CN102002307A - 水性预涂卷材涂料面漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水性预涂卷材涂料面漆及其制备方法，该水性预涂卷材涂料面漆，由下述组分按重量份数比组成：水性聚酯树脂(固含量45％)55-60份、金红石型钛白粉20-25份、酞青蓝(BGS型)3.5-4.0份、分散剂0.1-0.2份、甲醚化氨基树脂6-7份、消光粉2-3份、水性蜡粉0.3-0.5份、催化剂0.3-0.5份、锶铬黄5-10份、成膜助溶剂4-6份、流平剂0.2-0.5份和去离子水4-8份。本发明所制备的水性预涂卷材涂料面漆，具有优异的成型加工性、装饰性和耐候性。

Description

水性预涂卷材涂料面漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种面漆及其制备方法，尤其涉及一种水性预涂卷材涂料面漆及其制备方法。

背景技术

预涂卷材涂料是用于涂覆钢板、铝板表面，制成预涂卷材而使用的一种专用涂料，又可称作彩色钢板。用户可以直接将它加工成型，做成各种产品或部件，而不需要进行涂装，大大简化了金属薄板制品的生产工艺。

该涂料早在20世纪20年代就已投入市场。二战之后，建筑业蓬勃发展，预涂卷材由于质轻、性优、价廉而获得广泛应用。随着技术的进步，其应用面愈来愈广，诸如船舶内部装饰、家用电器、家具、内外建筑等领域都先后采用了卷材涂料。在国外已成为很大的产业，国内近几年发展极为迅速。

预涂卷材涂料与普通工业用涂料不同，它除了满足一般性能要求外，还需要满足预涂卷材的生产工艺及加工使用两方面的特性。一是涂装生产线的工艺是快速辊涂施工，为保证涂膜厚度及流平性，故要求有一定的施工粘度和涂料固体含量，二是涂装面积大，涂膜薄，一般低于20微米。基于上述特性，对于涂料的性能方面要求高于普通工业用涂料，还应该具有优良的流平性和消泡性，否则很容易产生针孔、缩孔、拉条、气泡和流平性不好的弊病。

预涂卷材涂料不论是溶剂型或是水性的类别，根据应用特点，应该包括底漆、背面漆和面漆，这三种不同类别的涂料，涂覆在金属薄板上发挥着不同的功能，保证预涂卷材板的不同要求。目前，预涂卷材涂料技术主要向超长寿命、产品功能化和环境友好型的方向发展，并不断开拓新的应用领域。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是提供一种水性预涂卷材涂料面漆。

本发明所要解决的技术问题之二是提供上述水性预涂卷材涂料面漆的制备方法。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种水性预涂卷材涂料面漆，由下述组分按重量份数比组成：

水性聚酯树脂(固含量45％)    55-60份

金红石型钛白粉              20-25份

酞青蓝(BGS型)               3.5-4.0份

分散剂                      0.1-0.2份

甲醚化氨基树脂              6-7份

消光粉                      2-3份

水性蜡粉                    0.3-0.5份

催化剂                      0.3-0.5份

锶铬黄                      5-10份

成膜助溶剂                  4-6份

流平剂                      0.2-0.5份

去离子水                    4-8份。

所述的水性聚酯树脂，由多元醇及多元酸经缩聚反应而成的高分子聚合物。它可以采用不同的酸和醇组合成不同性质的高分子聚合物。所以它的性能由软到硬，可以自由调节的。因此，可以制成不同性能的产品，适应不同涂装制品的要求。

该水性聚酯树脂，可以采用如下方法制备而成：

将间苯二甲酸40-42份、己二酸11-12份、新戊二醇33-35份、乙二醇5-6份加入到反应釜中，再加入二丁基氧化锡0.05-0.08份，缓慢升温至物料融化，搅拌，控制升温速度，使反应缓慢进行，最终温度控制在215-225℃；

降温至210℃，加入偏苯三酸酐8-9份，并在190-200℃下继续反应，控制在酸价值在65-75mgKOH/g；降温，用氨水中和，控制PH值为7-7.5，加入乙二醇丁醚4-6份，再用去离子水稀释，制得固体含量45％的水性聚酯树脂。

所述的金红石型钛白粉，具有高耐候性，由于含有较高的金红石含量，晶格完整，填充剂加量足，因此能保证较高的耐候性，具有优秀的分散性。

酞菁蓝(BGS型)，CAS号为147-14-8。属于酞青颜料系列，具有较高的结晶性和稳定性，着色力强为普鲁士蓝的数倍，在加热到500度时，也不发生升华和化学变化，具有鲜艳的蓝色，并且耐磨性及透明性良好。

