CN101531860A - 低温固化彩色卷材涂料及其制备方法 - Google Patents

低温固化彩色卷材涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种涂料组合物，尤其是一种用于制造彩色钢板的低温固化涂料及其制备方法，在反应釜中投入45～60wt％饱和聚酯树脂、3～5wt％全甲醚化氨基树脂和3～5wt％部分甲醚化氨基树脂，边搅拌边加入3～5wt％丙二醇乙醚醋酸酯、2～5wt％二元酸二甲酯、.2～0.5wt％封闭型降温催化剂、0.2～0.5wt％开放型降温催化剂、5～10wt％三甲苯溶剂，搅拌均匀后加入0.3～0.8wt％分散剂，然后边搅拌边加入20～40wt％填颜料和0.3～0.8wt％蜡粉，分散均匀后进入砂磨机砂磨，进入调色调漆工序，得成品低温固化彩色卷材涂料，能解决现有的高温烘烤固化型涂料存在的固化温度高，造成能源浪费的问题。

Description

低温固化彩色卷材涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种涂料组合物，尤其是一种用于制造彩色钢板的低温固化涂料及其制备方法。
背景技术
目前，国内的彩色钢板发展速度很快，据不完全统计，国内的彩色钢板生产线已接近200条，产能达到1500万吨/年，实际产量达到800万吨/年，作为彩色钢板生产所必需的原材料彩色卷材涂料是高温烘烤固化型涂料，所以在生产过程中要消耗大量的能源，涂料的固化温度对能耗及生产成本有着直接的影响，而常规的彩色卷材涂料其固化温度为224-241℃，目前国内的彩板生产线其能耗为25立方米天然气/吨钢板，能耗成本为100元/吨钢板，造成了大量的能源浪费。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明要解决的技术问题是：针对现有的高温烘烤固化型涂料存在的固化温度高，造成能源浪费的问题，提供一种低温固化彩色卷材涂料及其制备方法。
为了克服背景技术中存在的缺陷，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低温固化彩色卷材涂料，其化学组分质量含量：
饱和聚酯树脂                             45～60％
全甲醚化氨基树脂                         3～5％
部分甲醚化氨基树脂                        3～5％
封闭型降温催化剂                          0.2～0.5％
开放型降温催化剂                          0.2～0.5％
颜料                                      20～40％
丙二醇乙醚醋酸酯                          2～5％
二元酸二甲酯                              2～5％
溶剂                                      4～10％
分散剂                                    0.3～0.8％
蜡粉                                      0.3～0.8％
所述的溶剂为采用的三甲苯，所述的颜料为金红石型钛白粉，
本发明中采用饱和聚酯树脂作为基体，饱和聚酯树脂是一种反应活性较高的聚酯树脂，无需在高温条件下也能实现固化。
本发明中采用所用的甲醚化氨基树脂作为固化剂，本发明采用的全甲醚化氨基树脂和部分甲醚化氨基树脂的混合物代替传统用的全甲醚化氨基树脂，采用部分甲醚化氨基树脂可以有效地提高漆料中亚胺基与甲氧基的比例，从而提高漆层的硬度，而不采用部分甲醚化氨基树脂全部替代全甲醚化氨基树脂，是因为亚胺基与甲氧基的比例过高会导致漆层变脆，缺少韧性。
封闭型降温催化剂和开放型降温催化剂分别为二壬基萘磺酸和二壬基萘二磺酸，采用封闭型降温催化剂和开放型降温催化剂的混合物代替传统单一使用封闭型降温催化剂可以很好的降低涂料所需的固化温度，涂料固化温度由原先的224℃～241℃降低到180℃～190℃，
本发明中采用聚四氟乙烯蜡粉可以提高耐磨损性及防止材料表面划伤，提高滑动性降低材料之间的磨擦，噪音及黏附性。
本发明的制备过程为在反应釜中投入饱和聚酯树脂、全甲醚化氨基树脂和部分甲醚化氨基树脂，边搅拌边加入丙二醇乙醚醋酸酯、二元酸二甲酯、封闭型降温催化剂、开放型降温催化剂、溶剂，搅拌均匀后加入分散剂，然后边搅拌边加入颜料和蜡粉，分散均匀后进入砂磨机砂磨，进入调色调漆工序，得成品低温固化彩色卷材涂料。
本发明适用于涂敷在热镀锌钢板、电镀锌钢板、冷轧钢板表面，形成一层彩色涂层保护膜，从而制成彩色涂层钢板，适用于连续涂敷的高速生产线进行连续辊涂。
有益效果：本发明固化时间短，固化温度低，只需180～190℃温度下固化时间20～50秒，漆层即可固化，可满足镀锌钢板所需的硬韧性、耐蚀性、耐酸性、耐碱性、耐热性、加工性、耐侯性，涂料的固化温度对能耗及生产成本有着直接的影响，该低温固化涂料的固化温度为180～190℃，而常规的彩色卷材涂料其固化温度为224～241℃，用低温固化彩色卷材涂料可降低能耗20％，据统计，目前国内的彩板生产线其能耗为25立方米天然气/吨钢板，能耗成本为100元/吨钢板，所以用该低温固化彩色卷材涂料可降低能耗5立方米天然气/吨钢板，可降低生产成本20元/吨钢板，而国内目前彩板的生产量为800万吨/年，这样每年可降低4000万吨天然气的耗量，可节约彩钢板生产成本1.6亿元。
具体实施方式
实施例一
本发明中采用的基体树脂为饱和聚酯树脂，饱和聚酯树脂是一种反应活性较高的聚酯树脂，所制成的涂料无需在高温条件下也能实现固化，固化剂采用的全甲醚化氨基树脂和部分甲醚化氨基树脂的混合物，部分甲醚化氨基树脂可以有效地提高漆料中亚胺基与甲氧基的比例，从而提高漆层的硬度，而不采用部分甲醚化氨基树脂全部替代全甲醚化氨基树脂，是因为亚胺基与甲氧基的比例过高会导致漆层变脆，缺少韧性，聚四氟乙烯蜡粉可以提高耐磨损性及防止材料表面划伤，提高滑动性降低材料之间的磨擦，噪音及黏附性，各组分按照下表备料：
 
