一种耐油性环氧改性丙烯酸涂料的制作方法

1.本发明属于丙烯酸涂料技术领域，具体涉及一种耐油性环氧改性丙烯酸涂料。

背景技术：

2.丙烯酸涂料是经先进工艺制备而成的单组分自干性耐候防腐涂料，底漆为a型，中涂漆为b型，面漆为c型，清漆为d型，铝粉漆为e型，油浸式变压器长期在户外工作，由于受温度、湿度、太阳光(紫外线)等自然环境影响，变压器外壳容易腐蚀，焊缝处产生间隙，造成变压器油外溢，需要在变压器外壳内部涂刷一层涂料，有效解决变压器外溢难题；因此，提供一种漆膜丰满、附着力强、耐油性能好、适应性强、防腐和机械性能好的一种耐油性环氧改性丙烯酸涂料是非常有必要的。

技术实现要素：

3.本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种漆膜丰满、附着力强、耐油性能好、适应性强、防腐和机械性能好的一种耐油性环氧改性丙烯酸涂料。
4.本发明的目的是这样实现的：一种耐油性环氧改性丙烯酸涂料，它是由各组分按照以下重量配比制成：甲基丙烯酸甲酯10-30份、甲基丙烯酸丁酯20-30份、丙烯酸70-85份、egda 2-6份、bpo 5-6份、e-51环氧树脂20-30份、紫外线吸收剂5-8份、碳酸氢钠5-10份；
5.所述的一种耐油性环氧改性丙烯酸涂料由如下方法制备得到：
6.1)：将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸、egda、bpo、紫外线吸收剂和碳酸氢钠按比例混合均匀；
7.2)：在装有回流冷凝管、搅拌器、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中，加入e-51环氧树脂和egda，加热搅拌至溶解；
8.3)：加入1/3混合均匀的单体，升温至回流温度；
9.4)：当单体有少量聚合时，倒入剩余单体；
10.5)：滴加完成后，110℃继续保温3h；
11.6)：待完全聚合后，降温出料。
12.所述的耐油性环氧改性丙烯酸涂料的制备方法采用接枝聚合方法。
13.所述的e-51环氧树脂可替换为828环氧树脂或1001环氧树脂；e-51环氧树脂具有良好粘接、耐腐蚀、绝缘、高强度等性能的热固性高分子合成材料；在实际使用过程中可根据需要将e-51环氧树脂可替换为828环氧树脂或1001环氧树脂，828环氧树脂黏度低、相对分子质量较小。环氧值大、交联密度大，虽然制成的涂料具有良好的耐腐蚀性和施工性，但是涂膜的柔韧性较差、硬度较高；1001环氧树脂黏度较高、相对分子质量中等、环氧值适中，虽然制成的涂膜交联密度不如828环氧树脂，但是它能平衡涂膜的耐腐蚀性和机械性能。
14.所述的步骤5)中滴加单体过程中分两阶段采用不同温度聚合，前期滴加单体阶段，保持温度在101-108℃，使反应体系稳定；待滴加完单体后，将反应体系升温至109-112℃进行保温，加快反应速率，缩短聚合完全的时间。
15.所述的edga可替换为潜固化剂三乙烯四胺。
16.所述的紫外线吸收剂采用384-2、123中的一种或两种合理配比的混合物。
17.所述的e-51环氧树脂的用量为10％时，涂料的各项性能最佳，存储稳定性好。
18.所述的edga用量为e-51环氧树脂量的20％时，涂料的各项性能指标最佳。
19.本发明还提供了上述一种耐油性环氧改性丙烯酸涂料作为油浸式变压器外壳内壁涂料的应用。
20.本发明的有益效果：本发明为耐油性环氧改性丙烯酸涂料，在使用中，制备方法为：将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸、egda、bpo、紫外线吸收剂和碳酸氢钠按比例混合均匀；在装有回流冷凝管、搅拌器、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中，加入e-51环氧树脂和egda，加热搅拌至溶解；加入1/3混合均匀的单体，升温至回流温度；当单体有少量聚合时，倒入剩余单体；滴加完成后，110℃继续保温3h；待完全聚合后，降温出料，本发明采用e-51环氧树脂改性，环氧树脂由至少两个环氧基的低聚物和固化剂形成，通常为胺化合物或二酸化合物，结构中具有—oh、—o—和—ch(o)ch—，其中—ch(o)ch—是一种活性极大的基团环氧树脂改性后的丙烯酸机械性能、防腐性、耐油性以及附着力都较改性前有所提高，用ep接枝丙烯酸树脂合成了高性能的金属罐用涂料，本发明用e-51环氧树脂改性丙烯酸涂料所制备的环氧改性丙烯酸涂料，既有环氧树脂的高附着力、优异的防腐和机械性能，又有丙烯酸树脂的耐候性，在变压器外壳内部涂刷一层此涂料，有效解决了变压器油外溢难题，本发明增加了紫外线吸收剂，从而使得制得的涂料不仅具有优异的耐腐蚀性，而且具有优异的户外耐久性，大大缩短了施工时间、降低施工成本，具有广阔的应用前景；本发明具有漆膜丰满、附着力强、耐油性能好、适应性强、防腐和机械性能好的优点。
