水性抗流挂聚合物及其制备方法转让专利

申请号 : CN201811411701.9

文献号 : CN109608612B

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发明人 : 许飞张玉兴庄振宇张汉青丁帮勇王木立曹碧辉周丽何庆迪刘汉功王艳艳祝宝英刘明刘睿

申请人 : 中国海洋石油集团有限公司中海油常州涂料化工研究院有限公司中海油能源发展股份有限公司中海油常州环保涂料有限公司

摘要 :

本发明涉及聚合物技术领域,具体涉及一种水性抗流挂聚合物及其制备方法。本发明的水性抗流挂聚合物,主要由以下质量百分数的原料制得:助溶剂:35~50%,巯基乙醇:0.4~1.5%,亲水型单体:1.8~3.5%,乙烯基类单体:20~33.5%,引发剂:0.05~0.6%,二异氰酸酯:1.8~4.2%,多元胺类化合物:0.35~0.7%,中和剂:2~4.3%,去离子水:16.3~27%。本发明中制备的水性抗流挂聚合物中含有聚脲基团,在涂料组分中可以与主体树脂产生氢键,形成一种可逆的三维结构,提高体系粘度,达到抗流挂的效果。

权利要求 :

1.一种水性抗流挂聚合物,其特征在于,主要由以下质量百分数的原料制得:助溶剂:35 50%,巯基乙醇:0.4 1.5%,亲水型单体:1.8 3.5%,乙烯基类单体:20~ ~ ~ ~

33.5%,引发剂:0.05 0.6%,二异氰酸酯:1.8 4.2%,胺类化合物:0.35 0.7%,中和剂:2~ ~ ~ ~

4.3%,去离子水:16.3 27%;所述亲水型单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐中的任意一种~

或几种;所述乙烯基类单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸正辛酯、丙烯酸苄酯、苯乙烯中的任意一种或几种;所述胺类化合物为正丁胺、仲丁胺、正戊胺、正己胺、叔丁胺、乙二胺、己二胺、异佛尔酮二胺、苄胺、甲苯二甲胺中的任意一种或几种;

所述的水性抗流挂聚合物的制备方法,包括以下步骤:

1)端羟基丙烯酸树脂的制备:

将巯基乙醇、亲水型单体、乙烯基类单体、引发剂混合,得到混合单体;将助溶剂升温至

80 90℃,然后加入所述混合单体,之后于80 90℃下保温2 4h,得端羟基丙烯酸树脂,所述~ ~ ~

端羟基丙烯酸树脂含有至多一个羟基;

2)水性抗流挂聚合物制备:

将步骤1)中的端羟基丙烯酸树脂降温至60 80℃,然后加入二异氰酸酯,之后降温至5~ ~

20℃,加入胺类化合物,并于5 20℃下保温1 2小时,之后加入中和剂,边搅拌边加入去离子~ ~

水乳化,得水性抗流挂聚合物;

在步骤2)中端羟基丙烯酸树脂中的羟基与二异氰酸酯中的一个NCO-基团反应接枝,随后二异氰酸酯的另一个NCO-基团与胺类化合物中的氨基反应生成脲键,未反应的氨基与多余的二异氰酸酯中的NCO-继续反应生成脲键,在水性抗流挂聚合物中形成聚脲结构,进而将聚脲与丙烯酸树脂连接起来。

2.根据权利要求1所述的水性抗流挂聚合物,其特征在于,所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯中的任意一种或几种。

3.根据权利要求1所述的水性抗流挂聚合物,其特征在于,所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、偶氮二异庚腈中的任意一种或几种。

4.根据权利要求1所述的水性抗流挂聚合物,其特征在于,所述中和剂为N,N-二甲基乙醇胺、三乙胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、氨水中的任意一种或几种。

5.根据权利要求1所述的水性抗流挂聚合物,其特征在于,所述助溶剂为N-甲基吡咯烷酮、乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、丁酮、丙酮中的任意一种或几种。

6.根据权利要求1所述的水性抗流挂聚合物,其特征在于,步骤1)中加入所述混合单体的方式为滴加,并于3 5h内滴加完毕。

~

说明书 :

水性抗流挂聚合物及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及聚合物技术领域,具体涉及一种水性抗流挂聚合物及其制备方法。

