CN114456703A - 一种高性能透明哑光清漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种哑光清漆,尤其是涉及一种高性能透明哑光清漆及其制备方法,该哑光清漆由甲组分树脂漆与乙组分固化剂按重量比1:1混合得到;甲组分树脂漆包括如下重量份的组分:改性蓖麻油多元醇10‑20份;分散剂0.3‑0.8份;防沉剂1.5‑4份;消泡剂0.3‑0.6份;流平剂0.3‑0.7份;消光粉2.5‑7.5份;高硬度粉体20‑30份;碳化硅纳米线2‑3份;溶剂A 35‑55份;乙组分固化剂包括如下重量份的组分:固化剂45‑55份;溶剂B 45‑55份。与现有技术相比,本发明制成的哑光清漆表面强度极好,硬度高,抗划伤性好,通透性好,透明性高,层间附着力大,具有良好的硬度及冲击性等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种哑光清漆,尤其是涉及一种高性能透明哑光清漆及其制备方法。
背景技术
清漆,是由树脂为主要成膜物质再加上溶剂组成的涂料,作为一种重要的涂料,可用于家具、地板、门窗及汽车等的涂装,起装饰和保护等功能。然而,清漆在提供了极佳的美观效果的同时,也容易由于外界破坏导致其美观效果的降低,再严重者失去其装饰保护功能。
现有的哑光清漆大都存在抗划伤性能差、抗石击差等问题,这就使得哑光清漆产品干后表面的抗划伤性差,也会直接影响涂覆件的外观,甚至破坏其保护功能。针对上述问题,人们通过采用外加助剂,改性树脂等方法来提高其耐磨性、抗划伤等性能;但是通常加入额外的外加助剂或采用改性树脂容易使得产品的VOC超出国家标准,危害安全和健康,同时还会对产品原有的其他性能产生一定的影响,不利于客户的使用。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题至少其一而提供一种高性能透明哑光清漆及其制备方法,该哑光清漆具有良好的抗划伤效果和高硬度,且在耐候性和耐化学品性上也具有优异效果,实现了哑光清漆多方面性能的有效提升。
本发明的目的通过以下技术方案实现:
本发明第一方面公开了一种高性能透明哑光清漆,该哑光清漆由甲组分树脂漆与乙组分固化剂按重量比1:1混合得到;
所述的甲组分树脂漆包括如下重量份的组分:
所述的乙组分固化剂包括如下重量份的组分:
固化剂 45-55份;
溶剂B 45-55份。
优选地,所述的甲组分树脂漆包括如下重量份的组分:
所述的乙组分固化剂包括如下重量份的组分:
固化剂 45-55份;
溶剂B 45-55份。
优选地,所述的改性蓖麻油多元醇的羟值>300mg KOH/g,酸值<10mg KOH/g,官能度>2.5。
优选地,所述的分散剂为聚丙烯酸铵盐;
所述的防沉剂为气相二氧化硅、氢化蓖麻油或聚酰胺蜡;
所述的消泡剂为不含芳烃的改性聚硅氧烷;
所述流平剂为氟碳改性的聚合物;
所述的消光粉为表面经有机处理的二氧化硅;
所述的固化剂为TDI<0.4%且不含芳烃的HDI三聚体。
优选地,所述的改性蓖麻油多元醇为T-400,该改性蓖麻油多元醇的羟值为400mg KOH/g,酸值为1mg KOH/g,官能度为3;其具有优良的电学性能、渗透性能和保湿性,以及低蒸气危害、低反应放热、低粘度、低应力、抗返原特性和热稳定性,能够在室温下固化,易于处理;此外,该改性蓖麻油多元醇还具有耐低温、成本低、100%固含量以及无挥发性有机化合物(VOC)的优势。
所述的消泡剂为Defom 5800F;通过消泡剂的加入可有效防止混合、制造、应用时机械力的气泡产生;
所述的消光粉为OK607;该消光粉为经过有机处理的消光剂,容易分散;其平均粒径非常小,约2μm,这样的小粒径使它具有一种特殊的表面滑爽手感、高透明性及特殊艳光度,特别适合于较薄的涂层系统和水性涂料系统。
所述的固化剂为N3390(六亚甲基二异氰酸酯三聚体)。
优选地,所述的高硬度粉体选自白刚玉、碳化硅和玻璃粉中的一种或多种,所述的高硬度粉体的直径<5μm。
