本發明涉及油漆技術領域,具體涉及一種醇酸油漆加水助劑及其制備方法。
背景技術:
隨著全球工業化進程的不斷加快,石化原料的消耗不斷增加,大氣排放物急劇增多,導致環境惡化,一般溶劑型涂料含有近50%的有機揮發物,這種涂料在我國大約年產100萬噸,全球的生產總量約千萬噸,有幾百萬噸有機揮發物,這些有機揮發物在涂料的使用過程中完全釋放到大氣中,許多揮發物是光活性物質,它們破壞臭氧層導致紫外線的輻射加強,惡化了人類的生存環境。因此,在西方發達國家,早在上個世紀就出臺了許多限制對環境有毒有害氣體排放的環保法規,我國在本世紀初也制定了控制室內涂料污染的法規,如:gb18581-2009和gb18582-2008等。這些相關法規,強烈改變和影響了涂料工業的發展方向。因此,水性化成為涂料行業的發展方向之一。
至今減少溶劑排放或者無溶劑排放已經是整個涂料行業發展的趨勢,但是完全無溶劑樹脂的固化的高能耗或者高價格,水性樹脂的應用還不夠成熟的條件下,大部分還是要依賴油性涂料,怎樣減少油性涂料中溶劑的添加量或干脆直接采用水來替代部分溶劑也有了一定的應用前提。
技術實現要素:
為了克服現有技術中存在的缺點和不足,本發明的目的在于提供一種醇酸油漆加水助劑,該醇酸油漆加水助劑可以直接用水替代10-30%的溶劑添加到油漆中,大大的減少了voc的排放,且降低了成本。
本發明的另一目的在于提供一種醇酸油漆加水助劑的制備方法,該制備方法步驟簡單,操作控制方便,質量穩定,生產效率高,生產成本低,可達規模工業化生產。
本發明的目的通過下述技術方案實現:一種醇酸油漆加水助劑,由以下重量份的原料組成:
一元醇50-100份
環氧乙烷10-500份
催化劑0.005-0.1份。
優選的,由以下重量份的原料組成:
一元醇50-80份
環氧乙烷50-500份
催化劑0.01-0.1份。
優選的,所述一元醇為異丙醇、正丁醇、辛醇、月桂醇、十六醇、硬脂醇、十六十八醇、棕櫚醇、乙二醇單丁醚、聚丙二醇單甲醚、月桂酸山梨醇酐單脂、油醇、硬脂酸山梨醇酐單脂、油酸山梨醇酐單脂、辛基酚和烷基酚中的至少一種。更為優選的,所述一元醇是由辛醇、聚乙二醇單甲醚以質量比3-5:1組成的混合物。本發明通過采用上述一元醇,制得的醇酸油漆加水助劑可以直接用水替代10-30%的溶劑添加到油漆中,大大的減少了voc的排放,且降低了成本。
優選的,所述聚丙二醇單甲醚的結構式為ch3-o-【ch2-ch2(ch3)o】n-h,其中,n為1-100的自然數。本發明通過采用上述聚丙二醇單甲醚,制得的醇酸油漆加水助劑可以直接用水替代10-30%的溶劑添加到油漆中,大大的減少了voc的排放,且降低了成本。更為優選的,所述n為1-60的自然數。
優選的,所述催化劑為氫氧化鈉、三氟化硼、甲醇鈉、乙酰丙酮鐵-三異丁基鋁和5,10,15,20-四苯基卟啉鋁中的至少一種。本發明通過采用上述催化劑,其催化效果好,可以加快一元醇和環氧乙烷的聚合反應。
一種醇酸油漆加水助劑的制備方法,包括如下步驟:
(1)將一元醇和催化劑混合均勻,升溫,進行真空脫水;
(2)加入環氧乙烷,升溫至反應完全,降溫至75-85℃出料,制得醇酸油漆加水助劑。
優選的,所述步驟(1)中,真空脫水的溫度為100-130℃,真空脫水的時間為0.5-1.0h。
優選的,所述步驟(2)中,反應溫度為120-180℃,反應時間為5-20h。
本發明的有益效果在于:本發明的醇酸油漆加水助劑應用簡單,可以直接用水替代10-30%的溶劑添加到油漆中,大大的減少了voc的排放,且降低了成本。
本發明的制備方法步驟簡單,操作控制方便,質量穩定,生產效率高,生產成本低,可達規模工業化生產。
具體實施方式
