CN102020916A - 一种硝基清漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种硝基清漆及其制备方法，该硝基清漆的原料配方含有主剂和静电稀释剂两种组分，通过合理选用材料和调整比例使得本发明具有与常规产品相同的硬度、光泽、手感、附着力等性能要求，通过调整主剂、静电稀释剂配方使得本发明的导电性、挥发速度、抗流挂性和立面流平性等性能优良。本发明的硝基清漆适合用于静电喷涂工艺，比空气喷涂硝基清漆相比，能够大幅度地提高了油漆的利用率，适合于像吉他、首饰等异形件，而且极大地降低油漆的成本，降低了损耗，减少对环境的污染。

Description

一种硝基清漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及涂料技术，尤其涉及一种适合于静电喷涂工艺的硝基清漆及其制备方法。

背景技术

目前，在乐器、工艺品、装饰品等木制品生产中使用的硝基清漆一般采用压缩空气喷涂、刷涂方法进行施工，但是乐器、工艺品、装饰品等木制品的外观形状各异、规格众多，利用常规的压缩空气喷涂、刷涂等工艺，存在油漆利用率低、损耗大、对环境的污染大、用工成本大、工作效率低、人为操作涂膜质量不易控制等问题。  

当前工业制造上使用静电喷涂的工艺已经很成熟，但因为静电喷涂需对涂料的导电性、抗流挂能、立面流平性能等方面提出了特殊的要求，目前市面上常规的硝基清漆很难达到静电喷涂的技术要求。

发明内容

本发明的目的在于针对当前硝基清漆的性能不足，提供一种能适用于静电喷涂工艺硝基清漆，保持常规硝基清漆的硬度、附着力、柔韧性、光泽和手感等物理性，又在导电性能、抗流挂和立面流平等指标进行调整。

本发明的另一个目的在于提供上述硝基清漆的制备方法。

本发明的上述目的是通过如下方案予以实现的：

本发明人是要得到一种硝基清漆，该硝基清漆可用于乐器、工艺品、装饰品等木制品，而且适于用静电喷涂工艺，因此就需要该硝基清漆的配方设计既要能满足硝基清漆的基本性能，如硬度、附着力、柔韧性、光泽、手感等，又要能调整导电性、抗流挂性和立面流平性几项性能符合静电喷涂的要求。因此，本发明人通过实验方案设计和数据优化，对硝基清漆配方中的各组分进行选择及对用量进行优化，最终得到一种符合发明人需求的硝基清漆配方。

一种硝基清漆，其原料配方含有主剂和静电稀释剂两种组分，其中：

1.主剂，按照质量百分比计算，由如下组分组成：

70%固含量的醇酸树脂        15～25%；

70%固含量的改性醛酮树脂    4～6%；

35%含量1/4秒硝化棉浆      20～30%；

30%含量1/2秒硝化棉浆      30～40%；

增塑剂                     4～6%；

消泡剂                     0.1～0.3%；

流平剂                     0.1～0.3%；

防沉剂                     0.5～1.5%；

哑光粉                     0.5～0.8%；

醋酸丁酯                   5～10%；

丙二醇甲醚醋酸酯           1.5～2.5%；

2.静电稀释剂，按照质量百分比计算，由如下组分组成：

甲苯                       10～20%；

二甲苯                     20～30%；

异丁醇                     4～6%；

醋酸乙酯                   10～20%；

醋酸丁酯                   15～20%；

环己酮                     5～15%；

丙二醇甲醚醋酸酯：         5～15%；

导电助剂：                 1～2%。

上述一种硝基清漆，其配方的优选方案为：

1.主剂（按照质量百分比计算）：

70%固含量的醇酸树脂        20.0%；

70%固含量的改性醛酮树脂    5.0%；

35%含量1/4秒硝化棉浆      30.0%；

30%含量1/2秒硝化棉浆      30.0%；

增塑剂                     5.0%；

消泡剂                     0.2%；

流平剂                     0.2%；

防沉剂                     1.0%；

哑光粉                     0.6%；

醋酸丁酯                   6.0%；

丙二醇甲醚醋酸酯           2.0%；

2.静电稀释剂（按照质量百分比计算）：

甲苯                      10.0%；

二甲苯                    30.0%；

异丁醇                    6.0%；

醋酸乙酯                  15.0%；

醋酸丁酯                  18.0%；

环己酮                    8.0%；

丙二醇甲醚醋酸酯          12.0%；

导电助剂                  1.0%。

上述70%固含量的醇酸树脂为本行业常用的大豆油酸改性短油醇酸树脂。

上述1/4秒硝化棉浆采用质量百分比为35%的1/4秒硝化棉浆，其制备方法为将市售的1/4秒硝化棉与溶剂混合后经搅拌完全溶解配制成35%的1/4秒硝化棉浆，其中1/4秒硝化棉占35%，溶剂占65%，所述百分比为质量百分比；其中，溶剂为甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙醇或异丙醇中的任意一种。