背景技术

[0002] 涂料在施工过程中漆液向下流淌产生痕迹的现象叫做流挂。流挂现象在施工工件的垂直面或棱角处极易出现,一般出现在垂直面的为垂幕状流挂,出现在棱角处的为泪痕
状流挂,使漆膜产生不均一的条纹和流痕的现象,严重影响涂料的最终外观和性能。在水性
工业涂料中,采用水代替溶剂,由于水的蒸发潜热远高于各类有机溶剂,因此挥发速度较
慢,水性涂料在施工过程中更容易产生流挂现象。
[0003] 为了防止水性涂料中颜填料的沉降和涂料施工过程中的流挂,通常会在水性涂料配方中加入流变助剂,目前流变助剂最常用的两种是非离子聚氨酯类型增稠剂和有机膨润
土类,但非离子聚氨酯类型增稠剂会影响涂料耐水性,并且受助溶剂影响较大;而有机膨润
土类流变助剂容易影响涂层光泽和耐化学品性。因此,开发一种具有优异防流挂性并不影
响涂层性能的防流挂聚合物,具有广泛的应用前景。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种水性抗流挂聚合物,该水性抗流挂聚合物用于涂料中能够显著提高涂料的抗流挂性能、同时不影响涂层性能。
[0005] 本发明的第二个目的在于提供一种上述水性抗流挂聚合物的制备方法。
[0006] 为实现上述目的,本发明的技术方案是:
[0007] 一种水性抗流挂聚合物,主要由以下质量百分数的原料制得:
[0008] 助溶剂:35~50%,巯基乙醇:0.4~1.5%,亲水型单体:1.8~3.5%,乙烯基类单体:20~33.5%,引发剂:0.05~0.6%,二异氰酸酯:1.8~4.2%,多元胺类化合物:0.35~
0.7%,中和剂:2~4.3%,去离子水:16.3~27%。
[0009] 所述亲水型单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐中的任意一种或几种。
[0010] 所述乙烯基类单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯
酸正辛酯、甲基丙烯酸正辛酯、丙烯酸苄酯、苯乙烯中的任意一种或几种。
[0011] 所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯中的任意一种或几种。
[0012] 所述多元胺类化合物为正丁胺、仲丁胺、正戊胺、正己胺、叔丁胺、乙二胺、己二胺、异佛尔酮二胺、苄胺、甲苯二甲胺中的任意一种或几种。
[0013] 所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、偶氮二异庚腈中的任意一种或几种。
[0014] 所述中和剂为N,N-二甲基乙醇胺、三乙胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、氨水中的任意一种或几种。
[0015] 所述助溶剂为N-甲基吡咯烷酮、乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、丁酮、丙酮中的任意一种或几种。
[0016] 上述水性抗流挂聚合物的制备方法,包括以下步骤:
[0017] 1)端羟基丙烯酸树脂的制备:
[0018] 将巯基乙醇、亲水型单体、乙烯基类单体、引发剂混合,得到混合单体;将助溶剂升温至80~90℃,然后加入所述混合单体,之后于80~90℃下保温2~4h,得端羟基丙烯酸树
脂;
[0019] 2)水性抗流挂聚合物制备:
[0020] 将步骤1)中的端羟基丙烯酸树脂降温至60~80℃,然后加入二异氰酸酯,之后降温至5~20℃,加入多元胺类化合物,并于5~20℃下保温1~2小时,之后加入中和剂,边搅
拌边加入去离子水乳化,得水性抗流挂聚合物。
[0021] 步骤1)中加入所述混合单体的方式为滴加,并于3~5h内滴加完毕。
[0022] 步骤2)中二异氰酸酯的加入方式为滴加,并于2~3h内滴加完毕。
[0023] 步骤2)中多元胺类化合物的加入方式为滴加,并于3~5h内滴加完毕。
[0024] 步骤2)中搅拌的速率为500~1000rpm/min。
[0025] 本发明的水性抗流挂聚合物为聚脲改性水性丙烯酸树脂。
[0026] 本发明的水性抗流挂聚合物,以巯基乙醇作为链转移剂,亲水型单体、乙烯基类单体、引发剂混合制备端羟基丙烯酸树脂,可以使每一个丙烯酸树脂中含有至多一个羟基,避
免树脂合成后期产生凝胶,端羟基丙烯酸树脂中的羟基与二异氰酸酯中的一个NCO-基团反
应接枝,随后二异氰酸酯的另一个NCO-基团与多元胺类化合物中的氨基反应生成脲键,未
反应的氨基与多余的二异氰酸酯中的NCO-继续反应生成脲键,在水性抗流挂聚合物中形成
聚脲结构,进而将聚脲与丙烯酸树脂连接起来。聚脲基团提供树脂抗流挂特性,丙烯酸树脂
组分增加水性抗流挂聚合物和主体树脂的相容性。
[0027] 本发明中制备的水性抗流挂聚合物中含有聚脲基团,在涂料组分中可以与主体树脂产生氢键,形成一种可逆的三维结构,提高体系粘度,达到抗流挂的效果;当涂料喷涂时,
剪切力破坏氢键,使得粘度降低,低粘度有利于喷涂施工,喷涂到基材上氢键恢复,涂料粘
度增加,可以达到防止涂料流挂的效果。

