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CN110452641A - 一种水性疏水疏油金属漆及其制备方法 - Google Patents

一种水性疏水疏油金属漆及其制备方法 Download PDF

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CN110452641A CN201910645916.5A CN201910645916A CN110452641A CN 110452641 A CN110452641 A CN 110452641A CN 201910645916 A CN201910645916 A CN 201910645916A CN 110452641 A CN110452641 A CN 110452641A
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马浩
湛冬冬
祁艳东
安自杰
周李
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Abstract

本发明公开了一种水性疏水疏油金属漆及其制备方法,属于涂料技术领域,该水性疏水疏油金属漆包括:基础清漆70‑90份,金属颜料3‑6份,助溶剂2‑5份,水性自制树脂色浆10‑20份;本发明通过调整金属漆配方及用量,使金属漆可以采用普通金属粉末而能保持其稳定性,同时具有疏水疏油、清除VOC净化空气的特性。

Description

一种水性疏水疏油金属漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料领域,特别是涉及一种水性疏水疏油金属漆及其制备方法。
背景技术
金属漆,又叫金属闪光漆,在它的漆基中加有微细的金属粉末(如铝粉、铜粉、珠光粉等),光线射到金属粉末上后,又透过漆膜被反射出来。因此,看上去好像金属在闪闪发光一样。金属漆的主要特性有:漆膜坚韧、附着力强、具有极强的抗紫外线、耐腐蚀性和高丰满度,能全面提高涂层的使用寿命和自洁性。金属漆最主要的应用领域是汽车行业和自行车三轮车行业以及各种机电外壳、家用电器外壳,喷涂了金属漆的表面,不但可以让外表看起来闪闪动人,而且在不同的角度、折射条件下会让车的外观造型看起来更丰富有趣。所以金属漆的使用愈来愈普遍。
随着人们的生活水平提高,越来越多的家庭有了金属漆喷涂的家用轿车。由于人们的不注意可能会使得油渍等赃物洒落到车体上,严重影响美观并且金属漆清理起来非常困难。
水性涂料,相对于传统溶剂涂料来说,具有更好的环保特性(主要体现在具有较低的VOC含量)。但是,虽然水性漆环保性较好,但是金属粉末在水和空气中不稳定,常发生化学反应而变质,因此其表面往往需要特殊处理,致使用于水性漆中的金属粉末价格昂贵,使用受限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种水性疏水疏油金属漆及其制备方法,以解决上述现有技术存在的问题,通过调整金属漆配方及用量,使金属漆可以采用普通金属粉末而能保持其稳定性,同时具有疏水疏油、清除VOC净化空气的特性。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
本发明提供一种水性疏水疏油金属漆,以质量份计,包括以下组分:
基础清漆70-90份,金属颜料3-6份,助溶剂2-5份,水性自制树脂色浆10-20份。
进一步地,所述基础清漆,以质量份计,包括以下组分:水性聚酯改性丙烯酸树脂30-40份、pH调节剂1.5-2.5份、消泡剂0.3-0.5份、成膜助剂10-20份、润湿剂0.2-0.5份、流平剂0.2-0.5、水性疏水疏油助剂1-2份,去离子水20-30份,高亚氨基甲醚化氨基树脂10-15份。