上述1/2秒硝化棉浆采用质量百分比为30%的1/2秒硝化棉浆，其制备方法为将市售的1/2秒硝化棉与溶剂混合后经搅拌完全溶解配制成30%的1/2秒硝化棉浆，其中1/2秒硝化棉占30%，溶剂占70%，所述百分比为质量百分比；其中，溶剂为甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙醇或异丙醇中的任意一种。

上述醇酸树脂与硝化棉一起构成硝基清漆的主要成膜物质，提供硝基清漆的附着力、丰满度等基本性能。

上述70%固含量的改性醛酮树脂指将70%的醛酮树脂溶解于30%的乙酯丁酯中，所述百分比为质量百分比；所述醛酮树脂采用BASF A-81或者科立孚的CFA-81；采用改性醛酮树脂的主要作用是增加硝基清漆的丰满度、提高硬度。

上述增塑剂为对苯二甲酸二辛酸，增加硝基清漆的柔韧性，防止开裂。

上述消泡剂为涂料常用的丙烯酸酯类消泡剂或者有机硅改性类消泡剂，在生产和施工过程中起至消泡的作用，可选用BYK141、AC300。

上述流平剂为丙烯酸酯类流平剂或者有机硅改性流平剂，增加施工过程中的涂膜的流平及抗流挂性能，选用涂料常用的BYK-333、DEGO450。

上述防沉剂的作用是防止涂料贮存和施工过程中哑粉的沉降引起光泽不均匀现象，可用气相二氧化硅或改性聚酰氨蜡，可选M-5、201P或4200-10。

上述哑光粉的作用主要用于降光泽，调整适合客户需要的产品光泽度，可选用迪高莎OK607或格丽斯的蜡处理哑粉ED-30。

静电稀释剂配方中的各组份混合后主要在施工过程中起到稀释的作用，降低涂料的施工粘度，控制硝基清漆的干速、抗流挂、立面流平性能。加入导电助剂来控制导电率，改善静电喷涂的施工性能，在静电喷涂硝基清漆中起重要作用。

上述导电助剂采用本领域技术人员制备油漆时常用的任何一种导电助剂，优选BYK ES-80导电助剂。

上述硝基清漆的制备方法是按照上述配方先分别制备主剂和静电稀释剂，然后再将主剂和静电稀释剂混合，具体过程如下所示：

步骤1.

主剂：按照上述配方，按顺序向反应缸中投入树脂、棉浆、增塑剂和溶剂，搅拌下加入消泡剂、流平剂合防沉剂，搅拌下加入哑粉，用溶剂清洗干净缸边粉料，然后1500转高速分散30分钟；

静电稀释剂：按照上述配方，按顺序将甲苯、二甲苯、异丁醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯、环己酮、丙二醇甲醚醋酸酯和导电助剂投料入反应缸中，低速搅拌混合均匀后送检，打色谱检验成份；

步骤2.将上述分别配制好的主剂和静电稀释剂按照             主剂：静电稀释剂=100:30的重量比混合后测定粘度电阻，电阻率在24～50MΩ/cm为合格。

由于各家设备要求的导电率不同，施工时根据现场施工要求适当增减静电稀释剂中导电助剂的用量。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明的硝基清漆通过合理选用材料和调整比例，使得本发明具有与常规产品相同的硬度、光泽、手感、附着力等性能要求，再通过调整主剂、静电稀释剂配方使得本发明的导电性、挥发速度、抗流挂性和立面流平性等性能优良，从而解决了静电喷涂对涂料的性能要求；

2.本发明的硝基清漆适合用于静电喷涂工艺，比空气喷涂硝基清漆相比，能够大幅度地提高了油漆的利用率；空气喷涂涂装油漆的利用率一般只有30%～50%，一些异形件像吉他、首饰合等，存在棱角、槽、侧面等较多，油漆的利用率甚至更低，利用静电喷涂硝基清漆大幅度地提高了油漆的利用率，极大地降低油漆的成本，降低了损耗，减少对环境的污染，一个吉它厂年使用涂料量按500万算，节约20%，光涂料成本每年就可节约100万；

