[发明专利]高装饰性聚酯—丙烯酸酯涂料

说明书

技术领域

本发明涉及一种高装饰性聚酯—丙烯酸酯涂料，尤其是一种具有互穿结构的聚酯—氟—丙烯酸树脂，及其制备方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，传统的丙烯酸—聚氨酯涂料在车辆涂装方面越来越显得滞后于市场的发展，难以满足消费者对车辆涂装的外装饰性的需求。而现行的醇酸涂料、聚酯涂料虽然装饰性优异，但是耐候、耐光、耐化学品性又不能与丙烯酸—聚氨酯涂料相比，尤其是施工性能，大多难以满足车辆涂装线的施工要求。为此近年来国内外出现了许多聚酯—丙烯酸—聚氨酯涂料，如US4525529，US5620040，CN1226279，US6576343，GB1411577等均有所报道。然而这些报道中的树脂组合成物均采用多官能化合物参与共聚或均聚，成膜物的分子量偏高，单层施工时固体份偏低，涂层的丰满度，成膜物分子中不同结构之间的相容性低，导致涂膜的鲜映性显得不足，雾影重。

为了获得高固体涂料体系，提高涂装时单层的涂膜厚度，进而获得具有优异丰满度的涂层，Douglas A Wicks与P.E.Yeske利用醛亚胺代替-OH与-NCO反应生成烯脲，但是固化涂膜中存在烯脲化学键，其化学稳定性下降；G.N.Rolinson用β-胺基醇与醛反应，生成醛亚胺恶唑烷

涂膜涂布后遇潮气则脱出醛而生成β-胺基醇，能迅速与-NCO反应

反应需借助于潮气才能固化，固化速度慢，而且固化过程释放的醛污染环境。因此难以推广。A.Bittnen与U.Epplel利用酮亚胺或醛亚胺做活性稀释剂配制的高固体份涂料的施工固体份可以高达55％，但固化时醛的释放量不可避免。

发明内容

与醇酸、聚酯涂料相比，丙烯酸-聚氨酯在雾影，鲜艳性，丰满度等方面一直存在缺陷，为了满足涂层装饰性的要求，本发明采用聚酯与叔碳酸缩水甘油酯、氟化合物同时对聚丙烯酸酯进行改性，使涂层不仅雾影值，鲜艳性方面超越了醇酸涂料，且丰满度与聚酯、醇酸相当，满足了对外装饰性的要求；而高固体份低粘度的流动性保证了一次成膜的厚度；树脂的氟改性致使涂料表面张力下降，促进了涂料流动，涂膜的流平性提高。

为了确保涂膜性能，一般情况下成膜物树脂中羟基当量应控制在300～500之间，亦即是说-OH官能团的含量在3.40％～5.67％之间，但是如果-OH的含量过高，即使涂层之间打磨比较彻底，往往亦容易引起涂层之间附着力下降(应力转移受阻)，本发明为了确保涂层防护有较长的时效性，且涂料综合性能良好、涂层之间配套性好，确定树脂的羟值在3.5％，由于羟值较高，单体均聚物的Tg，韧性等均需要加以限制。

一种高装饰性聚酯—丙烯酸酯涂料，包含：羟基聚酯-氟改性聚丙烯酸酯树脂60～80份，颜料15～30份，溶剂7～10份，分散剂0.5～1.5份，其特征在于，所述的树脂中含有羟基聚酯18～20％，叔碳酸缩水甘油酯控制在18～22％左右，氟化合物为1.2％。(注：本文使用的单位“份”、“百分比”如无特殊说明均为重量份和重量百分比)

进一步，所述的羟基聚酯中椰子油酸含量在15～20％之间；TMP含量在25-35％之间。

其中所述的氟化合物为含氟的丙烯酸酯单体，如丙烯酸六氟丁酯，或者偏氟氯乙烯低聚物。

一种高装饰性聚酯—丙烯酸酯涂料的制备方法，其特征在于，其制备工艺包括：

a、羟基聚酯的合成

在反应器内，启动搅拌后先后投入椰子油酸、间苯二甲酸、己二酸、三羟甲基丙烷(TMP)、一缩乙二醇、催化剂、催化剂，分水器内预先注入二甲苯并通二氧化碳气体，升温至80-100℃开始开搅拌，升温至回流脱水，然后以10℃/小时升温脱水，用4-5小时升温脱水至200℃±2，保温回流脱水2.5小时，再以10℃/小时升温至210℃±2，在210℃±2保温回流脱水1小时，控制羟基含量达3.5％，过滤出料；

b、羟基聚酯-氟改性聚丙烯酸酯的合成

将羟基聚酯、氟化合物、丙烯酸单体、引发剂、溶剂等，升温至75℃左右，保温预聚一段时间，然后升温到100℃时加入叔碳酸缩水甘油酯，继续升温至回流并保温，冷却、过滤、出料；

c、涂料的配制

将羟基聚酯-氟改性聚丙烯酸酯、颜料、溶剂和分散剂等混合均匀并砂磨到细度50微米以下，然后加入助剂，搅拌均匀得到涂料。