具体实施方式

[0028] 实施例和对比例中所涉及到的原材料包括:
[0029] 实施例及对比例所用原材料除另有说明外均为市售工业用品,可通过商业渠道购得。
[0030] 丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚,工业级,南京古田化工有限公司;丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙
酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、N,N-二甲基乙醇胺、丁酮、N-甲基吡咯烷酮,工业
级,上海凌峰化学试剂有限公司;偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈,工业级,上海凌峰化学试剂
有限公司;异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯,工业级,科思创聚合物(中国)有限
公司;氨基树脂Resimene 717,工业级,英力士;氨基树脂CYMEL 325,工业级,湛新公司;
EDAPLAN 490,工业级,德国明凌;DISPERBYK 190、BYK 348、BYK-025、BYK-1710、BYK-420、
BYK-D 420,工业级,毕克化学;钛白粉R 902+,工业级,杜邦公司;pu炭黑,工业级,卡博特;
沉淀硫酸钡,工业级,南风集团; DY CE、 LT,工业级,海明斯德谦;
Foamex 810,工业级,迪高化学。
[0031] 实施例1
[0032] 本实施例的抗流挂聚合物,由以下质量的原料制得:
[0033] 0.5克巯基乙醇,2克丙烯酸,15克甲基丙烯酸甲酯,10克丙烯酸丁酯,0.1克偶氮二异丁腈,40克N-甲基吡咯烷酮,2克异佛尔酮二异氰酸酯,0.4克苄胺,3克N,N-二甲基乙醇
胺,27克去离子水乳化。
[0034] 本实施例的抗流挂聚合物的制备方法,包括以下步骤:
[0035] 1)端羟基丙烯酸树脂制备:将0.5克巯基乙醇、2克丙烯酸、15克甲基丙烯酸甲酯、10克丙烯酸丁酯和0.1克偶氮二异丁腈混合,得到混合单体,备用;在装有滴液漏斗、温度
计、冷凝器和搅拌装置的烧瓶中,加入40克N-甲基吡咯烷酮作为底料,缓慢升温至90℃,然
后使用滴液漏斗滴加所述混合单体,5h内滴完,滴加结束后,在90℃下保温2h,保温结束后,
得到端羟基丙烯酸树脂;
[0036] 2)水性抗流挂聚合物的制备:将步骤1)中的端羟基丙烯酸树脂降温至80℃,滴加2克异佛尔酮二异氰酸酯,3h内滴完,滴加结束后,降温至20℃,继续滴加0.4克苄胺,5h滴完,
滴加结束后,在20℃下保温2小时,加入3克N,N-二甲基乙醇胺,调节搅拌转速为1000rpm,边
搅拌边加入27克去离子水乳化,得到水性抗流挂聚合物ASAG-1。
[0037] 实施例2
[0038] 本实施例的抗流挂聚合物,由以下质量的原料制得:
[0039] 1.2克巯基乙醇,3.5克丙烯酸,5克甲基丙烯酸甲酯,5克苯乙烯,20克丙烯酸丁酯,0.6克偶氮二异庚腈,35克丙二醇甲醚醋酸酯,3.7克六亚甲基二异氰酸酯,0.7克正己胺,
4.3克三乙胺,21克去离子水。
[0040] 本实施例的抗流挂聚合物的制备方法,包括以下步骤:
[0041] 1)端羟基丙烯酸树脂制备:将1.2克巯基乙醇、3.5克丙烯酸、5克甲基丙烯酸甲酯、5克苯乙烯、20克丙烯酸丁酯、0.6克偶氮二异庚腈混合,得到混合单体,备用;在装有滴液漏
斗、温度计、冷凝器和搅拌装置的烧瓶中,加入35克丙二醇甲醚醋酸酯作为底料,缓慢升温
至80℃,然后使用滴液漏斗滴加混合单体,3h内滴完,滴加结束后,在80℃下保温4h,得到端
