CN101429319A - 水性丙烯酸改性饱和聚酯、其制备方法及水性烘烤铝粉漆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水性丙烯酸改性饱和聚酯、其制备方法及水性烘烤铝粉漆，以水性丙烯酸树脂、水性饱和聚酯树脂组合物、环氧树脂和氨基树脂为成膜物，着色物为油性铝粉经制备后，应用在水性体系中，大大的降低了生产成本；本发明以水为稀释剂，故无毒无味、无污染、无三废，不燃不爆，VOC含量小于50，确保了环境保护和消防安全，保障了劳动者的身体健康，且形成的漆膜，具有硬度高、耐划伤、附着力强，耐盐雾、耐盐水、耐酸碱、耐水、耐油、抗紫外光、耐老化、抗低温、耐湿热、耐汗液，在旧漆膜(水性、油性)表面可重复使用，不会造成漆膜损伤，超强的漆膜柔韧性等。

Description

水性丙烯酸改性饱和聚酯、其制备方法及水性烘烤铝粉漆

技术领域

本发明涉及一种有机高分子化合物的涂料组合物，具体地讲，是一种水性烘烤铝粉漆。

背景技术

传统的油性铝粉漆因含有大量挥发性有机溶剂，产生大量有毒、有害的挥发性气体，污染空气和损害人类健康，因此近年来国际国内的涂料研究所和涂料公司均大力开发水性铝粉漆。目前水性树脂体系有水性醇酸、水性丙烯酸、水性环氧、水性聚氨酯树脂、水性无机硅酸盐、水性氟树脂以及它们的改性树脂。丙烯酸树脂以其较好的耐候性能得到广泛应用。然而，现有的水性丙烯酸铝粉漆存在如下缺点：

(1)表面容易产生针孔、鱼眼，光滑平整度差；

(2)表干慢，容易出现返锈现象；

(3)漆膜的硬度和韧性差，硬度很难突破3H，韧性也很难突破1；

(4)漆膜防刮擦性能差；

(5)漆膜耐溶剂性能和耐人体汗液接触性能差；

(6)喷涂施工难度大(湿膜状态下，不能重复施工)；

(7)铝银浆只能采用水性铝银浆，其价格高达数百元，从而使生产成本居高不下，造成推广、销售和市场接受难。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种水性丙烯酸改性饱和聚酯，它由下列重量百分比的组分混合制得：

水性丙烯酸树脂                                35～55

水性饱和聚酯树脂组合物                        35～55

环氧树脂                                      1～5

中和剂                                        0.2～1

醇类稀释剂                                    余量

上述水性饱和聚酯树脂组合物由占重量百分比30～50％的312C饱和聚酯树脂、20～30％的310饱和聚酯树脂和20～30％的3090饱和聚酯树脂混合制得，各个饱和聚酯树脂的性能如下表：

本发明采用的水性丙烯酸树脂优选为聚(甲基)丙烯酸或聚(甲基)丙烯酰胺。采用的中和剂优选2-氨基-2-甲基-1丙醇、N，N二甲基乙醇胺、三乙胺中的一种或两种以上混合物。采用的醇类稀释剂优选为乙醇、甘油或乙二醇中的一种或两种以上混合物。

本发明的另一目的在于提供一种水性丙烯酸改性饱和聚酯的制备方法，按照如下步骤制备：

(1)将水性丙烯酸树脂类单体加入分散机中，将分散机提速至500～700n/min，加入312C饱和聚酯树脂，搅拌20～40min，再加入310饱和聚酯树脂，搅拌20～40min，然后加入3090饱和聚酯树脂，搅拌20～40min；

