本发明属于涂料助剂,尤其涉及一种苯并三唑改性抗流挂树脂及其制备方法、涂料。
背景技术:
1、树脂材料广泛应用于涂料、复合材料、电子封装和建筑等领域,这些应用对树脂的耐老化性能要求较高,以确保产品的长期稳定性和使用寿命。然而,树脂在长期使用过程中会受到环境因素(如紫外线、温度、湿度等)的影响,导致性能逐渐下降,出现脆化、颜色变化和机械性能降低等问题。
2、为了改善树脂的老化性能,通常会在其中添加耐老化剂、改性剂或其他功能性助剂。然而,这些添加剂可能存在与涂料树脂基体不完全兼容的风险,可能导致性能不稳定,如分层或沉淀。此外,添加剂的引入还可能影响树脂的加工性能,例如流动性和固化速度,从而影响生产效率和产品质量。由于许多耐老化剂和改性剂是小分子化合物,具有挥发性,因此在使用过程中可能对环境或人体健康产生潜在的负面影响,需要慎重考虑。此外,新增的添加剂或改性剂可能需要调整涂料的生产工艺,增加工艺复杂性和管理难度。因此,研究和引入新型功能材料,以替代传统耐老化剂和改性剂,成为亟待解决的问题。
3、具有抗流挂性能的涂料是一类添加了抗流挂助剂以改变其流变性能的涂料。这种涂料的主要功能是防止在立面或斜面上涂装时油漆流动而导致涂层厚度不均匀或形成堆积。而作为抗流挂助剂主要原理是通过聚脲化合物改性涂料中的树脂基体,聚脲化合物的分子结构容易形成氢键,使得涂料在未受或受较小外力(如垂直面上的轻微重力)时表现出较高的黏度,从而减少流挂。当施加一定的剪切力(如在输送或喷涂过程中)时,氢键被破坏,树脂表现出较低的黏度,易于流动。抗流挂树脂主要用于大面积垂直面的喷涂或其他需要抗流挂的应用。然而,目前市场上的抗流挂树脂性能单一,虽然初期性能有所改善,但在长期使用中可能会出现老化、变色或性能衰退,影响其长期稳定性。
4、综上所述,传统的抗流挂树脂存在性能单一、长期稳定性差等问题。直接向涂料中添加耐老化剂以提高其耐老化性能,会带来不兼容、影响抗流挂性能、以及污染环境和危害健康等负面影响。
技术实现思路
1、针对上述技术问题,本发明另辟新径,通过苯并三唑类耐老化助剂作为抗流挂树脂即聚脲化合物的合成原料,使得苯并三唑类耐老化助剂以聚脲晶体的形式存在,避免其挥发风险以及与涂料不兼容问题,还能够增强抗流挂树脂的耐老化性。因此本发明提供了一种苯并三唑改性抗流挂树脂及其制备方法、涂料。
2、为实现上述目的,本发明的技术方案为:
3、一种苯并三唑改性抗流挂树脂,按重量份计算,包括如下组分:
4、
5、优选地,所述含伯胺基苯并三唑的化学结构为:
6、
7、其中r1—r8为-h、-oh、-och3、-c4h9、-cl以及-och2choch2任一种结构,或其任意组合结构;n=0-10。
8、优选地,所述含伯胺基苯并三唑的化学结构为:
9、即r1—r8均为-h;或
10、即r8=-nh2,r1-r7均为-h。
11、优选地,所述溶剂为二甲苯、s-100a高沸点溶剂或s-150芳烃溶剂中的任意一种或多种。
12、优选地,所述溶剂为二甲苯、s-100a高沸点溶剂或s-150芳烃溶剂中的任意两种混合溶剂时,任意共混比例为1:0-10。
13、优选地,所述聚合物树脂为聚丙烯酸树脂(pa)或/和聚酯树脂(pe)。
14、优选地,所述异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯(hdi)、二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(mdi)或4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(hmdi)的任意一种或其混合。