组分 配比(％) 备注
饱和聚酯树脂 45
全甲醚化氨基树脂 3.5
部分甲醚化氨基树脂 3.5
封闭型降温催化剂 0.3 二壬基萘磺酸
开放型降温催化剂 0.4 二壬基萘二磺酸
分散剂 0.8
丙二醇乙醚醋酸酯 5.0
二元酸二甲酯 5.0 丙二酸二甲酯
S-100#溶剂 5.7 三甲苯
聚四氟乙烯蜡粉 0.8
金红石钛白粉 29
颜料 1％
在反应釜中投入饱和聚酯树脂、全甲醚化氨基树脂和部分甲醚化氨基树脂，边搅拌边加入丙二醇乙醚醋酸酯、二元酸二甲酯、封闭型降温催化剂、开放型降温催化剂、溶剂，搅拌均匀后加入分散剂，然后边搅拌边加入颜料和蜡粉，分散均匀后进入砂磨机砂磨，进入调色调漆工序，得成品低温固化彩色卷材涂料1#。
实施列二
本实施例中采用的基体树脂为饱和聚酯树脂，饱和聚酯树脂是一种反应活性较高的聚酯树脂，所制成的涂料无需在高温条件下也能实现固化，固化剂采用的全甲醚化氨基树脂和部分甲醚化氨基树脂的混合物，部分甲醚化氨基树脂可以有效地提高漆料中亚胺基与甲氧基的比例，从而提高漆层的硬度，而不采用部分甲醚化氨基树脂全部替代全甲醚化氨基树脂，是因为亚胺基与甲氧基的比例过高会导致漆层变脆，缺少韧性，聚四氟乙烯蜡粉可以提高耐磨损性及防止材料表面划伤，提高滑动性降低材料之间的磨擦，噪音及黏附性，各组分按照下表备料：
 
