專利名稱：一種含亞氨基丙烯酸樹脂及其制備方法與用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車涂料，具體地說是一種由含亞氨基丙烯酸樹脂及其制備方法，及用于汽車修補(bǔ)涂料中。
背景技術(shù)：
汽車工業(yè)與房地產(chǎn)業(yè)一直以來都是公認(rèn)的國民經(jīng)濟(jì)的兩大重要支柱產(chǎn)業(yè)。自改革開放以來汽車工業(yè)獲得了飛速的發(fā)展，我國汽車總產(chǎn)量已由1999年的170萬輛增加到2009年的1382萬余輛，轎車產(chǎn)量已由57萬輛飛速增加到750萬輛。其驚人的增長速度大大超過西方發(fā)達(dá)國家以及韓國等依賴于汽車工業(yè)起飛的發(fā)展中國家。汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，為汽車涂料提供了廣闊的發(fā)展空間，近年來我國不少大中型涂料骨干企業(yè)通過引進(jìn)技術(shù)、合資合作，已經(jīng)形成年產(chǎn)汽車涂料20余萬噸的生產(chǎn)能力，這和當(dāng)前汽車工業(yè)對其涂料的需求大體相當(dāng)。目前我國汽車業(yè)約需汽車涂料20余萬噸，其中汽車原廠漆(OEM) 16 17萬噸左右(電泳底漆5 7萬噸，中間涂料7 8萬噸，各類面漆4 5萬噸，PVC抗石擊涂料2 3萬噸，其它類型涂料2萬噸左右)，汽車修補(bǔ)漆大約10萬噸左右。顯然汽車涂料市場還有相當(dāng)大的市場空間。前兩年在金融風(fēng)暴席卷全球的時候，涂料行業(yè)自無法置身度外而全面吃緊，家私業(yè)、家電業(yè)、建筑業(yè)等均遭受到不同程度的沖擊。然而不少業(yè)內(nèi)人士都注意到了這樣一個奇怪的現(xiàn)象，即；唯獨汽車修補(bǔ)業(yè)一枝獨秀所受到的沖擊不大。究其主要原因不外乎汽車修補(bǔ)與新車產(chǎn)量是否增長或減少關(guān)系不大，而與汽車保有量關(guān)系密切。那么，汽車修補(bǔ)業(yè)在今天能夠獨善其身也就不足為奇了。相信在未來的10年中，隨著汽車擁有量的增加，汽車修補(bǔ)漆將成為中國涂料行業(yè)增長最快的涂料品種。雙組份PU涂料是低溫固化類的主要品種，自問世以來，一直占據(jù)著低溫固化類涂料的絕大部分市場。雙組份PU涂料無論是丙烯酸聚氨酯還是聚酯聚氨酯(含醇酸)均為含OH的主樹脂與含NCO的異氰酸酯固化劑復(fù)配而成。此類因其卓越的裝飾性、耐老化性、耐各類介質(zhì)性而受到市場的普遍歡迎。但是，此類系統(tǒng)由于其固化機(jī)理是基于OH與NCO的交聯(lián)反應(yīng)，其干燥速度受到一定制約，已經(jīng)越來越滿足不了當(dāng)今日益加快的生活節(jié)奏。人們對“超快干”也就有了越來越緊迫的需求。汽車修補(bǔ)涂料是典型采用丙烯酸聚氨酯的涂料系統(tǒng)。在汽車修補(bǔ)漆系統(tǒng)中的面漆一般有單組分(IK)和雙組分(2K)兩類，目前國內(nèi)大多數(shù)汽車修補(bǔ)涂料制造廠的2K系統(tǒng)幾乎都采用丙烯酸聚氨酯(PU)。在這個領(lǐng)域，人們對“超快干”的要求也最為迫切。一般情況下，在自己的愛車受創(chuàng)需要修補(bǔ)時，大多希望盡快完工，可以開走，誰都不愿意把車放在修配廠那里過夜。為此，美國都邦公司在汽車修補(bǔ)涂料領(lǐng)域以“超快干”的概念向市場率先推出7600、5600等超快干系列，其市場賣點是噴涂面漆低溫(60 70°C )烘烤20分鐘(或室溫下2小時)后即可拋光。受到國內(nèi)外市場的普遍關(guān)注和認(rèn)同。據(jù)了解；該公司的此種類型涂料就是采用了全新的交聯(lián)體系。以亞氨基取代羥基的丙烯酸樹脂，采用異氰酸酯類固化劑可以獲得極快的固化速度，獲得超快干的滿意效果。然而，加快交聯(lián)反應(yīng)速度的同時也極大地縮短了 PU復(fù)配后的可使用時間。使該體系基本失去實用價值
