CN102031049B

CN102031049B - 一种裂纹漆及其制备方法

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Publication number: CN102031049B
Application number: CN 200910190564
Authority: CN
Inventors: 时鸣海
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2009-09-30
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2029-09-30
Also published as: CN102031049A

Abstract

本发明提供了一种裂纹漆，包括热塑性丙烯酸树脂、裂纹剂、溶剂，所述热塑性丙烯酸树脂的Tg为70-80℃，所述裂纹剂为平均粒径为2000目-3000目的云母粉。本发明还提供一种上述的裂纹漆的制备方法，将热塑性丙烯酸树脂、裂纹剂、溶剂添加在容器中，混合、搅拌，得到裂纹漆。使用本发明的裂纹漆时的步骤简单以及喷涂后的裂纹漆层不容易掉粉。

Description

一种裂纹漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种丙烯酸型裂纹漆及其制备方法。

背景技术

裂纹漆能够产生均匀、自然的裂纹，这一特性正逐渐被人们所利用用来装饰物品表面，表现古典、怀旧的美感。裂纹漆产生机理是利用涂料的黏度、表面张力和固化速度等的变化，引起涂膜表面的收缩，造成裂纹效果，通常形成裂纹的方法可以增加填料的用量，或者时减少基料的量，一般加裂纹剂如哑光粉气相二氧化硅，促进涂膜收缩、形成均匀的裂纹效果。并在裂纹处显露底漆的颜色。

目前，通常采用硝酸纤维素作为裂纹漆的主要树脂，硝酸纤维素能够起到加速溶剂的挥发，使漆膜产生内应力从而开裂的作用。硝酸纤维素加速溶剂挥发的特点使得施工过程简便，在不需要烘烤的情况下，放置段时间即可以干燥，但是其有本身性脆，易燃，持续附着力差，耐老化性差的缺点，在温差较大的地区容易开裂，在南方暴露在户外一个夏季就可能发生变色甚至粉化的情况。

CN101210129A公开了一种裂纹其及其制备方法，所述的裂纹漆由热固性丙烯酸树脂，颜料，哑光粉，混合溶剂以及辅料制成。利用溶剂挥发快，产生裂纹漆表面与底层的温度差依靠漆膜张力作用产生裂纹。其使用的热固性丙烯酸树脂的综合性能优于硝基树脂，但是由于热固性丙烯酸树脂需要配合多异氰酸酯固化剂使用，需要考虑多异氰酸酸酯的加入量的问题且使用时间受凝胶时间限制，且采用哑光粉作为裂纹剂的成本较高，且漆层会出现轻微掉粉现象。

发明内容

本发明为解决使用裂纹漆时的步骤简单以及喷涂后的裂纹漆层掉粉的技术问题。

本发明提供一种裂纹漆，包括热塑性丙烯酸树脂、裂纹剂、溶剂，所述热塑性丙烯酸树脂的Tg为70-80℃，所述裂纹剂为平均粒径为2000目-3000目的云母粉。

本发明还提供一种上述的裂纹漆的制备方法，将热塑性丙烯酸树脂、裂纹剂、溶剂添加在容器中，混合、搅拌，得到裂纹漆。

本发明的裂纹漆及其制备方法相对于现有技术具有以下优点：

1、本发明提供的裂纹漆相对于热固性丙烯酸树脂配制的裂纹漆，省去了使用时与固化剂配套使用的工序，并且无须担心使用中出现凝胶后无法继续使用的问题。

2、且Tg为70-80℃的热塑性丙烯酸树脂相对于一般Tg为40-100热塑性丙烯酸树脂来说，是一类优选的热塑性丙烯酸树脂，玻璃化转化温度太低，漆层不容易固化，而玻璃化转化温度太高，树脂的粘度太高，会使溶剂使用过多，不利于环保。

3、相对于传统的硝基裂纹漆所用的树脂具有硬度高，耐黄变，耐水，耐磨的特点。

4、所述的超细云母的粒径为2000-3000目，绢云母具有不易沉降，抗渗透性好，能一定程度阻挡紫外线的特点。与传统的裂纹剂，如气相二氧化硅相比，本发明采用的超细绢云母同样能够起到裂纹剂的作用，同时云母的片状结构可以增加涂膜的强度以及耐水性，克服现有技术中喷涂后的裂纹漆层掉粉的技术问题，并且超细云母的价格低廉，只有气相二氧化硅的10％。