组分 配比(％) 备注
饱和聚酯树脂 58
全甲醚化氨基树脂 3
部分甲醚化氨基树脂 3
封闭型降温催化剂 0.3 二壬基萘磺酸
开放型降温催化剂 0.4 二壬基萘二磺酸
分散剂 0.3
丙二醇乙醚醋酸酯 3.0
二元酸二甲酯 5.0 乙二酸二甲酯
S-100#溶剂 5.7 三甲苯
聚四氟乙烯蜡粉 0.3
金红石钛白粉 20
颜料 1％
在反应釜中投入饱和聚酯树脂、全甲醚化氨基树脂和部分甲醚化氨基树脂，边搅拌边加入丙二醇乙醚醋酸酯、二元酸二甲酯、封闭型降温催化剂、开放型降温催化剂、溶剂，搅拌均匀后加入分散剂，然后边搅拌边加入颜料和蜡粉，分散均匀后进入砂磨机砂磨，进入调色调漆工序，得成品低温固化彩色卷材涂料2#。
将低温固化彩色涂料1#和低温固化彩色涂料2#涂覆在热镀锌钢板表面进行全性能检测，检测数据如下：
 
编号 项目 指标 1# 2#
1 粘度 90±5秒(25℃) 92秒 87秒
2 细度 ≤25μm 20μm 18μm
3 重量固体份 62±2(％) 63％ 62％
4 体积固体份 46±2(％) 47％ 44％
5 湿膜比重 1.35±0.05 1.3 1.35
6 干膜比重 1.95±0.05 2.00 1.98
7 干膜厚度 15μm 14μm 15μm
8 储存期 6个月 6个月以上 6个月以上
9 固化温度(PMT) 180-190℃ 180℃ 185℃
10 固化时间 30秒 25秒 27秒
11 T弯 3T 3T 3T
12 反向冲击 9.0J 9.0J 9.0J
13 耐MEK擦拭 100次 100次 100次
14 划格附着力试验 0级 0级 0级
15 铅笔硬度 2H 2H 2H
16 耐盐雾试验 500小时，二级合格 600小时 600小时
17 耐QUVA试验 1000小时，二级合格 1000小时 1000小时

Claims (6)

1、一种低温固化彩色卷材涂料，其特征在于其化学组分质量含量：
饱和聚酯树脂           45～60wt％
全甲醚化氨基树脂       3～5wt％
部分甲醚化氨基树脂     3～5wt％
封闭型降温催化剂       0.2～0.5wt％
开放型降温催化剂       0.2～0.5wt％
填颜料                 20～40wt％
丙二醇乙醚醋酸酯       3～5wt％
二元酸二甲酯           2～5wt％
溶剂                   5～10wt％
分散剂                 0.3～0.8wt％
蜡粉                   0.3～0.8wt％
所述的溶剂为三甲苯，所述的填颜料为金红石型钛白粉。
2、权利要求1所述的低温固化彩色卷材涂料，其特征在于：所述的封闭型降温催化剂为二壬基萘磺酸，所述的开放型降温催化剂为二壬基萘二磺酸。
3、权利要求1所述的低温固化彩色卷材涂料，其特征在于：所述的蜡粉为聚四氟乙烯蜡粉。
4、如权利要求1所述的低温固化彩色卷材涂料的制备方法，其特征在于：在反应釜中投入45～60wt％饱和聚酯树脂、3～5wt％全甲醚化氨基树脂和3～5wt％部分甲醚化氨基树脂，边搅拌边加入3～5wt％丙二醇乙醚醋酸酯、2～5wt％二元酸二甲酯、.2～0.5wt％封闭型降温催化剂、0.2～0.5wt％开放型降温催化剂、5～10wt％三甲苯溶剂，搅拌均匀后加入0.3～0.8wt％分散剂，然后边搅拌边加入20～40wt％填颜料和0.3～0.8wt％蜡粉，分散均匀后进入砂磨机砂磨，进入调色调漆工序，得成品低温固化彩色卷材涂料。
5、权利要求4所述的低温固化彩色卷材涂料的制备方法，其特征在于：所述的封闭型降温催化剂为二壬基萘磺酸，所述的开放型降温催化剂为二壬基萘二磺酸。
6、权利要求1所述的低温固化彩色卷材涂料的制备方法，其特征在于：所述的蜡粉为聚四氟乙烯蜡粉。
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