优选地,所述的高硬度粉体为海旭白刚玉研磨抛光级微粉W2.5,该种粉体粒度分布集中(约4μm),无大颗粒,化学稳定性高,硬度高,热稳定性强,耐磨性能好,适用于耐磨涂料。
优选地,所述的碳化硅纳米线的直径<700nm,长度>10μm,长径比为15-19。
优选地,所述的碳化硅纳米线为海代尔SF-1,其直径约650nm,长度约10-12μm,是一种类金刚石的SiC添加剂,能够用于增韧和延伸防护涂层,增加使用寿命;通过碳化硅纳米线的加入,能够提高耐磨性、耐刮擦性、导热性和温度稳定性,并且在不影响其他理想性能的情况下,具有低负载水平下的稳定性和硬度,包括不粘、不松脱、柔韧性好和低摩擦系数;通过限定碳化硅纳米线的长径比,使得碳化硅纳米线能够在清漆中起加强筋的作用,能够进一步提高产品的强度。
优选地,所述的溶剂A选自二价酸酯、醋酸丁酯、二甲基环已烷、醋酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸异丁酯和甲基异丁酮中的一种或多种;
所述的溶剂B选自二价酸酯、醋酸丁酯、二甲基环已烷、醋酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸异丁酯和甲基异丁酮中的一种或多种。
优选地,所述的溶剂A为醋酸乙酯、乙酸异丁酯与丙二醇甲醚醋酸酯按重量比4:3:3混合得到;
所述的溶剂B为醋酸乙酯与乙酸异丁酯按重量比为4:3混合得到。
本发明第二方面公开了一种制备如上任一所述的高性能透明哑光清漆的方法,包括如下步骤:
S1:将改性蓖麻油多元醇与一半重量份的溶剂A搅拌均匀后,加入消光粉、碳化硅纳米线和分散剂,高速搅拌混合;随后加入防沉剂、消泡剂及流平剂,低速搅拌混合;再加入高硬度粉体,高速搅拌分散;然后在低速搅拌下加入剩余的溶剂A,调节粘度后过滤,得到甲组分树脂漆;
S2:将固化剂加入至溶剂B中,搅拌均匀,得到乙组分固化剂;
S3:将甲组分树脂漆与乙组分固化剂按重量比1:1混合均匀,制得所述的哑光清漆。
优选地,步骤S1中所述的高速搅拌的转速为500-700rpm,时间为20-40min。
优选地,步骤S1中所述的低速搅拌的转速为200-300rpm,时间为10-15min。
优选地,步骤S1中所述的调节粘度为调节粘度至30-40s。将树脂漆调节至该粘度更适合于喷涂使用。
优选地,步骤S1中所述的过滤为300目过滤。过滤以除去之前生产过程中掺杂的其他杂质颗粒,同时,较小的粒径还可以保证最终得到的涂料更为纯净。本发明中所使用的粉体或颗粒直径均小于5μm,远低于300目(约48μm)的要求,因此该过滤步骤不会影响配方中的组成,可以有效除去混于涂料中的杂质。
优选地,步骤S2中所述的搅拌均匀的转速为600rpm,时间为5-10min。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1、本发明提供了一种高性能透明哑光清漆,其在耐磨性、抗石击性和耐酸碱性等方面均表现出优秀的性能。具体而言,本发明采用过量的HDI三聚体作为固化剂,配合作为主体树脂的改性蓖麻油多元醇,形成的漆膜具有硬且韧的特点,同时对于酸碱盐油有极好的耐受性;在此基础上,使用4μm的高硬度白刚玉微粉作为填料,能够进一步提供均匀且强度极好的支撑点;使用纳米级碳化硅纳米线,其长径比为15-19倍,可以起到加强筋的作用,更进一步地提高强度。在高硬度粉体和碳化硅线的复合作用下,原本硬且韧的漆膜,性能会得到进一步提升,具有优异的硬度和抗划伤性能。
2、本发明选用的改性蓖麻油多元醇T-400以及固化剂N3390的配合,能够保证漆膜的硬度及韧性,同时还保证了漆膜在耐候、耐化学品方面的优异效果;在保证漆膜性能的前提下,通过高硬度粉体和碳化硅纳米线的复配加入,又进一步极大地增强了漆膜的硬度及韧性,制得的清漆具有优异的高硬度漆膜和良好抗划伤效果,能够满足客户对抗划伤性能和抗石击性能的需求,提高哑光清漆产品的使用寿命。