(2)将分散机提速至1100～1300n/min，加入环氧树脂搅拌20～40min；

(3)将分散机提速至2000～2300n/min，加入中和剂后搅拌40～60min；

(4)最后加入醇类稀释剂，搅拌均匀得产品。

本发明的另一目的在于提供一种用水性丙烯酸改性饱和聚酯作为基料制成的水性烘烤铝粉漆，它由下列重量份的组分混合制得：

去离子水                                       10～55份

水性丙烯酸改性饱和聚酯树脂                     50～70份

氨基树脂                                       3～18份

对甲苯磺酸钠                                   0.2～5份

水性流平剂                                     0.2～1份

水性分散剂                                     0.2～1份

水性消泡剂                                     0.2～4份

水性增稠剂                                     0.1～3份

SiO₂纳米胶体                                   5～15份

色浆                                           0.5～6份

改性铝银浆                                     2～10份

作为本发明的优选实施例，上述氨基树脂选自甲醚化或半甲醚化氨基树脂；上述色浆优选自酞菁兰、永固红、群青、碳黑、钛白粉、络合染料中的一种或两种以上混合；上述改性铝银浆由50～70％重量百分比的油性铝银浆和30～50％重量百分比的醇或醚或酯混合制得。

本发明通过改善成膜物和油性铝粉的制备，应用在水性体系，并让稀释剂迅速挥发，同时增大固体含量，以达到成膜容易，降低生产成本的目的。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)独特的防腐、耐候机理：该产品以改性丙稀酸、环氧、聚氨脂、有机硅等树脂为共聚物，使油溶性树脂分散于水中，形成热力学稳定体系，兼顾氧化型同自乳化型树脂的复配同接技，使水性环氧得到良好平衡。优选新一代离子稳定型自乳化“核-壳”结构水性树脂，采用低吸油、吸水的锌盐、磷盐、硅酸锌颜料及片状高封蔽性填料。形成三维结构的网状漆膜，具有底面合一，湿膜状态下可重复施工，价格低廉，形成的漆膜硬度高、附着力强，耐水、耐盐、耐碱、耐酸、耐溶剂、耐汗液、耐刮擦和耐候好的防腐装饰效果。

2)先进的工艺配方、科学的设计方案：该产品吸收国内外水性防腐底漆、面漆之精华、聚交联型、乳化型三者为一的独特配方和工艺，科学的采用自乳化为主，兼顾交联、反应型为辅的设计方案。精选超细的无机、无毒颜料。

3)卓越的环保安全性：该产品采用无机无毒原料，合理利用纳米材料，选用部分无机水性有机水性聚合物，采用自乳化水性树脂，以水为稀释剂，故无毒无味、无污染、无三废，不燃不爆，VOC含量小于50，确保了环境保护和消防安全，保障了劳动者的身体健康。

4)坚韧漆膜性能优异：该产品形成的漆膜，具有硬度高、耐划伤、附着力强，耐盐雾、耐盐水、耐酸碱、耐水、耐油、抗紫外光、耐老化、抗低温、耐湿热、耐溶剂、耐汗液、耐刮擦，不燃不爆，在旧漆膜(水性、油性)表面可重复使用，不会造成漆膜损伤，超强的漆膜柔韧性等。一般漆膜寿命可达8-10年。

5)增效节能降低成本：该产品以水为稀释剂，操作简单，省去传统漆用溶剂稀释，降低稀释成本，该产品利用率100％，可提高工效3倍以上，每kg涂装面积8-12平方米，单位涂装成本为国内最低，可显著减少企业在劳动保护，消防安全，及环境保护方面的投资费用。

6)广泛的适用性：该产品属高档水性烘烤型铝粉漆，由于机理独特，设计科学，工艺先进，性能优异，广泛适用于各种包装、家用电器、建筑装饰、玩具、五金构件、汽车、摩托车和一切金属结构的表面涂装。

具体实施方式

下面结合实施例进一步对本发明加以说明。

表1是水性丙烯酸改性饱和聚酯合成的配方实施例。

表1：

表1中水性丙烯酸改性饱和聚酯的制备方法为：

(1)将水性丙烯酸树脂类单体加入分散机中，在600n/min搅拌30min，再加入312C饱和聚酯树脂，搅拌30min，再加入310饱和聚酯树脂，搅拌30min，然后再加入3090饱和聚酯树脂，搅拌30min；