进一步地,所述水性自制树脂色浆为水性聚酯改性丙烯酸树参与研磨制作的各色色浆。
进一步地,所述pH调节剂为二甲基乙醇胺。
进一步地,所述消泡剂为磷酸脂类疏水性消泡抑泡剂或有机硅类消泡剂。
进一步地,所述润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷类的润湿剂。
进一步地,所述成膜助剂为羟基衍生物。
进一步地,所述pH调节剂为二甲基乙醇胺。
本发明还提供一种如上述的水性疏水疏油金属漆的制备方法,包括基础清漆的配置过程和色漆的调整过程,其中,所述基础清漆的配制过程包括以下步骤:
(1)加入水性聚酯改性丙烯酸树脂、PH调节剂、助溶剂,转速600-900r/min分散5-10min;
(2)依次加入去离子水、消泡剂、润湿剂、流平剂、疏水疏油助剂,转速900-1200r/min分散10-20min;
(3)加入高亚氨基甲醚化氨基树脂,转速1000-1300r/min分散10-15min,制得基础清漆。
进一步地,所述色漆的调整过程包括以下步骤:
(1)加入基础清漆,转速600-800r/min分散10-15min;
(2)用助溶剂溶解金属颜料;
(3)用水性自制树脂色浆进行调色,制得水性疏水疏油金属漆。
本发明公开了以下技术效果:
1、基础清漆所选用的水性疏水疏油助剂为一种疏水疏油整理剂,如常州斯科尼亚商贸有限公司的EM—40,而且其与各组分具有很好的相容稳定性,有很好的疏水疏油效果,符合JG/T235-2014新标准的要求,非常适用于水性金属漆。
2、所选用的水性聚酯改性丙烯酸树脂为上海澍瑞化工的AC-8200,该树脂采用苯酐和顺酐与多元醇反应制得不饱和聚酯树脂,再与丙烯酸单体、苯乙烯聚合,由不饱和聚酯树脂提供羟基,涂层丰满度好、光泽高、附着力强、制备的水性涂料VOC≤40g/L,气味非常低,防止污染环境。
3、选用的氨基树脂为高亚氨基甲醚化氨基树脂,相比于部分甲醚化氨基树脂来说反应速度要慢,烘烤温度相当;而相比于全甲醚化氨基树脂来说反应速度要快,并且反应温度相比全甲醚化氨基树脂来说要低,可以节约能耗,非常适合用于多凃多烤的高温烘烤氨基烤漆体系。
4、色浆采用自制色浆,相比于外购色浆来说既可以降低产品的综合成本,提高产品竞争优势;又可以提高色浆与基础漆的相容性,提升产品稳定性和质量。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
除非另有说明,否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料,但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入,用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时,以本说明书的内容为准。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等,均为开放性的用语,即意指包含但不限于。
本发明中所述的“质量份的”或“%”如无特别说明,均按质量计。
本发明提供一种水性疏水疏油金属漆,以质量份计,包括以下组分:
基础清漆70-90份,金属颜料3-6份,助溶剂2-5份,水性自制树脂色浆10-20份。
所述的水性自制树脂色浆为水性聚酯改性丙烯酸树脂参与研磨制作各色色浆,这样可以提高对颜料粒子的润湿性和良好的分散性,将颜料粒子很好的包裹在树脂分子之间,提高色浆体系的长期储存稳定性;同时由于采用与水性各色金属闪光基础清漆组分中相同的主体树脂制作色浆,可以提高各色色浆与基础清漆之间的相容性,减少色浆加入体系中产生的色浆返粗和絮凝的问题发生。
