CN101712833A - 水性环保罩光漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水性环保罩光漆，由下列重量份的各组分混合制得：固体含量为30～80％的水性丙烯酸树脂溶液和/或固体含量为30～80％的水性环氧树脂溶液20～70份、固体含量为60～98％的水性氨基树脂溶液4～10份、有机胺1～5份、润湿流平剂0.2～2份、增稠剂0.2～2份、消泡剂0.1～0.8份、附着力促进剂1～5份、催化剂0.2～5份、醇类稀释溶剂10～30份和/或无毒醚类稀释溶剂1～5份、去离子水20～50份；所述催化剂是氨类、醇类、苯磺酸类的一种或两种以上。本发明具有适用范围大、硬度高、柔韧性好、附着力强、防刮擦性能好及环保的优点。同时，本发明还公开了一种水性环保罩光漆的制备方法。

Description

水性环保罩光漆及其制备方法

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，是一种水性烘烤罩光漆和透明色漆。

背景技术

随着人们物质生活水平的不断提高，罩光漆在各种产品(如汽车、塑料、玻璃制品)得到了广泛的应用，以提高产品的外观装饰效果及保护底漆用。现有的水光漆主要由树脂成膜物和溶剂组成，成膜物一般由聚酯树脂或丙烯酸树脂与氨基树脂交联固化而成，丙烯酸树脂以其较好的耐候性能得到广泛应用；溶剂一般为挥发性有机溶剂，如中国专利CN200610161112。现有的罩光漆主要存在以下缺点：

(1)大多只能用于粗燥金属表面，在塑料(ABS、PA、PB、PP、PC、PVC等)、玻璃和表面光滑的金属合金基材上，难以附着；

(2)漆膜的硬度和韧性很难兼顾，硬度很难突破3H，韧性也很难突破1；

(3)漆膜防刮擦性能差；

(4)漆膜耐溶剂性能、耐水煮和耐人体汗液接触性能差；

(5)溶剂大多有毒害，挥发在空气中污染空气和损害人类健康；

(6)喷涂施工难度大(湿膜状态下，不能重复施工)；

(7)表面容易产生针孔、鱼眼，光滑平整度差；

(8)性价比底，从而使生产成本居高不下，造成推广、销售和市场接受难。

总之，目前的罩光漆存在适用范围小、防刮擦性能差、不环保及成本高的问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种适用范围大、耐溶剂、耐摩擦性能好的水性环保罩光漆。

为了实现本发明上述目的，本发明的水性环保罩光漆，由下列重量份的各组分混合制得：固体含量为30～80％的水性丙烯酸树脂溶液和/或固体含量为30～80％的水性环氧树脂溶液20～70份、固体含量为60～98％的水性氨基树脂溶液4～10份、有机胺1～5份、润湿流平剂0.2～2份、增稠剂0.2～2份、消泡剂0.1～0.8份、附着力促进剂1～5份、催化剂0.2～5份、醇类稀释溶剂10～30份和/或无毒醚类稀释溶剂1～5份、去离子水20～50份；所述催化剂是氨类、醇类、苯磺酸类的一种或两种以上。

在上述技术方案中，所述水性氨基树脂溶液选自半甲醚化氨基树脂、全甲醚化氨基树脂中的一种或两种。所述有机胺选自N，N二甲基乙醇胺、三乙醇胺、三乙胺中的一种或两种以上。所述附着力促进剂选自树脂型、硅氧烷型和有机硅类中的一种或两种以上。

作为上述技术方案的优选实施例，它的配方中还含有1～8份透明耐高温染料。

本发明的另一目的在于提供一种水性环保罩光漆的制备方法，包括下列步骤：

步骤(1)、将去离子水、稀释溶剂按比例加入漆缸，运行分散机，在低速搅拌条件下使其混匀，降至常温；

步骤(2)、加入有机胺，分散机提速至600～1200n/min，在此速度下搅拌5～10min，缓慢加入水性丙烯酸树脂溶液和/或水性环氧树脂溶液和水性氨基树脂溶液分散15～25min后，提速至2000n/min以上再分散25～35min；