15、基于相同的发明构思,本发明还提供了所述的苯并三唑改性抗流挂树脂的制备方法,包括如下步骤:
16、s1:将伯氨基二苯甲醇与部分溶剂混合配制预设浓度的伯氨基二苯甲醇溶液;
17、s2:将聚合物树脂、剩余溶剂在反应釜中混合均匀并持续搅拌,保持反应体系温度为0-40℃,将步骤s1配置的伯氨基二苯甲醇溶液分散至反应体系中,并加入二异氰酸酯后搅拌,得到所述的改性抗流挂树脂。
18、基于相同的发明构思,本发明还提供了一种涂料,包括所述的苯并三唑改性抗流挂树脂。
19、本发明由于采用以上技术方案,使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果:
20、本发明提供的改性抗流挂树脂,包括聚合物树脂、溶剂、多种或一种混合二异氰酸酯、含伯胺基苯并三唑,以含伯胺基苯并三唑作为聚脲原料,通过分子结构中的伯胺伯氨基与二异氰酸酯发生反应生成聚脲晶体,实现了树脂的抗流挂功能,从而使得苯并三唑紫外光吸收剂以聚脲晶体的形式存在,使得苯并三唑紫外光吸收剂成为聚脲结构的一部分,避免了苯并三唑紫外光吸收剂小分子化合物的挥发性问题,从而避免污染环境和危害健康的问题,相比现有技术更加环保和安全;
21、另外苯并三唑紫外光吸收剂以聚脲晶体的形式存在,以聚合物树脂共同构成聚脲树脂,添加于涂料中,由于相似相容原理,与涂料分散均匀,避免了耐老化剂与涂料的分层、沉淀等问题;
22、同时本发明将苯并三唑以化学键的形式引入到聚脲树脂中,使得苯并三唑成为聚脲分子结构的一个基团,不仅不会影响树脂的抗流挂性能,而且还显著增强了树脂的耐老化能力,延长其使用寿命,使其抗流挂树脂同时具有抗流挂性和耐老化性,将其以助剂形式添加至涂料中,为涂料带来同种功能的同时,还避免了传统耐老化助剂的分层和挥发性问题,同时简化了涂料生产工艺,相比现有技术,降低了涂料工艺复杂性,提高生产效率和产品质量。
23、本发明提供的改性抗流挂树脂制备方法是将含伯胺基苯并三唑的溶液中添加分散至聚合物树脂和溶剂构成的反应体系中,然后再向二异氰酸酯添加至反应体系中搅拌反应,反应了树脂的合成工艺,提升了产品的一致性和稳定性。
1.一种苯并三唑改性抗流挂树脂,其特征在于,按重量份计算,包括如下组分:
2.根据权利要求1所述的苯并三唑改性抗流挂树脂,其特征在于,所述含伯胺基苯并三唑的化学结构为:
3.根据权利要求2所述的苯并三唑改性抗流挂树脂,其特征在于,所述含伯胺基苯并三唑的化学结构为:
4.根据权利要求1所述的苯并三唑改性抗流挂树脂,其特征在于,所述溶剂为二甲苯、s-100a高沸点溶剂或s-150芳烃溶剂中的任意一种或多种。
5.根据权利要求4所述的苯并三唑改性抗流挂树脂,其特征在于,所述溶剂为二甲苯、s-100a高沸点溶剂或s-150芳烃溶剂中的任意两种混合溶剂时,任意共混比例为1:0-10。
6.根据权利要求1所述的苯并三唑改性抗流挂树脂,其特征在于,所述聚合物树脂为聚丙烯酸树脂或/和聚酯树脂。
7.根据权利要求1所述的苯并三唑改性抗流挂树脂,其特征在于,所述二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯或4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯中的任意一种或几种混合。
8.一种如权利要求1-7任意一项所述的苯并三唑改性抗流挂树脂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
9.一种涂料,其特征在于,包括权利要求1-7任意一项所述的苯并三唑改性抗流挂树脂。