上述方案中,所述基础清漆,以质量份计,包括以下组分:水性聚酯改性丙烯酸树脂30-40份、pH调节剂1.5-2.5份、消泡剂0.3-0.5份、成膜助剂10-20份、润湿剂0.2-0.5份、流平剂0.2-0.5、水性疏水疏油助剂1-2份,去离子水20-30份,高亚氨基甲醚化氨基树脂10-15份。
所述水性聚酯改性丙烯酸树脂采用苯酐和顺酐与多元醇反应制得不饱和聚酯树脂,再与丙烯酸单体、苯乙烯聚合,由不饱和聚酯树脂提供羟基,涂层丰满度好、光泽高、附着力强;优选地,所述水性聚酯改性丙烯酸树脂为上海澍瑞化工的AC-8200。
上述方案中,所述水性自制树脂色浆为水性聚酯改性丙烯酸树参与研磨制作的各色色浆。
上述方案中,所述pH调节剂为二甲基乙醇胺。
上述方案中,所述消泡剂为磷酸脂类疏水性消泡抑泡剂或有机硅类消泡剂,水性体涂料体系,少量添加消泡剂并不会影响漆膜外观,并具备良好的消泡抑泡效果,如(比克公司)BYK的消泡作用助剂BYK-028或BYK024,或者,MOUSSEX公司的941PL。
上述方案中,所述润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷类的润湿剂,如(迪高)TEGO的Tego-100、(埃夫科纳)AFCONA的AFCONA-3031中的一种或两种,起到增滑剂、流平剂的作用,使漆膜达看起来比较丰满。
上述方案中,所述成膜助剂为羟基衍生物,如异丙醇、丙二醇丁醚和乙醇的一种或几种。
上述方案中,所述pH调节剂为二甲基乙醇胺。
本发明还提供一种如上述的水性疏水疏油金属漆的制备方法,包括基础清漆的配置过程和色漆的调整过程,其中,所述基础清漆的配制过程包括以下步骤:
(1)加入水性聚酯改性丙烯酸树脂、PH调节剂、助溶剂,转速600-900r/min分散5-10min;
(2)依次加入去离子水、消泡剂、润湿剂、流平剂、疏水疏油助剂,转速900-1200r/min分散10-20min;
(3)加入高亚氨基甲醚化氨基树脂,转速1000-1300r/min分散10-15min,制得基础清漆。
进一步地,所述色漆的调整过程包括以下步骤:
(1)加入基础清漆,转速600-800r/min分散10-15min;
(2)用助溶剂溶解金属颜料;
(3)用水性自制树脂色浆进行调色,制得水性疏水疏油金属漆。
本发明所述的硬度通过国家标准《GB/T 6739-2006色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》来测试。本发明所述的柔韧性通过国家标准《GB/T 1731-1993漆膜柔韧性测定法》来测试。本发明所述的附着力含量通过参考国家标准《GB/T 1720-1979漆膜附着力测定法》来测试。本发明所述的抗冲击含量通过参考国家标准《GB/T 1732-1993漆膜耐冲击测定法》来测试。本发明所述的耐候性含量通过参考国家标准《GB/T 1765-1979(89)测定耐湿性﹑耐盐雾﹑耐候性(人工加速)的漆膜制备法》来测试。本发明所述的烘烤温度和烘烤时间通过国家标准《GB/T 21774-2008粉末涂料烘烤条件的测定》来测试。本发明所述的漆膜厚度通过国家标准《GB/T 13452.2-2008色漆和清漆漆膜厚度的测定》来测试。
实施例1
一种水性疏水疏油金属漆,以质量份计,包括以下组分:
基础清漆80份,金属颜料5份,助溶剂4份,水性自制树脂色浆15份。
上述方案中,所述基础清漆,以质量份计,包括以下组分:水性聚酯改性丙烯酸树脂35份、pH调节剂2份、消泡剂0.4份、成膜助剂15份、润湿剂0.4份、流平剂0.3、水性疏水疏油助剂2份,去离子水5份,高亚氨基甲醚化氨基树脂13份。
上述方案中,所述pH调节剂为二甲基乙醇胺。
所述消泡剂为BYK-028。
所述润湿剂为Tego-100。
所述成膜助剂为异丙醇。