為了便于本領域技術人員的理解,下面結合實施例對本發明作進一步的說明,實施方式提及的內容并非對本發明的限定。
實施例1
一種醇酸油漆加水助劑,由以下重量份的原料組成:
一元醇50份
環氧乙烷10份
催化劑0.005份。
所述一元醇為異丙醇、正丁醇、辛醇、月桂醇、十六醇、硬脂醇、十六十八醇、棕櫚醇或乙二醇單丁醚。
所述催化劑為氫氧化鈉。
一種醇酸油漆加水助劑的制備方法,包括如下步驟:
(1)將一元醇和催化劑混合均勻,升溫,進行真空脫水;
(2)加入環氧乙烷,升溫至反應完全,降溫至75℃出料,制得醇酸油漆加水助劑。
所述步驟(1)中,真空脫水的溫度為100℃,真空脫水的時間為0.5-1.0h。
所述步驟(2)中,反應溫度為120℃,反應時間為20h。
實施例2
一種醇酸油漆加水助劑,由以下重量份的原料組成:
一元醇50份
環氧乙烷50份
催化劑0.01份。
所述一元醇是由辛醇、聚乙二醇單甲醚以質量比3:1組成的混合物。
所述聚丙二醇單甲醚的結構式為ch3-o-【ch2-ch2(ch3)o】n-h,其中,n為1。
所述催化劑為三氟化硼。
一種醇酸油漆加水助劑的制備方法,包括如下步驟:
(1)將一元醇和催化劑混合均勻,升溫,進行真空脫水;
(2)加入環氧乙烷,升溫至反應完全,降溫至78℃出料,制得醇酸油漆加水助劑。
所述步驟(1)中,真空脫水的溫度為105℃,真空脫水的時間為0.6h。
所述步驟(2)中,反應溫度為140℃,反應時間為15h。
實施例3
一種醇酸油漆加水助劑,由以下重量份的原料組成:
一元醇75份
環氧乙烷250份
催化劑0.05份。
所述一元醇是由辛醇、聚乙二醇單甲醚以質量比4:1組成的混合物。
所述聚丙二醇單甲醚的結構式為ch3-o-【ch2-ch2(ch3)o】n-h,其中,n為50。
所述催化劑甲醇鈉。
一種醇酸油漆加水助劑的制備方法,包括如下步驟:
(1)將一元醇和催化劑混合均勻,升溫,進行真空脫水;
(2)加入環氧乙烷,升溫至反應完全,降溫至80℃出料,制得醇酸油漆加水助劑。
所述步驟(1)中,真空脫水的溫度為115℃,真空脫水的時間為0.8h。
所述步驟(2)中,反應溫度為150℃,反應時間為12h。
實施例4
一種醇酸油漆加水助劑,由以下重量份的原料組成:
一元醇80份
環氧乙烷500份
催化劑0.1份。
所述一元醇是由辛醇、聚乙二醇單甲醚以質量比5:1組成的混合物。
所述聚丙二醇單甲醚的結構式為ch3-o-【ch2-ch2(ch3)o】n-h,其中,n為100。
所述催化劑為乙酰丙酮鐵-三異丁基鋁。
一種醇酸油漆加水助劑的制備方法,包括如下步驟:
(1)將一元醇和催化劑混合均勻,升溫,進行真空脫水;
(2)加入環氧乙烷,升溫至反應完全,降溫至82℃出料,制得醇酸油漆加水助劑。
所述步驟(1)中,真空脫水的溫度為125℃,真空脫水的時間為0.9h。
所述步驟(2)中,反應溫度為160℃,反應時間為8h。
實施例5
一種醇酸油漆加水助劑,由以下重量份的原料組成:
一元醇100份
環氧乙烷500份
催化劑0.1份。
所述一元醇為月桂酸山梨醇酐單脂、油醇、硬脂酸山梨醇酐單脂、油酸山梨醇酐單脂、辛基酚或烷基酚。
所述催化劑為5,10,15,20-四苯基卟啉鋁。
一種醇酸油漆加水助劑的制備方法,包括如下步驟:
(1)將一元醇和催化劑混合均勻,升溫,進行真空脫水;
(2)加入環氧乙烷,升溫至反應完全,降溫至85℃出料,制得醇酸油漆加水助劑。
所述步驟(1)中,真空脫水的溫度為130℃,真空脫水的時間為1.0h。
所述步驟(2)中,反應溫度為180℃,反應時間為5h。
上述實施例為本發明較佳的實現方案,除此之外,本發明還可以其它方式實現,在不脫離本發明構思的前提下任何顯而易見的替換均在本發明的保護范圍之內。