CN103555173A - 一种常温固化双组份溶剂型可擦写涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种常温固化双组份溶剂型可擦写涂料，由A组份和B组份按质量比6～10:1组成，A组份按质量份计：40～60含羟基三氟氯乙烯-乙烯基醚共聚物、15～30含羟基丙烯酸树脂、5～15聚四氟乙烯、10～35有机溶剂、10～15颜料、2～7分散剂、0.1～0.5消泡剂、0.1～1流平剂、0.1～1基材润湿剂，B组份按质量份计：60～100异氰酸酯、5～30有机溶剂。本发明还公开了其制备方法。本发明涂料常温交联固化成膜，同时由于独特的自分层体系设计，所得到的漆膜不仅具有很好的可擦写性，而且其附着力、耐候性、力学性能等性能也很优异。这种涂料的应用前景将非常广泛。

Description

一种常温固化双组份溶剂型可擦写涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种常温固化双组份溶剂型可擦写涂料及其制备方法。 

背景技术

如今，随着人民生活水平的提高，人民对于生活质量的要求也越来越高。这就给了可擦写涂料越来越多的用武之地。例如给孩子一个可以随意图画的房间、给路灯杆穿上一层不怕脏的“外衣”、给公司会议室一面独特的白板墙等等。 

目前，对于可擦写涂料的研究有很多，而决定可擦写涂料主要性能的是所采用的树脂。现有的可擦写涂料所用的树脂品种主要有：聚氨酯、氟碳树脂、氟硅树脂等。其中，氟碳树脂由于分子结构中具有稳定的C—F键，从而赋予氟碳树脂以优异的化学稳定性，热稳定性及极低的表面能等性质，因而使其在可擦写涂料领域中占据一席重要的地位。在种类众多的氟碳材料中，防粘耐污性能最为优异的要数聚四氟乙烯（PTFE），在PTFE分子中，F原子把主链上的C原子遮蔽，这样就使其表面极端惰性，几乎所有黏性物质都不能黏附在其表面，即良好的可擦写性。但在常温情况下，PTFE几乎不溶于任何溶剂，且熔融温度高，熔融黏度大，使涂层流动性不好，这就严重限制了其在防粘涂料中的应用。氟碳涂料的发展在经历了热塑型，热固型之后，现在国内外主要发展的趋势是研究常温下即可固化成膜的新型氟碳涂料。目前，常温氟碳涂料的成膜物质主要选用的是含羟基FEVE（含羟基三氟氯乙烯-乙烯基醚共聚物）等改性的氟碳树脂。在这些改性的氟碳树脂中引入了羟基，羧基等特殊的官能团，从而达到降低最低成膜温度或改变成膜原理、改善氟碳树脂与其他树脂的相容性、所获得漆膜的各种性能等。如含有羟基的氟碳树脂可以通过与异氰酸酯进行交联反应从而达到常温成膜。但是由于氟含量及引入的官能团等因素的影响，所获得的漆膜的可擦写性、附着力等性能通常不能达到理想水平。 

发明内容

本发明的目的是提供一种常温固化双组份溶剂型可擦写涂料，解决现有技术中可擦写涂料不能同时兼具常温成膜、可擦写性良好、附着力高等性能。本发明还提供了该涂料的制备方法。 

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案： 

一种常温固化双组份溶剂型可擦写涂料，由A组份和B组份按质量比6～10:1组成， 

A组份的组成配方如下： 

其中，所述含羟基三氟氯乙烯-乙烯基醚共聚物的分子量为6000-30000，羟基质量百分比为1.2～2%；所述含羟基丙烯酸树脂的粘度为2000～4000cps/30℃，羟基质量百分比为1.8～3%；所述聚四氟乙烯的分子量为3000-10000；所述异氰酸酯为脂肪族聚异氰酸酯。 

A组份和B组份中所述有机溶剂为醋酸丁酯：环己烷：乙二醇丁醚按体积比6～8:1～3:1～2混合。 

所述颜料为金红石型钛白粉或云母粉。 

所述分散剂为溶剂型体系用高分子量分散剂。 

所述消泡剂为有机硅类消泡剂。 

所述流平剂为有机硅类流平剂。 

所述基材润湿剂为聚醚硅氧烷类共聚物。 

上述常温固化双组份溶剂型可擦写涂料的制备方法，包括如下步骤： 

a、制备A组份 

步骤一、取30～50%配方量的有机溶剂，加入配方量的颜料、配方量的聚四氟乙烯及10～20%配方量的分散剂，利用高速分散机进行预分散得到浆料，其中，转速为 1000～3000转/分，分散时间为30～90min； 