3.随着劳动力成本越来越高，熟练的技工越来越难招，本发明的硝基清漆适合用于静电喷涂工艺，可以利用传送带进行继续施工，既可降低人力使用率，又可以提高效率，缩短交货期；

4.本发明的硝基清漆适合用于静电喷涂工艺，涂层的厚薄及均匀度可以通过参数设定来控制，避免人手施工的波动性，提高了产品涂装的质量。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步地描述，但具体实施例并不对本发明做任何限定。

实施例1

本实施例提供一种硝基清漆，其配方含有主剂和静电稀释剂两种组分，其中：

1.主剂（按照质量百分比计算）：

70%固含量的醇酸树脂        20.0%；

70%固含量的改性醛酮树脂    5.0%；

35%含量1/4秒硝化棉浆      30.0%；

30%含量1/2秒硝化棉浆      30.0%；

增塑剂                     5.0%；

消泡剂                     0.2%；

流平剂                     0.2%；

防沉剂                     1.0%；

哑光粉                     0.6%；

醋酸丁酯                   6.0%；

丙二醇甲醚醋酸酯           2.0%；

2.静电稀释剂（按照质量百分比计算）：

甲苯                      10.0%；

二甲苯                    30.0%；

异丁醇                    6.0%；

醋酸乙酯                  15.0%；

醋酸丁酯                  18.0%；

环己酮                    8.0%；

丙二醇甲醚醋酸酯          12.0%；

导电助剂                  1.0%。

上述70%固含量的醇酸树脂采用市售产品雅涂美YTM5670；

上述70%固含量的改性醛酮树脂采用将70%的BASF A-81溶解于30%的乙酯丁酯中，所述百分比为质量百分比；

上述35%含量1/4秒硝化棉浆采用将市售的雪飞牌1/4秒硝化棉浆与甲苯混合后经搅拌完全溶解配制成35%含量1/4秒硝化棉浆，其中1/4秒硝化棉浆占35%，甲苯占65%，所述百分比为质量百分比；

上述30%含量1/2秒硝化棉浆采用将市售的雪飞牌1/2秒硝化棉浆与甲苯混合后经搅拌完全溶解配制成30%含量1/2秒硝化棉浆，其中1/2秒硝化棉浆占30%，甲苯占70%，所述百分比为质量百分比；

上述增塑剂采用市售的宝城DX-360增塑剂；

上述消泡剂采用市售的三桦AC300消泡剂；

上述流平剂采用市售的BYK333流平剂；

上述防沉剂采用市售的德谦201P防沉剂；

上述哑光粉采用市售的哑光粉OK607；

上述导电助剂采用市售的BYK ES-80导电助剂。

上述硝基清漆的制备方法是按照上述配方先分别制备主剂和静电稀释剂，然后再将主剂和静电稀释剂混合，具体过程如下所示：

步骤1.

主剂：按照上述配方，按顺序向反应缸中投入树脂、棉浆、增塑剂和溶剂，搅拌下加入消泡剂、流平剂合防沉剂，搅拌下加入哑粉，用溶剂清洗干净缸边粉料，然后1500转高速分散30分钟；

静电稀释剂：按照上述配方，按顺序将甲苯、二甲苯、异丁醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯、环己酮、丙二醇甲醚醋酸酯和导电助剂投料入反应缸中，低速搅拌混合均匀后送检，打色谱检验成份；

步骤2.将上述分别配制好的主剂和静电稀释剂按照             主剂：静电稀释剂=100:30的重量比混合后测定粘度电阻，电阻率在24～50MΩ/cm为合格。

本实施例制备所得硝基清漆的性能测定结果如表1所示。

表1  硝基清漆的性能测定结果

检测项目	检测方法	检测结果
			容器中的状态	目测	无结皮，搅拌后均匀无硬块
主剂粘度	旋转粘度计	3200mpa.s/25℃
			细度/μm	GB/T 6753.1	30
施工粘度	岩田2#杯	主剂：稀=100：30，18s
			施工电阻率	电阻率测定仪	40MΩ/cm
施工性能	实验测试	导电性正常；抗流挂性正常；立面流平性正常
			干燥时间	GB/T 1728	表干/ min, 20；实干/h,2
回粘性/级	GB/T 1762	无异常
			光泽	GB/T 9754	35%（60°）
漆膜外观	目测	流平好、无缩孔、不发白、无气泡、无颗粒。
			铅笔硬度	GB/T 6739	B（擦伤）
附着力	GB/T 9286	2级（划格间距2mm）
			耐干热	GB/T 4893.3	2级[(90±2)℃，15min]