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)在技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種含亞氨基丙烯酸樹脂的車修補(bǔ)涂料，采用空間位阻效應(yīng)的原理，適當(dāng)降低亞氨基氮原子上氫的活性，成功解決了固化速度與使用期的矛盾，組建了一個性能優(yōu)異的超快干體系。本發(fā)明提供了常溫快干含亞氨基丙烯酸樹脂的制備方法，它包括了如下步驟:A、在氮氣的保護(hù)下，向反應(yīng)容器中，分別一次性加入1，4- 丁二醇及1，2-戊二醇和叔丁胺，力口入的1，4-丁二醇及1,2-戊二醇總量與叔丁胺的摩爾比為8:1 ;添加二月桂酸二丁基錫、環(huán)烷酸鋅作為催化劑，加入量為反應(yīng)物總質(zhì)量的0. 2%，然后將反應(yīng)容器密封，升溫至140°C，攪拌反應(yīng)3h，合成得到N，N’ -叔丁基羥丁基亞胺；
B、將甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸叔丙酯及甲基丙烯酸丁酯和合成得到的N，N’-叔丁基羥丁基亞胺以摩爾比例為5 1加入到裝有冷凝裝置的反應(yīng)容器中，再向反應(yīng)容器中加入反應(yīng)物總質(zhì)量0. 3%聚合抑制劑的7- 二氨基吩噻嗪和0. 3%堿土金屬醇鹽的十二鎢磷酸堿土金屬鹽，在63°C下攪拌3h進(jìn)行酯交換反應(yīng)，然后通過真空蒸餾提取甲基丙烯酸叔丁亞氨基乙酯(NEMA)、甲基丙烯酸叔丁亞氨基丙酯酯(NPMA)、甲基丙烯酸叔丁亞氨基丁酯(NPMA)單體；
C、將15重量份的二甲苯溶劑加入到裝有回流冷凝器、平衡式滴液漏斗、溫度計的三口瓶中，在N2氣保護(hù)下升溫至回流，并穩(wěn)定10 min;將取21重量份B步驟所得的甲基丙烯酸叔丁亞氨基乙酯(NEMA)、甲基丙烯酸叔丁亞氨基丙酯酯(NPMA)及甲基丙烯酸叔丁亞氨基丁酯(NBMA)單體，12重量份苯乙烯(St)、4重量份丙烯酸丁酯(BuAA)、5重量份甲基丙烯酸丁酯(BuMA)、7重量份的甲基丙烯酸甲酯(MMA)、0. 5重量份的過氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)85重量份的HDI三聚體(3390，德國拜耳公司產(chǎn)品)、10重量份的醋酸丁酯(BuAc )、2重量份的甲基異丁基酮(MIBK)混合均勻，加到滴液漏斗中。在回流狀態(tài)下滴入反應(yīng)釜內(nèi)，耗時約4 h左右；將15重量份的二甲苯溶劑和0. 5重量份的過氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)混合均勻，通過滴液漏斗在30min內(nèi)滴加到三口瓶中，繼續(xù)回流4h左右；在N2氣保護(hù)下降溫至80°C，出料得到含亞氨基丙烯酸樹脂。由上述方法制備所得的含亞氨基丙烯酸樹脂。由上述的含亞氨基丙烯酸樹脂制得的汽車修補(bǔ)涂料，配漆配比為
含亞氨基丙烯酸樹脂溶液4
HDI三聚體溶液 (NVM 45 % )I
稀釋劑I I. 5
樹脂溶液與固化劑混合均勻后再用稀釋劑二甲苯稀釋至13 14 :1。調(diào)配完成后，至少應(yīng)放置15分鐘。本發(fā)明的積極效果在于采用空間位阻效應(yīng)的原理，適當(dāng)降低亞氨基氮原子上氫的活性，成功解決了固化速度與使用期的矛盾，組建了一個性能優(yōu)異的超快干體系。
具體實施方式
性能和測試方法