所述的分散剂，为稳定型分散剂。可以选自荷兰埃夫卡助剂公司生产的EFKA-4010润湿分散剂、EFKA-5065润湿分散剂或EFKA-4540润湿分散剂，防止颜料聚凝、颜料浮色及发花。

所述的甲醚化氨基树脂，为一种涂料交联剂。甲醚化氨基树脂聚合度低，在固体含量相同时，可制得低黏度的涂料，从而有利于制成高固体分涂料，而且涂膜光泽高、丰满度好。甲醚化氨基树脂由于自交联少，所以交联效果好，使用量少，而且所形成的漆膜柔韧性及耐化学药品性都比较好。优选的，可选自cymel 303或Resimene 747甲醚化氨基树脂。

所述的水性蜡粉，具有优异的抗磨擦效果、易分散、对光泽影响小。可以采购自中山环保水性材料有限公司或广州汇源水性材料有限公司。

所述的催化剂，可以为N-5225催化剂，购自美国金氏公司。

所述的成膜助溶剂选自甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、丁醇、乙二醇丁醚、环己酮、丁酮中的任意一种或几种。优选的，成膜助溶剂为乙二醇丁醚。

所述的流平剂，为本行业通用的流平剂。例如，荷兰埃夫卡助剂公司生产的EFKA-3772、EFKA-3033、EFKA-3777。流平剂是一种常用的涂料助剂，它能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。

所述消光粉，为本行业通用的消光粉。可以选自美国格雷斯公司生产的C-807消光粉。其具有较佳的分散性，优异的消光效果，良好的抗刮性能，好的表面润滑作用。

所述锶铬黄，为具有防锈、防腐蚀的功能的颜料。

本发明还提供了上述水性预涂卷材涂料面漆的制备方法，由下述步骤组成：

(1)将水性聚酯树脂与分散剂加入混合釜中，搅拌混合，加入金红石型钛白粉、酞青蓝(BGS型)、锶铬黄、消光粉和水性蜡粉，再加入适量去离子水，搅拌均匀；

(2)在砂磨机中打磨，同时冷却，控制物料温度25-55℃；

(3)将步骤(2)制得的物料抽入制漆釜内，再加入甲醚化氨基树脂、成膜助溶剂、流平剂、催化剂及剩余的去离子水，搅拌均匀，制得本发明。

本发明所制备的水性预涂卷材涂料面漆，具有优异的成型加工性、装饰性和耐候性。

具体实施方式

将间苯二甲酸41份、己二酸11份、新戊二醇34份、乙二醇5份一起加入到装有搅拌机、分馏柱和冷凝器的反应釜中，再加入催化剂二丁基氧化锡(PC-4100)0.07份，加盖密闭，加热至物料熔化，待物料熔化后，开动电动搅拌机，反应釜内温度逐步上升，至釜内温度到达150℃时，要控制好升温速度，一般控制在每小时上升10℃，保持匀速上升，待釜内温度达到220℃时，为缩聚反应温度，保持反应，使反应物料反应出水，并使反应物料逐步达到透明、无颗粒为第一步结束，此阶段釜内温度最高不超过230℃，分馏柱塔顶温度不超过102℃，第一阶段结束后，稍微降温，釜内温度达210℃，加入偏苯三酸酐8份，并在190-200温度下继续反应脱水，并取样测定酸价，应控制在酸价值在65-75mgKOH/g为终点，停止加热，用氨水中和，并测定反应物料的PH值为7-7.5范围，加入助溶剂乙二醇丁醚5份，再用去离子水稀释到固体含量45％的树脂液，通过过滤净化成透明无机械杂质的水性聚酯树脂。

配制好的水性聚酯树脂，供下述实施例1、实施例2使用。

实施例1

一种水性预涂卷材涂料面漆，由下述组分按重量份数比组成：

水性聚酯树脂(固含量45％)    60份

金红石型钛白粉              20份

酞青蓝(BGS型)               4.0份

EFKA-4540分散剂             0.2份

Resimene 747甲醚化氨基树脂  6份

C-807消光粉                 2份

水性蜡粉                    0.5份

N-5225催化剂                0.5份

锶铬黄                      5份

乙二醇丁醚                  6份

EFKA-3772流平剂             0.2份

去离子水                    8份。

将水性聚酯树脂与EFKA-4540润湿分散剂加入混合釜中，搅拌混合，再加入金红石型钛白粉、酞青蓝(BGS型)、锶铬黄、C-807消光粉和水性蜡粉，根据色浆的粘度加入去离子水，以适合砂磨、研磨为宜，最后用高速搅拌机快速搅拌，使物料充分混合，达到无明显干粉存在，即为终点。然后将搅拌均匀的色浆在砂磨机中打磨，进料速度应均匀流量，在打磨时，要同时冷却，使物料温度不超过55℃，打磨的细度应在20微米以下，即为终点。色浆细度达到要求后，抽入制漆釜内，再加入Resimene 747甲醚化氨基树脂、成膜助溶剂乙二醇丁醚、N-5225催化剂、EFKA-3772流平剂，最后用去离子水调整粘度，待颜色符合标准后，通过性能测试后，各项合格，物料通过过滤净化，最后包装制得产品。