具体实施方式
21.下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
22.实施例1
23.一种耐油性环氧改性丙烯酸涂料，它是由各组分按照以下重量配比制成：甲基丙烯酸甲酯10份、甲基丙烯酸丁酯20份、丙烯酸70份、egda 2份、bpo 5份、e-51环氧树脂20份、紫外线吸收剂5份、碳酸氢钠5份；
24.所述的一种耐油性环氧改性丙烯酸涂料由如下方法制备得到：
25.1)：将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸、egda、bpo、紫外线吸收剂和碳酸氢钠按比例混合均匀；
26.2)：在装有回流冷凝管、搅拌器、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中，加入e-51环氧树脂和egda，加热搅拌至溶解；
27.3)：加入1/3混合均匀的单体，升温至回流温度；
28.4)：当单体有少量聚合时，倒入剩余单体；
29.5)：滴加完成后，110℃继续保温3h；
30.6)：待完全聚合后，降温出料。
31.采用实施例1制备方法进行制备和性能测试，配方设计及性能测定如下：
[0032][0033]
表1耐油性环氧改性丙烯酸涂料的配方和技术性能
[0034]
固定其它聚合条件，改变反应温度，温度对其性能的影响如下表所示：
[0035][0036]
表2反应温度对耐油性环氧改性丙烯酸涂料的影响
[0037]
由上表可看出，当温度高于120℃和低于95℃时，接枝聚合反应效果均不理想，bpo在较低温度下分解慢，形成的活性自由基少，反应速率慢，转化率低；反应温度过高时，反应速率过快，体系不稳定，易产生凝胶和粘釜现象，这主要是因为高温下发生了特性变化，乳化效果变差，综合考虑，滴加单体过程中分两阶段采用不同温度聚合，前期滴加单体阶段，保持温度在101-108℃，使反应体系稳定；待滴加完单体后，将反应体系升温至109-112℃进行保温，加快反应速率，缩短聚合完全的时间。
[0038]
实施例2
[0039]
一种耐油性环氧改性丙烯酸涂料，它是由各组分按照以下重量配比制成：甲基丙烯酸甲酯15份、甲基丙烯酸丁酯25份、丙烯酸72份、egda 4份、bpo 5.5份、e-51环氧树脂25份、紫外线吸收剂6份、碳酸氢钠7份；
[0040]
所述的一种耐油性环氧改性丙烯酸涂料由如下方法制备得到：
[0041]
1)：将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸、egda、bpo、紫外线吸收剂和碳酸氢钠按比例混合均匀；
[0042]
2)：在装有回流冷凝管、搅拌器、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中，加入e-51环氧树脂和egda，加热搅拌至溶解；
[0043]
3)：加入1/3混合均匀的单体，升温至回流温度；
[0044]
4)：当单体有少量聚合时，倒入剩余单体；
[0045]
5)：滴加完成后，110℃继续保温3h；
[0046]
6)：待完全聚合后，降温出料。
[0047]
固定其它聚合条件，改变紫外线吸收剂，紫外线吸收剂对其性能的影响如下表所示：
[0048][0049]
表3紫外线吸收剂对漆膜耐候性的影响
[0050]
紫外线吸收剂具有超强的紫外线吸收能力，可以有效地吸收波长为270-380nm的紫外光，几乎不吸收可见光，增强了涂料的耐老化性及抗黄变性，采用384-2、123中的一种或两种合理配比的混合物，经过多次实验通过它们的合理配用达到了理想的效果。
[0051]
实施例3
[0052]
