)5-10h；(3)當(dāng)轉(zhuǎn)化率≥95％、粘度為15-25s時(shí)，降溫至50-60℃，加入有機(jī)硅化合物苯氧基二甲基硅烷；反應(yīng)30-40分鐘，降至室溫后加入氯化聚丙烯樹脂，即得到改性丙烯酸樹脂(BSW)；(4)按樹脂量限定加入助劑阻燃劑及分散劑，攪拌均勻；(5)按常規(guī)比例加入顏料分散至細(xì)度≤20μm，按樹脂量限定加入紫外線吸收劑，并用混合溶劑調(diào)整粘度為(涂-4杯)≥35s即可。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高密度板材專用涂料及其制備方法，由高分子成膜物、顏料、助劑及溶劑混合組成；其特征在于該涂料(按重量份數(shù))高分子成膜物主要成份由丙烯酸單體甲基丙烯酸丁酯(BMA)40－50份、苯乙烯(ST)30－40份、甲基丙烯酸羥乙酯(HPMA)10－20份、甲基丙烯酸(MAA)0.1－0.5份及引發(fā)劑過氧化二叔丁基(DTBP)1－5份，有機(jī)硅化合物1－5份、氯化聚丙烯1－5份組成；混合溶劑包括醋酸丁酯60－90份、環(huán)己酮20－28份、檸檬烯1－6份；并加入為樹脂量5－15％的阻燃劑以及為樹脂量0.5－1％的紫外線吸收劑。該涂料有效增加平滑性和抗粉化力，顯著提高涂膜的抗氧化能力，附著力、耐候、耐水性強(qiáng)，阻燃性好；不含苯類溶劑且制備簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)B05D7/06GK1903955SQ200610015020
公開日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2006年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月28日
發(fā)明者張剛, 賈慧玲 申請(qǐng)人:天津鎏虹科技發(fā)展有限公司