[发明专利]含改性桐油的涂料组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及含改性桐油的水性涂料组合物及其制备方法，以及它作为铁路货车涂料的用途。

背景技术

现有技术中有大量的文献公开了采用桐油或桐油衍生物的涂料组合物。例如桐油改性不饱和聚酯树脂，桐油改性酚醛环氧树脂，桐油改性防水涂料，丙烯酸聚氨酯改性桐油酰亚胺加合物，桐油改性的绝缘漆，桐油基聚氨酯树脂，含有马来酸酐改性桐油的涂料组合物。

中国专利公开CN103614059A公开了一种水性桐油/丙烯酸树脂绝缘漆的制备方法，首先将100质量份桐油和30质量份顺丁烯二酸酐在氮气保护下于130－150℃反应1-1.5小时得到聚酯液；然后向所述聚酯液中加入有机溶剂，在氮气保护下升温至80℃，滴加丙烯酸树脂混合单体和引发剂，滴完后于80℃继续反应2小时，得到聚酯树脂液；随后向所述聚酯树脂液中加入有机溶剂，再用有机胺调节pH至8.0-8.5，得到丙烯酸改性桐油树脂液；最后向所述丙烯酸改性桐油树脂液中加入经封闭剂封闭的TDI，于室温下搅拌30分钟得到固含量为75-80wt％的水性桐油/丙烯酸树脂绝缘漆。

中国专利公开CN101724335A公开了一种桐油改性水性绝缘漆的制备方法，以桐油为原料，包括酯化反应、加成反应、中和反应和物理混合，其特征在于：所述的酯化反应是100重量份多元醇和20-40重量份多元酸及10-20重量份顺丁烯二酸酐在氮气保护下于160-200℃下反应1－2小时得到酯化液；所述的加成反应是向酯化液中加入25－35重量份桐油和50－60重量份邻苯二甲酸酐在氮气保护下于190～210℃下反应2-6小时得到加成酯化液，所述的中和反应是向加成酯化液中加入15-25wt％的有机溶剂，然后用有机胺中和至pH值7.0-8.5，得到桐油改性聚酯树脂液；所述的物理混合是向桐油改性聚酯树脂液中加入10－30wt％醚化氨基树脂和0.1-0.3wt％过氧化物于室温下搅拌混合0.5-1小时。

中国专利公开CN101845367A公开了羟基化桐油及其酯基胺解制备方法，属有机化学合成技术领域。该方法在一定条件下，利用桐油中的酯基与二乙醇胺通过胺解反应，在保留共轭双键前提下，使桐油羟基化，主要生成含端羟基同时含三个共轭双键的化合物。

中国专利公开CN103030777A公开了桐油基聚氨酯树脂及其制备方法，制备方法步骤为：(1)桐油甲酯化；(2)桐酸甲酯酸酐化；(3)桐油基多元醇制备：将桐马酸酐和多元醇，在酸性催化剂的催化下反应，得桐油基多元醇；(4)桐油基聚氨酯树脂的制备：将第二类有机溶剂、桐油基多元醇、通用型多元醇、多异氰酸酯和催化剂反应，获得可应用于油漆的桐油基聚氨酯树脂。

CN103614059A公开了水性桐油/丙烯酸树脂绝缘漆，其中100质量份桐油和30质量份顺丁烯二酸酐在氮气保护下于130-150℃进行加成反应1-1.5小时得到聚酯液。

然而，改性桐油与涂料中其它主要树脂组分如聚丙烯酸酯或聚酯等之间的相容性较差，并且它在水介质中的分散性或溶解度较低，因此，含有改性桐油的水性涂料组合物的一个普遍的缺点是贮存稳定性较差，在贮存过程中容易发生絮凝、沉淀，影响到涂料的应用，导致固化涂层的粘结强度不够高，影响到涂层的强度性质。

发明内容

本发明的目的在于提供一种贮存稳定的、粘结强度高的含改性桐油的水性涂料组合物及其制备方法和用途。

根据本发明的第一个实施方案，提供：

1、改性桐油-丙烯酸酯共聚物乳液，该乳液是由改性桐油、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和/或丙烯酸甲酯、二乙二醇双丙烯酸酯、苯乙烯和交联单体作为单体组分，在0.2-2.5wt％(优选0.4-2.2wt％、更优选0.6-1.6wt％，基于全部单体和交联剂的总重量)的不含磺酸盐基团的消泡、润湿型表面活性剂和0.2-1.0wt％(优选0.3-0.8wt％，更优选0.35-0.7wt％，基于全部单体和交联剂的总重量)的分子量在100-500(优选110-400、更优选115-300)范围的烯属不饱和的表面活性剂(I)的存在下以及在1.5-7wt％(优选2-6wt％、更优选2.5-5.5wt％，基于全部单体和交联剂的总重量)的重均分子量在3500-15000之间的水性丙烯酸树脂(也称作水性固体丙烯酸树脂)和0wt％或0.5-1.5wt％(基于全部单体和交联剂的总重量)的任选的含磺酸盐基团的阴离子表面活性剂的存在下通过添加引发剂进行自由基乳液聚合反应，然后添加二酰肼类或多酰肼类交联剂而最终制备的，其中所获得的改性桐油-丙烯酸酯共聚物具有45～70℃(优选50-65℃)的玻璃化转变温度，