[发明专利]一种活性涂料成膜助剂及其制备方法、使用方法

说明书

技术领域

本发明精细化工技术领域，特别是一种活性涂料成膜助剂及其制备方法、使用方法。

背景技术

随着国际上的环保法规日益增加，环保型的涂料，如水性乳胶漆等，已经被大量生产和应用，来避免VOC的排放，但是要得到性能良好的水性漆往往需要加入较多的成膜助剂。成膜助剂通常为具有较高沸点的化合物，常用的有醇酯十二（2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯）、苯甲醇、丙二醇苯醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇单丁醚、醇酯十六等。虽然一些规定认为沸点高于250 ^oC的物质可不归入VOC范畴，但是成膜助剂若不与成膜物质反生强的化学、物理键连接，存在于漆膜中的成膜最终会逐渐逸出并挥发掉。部分含有可交联的物质如松节水等，其沸点过低，其会较早地被挥发出来，是VOC的范畴。一方面，如当前用量最大的醇酯十二，其具有十分优良的助成膜性能，这来源于其结构，都限制了其的应用。

发明内容

本发明为克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种活性结构的涂料用成膜助剂，可通过简单的酯化合成反应可以制备。与常用的非活性成膜助剂相比，配方中需加入适量引发剂，其在真正做到降低VOC释放。

本发明可以通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种活性涂料成膜助剂，其结构为2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单甲基丙烯酸酯，2，2，4-三甲基-1和/或3-戊二醇异丁酸甲基丙烯酸二酯,其结构式为：

ⅠⅡⅢⅣ。

在涂料中添加上述活性涂料成膜助剂，含有不饱和双键，双键能在涂料成膜后一段时间内与涂膜发生共价键交联，减小或消除成膜助剂的释放

一种上述活性涂料成膜助剂的制备方法，以2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇或2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯与甲基丙烯酸的酯化反应所得，醇酯比为1：0.8-1.2；催化剂为酸性催化剂，用量为0.5-5%；阻聚剂用量为0.2-4%，反应温度为70-120 ^oC，利用分水器除去生成的水，反应时间为60-360 min。

进一步地，所述酸性催化剂选自浓硫酸、对甲基苯磺酸、甲基磺酸和/或强酸性阳离子交换树脂中的一种或两种以上的组合物。

进一步地，所述阻聚剂选自对苯二酚、对羟基苯甲醚、对甲氧基苯酚和/或吩噻嗪中的一种或两种以上的。

一种上述活性涂料成膜助剂的使用方法，在涂料配方中加入量>6wt%，配方中含有光引发剂。

进一步地，所述涂料为带有不饱和双键的水性漆。

进一步地，所述涂料为含有不含活性不饱和双键的乳胶漆，所述活性助剂用量大于10wt%。

本发明活性涂料成膜助剂具有如下有益的技术效果：本发明中的化合物结构与常用的醇酯十二、醇酯十六具有相似的分子结构，故能涂料用膜时起到助成膜作用，在成膜后，在外界作用下（如引发剂、紫外光），可以产生自由基，进行交联，形成一定的IPN结构，可优化涂膜性能；另一方面，由于目前对醇酯十二、醇酯十六的化合物在应用和性能研究上已经十分成熟，加之其结构与成熟的醇酯十二相似，利于涂料的研究人员接受，并改造现有涂配方，故十分利于本发明的产品快速推广与应用，使涂料真正降低VOC。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例及对本发明产品作进一步详细的说明。

实施例1

本发明公开了一种活性涂料成膜助剂，其结构为2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单甲基丙烯酸酯：

ⅠⅡ。

一种上述活性涂料成膜助剂的制备方法，以2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇与甲基丙烯酸的酯化反应所得，醇酯比为1：0.8-1.2；催化剂为酸性催化剂，用量为0.5-5%；阻聚剂用量为0.2-4%，反应温度为70-120 ^oC，利用分水器除去生成的水，反应时间为60-360 min。

在本实施例中，所述酸性催化剂为浓硫。所述阻聚剂为对苯二酚、对羟基苯甲醚。

实施例2

本发明公开了一种活性涂料成膜助剂，其结构为2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇异丁酸甲基丙烯酸二酯,其结构式为：

Ⅲ Ⅳ。