进一步地,所述pH调节剂为二甲基乙醇胺。
上述的水性疏水疏油金属漆的制备方法,包括基础清漆的配置过程和色漆的调整过程,其中,所述基础清漆的配制过程包括以下步骤:
(1)加入水性聚酯改性丙烯酸树脂、PH调节剂、助溶剂,转速800r/min分散8min;
(2)依次加入去离子水、消泡剂、润湿剂、流平剂、疏水疏油助剂,转速1000r/min分散15min;
(3)加入高亚氨基甲醚化氨基树脂,转速1200r/min分散13min,制得基础清漆。
所述色漆的调整过程包括以下步骤:
(1)加入基础清漆,转速700r/min分散12min;
(2)用助溶剂溶解金属颜料;
(3)用水性自制树脂色浆进行调色,制得水性疏水疏油金属漆。
实施例2
一种水性疏水疏油金属漆,以质量份计,包括以下组分:
基础清漆75份,金属颜料5份,助溶剂3份,水性自制树脂色浆18份。
上述方案中,所述基础清漆,以质量份计,包括以下组分:水性聚酯改性丙烯酸树脂34份、pH调节剂1.8份、消泡剂0.4份、成膜助剂18份、润湿剂0.3份、流平剂0.4、水性疏水疏油助剂2份,去离子水23份,高亚氨基甲醚化氨基树脂13份。
上述方案中,所述pH调节剂为二甲基乙醇胺。
所述消泡剂为BYK024。
所述润湿剂为AFCONA-3031。
所述成膜助剂为丙二醇丁醚。
进一步地,所述pH调节剂为二甲基乙醇胺。
上述的水性疏水疏油金属漆的制备方法,包括基础清漆的配置过程和色漆的调整过程,其中,所述基础清漆的配制过程包括以下步骤:
(1)加入水性聚酯改性丙烯酸树脂、PH调节剂、助溶剂,转速700r/min分散6min;
(2)依次加入去离子水、消泡剂、润湿剂、流平剂、疏水疏油助剂,转速1100r/min分散12min;
(3)加入高亚氨基甲醚化氨基树脂,转速1100r/min分散11min,制得基础清漆。
所述色漆的调整过程包括以下步骤:
(1)加入基础清漆,转速650r/min分散14min;
(2)用助溶剂溶解金属颜料;
(3)用水性自制树脂色浆进行调色,制得水性疏水疏油金属漆。
实施例3
一种水性疏水疏油金属漆,以质量份计,包括以下组分:
基础清漆70份,金属颜料6份,助溶剂2份,水性自制树脂色浆20份。
上述方案中,所述基础清漆,以质量份计,包括以下组分:水性聚酯改性丙烯酸树脂30份、pH调节剂2.5份、消泡剂0.3份、成膜助剂20份、润湿剂0.2份、流平剂0.5、水性疏水疏油助剂1份,去离子水30份,高亚氨基甲醚化氨基树脂10份。
上述方案中,所述pH调节剂为二甲基乙醇胺。
所述消泡剂为MOUSSEX公司的941PL。
所述润湿剂为Tego-100。
所述成膜助剂为乙醇。
进一步地,所述pH调节剂为二甲基乙醇胺。
上述的水性疏水疏油金属漆的制备方法,包括基础清漆的配置过程和色漆的调整过程,其中,所述基础清漆的配制过程包括以下步骤:
(1)加入水性聚酯改性丙烯酸树脂、PH调节剂、助溶剂,转速900r/min分散5min;
(2)依次加入去离子水、消泡剂、润湿剂、流平剂、疏水疏油助剂,转速1200r/min分散10min;
(3)加入高亚氨基甲醚化氨基树脂,转速1300r/min分散10min,制得基础清漆。
所述色漆的调整过程包括以下步骤:
(1)加入基础清漆,转速800r/min分散10min;
(2)用助溶剂溶解金属颜料;
(3)用水性自制树脂色浆进行调色,制得水性疏水疏油金属漆。
实施例4
一种水性疏水疏油金属漆,以质量份计,包括以下组分:
基础清漆90份,金属颜料3份,助溶剂5份,水性自制树脂色浆10份。
上述方案中,所述基础清漆,以质量份计,包括以下组分:水性聚酯改性丙烯酸树脂40份、pH调节剂1.5份、消泡剂0.5份、成膜助剂10份、润湿剂0.5份、流平剂0.2、水性疏水疏油助剂2份,去离子水20份,高亚氨基甲醚化氨基树脂15份。