步骤(3)将分散机降至1200～1500n/min，缓慢加入各种助剂，搅拌50～70min，得产品。

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，采用无毒无味、无重金属的耐高温透明色浆。在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、油性罩光清漆之精华、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。精选纳米级无机、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，漆液内无苯、无醛、无重金属物质，故无毒无味、无污染、无三废，不燃不爆，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、耐水煮、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12～15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罩光漆，由于机理独特，设计科学，工艺先进，性能优异，广泛适用于各种金属合金体、塑料(ABS、PA、PB、PP、PC、PVC等)、玻璃、家用电器、家装、玩具、五金构件、汽车、摩托车和各种基材的灯具表面涂装。

具体实施方式

下面结合实施案例进一步对本发明加以说明。

实施例1

配方：水性丙烯酸树脂溶液(固体含量50％)50重量份、水性氨基树脂溶液(巴斯夫066氨基树脂，固体含量80％)6重量份、N，N二甲基乙醇胺1.5重量份、润湿流平剂(BYK346)0.5重量份、增稠剂(疏水改性碱溶胀型增稠剂TR-935)0.3重量份、消泡剂(BEK-760)0.5重量份、附着力促进剂(DH-F6021)1重量份、催化剂(北京金汇利催化剂D)1重量份、乙醇10重量份、丙二醇甲醚2重量份、去离子水27.2重量份。

制备方法：将去离子水、乙醇和丙二醇甲醚按比例加入漆缸，运行分散机在低速搅拌状态，让其充分搅匀，降至常温；加入N，N二甲基乙醇胺，分散机提速至1000n/min，在此速度下搅拌8min，缓慢加入水性丙烯酸树脂溶液和水性氨基树脂溶液分散20min后，提速至2000n/min以上再分散30min；将分散机降至1400n/min，缓慢加入润湿流平剂、增稠剂、消泡剂、附着力促进剂和催化剂，搅拌60min，得产品。

水性丙烯酸树脂溶液可用一般合成高分子的方法、反相乳液聚合法或接枝聚合法可制得，也可以某些亲水性的丙烯酸系单体或含有足够量(例如50％以上)亲水性丙烯酸系单体和丙烯酸酯及其他单体的混合物，以水为溶剂进行聚合，直接制成丙烯酸树脂的水溶液，本实施例中所用水性丙烯酸树脂溶液的配方见下表。

表1：本实施例所用水性丙烯酸树脂溶液的配方

单体名称	各单体的重量百分比(％)
		甲基丙烯酸甲酯	40.8
丙烯酸丁酯	40.8
		甲基丙烯酸羟乙酯	10
丙烯酸	8.4

实施例2

配方：水性环氧树脂溶液(北京金汇利E60，固体含量70％)55重量份、氨基树脂溶液(巴斯夫066氨基树脂，固体含量80％)4重量份、三乙醇胺1重量份、润湿流平剂(BYK346)0.5重量份、增稠剂(疏水改性碱溶胀型增稠剂TR-935)0.5重量份、消泡剂(BEK-760)0.5重量份、附着力促进剂(DH-F6021)1重量份、催化剂(北京金汇利催化剂D)4重量份、乙醇10重量份、丙二醇甲醚3重量份、去离子水20.5重量份。

制备方法：将去离子水、乙醇和丙二醇甲醚按比例加入漆缸，运行分散机在低速搅拌状态，让其充分搅匀，降至常温；加入三乙醇胺，分散机提速至1200n/min，在此速度下搅拌5min，缓慢加入水性环氧树脂溶液和水性氨基树脂溶液分散15min后，提速至2000n/min以上再分散25min；将分散机降至1500n/min，缓慢加入润湿流平剂、增稠剂、消泡剂、附着力促进剂和催化剂，搅拌50min，得产品。

实施例3

配方：水性丙烯酸树脂溶液(配方与实施例1相同，固体含量70％)35重量份、水性环氧树脂溶液(北京金汇利E60，固体含量60％)10重量份、水性氨基树脂溶液(巴斯夫066氨基树脂，固体含量100％)6重量份、N，N二甲基乙醇胺1重量份、三乙醇胺1重量份、润湿流平剂(BYK346)0.5重量份、增稠剂(疏水改性碱溶胀型增稠剂TR-935)0.5重量份、消泡剂(BEK-760)0.5重量份、附着力促进剂(DH-F6021)1重量份、催化剂(北京金汇利催化剂D)0.5重量份、RY06染料6重量份、乙醇20重量份、去离子水22.5重量份。

