[发明专利]涂料复合催干剂及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种涂料复合催干剂及其生产方法，属于精细化工领域。

背景技术

催干剂是涂料不可缺少的助剂之一。现有的涂料催干剂虽然有些可取代传统的铅、锰、锌、钙等催干剂，但只能部分(50％)取代钴催干剂，而由于我国的资源情况，现在大部分的钴都依赖进口，且价格昂贵，因此完全取代钴催干剂一直是涂料行业的迫切愿望。

传统的钴、铅、锰、锌、钙等催干剂，在使用时需按照不同比例调配，手续繁杂且添加量大，涂料生产企业急需一款能单独使用且用量较小的催干剂以降低人力物力成本。

另外，钴、铅是有毒致癌物，当前涂料工业对于环保健康的要求越来越高，无毒催干剂无疑是发展趋势。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种涂料复合催干剂及其生产方法，能够完全取代钴在催干剂中的作用。该涂料复合催干剂是稀土金属镧或铈与钒、锰金属的系列复合产品。在涂料生产中(例如醇酸漆生产)可单独使用，不需与其他催干剂调配结合使用，用量在油漆总量的0.3～0.6％，约为传统催干剂用量的十分之一，且复合催干剂成分中不含有毒的钴、铅元素。

本发明的一个方面是提供一种涂料复合催干剂的生产方法，包括以下步骤：

A.将五氧化二钒与异辛酸以钒离子与异辛酸根离子比例1∶4至1∶5混合进行反应，反应温度为220～230℃，反应时间为2小时；

B.继续加入碳酸锰，加入轻稀土碳酸盐，以及异辛酸进行复合反应，此处锰离子与异辛酸根离子比例为1∶2至1∶3，轻稀土金属离子与异辛酸根离子比例为1∶4至1∶5，反应温度100～180℃，反应时间为2小时；

C.将反应后得到的液体冷却至140℃以下兑入溶剂，搅拌20分钟，得到涂料复合催干剂产品。

本发明的第二个方面是提供一种涂料复合催干剂，其有效成分为：钒金属离子含量为1.5％至2％，锰金属离子含量为1.5％至2.5％，轻稀土金属离子含量为4％至4.5％。总变价金属离子含量为7％至9％，以上含量均为重量比。在复合催干剂产品中，所述变价金属离子与异辛酸根形成络合整体。复合催干剂所使用的溶剂油是200#溶剂油或脱芳烃溶剂油。

本发明的第三个方面是提供一种涂料复合催干剂，其生产原料组成为：14.5～19.5份五氧化二钒(纯度99％)，18.5～30.5份碳酸锰(锰含量44％)，57～64份轻稀土碳酸盐(氧化稀土含量42～46％)，300～370份异辛酸(纯度99％)，以及115～190份溶剂油，以上各组分按重量配比。

附图说明

图1是本发明涂料复合催干剂的生产流程图。

具体实施方式

本发明涉及的涂料复合催干剂的生产方法是用轻稀土碳酸盐——碳酸镧或碳酸铈(两者可同时加入)、碳酸锰、五氧化二钒与异辛酸进行复合反应，其工艺流程如图1所示。

具体实施步骤为：

首先将五氧化二钒与异辛酸加入反应釜中进行反应，二者比例约为1∶4至1∶5(此处比例为钒离子与异辛酸根离子的份数比，即1个钒离子对应4～5个异辛酸根离子)。反应温度在100～250℃之间(最佳温度为220～230℃)，并加以搅拌，反应时间约为2小时。

接着在反应釜中继续加入碳酸锰，加入轻稀土碳酸盐(碳酸镧或碳酸铈)，并加入异辛酸。此处碳酸锰与异辛酸的比例约为1∶2至1∶3(即1个锰离子对应2～3个异辛酸根离子)，碳酸铈或碳酸镧与异辛酸的比例约为1∶4至1∶5(即1个铈离子或1个镧离子对应4～5个异辛酸根离子)。反应温度在100～180℃之间，加以搅拌，此复合反应过程约2小时。

将反应后得到的液体冷却至140℃以下兑入溶剂(200#溶剂汽油或脱芳烃溶剂油)，搅拌20分钟。经过滤、检验即可得到产品。产品为蓝绿至棕褐色液体，无机械杂质，细度小于等于15μm，透明无析出物。

上述反应过程中，还产生二氧化碳和水，分别通过排气口及馏出口排出。

本发明的涂料复合催干剂，其中所含的钒金属离子含量为1.5％至2％，锰金属离子含量为1.5％至2.5％，轻稀土元素金属离子含量为4％至4.5％。总变价金属离子含量为7％至9％，以上含量均为重量比。在复合催干剂产品中，所述变价金属离子与异辛酸根形成络合整体。