上述方案中,所述pH调节剂为二甲基乙醇胺。
所述消泡剂为BYK-028。
所述润湿剂为Tego-100。
所述成膜助剂为异丙醇。
进一步地,所述pH调节剂为二甲基乙醇胺。
上述的水性疏水疏油金属漆的制备方法,包括基础清漆的配置过程和色漆的调整过程,其中,所述基础清漆的配制过程包括以下步骤:
(1)加入水性聚酯改性丙烯酸树脂、PH调节剂、助溶剂,转速600r/min分散10min;
(2)依次加入去离子水、消泡剂、润湿剂、流平剂、疏水疏油助剂,转速900r/min分散20min;
(3)加入高亚氨基甲醚化氨基树脂,转速1000r/min分散15min,制得基础清漆。
所述色漆的调整过程包括以下步骤:
(1)加入基础清漆,转速600r/min分散15min;
(2)用助溶剂溶解金属颜料;
(3)用水性自制树脂色浆进行调色,制得水性疏水疏油金属漆。
对比例1
与实施例1的不同之处在于,对比例1采用普通色浆,其他组分及步骤同实施例1。
对比例2
与实施例1的不同之处在于,对比例2不添加水性疏水疏油助剂,其他组分及步骤同实施例1。
上述实施例1-4和对比例1中制备得到的水性绝缘金属漆的表征测试结果如表1所示。
表1
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种水性疏水疏油金属漆,其特征在于,以质量份计,包括以下组分:
基础清漆70-90份,金属颜料3-6份,助溶剂2-5份,水性自制树脂色浆10-20份。
2.根据权利要求1所述的水性疏水疏油金属漆,其特征在于,所述基础清漆,以质量份计,包括以下组分:水性聚酯改性丙烯酸树脂30-40份、pH调节剂1.5-2.5份、消泡剂0.3-0.5份、成膜助剂10-20份、润湿剂0.2-0.5份、流平剂0.2-0.5、水性疏水疏油助剂1-2份,去离子水20-30份,高亚氨基甲醚化氨基树脂10-15份。
3.根据权利要求1所述的水性疏水疏油金属漆,其特征在于,所述水性自制树脂色浆为水性聚酯改性丙烯酸树脂参与研磨制作的各色色浆。
4.根据权利要求1所述的水性疏水疏油金属漆,其特征在于,所述pH调节剂为二甲基乙醇胺。
5.根据权利要求1所述的水性疏水疏油金属漆,其特征在于,所述消泡剂为磷酸脂类疏水性消泡抑泡剂或有机硅类消泡剂。
6.根据权利要求1所述的水性疏水疏油金属漆,其特征在于,所述润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷类的润湿剂。
7.根据权利要求1所述的水性疏水疏油金属漆,其特征在于,所述成膜助剂为羟基衍生物。
8.根据权利要求1所述的一种水性疏水疏油金属漆,其特征在于,所述pH调节剂为二甲基乙醇胺。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的水性疏水疏油金属漆的制备方法,其特征在于,包括基础清漆的配置过程和色漆的调整过程,其中,所述基础清漆的配制过程包括以下步骤:
(1)加入水性聚酯改性丙烯酸树脂、PH调节剂、助溶剂,转速600-900r/min分散5-10min;
(2)依次加入去离子水、消泡剂、润湿剂、流平剂、疏水疏油助剂,转速900-1200r/min分散10-20min;
(3)加入高亚氨基甲醚化氨基树脂,转速1000-1300r/min分散10-15min,制得基础清漆。
10.根据权利要求9所述的水性疏水疏油金属漆的制备方法,其特征在于,所述色漆的调整过程包括以下步骤:
(1)加入基础清漆,转速600-800r/min分散10-15min;
(2)用助溶剂溶解金属颜料;
(3)用水性自制树脂色浆进行调色,制得水性疏水疏油金属漆。
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