制备方法：将去离子水和己醇按比例加入漆缸，运行分散机在低速搅拌状态，让其充分搅匀，降至常温；加入有机胺，分散机提速至600n/min，在此速度下搅拌10min，缓慢加入水性丙烯酸树脂溶液、水性环氧树脂溶液和水性氨基树脂溶液分散25min后，提速至2000n/min以上再分散35min；将分散机降至1500n/min，缓慢加入RY06染料、润湿流平剂、增稠剂、消泡剂、附着力促进剂和催化剂，搅拌70min，得产品。

实施例4

配方：水性丙烯酸树脂溶液(配方与实施例1相同，固体含量60％)40重量份、水性环氧树脂溶液(北京金汇利E60，固体含量80％)15重量份、水性氨基树脂溶液(巴斯夫066氨基树脂，固体含量100％)7重量份、三乙醇胺1重量份、润湿流平剂(BYK346)0.5重量份、增稠剂(疏水改性碱溶胀型增稠剂TR-935)0.5重量份、消泡剂(BEK-760)0.5重量份、附着力促进剂(DH-F6021)1重量份、催化剂(北京金汇利催化剂D)0.5重量份、LY02染料6重量份、乙醇10重量份、丙二醇甲醚3重量份、去离子水22.5重量份。

制备方法与实施例3相同。

将实施例1～4制得的水性环保罩光漆，用自来水稀释至粒度30秒(23℃涂4杯)后，分别在ABS塑料、铝镁合金、不锈钢、玻璃基材上喷涂样板。其技术性能检测指标为：

项目	指标
		外观	平整光滑
粘度(23±1℃.S)	60～100
		细度(微米)	≤5
干燥	表干(25℃15min)；烘烤(100～150℃0.5h)
		光泽(％)	≥90
硬度(铅笔)	≥3H
		附着力(划格法)	≤1
柔韧性(折弯)mm	≤1
		冲击力(正反)cm	50
耐水(25±1℃.1000h)	无变化
		耐100℃水煮2h	无变化
耐碱水(NaOH 2％500h)	无变化
		耐盐水((NaCl5％.200h).500h)	无变化

项目	指标
		耐盐雾((NaCl5％.200h).300h)	无变化
耐油(93#汽油、28#机油、刹车油)48h	无变化
		耐汗液48h	无变化
耐酒精95％48h	无变化
		抗刮擦3000次	无变化

Claims (6)

1.一种水性环保罩光漆，其特征在于：由下列重量份的各组分混合制得：固体含量为30～80％的水性丙烯酸树脂溶液和/或固体含量为30～80％的水性环氧树脂溶液20～70份、固体含量为60～98％的水性氨基树脂溶液4～10份、有机胺1～5份、润湿流平剂0.2～2份、增稠剂0.2～2份、消泡剂0.1～0.8份、附着力促进剂1～5份、催化剂0.2～5份、醇类稀释溶剂10～30份和/或无毒醚类稀释溶剂1～5份、去离子水20～50份；所述催化剂是氨类、醇类、苯磺酸类的一种或两种以上。

2.根据权利要求1所述的水性环保罩光漆，其特征在于：所述水性氨基树脂溶液选自半甲醚化氨基树脂、全甲醚化氨基树脂中的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的水性环保罩光漆，其特征在于：所述有机胺选自N，N二甲基乙醇胺、三乙醇胺、三乙胺中的一种或两种以上。

4.根据权利要求1所述的水性环保罩光漆，其特征在于：所述附着力促进剂选自树脂型、硅氧烷型和有机硅类中的一种或两种以上。

5.根据权利要求1所述的水性环保罩光漆，其特征在于：还含有1～8份透明耐高温染料。

6.如权利要求1～4任一所述的水性环保罩光漆的制备方法，其特征在于包括下列步骤：

步骤(1)、将去离子水、稀释溶剂按比例加入漆缸，运行分散机，在低速搅拌条件下使其混匀，降至常温；

步骤(2)、加入有机胺，分散机提速至600～1200n/min，在此速度下搅拌5～10min，缓慢加入水性丙烯酸树脂溶液和/或水性环氧树脂溶液和水性氨基树脂溶液分散15～25min后，提速至2000n/min以上再分散25～35min；

步骤(3)将分散机降至1200～1500n/min，缓慢加入各种助剂，搅拌50～70min，得产品。