具体实施方式

以热塑性丙烯酸树脂、裂纹剂、溶剂的重量比为30-40∶5-10∶29-55。

优选地，所述热塑性丙烯酸树脂的固含量为40％-50％，分子量为8W-10W。固含量太多，使用时需要添加太多的稀释剂，导致漆层的固化时间长，且较多的稀释剂对于环保不利。固含量为40％-50％，Tg(玻璃化转变温度)为70-80℃，平均分子量为8W-10W的热塑性丙烯酸树脂，可商购，例如日本三菱化工出品的MB-2952。

所述的裂纹漆还含有纤维素，用以增强裂纹漆层的机械性能和耐候性。优选地，所述的纤维素为醋酸丁酸纤维素。采用醋酸丁酸纤维素起到加速溶剂挥发的作用，与传统的硝基裂纹漆采用的硝酸纤维素相比，醋酸丁酸纤维素不含有硝基，醋酸丁酸纤维素具有不易燃，与树脂的相容性好，机械性能更高的特点。醋酸丁酸纤维素是由拥有较长烷基碳链的脂肪酸纤维素同时被醋酸和丁酸酯化后生成的，因此醋酸丁酸纤维素具有丁酸纤维素溶解性好，相容性好于柔韧性好的特点，同时具有耐紫外光的优点。所述的醋酸丁酸纤维素可商购，例如，美国公司EASTMAN的产品型号CAB-381-0.5、CAB-381-2。

所述的裂纹漆还含有流平剂、分散剂、颜料。纤维素、热塑性丙烯酸树脂、裂纹剂、流平剂、分散剂、颜料、溶剂的重量比为5-10∶30-40∶5-10∶1-10∶5-10∶5-10∶29-55。

优选地，所述的流平剂为氟碳改性丙烯酸。氟碳改性丙烯酸型流平剂的表面张力低于传统的有机硅流平剂，在减少贝纳德漩涡的同时，能够增进涂料对底材的润湿性，并且一定程度上抑制气泡得产生和抑制涂膜表面缩孔的产生，可商购，例如AFCONA公司出品的AFCONA-3670，AFCONA-3700，AFCONA-3770。

所述的颜料为本领域的技术人员常见的颜料，为炭黑，钛白粉，氧化铁红中的一种或多种。所述的分散剂为本领域的技术人员常见的分散剂，可商购，例如毕克公司出品的BYK-110，BYK-163。

所述的溶剂为丙酮、丁酮、甲基异丁基酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二甲苯中的一种或多种。优选得，所述的溶剂还含有3-乙氧基丙酸乙酯。混合溶剂中采用了环保溶剂3-乙氧基丙酸乙酯(EEP)，EEP的分子结构属于线形分子结构，帮助漆膜流平、很好挥发性能的特点，来代替通常用来防止漆膜发白的溶剂乙二醇丁醚(BCS)，低毒环保和帮助漆膜流平的好处。

具体地制备方法如下，

1)、按照配方称量热塑性丙烯酸树脂，在搅拌容器中加入1.5倍于热塑性丙烯酸树脂的溶剂，边搅拌边加入称量好的热塑性丙烯酸树脂，转速10M/S，直至固体树脂完全溶解。

2)按配方比例加入溶好的热塑性丙烯酸树脂和润湿分散剂和流平剂，搅拌均匀后加入超细云母和颜料，分散并研磨，直至达到规定细度，加入少量溶剂，调整黏度，过滤。

3)按照配方比例称取醋酸丁酸纤维素，加入3倍于醋酸丁酸纤维质量的混合溶剂于容器中，编加入醋酸丁酸纤维素变搅拌，转速10-15M/S，直至全部溶解看不见白色的醋酸丁酸纤维素为止。