羟基丙烯酸树脂;
[0042] 2)水性抗流挂聚合物制备:将步骤1)中的端羟基丙烯酸树脂降温至60℃,滴加3.7克六亚甲基二异氰酸酯,2h内滴完,滴加结束后,降温至15℃,继续滴加0.7克正己胺,3h滴
完,滴加结束后,在15℃下保温1小时,加入4.3克三乙胺,调节搅拌转速为800rpm,边搅拌边
加入21克去离子水乳化,得到水性抗流挂聚合物ASAG-2。
[0043] 实施例3
[0044] 本实施例的抗流挂聚合物,由以下质量的原料制得:
[0045] 0.4克巯基乙醇、1.8克丙烯酸、15克甲基丙烯酸甲酯、10克丙烯酸丁酯、0.05克偶氮二异丁腈、25克N-甲基吡咯烷酮、25克丙二醇甲醚醋酸酯、1.8克六亚甲基二异氰酸酯、
0.35克苄胺、2克三乙胺、18.6克去离子水。
[0046] 本实施例的抗流挂聚合物的制备方法,包括以下步骤:
[0047] 1)端羟基丙烯酸树脂制备:将0.4克巯基乙醇、1.8克丙烯酸、15克甲基丙烯酸甲酯、10克丙烯酸丁酯和0.05克偶氮二异丁腈混合,得到混合单体,备用;在装有滴液漏斗、温
度计、冷凝器和搅拌装置的烧瓶中,加入25克N-甲基吡咯烷酮和25克丙二醇甲醚醋酸酯作
为底料,缓慢升温至80℃,然后使用滴液漏斗滴加混合单体,4h内滴完,滴加结束后,在85℃
下保温3h,得到端羟基丙烯酸树脂;
[0048] 2)水性抗流挂聚合物制备:将步骤1)中的端羟基丙烯酸树脂降温至70℃,滴加1.8克六亚甲基二异氰酸酯,3h内滴完,滴加结束后,降温至5℃,继续滴加0.35克苄胺,5h滴完,
滴加结束后,在20℃下保温2小时,加入2克三乙胺,调节搅拌转速为500rpm,边搅拌边加入
18.6克去离子水乳化,得到水性抗流挂聚合物ASAG-3。
[0049] 实施例4
[0050] 本实施例的抗流挂聚合物,由以下质量的原料制得:
[0051] 1.5克巯基乙醇、3克甲基丙烯酸、15克甲基丙烯酸甲酯、5克苯乙烯、5克丙烯酸丁酯、0.6克偶氮二异丁腈、45克N-甲基吡咯烷酮、4.2克异佛尔酮二异氰酸酯、0.5克正己胺、
3.9克三乙胺、16.3克去离子水。
[0052] 本实施例的抗流挂聚合物的制备方法,包括以下步骤:
[0053] 1)端羟基丙烯酸树脂的制备:将1.5克巯基乙醇、3克甲基丙烯酸、15克甲基丙烯酸甲酯、5克苯乙烯、5克丙烯酸丁酯和0.6克偶氮二异丁腈混合,得到混合单体,备用;在装有
滴液漏斗、温度计、冷凝器和搅拌装置的烧瓶中,加入45克N-甲基吡咯烷酮作为底料,缓慢
升温至80℃,然后使用滴液漏斗滴加所述混合单体,4h内滴完,滴加结束后,在84℃下保温
4h,得到端羟基丙烯酸树脂;
[0054] 2)水性抗流挂聚合物制备:将步骤1)中的端羟基丙烯酸树脂降温至65℃,滴加4.2克异佛尔酮二异氰酸酯,3h内滴完,滴加结束后,降温10℃,继续滴加0.5克正己胺,5h滴完,
滴加结束后,在20℃下保温2小时,加入3.9克三乙胺,调节搅拌转速为800rpm,边搅拌边加
入16.3克去离子水乳化,得到水性抗流挂聚合物ASAG-4。
[0055] 对比例
[0056] 本对比例与实施例1的区别之处仅在于,将1.5克巯基乙醇替换为1.5克甲基丙烯酸羟乙酯,其他不改变。
[0057] 本对比例的抗流挂聚合物的制备方法,包括以下步骤:
[0058] 1)羟基丙烯酸树脂制备:将1.5克甲基丙烯酸羟乙酯、3克甲基丙烯酸、15克甲基丙烯酸甲酯、5克苯乙烯、5克丙烯酸丁酯和0.6克偶氮二异丁腈混合,得到混合单体,备用;在
装有滴液漏斗、温度计、冷凝器和搅拌装置的烧瓶中,加入45克N-甲基吡咯烷酮作为底料,
缓慢升温至90℃,然后使用滴液漏斗滴加所述混合单体,5h内滴完,滴加结束后,在90℃下