它是由各组分按照以下重量配比制成：甲基丙烯酸甲酯20份、甲基丙烯酸丁酯28份、丙烯酸80份、egda 5份、bpo 5.8份、e-51环氧树脂22.5份、紫外线吸收剂7份、碳酸氢钠8份；
[0053]
所述的一种耐油性环氧改性丙烯酸涂料由如下方法制备得到：
[0054]
1)：将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸、egda、bpo、紫外线吸收剂和碳酸氢钠按比例混合均匀；
[0055]
2)：在装有回流冷凝管、搅拌器、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中，加入e-51环氧树脂和egda，加热搅拌至溶解；
[0056]
3)：加入1/3混合均匀的单体，升温至回流温度；
[0057]
4)：当单体有少量聚合时，倒入剩余单体；
[0058]
5)：滴加完成后，110℃继续保温3h；
[0059]
6)：待完全聚合后，降温出料。
[0060]
固定其它聚合条件，改变e-51环氧树脂的用量，e-51环氧树脂的用量对其性能的影响如下表所示：
[0061]
质量分数/％硬度交联度/％吸水率/％耐水性/％储存稳定性00.41588.030稳定70.52767.170稳定100.65865.8120稳定150.68885.71303个月分层200.70876.01261个月分层
[0062]
表4e-51环氧树脂的用量对其性能的影响
[0063]
e-51环氧树脂的用量不仅决定涂膜的交联程度，而且影响乳液的稳定性，由上表可知，随着e-51环氧树脂用量的增多，涂膜交联度的增加，硬度增强，吸水率降低，耐水性增强，但当e-51环氧树脂的用量增加到20％以上时，乳化困难，合成和储存稳定性降低，e-51环氧树脂的用量约为10％时，涂料的各项性能最佳，存储稳定性好。
[0064]
实施例4
[0065]
它是由各组分按照以下重量配比制成：甲基丙烯酸甲酯30份、甲基丙烯酸丁酯30
份、丙烯酸85份、egda 6份、bpo 6份、e-51环氧树脂30份、紫外线吸收剂8份、碳酸氢钠10份；
[0066]
所述的一种耐油性环氧改性丙烯酸涂料由如下方法制备得到：
[0067]
1)：将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸、egda、bpo、紫外线吸收剂和碳酸氢钠按比例混合均匀；
[0068]
2)：在装有回流冷凝管、搅拌器、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中，加入e-51环氧树脂和egda，加热搅拌至溶解；
[0069]
3)：加入1/3混合均匀的单体，升温至回流温度；
[0070]
4)：当单体有少量聚合时，倒入剩余单体；
[0071]
5)：滴加完成后，110℃继续保温3h；
[0072]
6)：待完全聚合后，降温出料。
[0073]
固定其它聚合条件，改变edga用量，edga用量对其性能的影响如下表所示：
[0074][0075]
edga用量在成膜过程中，可与e-51环氧树脂交联，提高涂膜的硬度、耐水性、耐磨性、降低吸水率，提高涂料的综合性能，经实验和计算得知，edga用量为用量为e-51环氧树脂量的20％时，涂料的各项性能指标最佳，edga用量过低，涂膜交联不充分，性能达不到最佳水平；edga用量过高，涂膜的脆性增加，气味增大，同样影响其性能。
[0076]
综上所述，引发剂bpo和缓冲剂碳酸氢钠各占单体总量的0.5％-0.6％，紫外线吸收剂采用384-2和123两种合理配比的混合物，e-51环氧树脂的用量约为10％，edga用量为e-51环氧树脂量的20％时且滴加单体过程中分两阶段采用不同温度聚合，前期滴加单体阶段，保持温度在101-108℃；待滴加完单体后，将反应体系升温至109-112℃进行保温，采用接枝聚合工艺，得到性能优异、储存稳定的耐油性环氧改性丙烯酸涂料。
[0077]
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，但本发明的内容并不局限在上述的实施例中，相同领域内的有识之士可以在本发明的技术指导思想之内可以轻易提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本发明的范围之内。

