一种醇酸外用磁漆及其制备方法与流程

本发明属于醇酸树脂涂料，尤其涉及一种醇酸外用磁漆及其制备方法。

背景技术：

1、生物基材料可以定义为“从生物资源中提取的人造或人工加工的有机大分子”，主要用于塑料和纤维等领域。它们的原料为可再生资源，可以是生物可降解的，也可以是非生物可降解的，降解时可以通过堆肥以水、二氧化碳、无机化合物和生物质形式回归自然，且根据iso和astm规则，不会留下有毒和/或可区分的残留物。随着不可再生资源的不断消耗，以“绿色、环保、可再生、易降解”著称的生物基材料的开发利用越来越受到重视。

2、醇酸树脂是以植物油或者不饱和脂肪酸以及多元醇、多元酸等缩合酯化制得，合成单体来源丰富、价格低、品种多、方便化学改性，其中植物油的来源是可持续，所以醇酸树脂是目前使用最广泛的生物基涂料成膜物。醇酸树脂由于所用的原材料大部分来源于生物基材料，制备的醇酸涂料具有较好的光泽、附着力等性能，并且具有施工便捷、施工环境简单、耐候等优点，被广泛的应用于各种建筑材料。而醇酸树脂有可能是100％的生物基，其三种成分(脂肪酸、二酸和多元醇)都可以从天然非石化资源中提取，这就增强了醇酸树脂作为可持续发展的环保产品的生命力。

3、闪点是可燃性液体或固体表面形成的蒸汽与空气混合后遇到明火而燃烧的最低温度，是衡量有机化合物易燃程度的重要物理量，是划分可燃液体火灾危险性的重要依据。高闪点涂料不属于危险化学品，具有良好的安全性，可按照一般化学品进行储存及运输，相比普通的溶剂型涂料，具有明显的优势。高闪点醇酸树脂在涂料中亦有广泛的应用。

4、专利(cn116769146a)公开了一种高闪点长效安全型醇酸树脂及其制备和应用，涉及醇酸树脂领域，该醇酸树脂包括衣石树脂、豆油酸、花生烯酸、甘油、新癸酸缩水甘油酯、松香、离子液体催化剂、对苯二甲酸、苯甲酸、回流二甲苯溶剂和兑稀高闪点溶剂。其制备的高闪点长效安全型醇酸树脂具备传统醇酸树脂的性能，且适用于醇酸磁漆、醇酸调合漆，具有高固体份、低voc、耐老化及稳定性高等优点，不属于危险化学品，可制备出闪点＞61℃(闭口)的高闪点醇酸涂料。

5、专利(cn114479625a)公开了一种高闪点醇酸树脂防护面漆，按质量百分比计，由以下原料制成：高闪点醇酸树脂，50-65％；颜填料，25-40％；高沸点环保溶剂油，3-8％；有机膨润土，0.2-0.6％；防沉分散剂，0.2-0.6％；环保复合型催干剂，0.5-1.4％；防结皮剂，0.2-0.4％。所制备的高闪点醇酸树脂防护面漆具有闪点高、干燥快的特点，环保、安全、使用方便，并且其他各项性能保持了传统油性醇酸涂料的优点。

6、现有技术中，高闪点醇酸树脂涂料没有同时关注其生物可降解性，并且性能与普通醇酸树脂的相当，不能满足更高的应用需求。

7、基于此，有必要提供一种醇酸外用磁漆，采用生物基高闪点醇酸树脂作为基体树脂，通过对颜填料的种类和粒径进行优化，并在体系中添加偶联剂异氰酸酯硅烷和甘油醚类硅烷，经研磨后，可以对颜填料进行改性，改善颜填料的填充改性效果，同时偶联剂中的异氰酸酯基、环氧基、羟基等活性基团，可以与醇酸树脂相互作用，改善颜填料与醇酸树脂的相容性，并赋予涂膜对无机基材优异的附着力。配合高闪点溶剂，可制备得到具有高闪点、高附着力、高耐老化性能和高耐磨性能的生物基涂料，满足外用磁漆的使用要求。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种醇酸外用磁漆及其制备方法。本发明采用生物基高闪点醇酸树脂作为基体树脂，通过对颜填料的种类和粒径进行优化，并在体系中添加偶联剂异氰酸酯硅烷和甘油醚类硅烷，经研磨后，可以对颜填料进行改性，改善颜填料的填充改性效果，同时偶联剂中的异氰酸酯基、环氧基、羟基等活性基团，可以与醇酸树脂相互作用，改善颜填料与醇酸树脂的相容性，并赋予涂膜对无机基材优异的附着力。配合高闪点溶剂，可制备得到具有高闪点、高附着力、高耐老化性能和高耐磨性能的生物基涂料，满足外用磁漆的使用要求。所述醇酸外用磁漆环保、安全，可按照一般化学品进行储存及运输。