3、本发明的制备方法简单,原料易得,成本低廉,制备得到的哑光清漆表面滑爽,硬度高,抗划伤性好,透明性高,通透性好,层间附着力强,且无鬼影,无残留有机物气味且高硬度粉体和碳化硅纳米线的加入不会额外增加环境污染,适合用作保护装饰,能够符合国家标准以及客户和使用者的需求;此外由于本发明的哑光清漆具有高固含量和低粘性,且流平性好,在施工时通过加入稀释剂后,可以实现十分便利的喷涂。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明,但绝不是对本发明的限制。
以下实施例中所使用的试剂未做特殊说明可以采用本领域技术人员能够常规获得的市售产品。
以下实施例中,改性蓖麻油多元醇选用T-400,分散剂选用AA4141,防沉剂选用RM 1920,消泡剂选用Defom 5800F,流平剂选用FL 3777,消光粉选用OK607,高硬度粉体选用海旭白刚玉研磨抛光级微粉W2.5,碳化硅纳米线选用海代尔SF-1,固化剂选用N3390。
实施例1
本实施例高性能透明哑光清漆由甲组分树脂漆与乙组分固化剂按重量比为1:1组合而成;
其中,甲组分树脂漆包括以下组分及重量份含量:
乙组分固化剂包括以下组分及重量份含量:
N3390 50份,
溶剂B 50份。
其中,溶剂A由3份乙酸异丁酯、3份丙二醇甲醚醋酸酯及4份醋酸乙酯混合而成;
溶剂B由3份乙酸异丁酯、4份醋酸乙酯混合而成。
本实施例的高性能透明哑光清漆的制备方法具体包括以下步骤:
(1)按重量份将溶剂A的一半加入分散釜中,加入改性蓖麻油多元醇搅拌均匀,随后,加入消光粉、碳化硅纳米线、分散剂,600rpm高速搅拌35min,再加入防沉剂、消泡剂及流平剂,250rpm低速搅拌10min,再加入高硬度粉体,500rpm高速分散25min,250rpm低速搅拌加入剩余的溶剂A,调节粘度至35s,300目过滤,即制得甲组分树脂漆;
(2)按重量份将固化剂加入到溶剂B中,600rpm下搅拌10分钟至均匀,制得乙组分固化剂;
(3)将甲组分树脂漆与乙组分固化剂按按重量比为1:1混合均匀,即制得所述的哑光清漆。
本实施例施工于喷涂完色漆(表干)的马口铁上,漆膜性能测试结果如表1所示。
表1实施例1的漆膜性能测试结果
实施例2
本实施例高性能透明哑光清漆由甲组分树脂漆与乙组分固化剂按重量比为1:1组合而成;
其中,甲组分树脂漆包括以下组分及重量份含量:
乙组分固化剂包括以下组分及重量份含量:
N3390 45份,
溶剂B 55份。
其中,溶剂A由3份乙酸异丁酯、3份丙二醇甲醚醋酸酯及4份醋酸乙酯混合而成。
溶剂B由3份乙酸异丁酯、4份醋酸乙酯混合而成。
本实施例高性能透明哑光清漆的制备方法具体包括以下步骤:
(1)按重量份将溶剂A的一半加入分散釜中,加入改性蓖麻油多元醇搅拌均匀,随后,加入消光粉、碳化硅纳米线、分散剂,600rpm高速搅拌30min,再加入防沉剂、消泡剂及流平剂,250rpm低速搅拌10min,再加入高硬度粉体,500rpm高速分散20min,250rpm低速搅拌加入剩余的溶剂A,调节粘度至38s,300目过滤,即制得甲组分树脂漆;
(2)按重量份将固化剂加入到溶剂B中,600rpm下搅拌10分钟至均匀,制得乙组分固化剂;
(3)将甲组分树脂漆与乙组分固化剂按按重量比为1:1混合均匀,即制得所述的哑光清漆。
本实施例施工于喷涂完色漆(表干)的马口铁上,漆膜性能测试结果如表2所示。
表2实施例2的漆膜性能测试结果
实施例3
本实施例高性能透明哑光清漆由甲组分树脂漆与乙组分固化剂按重量比为1:1组合而成;
其中,甲组分树脂漆包括以下组分及重量份含量:
所述的乙组分固化剂包括以下组分及重量份含量:
N3390 47份,
溶剂B 53份。
溶剂A由3份乙酸异丁酯、3份丙二醇甲醚醋酸酯及4份醋酸乙酯混合而成。
溶剂B由3份乙酸异丁酯、4份醋酸乙酯混合而成。
本实施例高性能透明哑光清漆的制备方法具体包括以下步骤:
