本發明屬于化工合成領域,具體地說,涉及一種抗開裂添加劑、抗開裂添加劑制備方法及不飽和聚酯涂料。
背景技術:
:傳統不飽和聚酯樹脂在交聯固化過程中,由于氧氣的存在,會形成過多的低活性自由基,從而影響聚合物分子鏈的增長,使涂膜表面發黏。現有技術中,為了改善漆膜在空氣中的干燥性,通常會引入雙環戊二烯結構加以解決,但是雙環戊二烯結構的引入會同時增大樹脂脆性,導致這些傳統雙環戊二烯改性的不飽和聚酯有一共同缺點,在制備不飽和聚酯涂料時,有不同程度的開裂風險,特別在冬季氣溫較低或漆膜較厚時尤其突出。因此,發明一種能夠解決上述問題的抗開裂添加劑成為目前亟待解決的問題。技術實現要素:針對現有技術中上述的不足,本發明的第一目的在于提供一種抗開裂添加劑,該添加劑能夠有效改善漆膜的開裂性能,具有很大的市場應用潛力。本發明第二目的在于提供一種抗開裂添加劑的制備方法,該制備方法簡單易行,可操作性強。本發明第三目的在于提供一種不飽和聚酯涂料,該涂料具有優異的抗開裂性能。為了達到上述目的,本發明采用的優選的解決方案是:一種抗開裂添加劑,添加劑的原料按重量份數計,包括不飽和二元酸5.4-30份,二元醇0.6-10份,聚醚二醇40-55份,抗氧化劑0.1-0.2份以及溶劑18.7-20.4份。進一步地,在本發明較佳的實施例中,按重量份數計,不飽和二元酸為20-30份,二元醇為2-10份,聚醚二醇為50-55份,抗氧化劑為0.15-0.2份以及溶劑為19-20.4份。進一步地,在本發明較佳的實施例中,不飽和二元酸包括順丁烯二酸酐、順丁烯二酸、反丁烯二酸、衣康酸以及不飽和二元羧酸中的至少一種。進一步地,在本發明較佳的實施例中,二元醇包括新戊二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2甲基-1,3-丙二醇、一縮二乙二醇、一縮二丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇以及1,4-丁二醇中的至少一種。進一步地,在本發明較佳的實施例中,聚醚二醇包括聚氧化乙烯二醇,聚氧化丙烯二醇,聚氧化乙烯-氧化丙烯共聚二醇,以及聚四氫呋喃醚二醇中的至少一種。進一步地,在本發明較佳的實施例中,聚氧化乙烯二醇的分子量為400-8000,聚氧化丙烯二醇的分子量為400-8000,聚氧化乙烯-氧化丙烯共聚二醇的分子量為400-8000,聚四氫呋喃醚二醇的分子量為250-3000。進一步地,在本發明較佳的實施例中,抗氧化包括次磷酸和亞磷酸三苯酯中的至少一種。進一步地,在本發明較佳的實施例中,溶劑包括丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丙醚以及丙二醇單丁醚中的至少一種。一種上述抗開裂添加劑的制備方法,包括以下步驟:將不飽和二元酸、二元醇、聚醚二醇、以及抗氧化混合,通入惰性氣體,升溫到200-210℃進行脫水縮合反應,當反應程度達到95%時停止反應,降溫到100℃,加入溶劑。一種不飽和聚酯涂料,包括質量分數為1%-5%的上述抗開裂添加劑。本發明提供的一種抗開裂添加劑、抗開裂添加劑制備方法及不飽和聚酯涂料的有益效果是:(1)將本發明提供的抗開裂添加劑的原料不飽和二元酸、二元醇、聚醚二醇、以及抗氧化劑,經升溫脫水縮合反應,能夠得到含大量柔性聚醚鏈段(—r—o—r—)的不飽和線性聚酯;(2)在涂料成膜的過程中,本發明提供的抗開裂添加劑的柔性線型不飽和聚酯中所含有的不飽和雙鍵參與不飽和聚酯樹脂和苯乙烯的自由基鏈增長反應,將柔性鏈段引入漆膜,起到柔性橋接作用,從而改善漆膜的脆性,能夠達到防止開裂的效果;(3)本發明提供的抗開裂添加劑的各原料的配比范圍是經過發明人創造性試驗得到,在該配比范圍內,制備得到的抗開裂添加劑能夠更好地提高涂料的抗開裂性能;(5)本發明提供的抗開裂添加劑的制備方法中,發明人經創造性試驗得到,在200-210℃時進行脫水縮合反應,且在反應達到95%時停止反應,再降溫到100℃時能夠制備得到抗開裂性能最佳的抗開裂添加劑;(6)本發明提供的一種不飽和聚酯涂料,由于添加有本發明提供的抗開裂添加劑而具有良好的抗開裂效果;(7)本發明提供的一種不飽和聚酯涂料,添加有質量分數為1%-5%的本發明提供的抗開裂添加劑,在該添加量范圍內,不飽和聚酯涂料的抗開裂效果更好。