耐水性	GB/T 4893.1	无异常（24h）
			耐碱性	GB/T 4893.1	无异常（50g/L的NaHCO3,1h）
耐污染性	GB/T 4893.1	醋（1h）：无异常；茶（1h）：无异常

由表1可以看出，本实施例制备所得硝基清漆各项性能均表现优良，且在某木吉它厂静电喷涂生产应用，安全常规指标完全与普通油漆相当，立面流平性优于普通油漆，静电性能完全满足生产需求。

实施例2

本实施例提供一种硝基清漆，其配方含有主剂和静电稀释剂两种组分，其中：

1.主剂（按照质量百分比计算）：

雅涂美YTM5670              23.3%；

70%BASF A-81                5%；

雪飞35%含量1/4秒硝化棉浆  28%；

雪飞30%含量1/2秒硝化棉浆  30%；

宝城DX-360增塑剂          5%；

三桦AC300                 0.2%；

BYK333                     0.2%；

德谦201P防沉剂            1.0%；

哑光粉OK607               0.8%；

醋酸丁酯                   5%；

丙二醇甲醚醋酸酯           1.5%；

2.静电稀释剂（按照质量百分比计算）：

甲苯                      15.0%；

二甲苯                    25.0%；

异丁醇                    5.0%；

醋酸乙酯                  16.5%；

醋酸丁酯                  18.0%；

环己酮                    8.0%；

丙二醇甲醚醋酸酯          11.0%；

BYK ES-80导电助剂         1.5%。

上述硝基清漆的制备方法是按照上述配方先分别制备主剂和静电稀释剂，然后再将主剂和静电稀释剂混合，具体过程如下所示：

步骤1.

主剂：按照上述配方，按顺序向反应缸中投入树脂、棉浆、增塑剂和溶剂，搅拌下加入消泡剂、流平剂合防沉剂，搅拌下加入哑粉，用溶剂清洗干净缸边粉料，然后1500转高速分散30分钟；

静电稀释剂：按照上述配方，按顺序将甲苯、二甲苯、异丁醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯、环己酮、丙二醇甲醚醋酸酯和导电助剂投料入反应缸中，低速搅拌混合均匀后送检，打色谱检验成份；

步骤2.将上述分别配制好的主剂和静电稀释剂按照 主剂：静电稀释剂=100:30的重量比混合后测定粘度电阻，电阻率在24～50MΩ/cm为合格。

本实施例制备所得硝基清漆的性能测定结果如表2所示。

表2  硝基清漆的性能测定结果

检测项目	检测方法	检测结果
			容器中的状态	目测	无结皮，搅拌后均匀无硬块
主剂粘度	旋转粘度计	3500mpa.s/25℃
			细度/μm	GB/T 6753.1	35
施工粘度	岩田2#杯	主剂：稀=100：30，19s
			施工电阻率	电阻率测定仪	45MΩ/cm
施工性能	实验测试	导电性正常；抗流挂性正常；立面流平性：正常
			干燥时间	GB/T 1728	表干/ min, 22,实干/h,2.5
回粘性/级	GB/T 1762	无异常
			光泽	GB/T 9754	20%（60°）
漆膜外观	目测	流平好、无缩孔、不发白、无气泡、无颗粒。
			铅笔硬度	GB/T 6739	B（擦伤）
附着力	GB/T 9286	2级（划格间距2mm）
			耐干热	GB/T 4893.3	2级[(90±2)℃，15min]
耐水性	GB/T 4893.1	无异常（24h）
			耐碱性	GB/T 4893.1	无异常（50g/L的NaHCO3,1h）
耐污染性	GB/T 4893.1	醋（1h）：无异常；茶（1h）：无异常

由表2可以看出，本实施例制备所得硝基清漆各项性能均表现优良，而且将其在某木艺术相框厂静电喷涂生产应用，完全满足生产需求。

Claims (10)