(1)按重量份将溶剂A的一半加入分散釜中,加入改性蓖麻油多元醇搅拌均匀,随后,加入消光粉、碳化硅纳米线、分散剂,600rpm高速搅拌30min,再加入防沉剂、消泡剂及流平剂,250rpm低速搅拌10min,再加入高硬度粉体,500rpm高速分散20min,250rpm低速搅拌加入剩余的溶剂A,调节粘度至38s,300目过滤,即制得甲组分树脂漆;
(2)按重量份将固化剂加入到溶剂B中,600rpm下搅拌10分钟至均匀,制得乙组分固化剂;
(3)将甲组分树脂漆与乙组分固化剂按按重量比为1:1混合均匀,即制得所述的哑光清漆。
本实施例施工于喷涂完色漆(表干)的马口铁上,漆膜性能测试结果如表3所示。
表3实施例3的漆膜性能测试结果
实施例4
本实施例高性能透明哑光清漆由甲组分树脂漆与乙组分固化剂按重量比为1:1组合而成;
其中,甲组分树脂漆包括以下组分及重量份含量:
所述的乙组分固化剂包括以下组分及重量份含量:
N3390 55份,
溶剂B 45份。
溶剂A由3份乙酸异丁酯、3份丙二醇甲醚醋酸酯及4份醋酸乙酯混合而成。
溶剂B由3份乙酸异丁酯、4份醋酸乙酯混合而成。
本实施例高性能透明哑光清漆的制备方法具体包括以下步骤:
(1)按重量份将溶剂A的一半加入分散釜中,加入改性蓖麻油多元醇搅拌均匀,随后,加入消光粉、碳化硅纳米线、分散剂,600rpm高速搅拌35min,再加入防沉剂、消泡剂及流平剂,250rpm低速搅拌10min,再加入高硬度粉体,500rpm高速分散25min,250rpm低速搅拌加入剩余的溶剂A,调节粘度至34s,300目过滤,即制得甲组分树脂漆;
(2)按重量份将固化剂加入到溶剂B中,600rpm下搅拌10分钟至均匀,制得乙组分固化剂;
(3)将甲组分树脂漆与乙组分固化剂按按重量比为1:1混合均匀,即制得所述的哑光清漆。
本实施例施工于喷涂完色漆(表干)的马口铁上,漆膜性能测试结果如表4所示。
表4实施例4的漆膜性能测试结果
实施例5
本实施例高性能透明哑光清漆由甲组分树脂漆与乙组分固化剂按重量比为1:1组合而成;
其中,甲组分树脂漆包括以下组分及重量份含量:
所述的乙组分固化剂包括以下组分及重量份含量:
N3390 52份,
溶剂B 48份。
溶剂A由3份乙酸异丁酯、3份丙二醇甲醚醋酸酯及4份醋酸乙酯混合而成。
溶剂B由3份乙酸异丁酯、4份醋酸乙酯混合而成。
本实施例高性能透明哑光清漆的制备方法具体包括以下步骤:
(1)按重量份将溶剂A的一半加入分散釜中,加入改性蓖麻油多元醇搅拌均匀,随后,加入消光粉、碳化硅纳米线、分散剂,600rpm高速搅拌30min,再加入防沉剂、消泡剂及流平剂,250rpm低速搅拌10min,再加入高硬度粉体,500rpm高速分散28min,250rpm低速搅拌加入剩余的溶剂A,调节粘度至40s,300目过滤,即制得甲组分树脂漆;
(2)按重量份将固化剂加入到溶剂B中,600rpm下搅拌10分钟至均匀,制得乙组分固化剂;
(3)将甲组分树脂漆与乙组分固化剂按按重量比为1:1混合均匀,即制得所述的哑光清漆。
本实施例施工于喷涂完色漆(表干)的马口铁上,漆膜性能测试结果如表5所示。
表5实施例5的漆膜性能测试结果
对比例
本实施例高性能透明哑光清漆由甲组分树脂漆与乙组分固化剂按重量比为1:1组合而成;
其中,甲组分树脂漆包括以下组分及重量份含量:
乙组分固化剂包括以下组分及重量份含量:
N3390 50份,
溶剂B 50份。
其中,溶剂A由3份乙酸异丁酯、3份丙二醇甲醚醋酸酯及4份醋酸乙酯混合而成;
溶剂B由3份乙酸异丁酯、4份醋酸乙酯混合而成。
本实施例的高性能透明哑光清漆的制备方法具体包括以下步骤:
(1)按重量份将溶剂A的一半加入分散釜中,加入改性蓖麻油多元醇搅拌均匀,随后,加入消光粉、分散剂,600rpm高速搅拌35min,再加入防沉剂、消泡剂及流平剂,500rpm高速分散25min,250rpm低速搅拌加入剩余的溶剂A,调节粘度至35s,300目过滤,即制得甲组分树脂漆;