(2)将分散机提速至1200n/min，加入环氧树脂搅拌30min；

(3)将分散机提速至2200n/min，加入中和剂后搅拌30min；

(4)最后加入醇类稀释剂，搅拌均匀得产品。

表2为水性烘烤铝粉漆的实施例。

表2：

表2中的改性铝银浆由60％重量百分比的油性铝银浆和40％重量百分比的乙醇混合制得，也可以用乙醚或乙酸乙酯混合制得。

按照表2中的配方，采用常规调漆方法，在分散机中进行调漆得水性烘烤铝粉漆。将制得的水性烘烤铝粉漆进行检测，结果如表3：

表3：

 

项目	指标
		外观	平整光滑
粘度(23±1℃.S)	80-120
		细度(微米)	≤30
干燥	表干(25℃15min)；烘烤(120-150℃0.5h)
		光泽(％)	≥90
硬度(铅笔)	4H
		附着力(划格法)	≤1
耐水(25±1℃.1000h)	无变化
		耐碱水(NaOH2％ 500h)	无变化
耐盐水(25±1℃.500h)	无变化
		耐盐雾(25±1℃.300h)	无变化
耐油(90#汽油、28#机油、刹车油)48h	无变化
		耐汗液48h	无变化
抗刮擦1000次	无变化

Claims (9)

1.一种水性丙烯酸改性饱和聚酯树脂，其特征在于由下列重量百分比的组分混合制得：

水性丙烯酸树脂                     35～55

水性饱和聚酯树脂组合物             35～55

环氧树脂                           1～5

中和剂                             0.2～1

醇类稀释剂                         余量

所述水性饱和聚酯树脂组合物由占重量百分比30～50％的312C饱和聚酯树脂、20～30％的310饱和聚酯树脂和20～30％的3090饱和聚酯树脂混合制得。

2.根据权利要求1所述的水性金属烘烤防锈漆，其特征在于：所述水性丙烯酸树脂为聚(甲基)丙烯酸或聚(甲基)丙烯酰胺。

3.根据权利要求1所述的水性金属烘烤防锈漆，其特征在于：所述中和剂是选自2-氨基-2-甲基-1丙醇、N，N二甲基乙醇胺、三乙胺中的一种或两种以上混合物。

4.根据权利要求1所述的水性金属烘烤防锈漆，其特征在于：所述醇类稀释剂为乙醇、甘油或乙二醇中的一种或两种以上混合物。

5.权利要求1所述水性丙烯酸改性饱和聚酯的制备方法，其特征在于按照如下步骤制备：

(1)将水性丙烯酸树脂加入分散机中，将分散机调速至500～700n/min，加入312C饱和聚酯树脂，搅拌20～40min，再加入310饱和聚酯树脂，搅拌20～40min，然后加入3090饱和聚酯树脂，搅拌20～40min；

(2)将分散机提速至1100～1300n/min，加入环氧树脂搅拌20～40min；

(3)将分散机提速至2000～2300n/min，加入中和剂后搅拌40～60min；

(4)最后加入醇类稀释剂，搅拌均匀得产品。

6.一种用权利要求1所述水性丙烯酸改性饱和聚酯作为基料制成的水性烘烤铝粉漆，其特征在于由下列重量份的组分混合制得：

去离子水                               10～55份

水性丙烯酸改性饱和聚酯树脂             50～70份

氨基树脂                               3～18份

对甲苯磺酸钠                           0.2～5份

水性流平剂                             0.2～1份

水性分散剂                             0.2～1份

水性消泡剂                             0.2～4份

水性增稠剂                             0.1～3份

SiO₂纳米胶体                           5～15份

色浆                                   0.5～6份

改性铝银浆                             2～10份

7.根据权利要求6所述的水性烘烤铝粉漆，其特征在于：所述氨基树脂为甲醚化或半甲醚化氨基树脂。

8.根据权利要求6所述的水性烘烤铝粉漆，其特征在于：所述色浆选自酞菁兰、永固红、群青、碳黑、钛白粉、络合染料中的一种或两种以上混合。

9.根据权利要求6所述的水性烘烤铝粉漆，其特征在于：所述改性铝银浆由50～70％重量百分比的油性铝银浆和30～50％重量百分比的醇或醚或酯混合制得。