具體實施方式為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。實施例中未注明具體條件者,按照常規條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者,均為可以通過市售購買獲得的常規產品。實施例1一種抗開裂添加劑,按重量份數計,其原料包括:順丁烯二酸酐5.4份,1,4-丁二醇0.6份,分子量為400的聚氧化乙烯二醇40份,次磷酸0.1份,丙二醇單丁醚18.7。一種抗開裂添加劑的制備方法,包括以下步驟:將順丁烯二酸酐5.4份,1,4-丁二醇0.6份,分子量為400的聚氧化乙烯二醇40份,次磷酸0.1份加入反應釜中,通入氮氣,升溫到200-210℃脫水縮合,當反應程度達到95%以后停止反應,降溫到100℃,加入丙二醇單丁醚18.7份稀釋得到抗開裂添加劑。實施例2一種抗開裂添加劑,按重量份數計,其原料包括順丁烯二酸18.3份,反丁烯二酸3.7份,1,2-丙二醇0.7份,一縮二乙二醇0.7份,一縮二丙二醇2.1份,分子量為1000的聚氧化乙烯-氧化丙烯共聚二醇8份,分子量為2000的聚氧化丙烯二醇30份,分子量為4000的聚氧化丙烯二醇25份,亞磷酸三苯酯0.18份,丙二醇單甲醚10.4份,丙二醇甲醚乙酸酯4份,丙二醇單乙醚5份。一種抗開裂添加劑的制備方法,包括以下步驟:將順丁烯二酸18.3份,反丁烯二酸3.7份,1,2-丙二醇0.7份,一縮二乙二醇0.7份,一縮二丙二醇2.1份,分子量為1000的聚氧化乙烯-氧化丙烯共聚二醇8份,分子量為2000的聚氧化丙烯二醇30份,分子量為4000的聚氧化丙烯二醇25份,亞磷酸三苯酯0.18份加入反應釜中,通入氮氣,升溫到200-210℃脫水縮合,當反應程度達到95%以后停止反應,降溫到100℃,加入丙二醇單甲醚10.4份,丙二醇甲醚乙酸酯4份,丙二醇單乙醚5份稀釋得到抗開裂添加劑。實施例3一種抗開裂添加劑,按重量份數計,其原料包括:順丁烯二酸酐20份,衣康酸10份,1,3-丙二醇2份,2-甲基-1,3丙二醇3份,2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇5份,分子量為1000的聚四氫呋喃醚二醇55份,次磷酸0.1份,亞磷酸三苯酯0.1份,丙二醇單丙醚10份,丙二醇甲醚乙酸酯10.4份。一種抗開裂添加劑的制備方法,包括以下步驟:將順丁烯二酸酐20份,衣康酸10份,1,3-丙二醇2份,2-甲基-1,3丙二醇3份,2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇5份,分子量為1000的聚四氫呋喃醚二醇55份,次磷酸0.1份,亞磷酸三苯酯0.1份加入反應釜中,通入氮氣,升溫到200-210℃脫水縮合,當反應程度達到95%以后停止反應,降溫到100℃,再加入丙二醇單丙醚10份,丙二醇甲醚乙酸酯10.4份稀釋得到抗開裂添加劑。實施例4一種抗開裂添加劑,按重量份數計,其原料包括:順丁烯二酸酐20份,1,4-丁二醇2份,分子量為400的聚氧化乙烯二醇50份,次磷酸0.15份,丙二醇單丁醚19。一種抗開裂添加劑的制備方法,包括以下步驟:將順丁烯二酸酐20份,1,4-丁二醇2份,分子量為400的聚氧化乙烯二醇50份,次磷酸0.15份加入反應釜中,通入氮氣,升溫到200-210℃脫水縮合,當反應程度達到95%以后停止反應,降溫到100℃,加入丙二醇單丁醚19份稀釋得到抗開裂添加劑。對比例1一種抗開裂添加劑,按重量份數計,其原料包括:順丁烯二酸酐50份,1,4-丁二醇30份,分子量為400的聚氧化乙烯二醇20份,次磷酸0.5份,丙二醇單丁醚16。一種抗開裂添加劑的制備方法,包括以下步驟:將順丁烯二酸酐30份,1,4-丁二醇20份,分子量為400的聚氧化乙烯二醇20份,次磷酸0.5份加入反應釜中,通入氮氣,升溫到200-210℃脫水縮合,當反應程度達到95%以后停止反應,降溫到100℃,加入丙二醇單丁醚16份稀釋得到抗開裂添加劑。對比例2一種抗開裂添加劑,按重量份數計,其原料包括:順丁烯二酸酐20份,1,4-丁二醇2份,分子量為400的聚氧化乙烯二醇50份,次磷酸0.15份,丙二醇單丁醚19。