含不同亞氨基單體的樹脂配方及其物性
權(quán)利要求
1.一種含亞氨基丙烯酸樹脂的制備方法，其特征在于有如下步驟 A、在氮氣的保護(hù)下，向反應(yīng)容器中，分別一次性加入1，4-丁二醇及1，2-戊二醇和叔丁胺，加入的1，4-丁二醇及1,2-戊二醇總量與叔丁胺的摩爾比為8:1 ;添加二月桂酸二丁基錫、環(huán)烷酸鋅作為催化劑，加入量為反應(yīng)物總質(zhì)量的0. 2%，然后將反應(yīng)容器密封，升溫至140°C，攪拌反應(yīng)3h，合成得到N，N’ -叔丁基羥丁基亞胺； B、將甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸叔丙酯及甲基丙烯酸丁酯和合成得到的N，N’-叔丁基羥丁基亞胺以摩爾比例為5 1加入到裝有冷凝裝置的反應(yīng)容器中，再向反應(yīng)容器中加入反應(yīng)物總質(zhì)量0. 3%聚合抑制劑的7- 二氨基吩噻嗪和0. 3%堿土金屬醇鹽的十二鎢磷酸堿土金屬鹽，在63°C下攪拌3h進(jìn)行酯交換反應(yīng)，然后通過真空蒸餾提取甲基丙烯酸叔丁亞氨基乙酯(NEMA)、甲基丙烯酸叔丁亞氨基丙酯酯(NPMA)、甲基丙烯酸叔丁亞氨基丁酯(NPMA)單體； C、將15重量份的二甲苯溶劑加入到裝有回流冷凝器、平衡式滴液漏斗、溫度計的三口瓶中，在N2氣保護(hù)下升溫至回流，并穩(wěn)定10 min;將取21重量份B步驟所得的甲基丙烯酸叔丁亞氨基乙酯(NEMA)、甲基丙烯酸叔丁亞氨基丙酯酯(NPMA)及甲基丙烯酸叔丁亞氨基丁酯(NBMA)單體，12重量份苯乙烯(St)、4重量份丙烯酸丁酯(BuAA)、5重量份甲基丙烯酸丁酯(BuMA)、7重量份的甲基丙烯酸甲酯(MMA)、0. 5重量份的過氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB )、10重量份的醋酸丁酯(BuAc)、2重量份的甲基異丁基酮(MIBK)混合均勻，加到滴液漏斗中； 在回流狀態(tài)下滴入反應(yīng)釜內(nèi)，耗時約4 h左右；將15重量份的二甲苯溶劑和0. 5重量份的過氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)混合均勻，通過滴液漏斗在30min內(nèi)滴加到三口瓶中，繼續(xù)回流4h左右；在N2氣保護(hù)下降溫至80°C，出料得到含亞氨基丙烯酸樹脂。
2.由權(quán)利要求I的方法制備所得的含亞氨基丙烯酸樹脂。
3.由權(quán)利要求I或2的含亞氨基丙烯酸樹脂制得的汽車修補(bǔ)涂料，其特征是配漆配比為 含亞氨基丙烯酸樹脂溶液4 HDI三聚體溶液 (NVM 45 % )I稀釋劑I I. 5 樹脂溶液與固化劑混合均勻后再用稀釋劑二甲苯稀釋至13 14 1 調(diào)配完成后，至少應(yīng)放置15分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含亞氨基丙烯酸樹脂及其制備方法與用途，具體地說是一種由含亞氨基丙烯酸樹脂及其制備方法，及用于汽車修補(bǔ)涂料中。它公開了含亞氨基丙烯酸樹脂制備含亞氨基丙烯酸酯單體及制備樹脂的方法；以及利用上述樹脂分散體制備汽車修補(bǔ)實色漆的方法。它采用空間位阻效應(yīng)的原理，適當(dāng)降低亞氨基氮原子上氫的活性，成功解決了固化速度與使用期的矛盾，組建了一個性能優(yōu)異的超快干體系。
文檔編號C08F212/08GK102627722SQ20121003608
公開日2012年8月8日 申請日期2012年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月17日
發(fā)明者葉慧明, 朱德勇, 李曄, 林安, 湯漢良, 汪盛藻, 郭偉杰 申請人:湯漢良