一种涉及涂料的涂料催干剂。 涂料的催干剂又名干料,是一种能加速干性油及油基漆氧化聚合的物质,它对干性油膜的吸氧、聚合作用起着类似催化剂的作用。
许多金属盐都可用作催干剂,如:钴、锰、铅、铁、铜、镍、锌、钙和铝等的盐类,各种金属盐类的催干性能是不同的,钴盐是活性很强的催干剂,是一种氧化型催干剂,因氧化作用是从漆膜表面开始,因而钴盐能使漆膜表面干燥加速,是一种表面催干剂,其它还有促进漆膜底层干燥并增加附着力的铅催干剂;性能介于上述二者之间的锰催干剂和作为助催干剂的锌、钙催干剂。
常用的钴盐催干剂中的钴盐是环烷酸钴,通常金属钴的含量是8%(重量比),根据我国资源情况,现在大部份的钴依赖进口,价格昂贵,因此环烷酸钴催干剂的成本较高。
本发明的目的是提出一种改性环烷酸钴催干剂,除降低金属钴用量外,也使漆膜的性能有所改善。
本发明的目的是这样实现的:本发明的环烷酸钴催干剂包括环烷酸钴和直链溶剂,另外还加有稀土金属地盐类,由于稀土金属的盐类与环烷酸钴一样,可将油漆树脂中的抗氧化物质氧化,以缩短漆膜树脂氧化聚合的诱导期,也可使油漆的不饱和树脂中产生游离基,从而促进漆膜聚合,因此加入的稀土金属盐可代替部份的环烷酸钴。
本发明的环烷酸钴催干剂,加入了稀土金属的盐类以后,由于稀土元素价格远低于金属钴,因此成本得到降低,经济效益显著。
由于稀土金属离子能与含O、N等元素的基团进行配位络合,使油漆树脂交联成膜,所以该催干剂对漆膜的底层,中间层都有一定的干燥作用。
加有本发明的改性环烷酸钴催干剂的油漆除表干时达到标准外,在实干时间、漆膜硬度和耐盐水性等能方面都有不同程度的提高。
下面将结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1:
将500kg的水、414kg的液碱(30%浓度,重量比,工业级)、795kg的环烷酸(未脱脂酸的酸值≥285mg KOH/g;半脱脂酸的酸值≥170mg KOH/g和125kg#200溶剂混合,搅拌并升温至75℃,进行皂化反应,反应完成约需60分钟时间,然后加入18kg的氯化稀土化合物(稀土金属含量为:33%)、760kg氯化钴溶液(金属钴含量:10%)和400kg#120溶剂,其中氯化稀土化合物中氯化铈的含量约40-42%(重量比),氯化钕的含量约28-32%(重量比),氯化镧的含量约为26-28%(重量比),氯化镨的含量约为6-8%,温度75℃,时间1小时,产物为钴及稀土元素的环烷酸盐,在维持75℃温度下,静置1小时,排放下层母液,上层料液用水洗涤,除去Na+等杂质,升温回流脱水,然后减压并升温至145℃脱#120溶剂,将水及#120溶剂脱尽后,用EDTA络合滴定法测定其中各组分的浓度,达到出厂标准后,装桶即为商品环烷酸钴催干剂。
成品的收率为:1000kg。
实施例2-3:
实施例2的原料配方为:环烷酸807kg,液碱(30%重量比)393kg,氯化钴610kg(金属钴含量10%,重量比),氯化稀土72kg(稀土金属含量:33%,重量比)#200溶剂110kg,#120溶剂400kg,水500kg。
实施例3的原料配方为:环烷酸820kg,液碱(30%,重量比)72kg,氯化钴460kg(钴金属含量为10%重量比),氯化稀土金属126kg(稀土金属含量为33%,重量比)#200溶剂95kg,#120溶剂400kg,水500kg。
按与实施例1同样的方法处理原料,成品的收率分别为1000kg和990kg。
产品性能测定:作为比较,将现有的环烷酸钴催干剂作为#4样品,其中金属钴的含量8.0%。
1.表干时间的测定:根据上长QB/HG14-473-79的方法测定,结果见表1:
表1各种组分催干剂的表干时间
实施例 钴金属 稀土金属 钴与稀土 表干时间
编号 含量% 含量% 金属比例 (小时)
1 7.5 0.5 15∶1 3
2 6.0 2.0 3∶1 3
3 4.5 3.5 9∶7 4
4 8.0 0 0 3
根据上长QB/HG14-473-79可知,表干时间≤4小时即为合格,因此四个测试样品的表干时间均合格。
(2)油漆的实干时间测定:
将四个样品分别加入含有使漆膜中底层干燥的催干剂的Interla CJL274醇酸铁红甲板漆,结果具表2。
表2 各种组分催干剂的实干时间
实施例编号 漆膜达到实干的时间(分)
1 390
2 330
4 400
由表2可知,本发明的改性环烷酸钴催干剂的实干时间比现有产品短,特别是其中的实施2的样品。
(3)油漆的其它性能的测定:
将(2)中实施例2的样品和现有产品的样品比较,采用常规的测试方法,其结果如表3。
由表3可知,本发明的改性环烷酸钴催干剂在油漆的漆膜的耐水性和漆膜硬度上,都比现有产品所生成的漆膜高。
本发明的改性环烷酸钴催干剂也在其它牌号的油漆中进行试验,如C43-1黑醇酸船壳漆、F1-1黑中花酚醛漆、C04-35灰醇酸磁漆、F11-1
草绿酚醛甲板漆、C43-1白醇酸船壳漆、F53-1红酚醛防锈漆、Y03-1白色油性调合漆、F01-2酚醛清漆等十多种油漆,产品全部合格,性能测试数据类似表1、表2和表3。
本发明的改性环烷酸钴催干剂中的稀土元素,也可仅采用上述稀土元素中的一种稀土元素盐类,如稀土元素铈的盐类,只要满足催干剂中的金属钴与稀土元素金属的比例比15∶1到9∶7(重量比)的范围内,可得到合格的催干剂。
在实施本发明的改性环烷酸钴催干剂过程中,该领域的技术人员清楚地知道可用加入其它的溶剂,助剂等方法而使产品性质有所不同,但这些类似产品仍属于本发明中用稀土金属环烷酸盐代替部份环烷酸钴的构思,因此,不能以任何形式把本发明的实施例解释为对本发明权利要求范围的限止。