技术特征：

1.一种耐油性环氧改性丙烯酸涂料，其特征在于：它是由各组分按照以下重量配比制成：甲基丙烯酸甲酯10-30份、甲基丙烯酸丁酯20-30份、丙烯酸70-85份、egda 2-6份、bpo 5-6份、e-51环氧树脂20-30份、紫外线吸收剂5-8份、碳酸氢钠5-10份；所述的一种耐油性环氧改性丙烯酸涂料由如下方法制备得到：将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸、egda、bpo、紫外线吸收剂和碳酸氢钠按比例混合均匀；在装有回流冷凝管、搅拌器、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中，加入e-51环氧树脂和egda，加热搅拌至溶解；加入1/3混合均匀的单体，升温至回流温度；当单体有少量聚合时，倒入剩余单体；滴加完成后，110℃继续保温3h；待完全聚合后，降温出料。2.如权利要求1所述的一种耐油性环氧改性丙烯酸涂料，其特征在于：所述的耐油性环氧改性丙烯酸涂料的制备方法采用接枝聚合方法。3.如权利要求2所述的一种耐油性环氧改性丙烯酸涂料，其特征在于：所述的e-51环氧树脂可替换为828环氧树脂或1001环氧树脂。4.如权利要求1所述的一种耐油性环氧改性丙烯酸涂料，其特征在于：所述的步骤5）中滴加单体过程中分两阶段采用不同温度聚合，前期滴加单体阶段，保持温度在101-108℃，使反应体系稳定；待滴加完单体后，将反应体系升温至109-112℃进行保温，加快反应速率，缩短聚合完全的时间。5.如权利要求1所述的一种耐油性环氧改性丙烯酸涂料，其特征在于：所述的edga可替换为潜固化剂三乙烯四胺。6.如权利要求1所述的一种耐油性环氧改性丙烯酸涂料，其特征在于：所述的紫外线吸收剂采用384-2、123中的一种或两种合理配比的混合物。7.如权利要求3所述的一种耐油性环氧改性丙烯酸涂料，其特征在于：所述的e-51环氧树脂的用量为10%时，涂料的各项性能最佳，存储稳定性好。8.如权利要求5或6所述的一种耐油性环氧改性丙烯酸涂料，其特征在于：所述的edga用量为e-51环氧树脂量的20%时，涂料的各项性能指标最佳。9.权利要求1-8任一项权利要求所述的一种耐油性环氧改性丙烯酸涂料作为油浸式变压器外壳内壁涂料的应用。

技术总结

本发明涉及一种耐油性环氧改性丙烯酸涂料，它是由各组分按照以下重量配比制成：甲基丙烯酸甲酯10-30份、甲基丙烯酸丁酯20-30份、丙烯酸70-85份、EGDA 2-6份、BPO 5-6份、E-51环氧树脂20-30份、紫外线吸收剂5-8份、碳酸氢钠5-10份；耐油性环氧改性丙烯酸涂料制备方法1）：将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸、EGDA、BPO、紫外线吸收剂和碳酸氢钠按比例混合均匀；2）：在四口烧瓶中，加入E-51环氧树脂和EGDA，加热搅拌至溶解；3）：加入1/3混合均匀的单体，升温至回流温度；4）：当单体有少量聚合时，倒入剩余单体；5）：滴加完成后，110℃继续保温3h；6）：待完全聚合后，降温出料；本发明具有漆膜丰满、附着力强、耐油性能好、适应性强、防腐和机械性能好的优点。腐和机械性能好的优点。