步骤二、将步骤一得到的浆料置于三辊研磨机中，研磨至浆料细度为10～20μm，获得色浆； 

步骤三、将配方量的含羟基三氟氯乙烯-乙烯基醚共聚物、配方量的含羟基丙烯酸树脂用剩余配方量有机溶剂混合，加入步骤二得到的色浆、剩余配方量的分散剂、配方量的消泡剂、配方量的流平剂、配方量的基材润湿剂，利用低速分散机进行低速分散，其中转速为300～400转/分，分散时间20～60min，之后过350～450目筛，得到组份A； 

b、制备B组份 

取配方量的异氰酸酯加入到配方量的有机溶剂中，利用低速分散机进行低速分散，其中，转速为300～400转/分，分散时间为20～60min，得到组份B； 

c、将A组份和B组份按质量比为6～10:1混合，静置熟化20～60min。 

本发明原理：本发明将PTFE、含羟基FEVE及含羟基丙烯酸树脂以一定的比例混用。利用PTFE和含羟基FEVE的性能进行互补，既可以解决PTFE常温成膜难的问题，同时又可以提高采用含羟基FEVE所获得漆膜的可擦写性等性能。含羟基丙烯酸树脂则既可以提高获得漆膜对于基材的附着力，同时还可以降低成本。而通过自分层涂料体系的设计也为三者混用提供了可实施性。自分层涂料就是将两种或两种以上聚合物(树脂)混合在一起，形成较为稳定的涂料，在成膜过程中，树脂由于受相容性或者溶剂溶解力等方面因素影响发生相分离，最终形成表里不一的涂层。对于本发明的涂料体系，通过选择多种适当的助剂及溶剂，可以使其达到自分层效果，致使低表面张力的PTFE及含羟基FEVE在成膜过程中向漆膜表面迁移，从而提高漆膜表面的氟含量，使得漆膜具有较好的憎水憎油效果，获得优异的可擦写性。同时含羟基丙烯酸树脂则向底面迁移，从而提高漆膜的附着性等性能。 

本发明的有益效果： 

1、本发明涂料所获得的漆膜表面富集了氟原子，使得漆膜表面具有较好的憎水憎油效果，因此漆膜具有良好可擦写性。 

2、本发明涂料所获得的漆膜与基材界面处含羟基丙烯酸树脂的含量较高，因此漆膜具有优异的附着性，不需要进行中间漆等复杂的施工工艺。 

3、本发明涂料主要成膜物质为含羟基FEVE，因此所获得的漆膜继承了其优秀的耐候性、耐酸、碱腐蚀性、耐擦洗性。 

4、本发明涂料为常温交联固化成膜，这就克服了以往可擦写涂料通常需要高温烘烤成膜的限制。因此可以采用刷涂、辊涂、喷涂等工艺施工，操作简单，适用范围广。 

5、本发明涂料能达到较高的固含量，为55%-70%。 

本发明涂料为常温交联固化成膜，同时由于独特的自分层体系设计，所得到的漆膜不仅具有很好的可擦写性，而且其附着力、耐候性、力学性能等性能也很优异。这种涂料的应用前景将非常广泛。 

附图说明

图1为本发明涂料获得的漆膜效果示意图。 

1为基材，2为PTFE，向上箭头表示含羟基FEVE向漆膜表面迁移聚集，向下箭头表示含羟基丙烯酸树脂向漆膜与基材的界面处迁移聚集。 

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明做更进一步的解释。下列实施例仅用于说明本发明，但并不用来限定本发明的实施范围。 

一种常温固化双组份溶剂型可擦写涂料，由A组份和B组份按质量比6～10:1组成， 

A组份的组成配方如下： 

所述含羟基三氟氯乙烯-乙烯基醚共聚物的分子量为6000-30000，羟基质量百分比为1.2～2%，实施例采用的是大连振邦氟涂料股份有限公司提供的ZB-F100。所述含羟基 丙烯酸树脂的粘度为2000～4000cps/30℃，羟基质量百分比为1.8～3%，实施例采用的是佛山市高明同德化工有限公司提供的ACR6628。所述聚四氟乙烯的分子量为3000-10000，实施例采用的是株式会社清新企业提供的TFW-500。所述异氰酸酯为脂肪族聚异氰酸酯，实施例采用的是旭化成株式会社提供的TKA-90SB。 

所述有机溶剂为醋酸丁酯：环己烷：乙二醇丁醚按体积比6～8:1～3:1～2混合。所述颜料为金红石型钛白粉或云母粉。所述分散剂为溶剂型体系用高分子量分散剂，实施例采用的是德国迪高提供的TEGO-652。所述消泡剂为有机硅类消泡剂，实施例采用的是德国毕克提供的BYK-141。所述流平剂为有机硅类流平剂，实施例采用的是德国毕克提供的BYK-320。所述基材润湿剂为聚醚硅氧烷类共聚物，实施例采用的是德国迪高提供的TEGO-WET270。 