保温2h,得到羟基丙烯酸树脂;
[0059] 2)水性抗流挂聚合物制备:将上述羟基丙烯酸树脂降温至80℃,滴加4.2克异佛尔酮二异氰酸酯,3h内滴完,滴加结束后,降温至20℃,继续滴加0.5克正己胺,5h滴完,滴加结
束后,在20℃下保温2小时,加入3.9克三乙胺,调节搅拌转速为1000rpm,边搅拌边加入16.3
克去离子水乳化,得到聚脲改性水性丙烯酸树脂UREA-PA。
[0060] 实验例1
[0061] 将35克羟基功能化水性丙烯酸树脂HWR-0、2.8克Resimene 717、2克乙二醇丁醚、1克丙二醇甲醚、0.5克分散剂EDAPLAN 490、0.2克流平剂BYK-348、0.1克消泡剂BYK-025、
0.05克pH调节剂N,N-二甲基乙醇胺、10克钛白粉R902+、2克pu炭黑、30克沉淀硫酸钡依次加
入研磨罐中进行研磨,研磨至细度≤40微米,出料,再依次加入8克实施例1中的水性抗流挂
聚合物ASAG-1和8.35克去离子水,以100~300rpm的转速搅拌2小时,过滤出料,得到烘烤型
水性丙烯酸涂料(BWC-1)。
[0062] 上述羟基功能化水性丙烯酸树脂HWR-0由包括以下步骤的制备方法制得:
[0063] 1)丙烯酸酯混合单体MM-0的制备
[0064] 配制丙烯酸酯单体MM-0,其包括2.3克丙烯酸、5.9克甲基丙烯酸羟乙酯、13.2克甲基丙烯酸甲酯、17克丙烯酸丁酯和0.1克偶氮二异丁腈,搅拌均匀后备用;
[0065] 2)羟基功能化水性丙烯酸树脂(HWR-0)的制备
[0066] 加入25克丙二醇甲醚醋酸酯作为反应底料,搅拌升温至80℃并保持温度,滴加混合单体组分MM-4,在80℃下滴加5小时内滴加结束;在80℃下保温3小时,保温结束后,降温
至30℃,加入2.5克N,N-二甲基乙醇胺中和,调节搅拌转速为1000rpm,边搅拌边加入34克去
离子水乳化,制备得到羟基功能化水性丙烯酸树脂HWR-0。
[0067] 实验例2
[0068] 本实验例与实验例1的区别仅在于,将实验例1中的“8克水性抗流挂聚合物ASAG-1”替换为实施例2中的“8克水性抗流挂聚合物ASAG-2”,制得烘烤型水性丙烯酸涂料(BWC-
2)。
[0069] 实验例3
[0070] 本实验例与实验例1的区别仅在于,将实验例1中的“8克水性抗流挂聚合物ASAG-1”替换为实施例3中的“8克水性抗流挂聚合物ASAG-3”,制得烘烤型水性丙烯酸涂料(BWC-
3)。
[0071] 实验例4
[0072] 本实验例与实验例1的区别仅在于,将实验例1中的“8克水性抗流挂聚合物ASAG-1”替换为实施例4中的“8克水性抗流挂聚合物ASAG-4”,制得烘烤型水性丙烯酸涂料(BWC-
4)。
[0073] 实验例5
[0074] 本实验例与实验例1的区别仅在于,将实验例1中的“8克水性抗流挂聚合物ASAG-1”替换为对比例中的“8克水性抗流挂聚合物UREA-PA”,制得烘烤型水性丙烯酸涂料BWC-5。
[0075] 实验例6
[0076] 1)制备样板
[0077] 使用冷轧钢板作为测试基材。首先对冷轧钢板进行打磨,将实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5中制备的烘烤型水性丙烯酸涂料BWC-1、BWC-2、BWC-3、BWC-4、BWC-
5涂料加入适量去离子水调节黏度至38~45s,喷涂表干10~30分钟,接着将样板放入140℃
烘箱下烘烤30分钟,中涂厚度控制在50~55μm。所制备样板室温条件下放置7天后测试性
能。
[0078] 2)涂层性能测试
[0079] 涂料性能主要考察涂料的抗流挂性、附着力、耐水性、硬度、防腐性能和抗石击性能。