实施例2：

一种水性预涂卷材涂料面漆，由下述组分按重量份数比组成：

水性聚酯树脂(固含量45％)    55份

金红石型钛白粉              25份

酞青蓝(BGS型)               3.5份

EFKA-5065分散剂             0.1份

cymel 303甲醚化氨基树脂     7份

C-807消光粉                 3份

水性蜡粉                    0.3份

N-5225催化剂                0.3份

锶铬黄                      10份

乙二醇丁醚                  4份

EFKA-3033流平剂             0.5份

去离子水                    4份。

制备方法与实施例1相同。当然，也可以采用本行业通用的制备方法进行制备。

实施例1、实施例2的产品，符合表1的质量指标。

表1

固体含量％             ≥	60
		干膜      微米	18-22
T弯       T	2
		反向冲击  焦耳	9
铅笔硬度  H	3
		最高金属板温度(PMT范围)℃	224-232
底材	热镀锌板
		耐溶剂擦拭(MEK)次      ≥	100
人工老化 小时     ≥	1000
		耐盐雾性 小时     ≥	500

毫无疑问，本发明，还可以具有多种变换及改型，并不限于上述实施方式的具体实施例。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。

Claims (9)

1.一种水性预涂卷材涂料面漆，其特征在于，由下述组分按重量份数比组成：

水性聚酯树脂(固含量45％)   55-60份

金红石型钛白粉             20-25份

酞青蓝(BGS型)              3.5-4.0份

分散剂                     0.1-0.2份

甲醚化氨基树脂             6-7份

消光粉                     2-3份

水性蜡粉                   0.3-0.5份

催化剂                     0.3-0.5份

锶铬黄                     5-10份

成膜助溶剂                 4-6份

流平剂                     0.2-0.5份

去离子水                   4-8份。

2.如权利要求1所述的水性预涂卷材涂料面漆，其特征在于：所述的分散剂，选自荷兰埃夫卡助剂公司生产的EFKA-4010润湿分散剂、EFKA-5065润湿分散剂和EFKA-4540润湿分散剂中的一种。

3.如权利要求1所述的水性预涂卷材涂料面漆，其特征在于：所述的甲醚化氨基树脂为cymel 303或Resimene 747甲醚化氨基树脂。

4.如权利要求1所述的水性预涂卷材涂料面漆，其特征在于：所述消光粉，为美国格雷斯公司生产的C-807消光粉。

5.如权利要求1所述的水性预涂卷材涂料面漆，其特征在于：所述催化剂为N-5225催化剂。

6.如权利要求1所述的水性预涂卷材涂料面漆，其特征在于：所述的成膜助溶剂为乙二醇丁醚。

7.如权利要求1所述的水性预涂卷材涂料面漆，其特征在于：所述的流平剂选自荷兰埃夫卡助剂公司生产的EFKA-3772、EFKA-3033和EFKA-3777流平剂中的一种。

8.如权利要求1-7中任一项所述的水性预涂卷材涂料面漆，其特征在于：

所述的水性聚酯树脂，采用如下方法制备而成：

将间苯二甲酸40-42份、己二酸11-12份、新戊二醇33-35份、乙二醇5-6份加入到反应釜中，再加入二丁基氧化锡0.05-0.08份，缓慢升温至物料融化，搅拌，控制升温速度，使反应缓慢进行，最终温度控制在215-225℃；

降温至210℃，加入偏苯三酸酐8-9份，并在190-200℃下继续反应，控制在酸价值在65-75mgKOH/g；降温，用氨水中和，控制PH值为7-7.5，加入乙二醇丁醚4-6份，再用去离子水稀释，制得固体含量45％的水性聚酯树脂。

9.如权利要求1所述的水性预涂卷材涂料面漆的制备方法，其特征在于，由下述步骤组成：

(1)将水性聚酯树脂与分散剂加入混合釜中，搅拌混合，再加入锐钛型钛白粉，加入适量去离子水，搅拌均匀；

(2)在砂磨机中打磨，同时冷却，控制物料温度25-55℃；

(3)将步骤(2)制得的物料抽入制漆釜内，再加入甲醚化氨基树脂、环氧树脂、成膜助溶剂、催化剂、流平剂及剩余的去离子水，搅拌均匀。