1.一种硝基清漆，其特征在于该硝基清漆的原料配方由主剂和静电稀释剂两种组分构成，其中： 

（1）主剂，按照质量百分比计算，由如下组分组成：

70%固含量的醇酸树脂        15～25%；

70%固含量的改性醛酮树脂    4～6%；

35%含量的1/4秒硝化棉浆      20～30%；

30%含量的1/2秒硝化棉浆      30～40%；

增塑剂                     4～6%；

消泡剂                     0.1～0.3%；

流平剂                     0.1～0.3%；

防沉剂                     0.5～1.5%；

哑光粉                     0.5～0.8%；

醋酸丁酯                   5～10%；

丙二醇甲醚醋酸酯           1.5～2.5%；

（2）静电稀释剂，按照质量百分比计算，由如下组分组成：

甲苯                       10～20%；

二甲苯                     20～30%；

异丁醇                     4～6%；

醋酸乙酯                   10～20%；

醋酸丁酯                   15～20%；

环己酮                     5～15%；

丙二醇甲醚醋酸酯：         5～15%；

导电助剂：                 1～2%。

2.根据权利要求1所述一种硝基清漆，其特征在于所述主剂和静电稀释剂两种组分具体如下所示：

（1）主剂，按照质量百分比计算，由如下组分组成：

70%固含量的醇酸树脂        20.0%；

70%固含量的改性醛酮树脂    5.0%；

35%含量的1/4秒硝化棉浆      30.0%；

30%含量的1/2秒硝化棉浆      30.0%；

增塑剂                     5.0%；

消泡剂                     0.2%；

流平剂                     0.2%；

防沉剂                     1.0%；

哑光粉                     0.6%；

醋酸丁酯                   6.0%；

丙二醇甲醚醋酸酯           2.0%；

（2）静电稀释剂，按照质量百分比计算，由如下组分组成：

甲苯                      10.0%；

二甲苯                    30.0%；

异丁醇                    6.0%；

醋酸乙酯                  15.0%；

醋酸丁酯                  18.0%；

环己酮                    8.0%；

丙二醇甲醚醋酸酯          12.0%；

导电助剂                  1.0%。

3.根据权利要求1或2所述一种硝基清漆，其特征在于所述70%固含量的改性醛酮树脂是按照质量百分比将70%的醛酮树脂溶解于30%的乙酯丁酯中。

4.根据权利要求1或2所述一种硝基清漆，其特征在于所述35%含量的1/4秒硝化棉浆是将1/4秒硝化棉与溶剂混合后经搅拌完全溶解配制成35%含量的1/4秒硝化棉浆，其中，按质量百分比计算，1/4秒硝化棉占35%，溶剂占65%；所述溶剂为甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙醇或异丙醇中的任意一种。

5.根据权利要求1或2所述一种硝基清漆，其特征在于所述30%含量的1/2秒硝化棉浆是将1/2秒硝化棉与溶剂混合后经搅拌完全溶解配制成30%含量的1/2秒硝化棉浆，其中，按质量百分比计算，1/2秒硝化棉占30%，溶剂占70%；所述溶剂为甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙醇或异丙醇中的任意一种。

6.根据权利要求1或2所述一种硝基清漆，其特征在于所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酸。

7.根据权利要求1或2所述一种硝基清漆，其特征在于所述消泡剂为丙烯酸酯类消泡剂或有机硅改性类消泡剂。

8.根据权利要求1或2所述一种硝基清漆，其特征在于所述流平剂为丙烯酸酯类流平剂或有机硅改性流平剂。

9.根据权利要求1或2所述一种硝基清漆，其特征在于所述防沉剂为气相二氧化硅或改性聚酰氨蜡。

10.一种权利要求1所述硝基清漆的制备方法，其特征在于该制备方法是按照权利要求1所述原料配方，先分别制备主剂和静电稀释剂，然后再将主剂和静电稀释剂混合，具体过程如下所示：

步骤1.

主剂的制备：按照上述配方，按顺序向反应缸中投入树脂、棉浆、增塑剂和溶剂，搅拌下加入消泡剂、流平剂合防沉剂，搅拌下加入哑粉，用溶剂清洗干净缸边粉料，然后1500转高速分散30分钟；

静电稀释剂的制备：按照上述配方，按顺序将甲苯、二甲苯、异丁醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯、环己酮、丙二醇甲醚醋酸酯和导电助剂投料入反应缸中，低速搅拌混合均匀后送检，打色谱检验成份；

步骤2.将上述分别配制好的主剂和静电稀释剂按照主剂：静电稀释剂=100:30的重量比混合后测定粘度电阻，电阻率在24～50MΩ/cm为合格。