[0080] 抗流挂性测试:抗流挂性是指涂料在规定的试涂条件、规定的底材和规定的环境条件下,倾斜放置的样板在干燥过程中不产生流动趋势的最大湿膜厚度(以微米表示)。涂
料的抗流挂性按照GB/T 9264-2012《色漆和清漆抗流挂性评定》测试方法进行测试。采用带
刻度的流挂涂布器施涂。测试结果按照未流挂的湿膜厚度评估抗流挂性。为便于比较,将结
果分为4个等级:1级:湿膜厚度≥125微米,涂料不流挂;2级:100μm≤湿膜厚度<125μm,涂
料不流挂;3级:50≤湿膜厚度<100微米,涂料不流挂。4级:湿膜厚度<50微米,涂料不流
挂。抗流挂性为1级最好,4级最差。
[0081] 附着力:涂层附着力按照GB/T 9286-1998进行测试,分为0~5级,0级最好,5级最差。
[0082] 耐水性:耐水性按照GB/T 1733-1993《漆膜耐水性测定法》方法进行测定,常温(25℃)下测试72h;总共分为1~4级,1级最好,4级最差,1级:漆膜无变化;2级:漆膜轻微起泡,
无脱落3级:漆膜少量起皱和脱落,部分生锈;4级漆膜起泡、起皱、脱落并生锈。
[0083] 硬度:涂层硬度按照GB/T 6739-2006测定。
[0084] 防腐性能:涂层防腐性能测试涂层的耐中性盐雾试验,按照ASTM B117-2011测定。
[0085] 抗石击性:抗石击性采用VDA-508型石击仪检测,在规定压力下将钢屑连续击打在喷涂底漆和中涂的样板上,观察漆膜外观,共分为0~9级,0级表示漆膜无击穿,9级表示漆
膜大面积击穿。0级最好,9级最差。
[0086] 上述涂料性能测试结果见表1所示,
[0087] 表1实验例1-5中制得的烘烤型水性丙烯酸涂料的性能数据
[0088] 项目 实验例1 实验例2 实验例3 实验例4 实验例5抗流挂性 1级 1级 2级 1级 3级
附着力 0级 0级 0级 0级 0级
耐水性 1级 1级 1级 1级 2级
硬度 H H 2H H HB
中性盐雾 240h 240h 240h 240h 168h
抗石击性 2级 2级 2级 2级 3级
[0089] 由表1可知,本发明以巯基乙醇作为链转移剂制备端羟基丙烯酸树脂,可以使每一个丙烯酸树脂中含有至多一个羟基,从而保证在二异氰酸酯与端羟基丙烯酸树脂、多元胺
类化合物的反应过程中,端羟基丙烯酸树脂接入至多一个聚脲结构,避免产生凝胶,稳定性
较好,使用本发明水性抗流挂聚合物制备的烘烤型水性丙烯酸涂料BWC-1、BWC-2、BWC-3、
BWC-4,水性抗流挂聚合物中含有聚脲基团,在涂料组分中可以与主体树脂产生氢键,形成
一种可逆的三维结构,提高体系粘度,达到抗流挂的效果表现出优异的抗流挂性能;具体
的,当涂料喷涂时,剪切力破坏氢键,低粘度有利于喷涂施工,喷涂到基材上氢键恢复,涂料
粘度增加,防止涂料流挂,抗流挂湿膜厚度均高于100μm(2级以上);同时,涂层表现出较高
的硬度、良好的耐水性、优异的防腐性能和抗石击性能。而在实验例5中,作为对比,使用甲
基丙烯酸羟乙酯单体引入羟基,引入羟基将羟基丙烯酸树脂和聚脲基团接枝,由于甲基丙
烯酸羟乙酯作为单体参与聚合反应,无法控制单个聚脲改性丙烯酸树脂中羟基的含量,一
部分聚脲改性丙烯酸树脂中至少两个羟基,导致羟基丙烯酸树脂与二异氰酸酯和多元胺反
应过程中特别容易产生凝胶现象,稳定性不好,产品综合性能也欠佳,实验例5所制备涂料
BWC-5抗流挂性能降低到3级,相应的涂料的耐水性、耐盐雾性能和抗石击性能均有所下降。
[0090] 对本领域的技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,做出其它各种相应的改变以及形变,而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围
之内。