4)将配置好的醋酸丁酸纤维素与研磨好的半成品混合，补充剩余的混合溶剂并过滤，检验合格包装。

本发明提供的丙烯酸型裂纹漆使用时的干燥条件为：干燥温度23-80℃，干燥时间0.5-1h，干燥方法可采用烘箱、红外灯干燥，也可以常温干燥。

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

裂纹漆底漆的制备：称量80g热塑性丙烯酸树脂MB-2952，研磨罐中加入120g溶剂乙酸丁酯，边搅拌边加入称量好的MB-2952，转速10M/S，直至固体树脂完全溶解。然后加入颜料炭黑2.5g+50克金红石钛白，润湿分散剂(BYK-163)2.5g，流平剂(Afcona3670)4g，3-乙氧基丙酸乙酯25g，混合均匀，研磨至细度达到25微米，过滤，得到半成品。称量醋酸丁酸纤维素CAB-381-0.5，CAB-381-2各25g，在搅拌容器中加入200g乙酸丁酯，边搅拌边加入称量好的醋酸丁酸纤维素，转速10M/S，直至醋酸丁酸纤维素完全溶解。将溶解好的醋酸丁酸纤维素加入到研磨好的半成品中，加溶剂乙酸丁酯将该组合物稀释至20s(岩田2#杯，23℃)，得到本发明的底漆T11。

颜料为2.5克炭黑+50克金红石钛白，制备得到的漆膜的颜色为灰色。

将上述T11与稀释剂按照质量比1∶1的比例稀释后，喷涂在PC材料表面，常温不烘烤，1h左右漆膜干躁，得到厚度为15um的底漆涂层，稀释剂选用质量比为1∶1的甲苯与乙酸丁酯。

裂纹漆的制备：与上述裂纹漆底漆的制备方法相同，区别在于在待研磨的混合物中加入3000目云母25g。得到本发明的裂纹漆T1。与稀释剂按照质量比1∶1的比例稀释后，喷涂在上述已经干燥的T11底漆层上喷涂裂纹漆，常温不烘烤，20分钟左右漆膜干躁，得到厚度为15um的裂纹漆层，稀释剂与上述底漆的稀释剂相同。得到本发明的样品T10。

实施例2

与实施例1相同，区别在于，采用的云母粉为2250目的云母粉。

实施例3

与实施例1相同，区别在于，不含有醋酸丁酸纤维素。

实施例4

与实施例1相同，区别在于，不含有3-乙氧基丙酸乙酯。

对比例1

与实施例1相同，区别在于，热塑性丙烯酸树脂MB-2952替换为醇酸树脂，醋酸丁酸纤维素替换为1/4秒硝酸纤维素。

对比例2

与实施例1相同，区别在于，热塑性丙烯酸树脂MB-2952替换为热固型羟基丙烯酸树脂，不含有3-乙氧基丙酸乙酯。

对比例3

与实施例1相同，区别在于，3000目云母替换为哑光粉(即气相二氧化硅)。

将以上各实施例以及对比例所制成的裂纹漆进行编号，实施例1-4所得裂纹漆分别为T1、T2、T3、T4，对比例1-3所得裂纹漆分别为D1、D2、D3。将不含有裂纹剂云母粉或者气相二氧化硅的实施例1-4和对比例1-3所得的油漆作为本发明的样品的底漆，分别得到底漆，T11、T22、T33、T44、D11、D22、D33。

将上述T11、T22、T33、T44、D11、D22、D33分别与稀释剂按照质量比：1∶1-1.5的比例稀释后，喷涂在PC材料表面，常温不烘烤，1h左右漆膜干躁，得到厚度为15um的底漆涂层，稀释剂选用甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基异丁基甲酮，、环己酮中的一种或多种。在底漆上面将上述T1、T2、T3、T4、D1、D2、D3分别与稀释剂按照质量比：1∶1-1.5的比例稀释后，喷涂在PC材料表面，常温不烘烤，1h左右漆膜干躁，得到厚度为15um的裂纹漆层，稀释剂与上述底漆的稀释剂相同。得到本发明的样品，T10、T20、T30、T40、D10、D20、D30。

底漆层或者裂纹漆层的干燥也可以在60-80℃下烘烤20-30min得到。

一般来说，裂纹漆层越厚，裂纹漆层的裂缝越大。

测试方法

(1)、铅笔硬度测试：参照国标GB/T 6739-1996《涂膜硬度铅笔测定法》。

(2)、附着力测试

附着力测试：用划格器在喷涂表面划100个1毫米×1毫米的正方形格，用美国3M公司生产的型号为600的透明胶带平整粘结在方格上，不留一丝空隙，然后以最快速度垂直揭起，观察划痕边缘处有无脱漆。如脱漆量在0～5％之间为5B，在5～10％之间为4B，在10～20％之间为3B，在20～30％之间为2B，在30～50％之间为B，在50％以上为0B。