2、为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种醇酸外用磁漆，按重量份数包括以下原料：

3、

4、

5、所述颜填选自纳米钛白粉、纳米氧化锌和氧化铝中的至少两种。

6、在一项优选的实施方案中，所述偶联剂为质量比0.5-1:1的异氰酸酯类硅烷和甘油醚类硅烷。

7、在一项优选的实施方案中，所述异氰酸酯类硅烷选自异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷和/或3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷；所述甘油醚类硅烷为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

8、在一项优选的实施方案中，所述颜填为纳米钛白粉、纳米氧化锌和氧化铝的混合物，三者质量比为1:0.8-1.5:1-2。

9、在一项优选的实施方案中，所述氧化铝为质量比为1:1-1.5的纳米氧化铝和微米氧化铝。

10、在一项优选的实施方案中，所述纳米钛白粉的平均粒径150-400nm；所述纳米氧化锌的平均粒径10-100nm；所述纳米氧化铝的平均粒径为10-100nm，所述微米氧化铝的平均粒径为1-20μm。

11、纳米钛白粉、纳米氧化锌和氧化铝均为球形的白色填料，其中纳米钛白粉、纳米氧化锌还具有优异的抗老化性能，而不同粒径的球形填料复配，可以改善其填充效果。本发明采用纳米钛白粉、纳米氧化锌和不同粒径的氧化铝复合使用，可提高理论最大填充体积分数，在相同的填充量下降低填料的拥挤程度，改善填充复合体系的加工流动性和分散均匀性，改善颜填料的填充效果和均匀性，并保障形成完整的填充网络，从而提高涂膜的遮盖力、耐磨性、耐老化性能，并降低颜填料对于附着力的影响。

12、进一步的，本发明采用生物基高闪点醇酸树脂作为基体树脂，通过对颜填料的种类和粒径进行优化，并在体系中添加偶联剂异氰酸酯硅烷和甘油醚类硅烷，经研磨后，可以对颜填料进行改性，改善颜填料的填充改性效果，同时偶联剂中的异氰酸酯基、环氧基、羟基等活性基团，可以与醇酸树脂相互作用，改善颜填料与醇酸树脂的相容性，并赋予涂膜对无机基材优异的附着力，配合高闪点溶剂，可制备得到具有高闪点、高附着力、高耐老化性能和高耐磨性能的生物基涂料，满足外用磁漆的使用要求。所述醇酸外用磁漆环保、安全，可按照一般化学品进行储存及运输。

13、在一项优选的实施方案中，所述防流挂助剂为有机膨润土。

14、在一项优选的实施方案中，所述助剂包括分散剂、催干剂、防结皮剂、流平剂、消泡剂中的至少一种。

15、在一项优选的实施方案中，所述分散剂选自丙烯酸酯类分散剂和/或聚合磷酸酯类分散剂；所述催干剂选自金属氧化物和/或金属盐；所述防结皮剂选自酚类化合物、巯基化合物、肟类化合物中的至少一种；所述流平剂为聚醚改性聚硅氧烷；所述消泡剂为有机硅类消泡剂。

16、在一项优选的实施方案中，所述高闪点溶剂选自二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、乙二醇二醋酸酯、丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯中的至少一种。

17、第二方面，本发明提供了前述醇酸外用磁漆的制备方法，包括如下步骤：

18、s1：将55％-85％的生物基高闪点醇酸树脂、颜填料、偶联剂和15％-25％的高闪点溶剂、防流挂助剂混合均匀，得浆料；

19、s2：对步骤s1得到得浆料进行研磨，至细度达标；

20、s3：加入剩余的生物基高闪点醇酸树脂、剩余的高闪点溶剂和助剂，搅拌均匀，即得所述醇酸外用磁漆。

21、在一项优选的实施方案中，步骤s2中，控制细度≤15μm。

22、本发明的有益效果有：

23、1、本发明采用生物基高闪点醇酸树脂作为基体树脂，采用不同粒径分布的纳米钛白粉、纳米氧化锌、纳米氧化铝和微米氧化铝复配使用，并在体系中添加偶联剂异氰酸酯硅烷和甘油醚类硅烷，经研磨后，可以对颜填料进行改性，改善颜填料的填充改性效果，同时偶联剂中的异氰酸酯基、环氧基、羟基等活性基团，可以与醇酸树脂相互作用，改善颜填料与醇酸树脂的相容性，并赋予涂膜对无机基材优异的附着力，配合高闪点溶剂，可制备得到具有高闪点、高附着力、高耐老化性能和高耐磨性能的生物基涂料，满足外用磁漆的使用要求。

24、2、本发明的醇酸外用磁漆环保、安全，可按照一般化学品进行储存及运输。