一種抗開裂添加劑的制備方法,包括以下步驟:將順丁烯二酸酐20份,1,4-丁二醇2份,分子量為400的聚氧化乙烯二醇50份,次磷酸0.15份加入反應釜中,通入氮氣,升溫到230℃脫水縮合,當反應程度達到90%以后停止反應,降溫到60℃,加入丙二醇單丁醚19份稀釋得到抗開裂添加劑。實驗例1將實施例1-4提供的抗開裂添加劑,對比例1-2中提供的抗開裂添加劑,實施例4提供的抗開裂添加劑,實施例4提供的抗開裂添加劑,市售的抗開裂添加劑,分別設置為實驗組1-9。不飽和聚酯涂料的原料各組分見表1:表1實驗組1-9提供的不飽和聚酯涂料的原料參數表制漆工藝:將實驗組1-9中的各原料組分按表1配比,分別加入高速分散機1500rpm分散30分鐘,制備得到不飽和聚酯涂料。實驗例2(1)將實驗組1-9制備得到的不飽和聚酯涂料按以下施工配比制備得到實驗組1-9的漆液:不飽和聚酯涂料200g;稀料60g(乙酸甲酯:甲苯=70%:30%);異辛酸鈷3g(6%金屬鈷含量);過氧化甲乙酮3.2g(10%活性氧含量)。(2)在20cm×30cm中密度纖維板,噴涂一遍雙組份醇酸聚氨酯封閉底漆,放置30分鐘,再在板上縱向開兩道凹槽,每道凹槽深度0.5cm,長度20cm。用美工膠帶在樣板四周固定出高度1cm的圍邊,防止不飽和聚酯涂料溢出;將配制好的實驗組1-9的漆液全部分別噴涂于樣板上,厚涂。噴涂后自然晾干24h后,開始測試冷熱循環的開裂性。(3)一次冷熱循環:溫度60℃保持11小時;溫度-25℃保持11小時。測試結果如表2所示:表2典型添加量下的防開裂性對比測試結果樣板號循環次數開裂程度實驗組12極輕微開裂實驗組22無開裂實驗組32極輕微開裂實驗組42無開裂實驗組52輕微開裂實驗組62輕微開裂實驗組72輕微開裂實驗組82開輕微裂實驗組92開裂由表2可知,在2次循環之后,實驗組1-9的開裂程度要比實驗組9的開裂程度低,該結果表明,根據本發明提供的組分配方制備得到的抗開裂添加劑,作為不飽和聚酯涂料的組分,制備得到的漆液的抗開裂效果要優于市售的抗開裂劑作為不飽和聚酯涂料的組分,制備得到的漆液的抗開裂效果,這得益于本發明提供的抗開裂添加劑的原料不飽和二元酸、二元醇、聚醚二醇、以及抗氧化劑,經升溫脫水縮合反應,能夠得到含大量柔性聚醚鏈段(—r—o—r—)的不飽和線性聚酯,在涂料成膜的過程中,本發明提供的抗開裂添加劑的柔性線型不飽和聚酯中所含有的不飽和雙鍵參與不飽和聚酯樹脂和苯乙烯的自由基鏈增長反應,將柔性鏈段引入漆膜,起到柔性橋接作用,從而改善漆膜的脆性,能夠達到防止開裂的效果。實驗組1-4的抗開裂程度要優于實驗組5,該結果表明,本發明提供的抗開裂添加劑的各原料的配比范圍是經過發明人創造性試驗得到,在該配比范圍內,制備得到的抗開裂添加劑能夠更好地提高涂料的抗開裂性能。實驗組2和實驗組4的抗開裂程度要優于實驗組1和試驗組2,該結果表明,本發明提供的抗開裂添加劑的各原料的配比范圍為:不飽和二元酸為20-30份,二元醇為2-10份,聚醚二醇為50-55份,抗氧化劑為0.15-0.2份以及溶劑為19-20.4份,時的能夠取得最佳的抗開裂效果。實驗組4的抗開裂效果要優于實驗組6,該結果表明,發明人經創造性試驗得到,在200-210℃時進行脫水縮合反應,且在反應達到95%時停止反應,再降溫到100℃時能夠制備得到抗開裂性能最佳的抗開裂添加劑。實驗組4的抗開裂效果要優于實驗組7和8,該結果表明,添加有質量分數為1%-5%的本發明提供的抗開裂添加劑,在該添加量范圍內,不飽和聚酯涂料的抗開裂效果最佳。綜上所述,采用本發明實施例提供的配方和組分的配比范圍內制備得到的抗開裂添加劑,添加進不飽和聚酯涂料,能夠解決傳統雙環戊二烯改性不飽和聚酯樹脂在應用中易開裂的問題;本發明提供的抗開裂添加劑的制備方法,步驟簡單,可操作性強;本發明提供的不飽和聚酯涂料,由于采用了本發明實施例提供的抗開裂添加劑,具有優異的抗開裂性。以上所描述的實施例是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。本發明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍,而是僅僅表示本發明的選定實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。當前第1頁12