(3)、柔韧性测试

GB/T6742-86，通过在规定的标准条件下漆膜随底材一起变形而不发生损坏的能力，评价漆膜的柔韧性。试验技术特征：在标准规定下，以试板在1-3秒内绕轴棒弯出180度后不引起漆膜开裂的最小轴棒直径表示。

(4)、抗冲击性测试

以1kg的冲击锤40厘米高的冲击试验，看是否存在脱落或开裂，无脱落或开裂现象说明合格。

(5)、裂纹效果

15um的裂纹漆层，裂纹均匀，裂缝不超过1mm，属于良好。

漆膜发白说明漆膜中的在溶剂挥发过程中的吸热，导致吸收空气中的水气，漆膜中含有水，所以最终得到的漆膜发白。

(6)、耐水煮测试：

耐水性：将样板浸在100±1℃的恒温水浴中保持1h，然后停止加热，在保温的设备中自然冷却，观察漆膜变化情况。

测试结果如下表1所示

表1

测试项目

T10

T20

T30

T40

D10

D20

D30

铅笔硬度

H

B

H

附着力

4B

柔韧性

1MM，合格

抗冲击性

40KG·CM，合格

30KG·CM，合格

40KG·CM，合格

裂纹效果

良好

良好，漆膜略有发白

良好

裂纹细小，漆膜发白

良好，轻度掉粉

耐水煮，100度/1小时

无起泡，无脱落

起泡，脱落

无起泡，无脱落

从表1的实施例1和实施例3相比可以看出，醋酸丁酸纤维素可以提高裂纹漆的抗冲击性。实施例1和实施例4相比可以看出溶剂中含有3-乙氧基丙酸乙酯可以有效防止漆膜发白，而且作为溶剂的3-乙氧基丙酸乙酯本身环保低毒。

实施例1和对比例1相比可以看出，实施例1的裂纹漆的主体树脂为热塑性丙烯酸树脂，而对比例1的裂纹漆的主体树脂为醇酸树脂，对比例1制备得到的裂纹漆耐水煮测试的结果较差，说明，主体树脂为醇酸树脂的裂纹漆的耐候性较差。

实施例1和对比例2相比可以看出，热塑性丙烯酸树脂作为裂纹漆的主体树脂较对比例2的热固性丙烯酸树脂的耐水煮和硬度较好。本发明的发明人认为，漆膜发白说明漆膜中的在溶剂挥发过程中的吸热，导致吸收空气中的水气，漆膜中含有水，所以最终得到的漆膜发白，而3-乙氧基丙酸乙酯可以有效防止漆膜发白。

实施例1和对比例3相比可以看出，3000目云母作为裂纹剂获得的裂纹漆较气相二氧化硅来说，避免了裂纹漆层的轻微掉粉问题。

综上所述，本发明的裂纹漆使用时的步骤简单以及喷涂后的裂纹漆层不掉粉，较现有技术的各项性能测试均合格，说明本发明的裂纹漆的综合性能优异。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种裂纹漆，包括热塑性丙烯酸树脂、裂纹剂、溶剂，所述热塑性丙烯酸树脂的Tg为70-80℃，所述裂纹剂为平均粒径为2000目-3000目的云母粉，以热塑性丙烯酸树脂、裂纹剂、溶剂的重量比为30-40∶5-10∶29-55。

2.根据权利要求1所述的裂纹漆，其特征在于，所述的裂纹漆还含有纤维素。

3.根据权利要求2所述的裂纹漆，其特征在于，所述的纤维素为醋酸丁酸纤维素。

4.根据权利要求1或2所述的裂纹漆，其特征在于，所述的裂纹漆还含有流平剂、分散剂、颜料。

5.根据权利要求4所述的裂纹漆，其特征在于，纤维素、热塑性丙烯酸树脂、裂纹剂、流平剂、分散剂、颜料、溶剂的重量比为5-10∶30-40∶5-10∶1-10∶5-10∶5-10∶29-55。

6.根据权利要求5所述的裂纹漆，其特征在于，所述的流平剂为氟碳改性丙烯酸。

7.根据权利要求5所述的裂纹漆，其特征在于，所述的颜料为炭黑，钛白粉，氧化铁红中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的裂纹漆，其特征在于，所述的溶剂为丙酮、丁酮、甲基异丁基酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二甲苯中的一种或多种。

9.一种权利要求1所述的裂纹漆的制备方法，将热塑性丙烯酸树脂、裂纹剂、溶剂添加在容器中，混合、搅拌，得到裂纹漆。