(2)按重量份将固化剂加入到溶剂B中,600rpm下搅拌10分钟至均匀,制得乙组分固化剂;
(3)将甲组分树脂漆与乙组分固化剂按按重量比为1:1混合均匀,即制得所述的哑光清漆。
本实施例施工于喷涂完色漆(表干)的马口铁上,漆膜性能测试结果如表6所示。
表6对比例的漆膜性能测试结果
对比实施例1和对比例的漆膜性能测试结果,不难发现,其中碳化硅纳米线和白刚玉的加入,极大的提高了漆膜在物理性能上的表现,其耐冲击性和铅笔硬度有极大提高。尤其是铅笔硬度,可以高达5H,而相同配方,不加入碳化硅纳米线和白刚玉的对比例,其铅笔硬度只有2H。这意味着,漆膜具有了很好的抵抗尖锐物体的能力。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于上述实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
2.根据权利要求1所述的一种高性能透明哑光清漆,其特征在于,所述的改性蓖麻油多元醇的羟值>300mg KOH/g,酸值<10mg KOH/g,官能度>2.5。
3.根据权利要求1所述的一种高性能透明哑光清漆,其特征在于,所述的分散剂为聚丙烯酸铵盐;
所述的防沉剂为气相二氧化硅、氢化蓖麻油或聚酰胺蜡;
所述的消泡剂为不含芳烃的改性聚硅氧烷;
所述流平剂为氟碳改性的聚合物;
所述的消光粉为表面经有机处理的二氧化硅;
所述的固化剂为TDI<0.4%且不含芳烃的HDI三聚体。
5.根据权利要求1所述的一种高性能透明哑光清漆,其特征在于,所述的高硬度粉体选自白刚玉、碳化硅和玻璃粉中的一种或多种,所述的高硬度粉体的直径<5μm。
6.根据权利要求1所述的一种高性能透明哑光清漆,其特征在于,所述的碳化硅纳米线的直径<700nm,长度>10μm,长径比为15-19。
7.根据权利要求1所述的一种高性能透明哑光清漆,其特征在于,所述的溶剂A选自二价酸酯、醋酸丁酯、二甲基环已烷、醋酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸异丁酯和甲基异丁酮中的一种或多种;
所述的溶剂B选自二价酸酯、醋酸丁酯、二甲基环已烷、醋酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸异丁酯和甲基异丁酮中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的一种高性能透明哑光清漆,其特征在于,所述的溶剂A为醋酸乙酯、乙酸异丁酯与丙二醇甲醚醋酸酯按重量比4:3:3混合得到;
所述的溶剂B为醋酸乙酯与乙酸异丁酯按重量比为4:3混合得到。
9.一种制备如权利要求1-8任一所述的高性能透明哑光清漆的方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:将改性蓖麻油多元醇与一半重量份的溶剂A搅拌均匀后,加入消光粉、碳化硅纳米线和分散剂,高速搅拌混合;随后加入防沉剂、消泡剂及流平剂,低速搅拌混合;再加入高硬度粉体,高速搅拌分散;然后在低速搅拌下加入剩余的溶剂A,调节粘度后过滤,得到甲组分树脂漆;
S2:将固化剂加入至溶剂B中,搅拌均匀,得到乙组分固化剂;
S3:将甲组分树脂漆与乙组分固化剂按重量比1:1混合均匀,制得所述的哑光清漆。
10.根据权利要求9所述的一种高性能透明哑光清漆的制备方法,其特征在于,包括如下一项或多项:
(i)步骤S1中所述的高速搅拌的转速为500-700rpm,时间为20-40min;
(ii)步骤S1中所述的低速搅拌的转速为200-300rpm,时间为10-15min;
(iii)步骤S1中所述的调节粘度为调节粘度至30-40s;
(iv)步骤S1中所述的过滤为300目过滤;
(v)步骤S2中所述的搅拌均匀的转速为600rpm,时间为5-10min。
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