所述常温固化双组份溶剂型可擦写涂料的制备方法，包括如下步骤： 

a、制备A组份 

步骤一、取30～50%配方量的有机溶剂，加入配方量的颜料、配方量的聚四氟乙烯及10～20%配方量的分散剂，利用高速分散机进行预分散得到浆料，其中，转速为1000～3000转/分，分散时间为30～90min； 

步骤二、将步骤一得到的浆料置于三辊研磨机中，研磨至浆料细度为10～20μm，获得色浆； 

步骤三、将配方量的含羟基三氟氯乙烯-乙烯基醚共聚物、配方量的含羟基丙烯酸树脂用剩余配方量有机溶剂混合，加入步骤二得到的色浆、剩余配方量的分散剂、配方量的消泡剂、配方量的流平剂、配方量的基材润湿剂，利用低速分散机进行低速分散，其中转速为300～400转/分，分散时间为20～60min，之后过350～450目筛，得到组份A； 

b、制备B组份 

取配方量的异氰酸酯加入到配方量的有机溶剂中，利用低速分散机进行低速分散，其中，转速为300～400转/分，分散时间为20～60min，得到组份B； 

c、将A组份和B组份按质量比为6～10:1混合，静置熟化20～60min。 

如图1所示，将本发明涂料涂在基材1上，涂料组分中PTFE2及含羟基FEVE的表面张力低于含羟基丙烯酸树脂，因此在漆膜固化成型的过程中，PTFE2及含羟基FEVE会向漆膜表面迁移聚集，含羟基丙烯酸树脂则会在漆膜与基材的界面处含量较高。 

实施例1 

本实施例所述有机溶剂为醋酸丁酯：环己烷：乙二醇丁醚按体积比7:2:1混合；所述颜料为金红石型钛白粉。 

常温固化双组份溶剂型可擦写涂料的制备方法，包括如下步骤： 

a、制备A组份 

步骤一、取8质量份有机溶剂，加入12质量份颜料、10质量份聚四氟乙烯及0.75质量份分散剂，利用高速分散机进行预分散得到浆料，其中，转速为2000转/分，分散时间60min； 

步骤二、将步骤一得到的浆料置于三辊研磨机中，研磨至浆料细度为15μm，获得色浆； 

步骤三、将50质量份含羟基三氟氯乙烯-乙烯基醚共聚物、20质量份含羟基丙烯酸树脂用12质量份有机溶剂混合，加入步骤二得到的色浆、4.25质量份分散剂、0.3质量份消泡剂、0.5质量份流平剂、0.5质量份基材润湿剂，利用低速分散机进行低速分散，其中转速为350转/分，分散时间40min，之后过400目筛，得到组份A； 

b、制备B组份 

取80质量份异氰酸酯加入到20质量份有机溶剂中，利用低速分散机进行低速分散，其中，转速为350转/分，分散时间40min，得到组份B； 

c、将A组份和B组份按质量比为8:1混合，静置熟化40min。 

本实施例制备的涂料固含量为58%。 

实施例2 

本实施例所述有机溶剂为醋酸丁酯：环己烷：乙二醇丁醚按体积比6:1:1混合；所述颜料为金红石型钛白粉。 

常温固化双组份溶剂型可擦写涂料的制备方法，包括如下步骤： 

a、制备A组份 

步骤一、取3质量份有机溶剂，加入10质量份颜料、5质量份聚四氟乙烯及0.2质量份分散剂，利用高速分散机进行预分散得到浆料，其中，转速为1000转/分，分散时间90min； 

步骤二、将步骤一得到的浆料置于三辊研磨机中，研磨至浆料细度为10μm，获得色浆； 

步骤三、将40质量份含羟基三氟氯乙烯-乙烯基醚共聚物、15质量份含羟基丙烯酸 树脂用7质量份有机溶剂混合，加入步骤二得到的色浆、1.8质量份分散剂、0.1质量份消泡剂、0.1质量份流平剂、0.1质量份基材润湿剂，利用低速分散机进行低速分散，其中转速为300转/分，分散时间60min，之后过350目筛，得到组份A； 

b、制备B组份 

取95质量份异氰酸酯加入到5质量份有机溶剂中，利用低速分散机进行低速分散，其中，转速为300转/分，分散时间60min，得到组份B； 

c、将A组份和B组份按质量比为6:1混合，静置熟化20min。 

本实施例制备的涂料固含量为63%。 

实施例3 

本实施例所述有机溶剂为醋酸丁酯：环己烷：乙二醇丁醚按体积比8:3:2混合；所述颜料为云母粉。 

常温固化双组份溶剂型可擦写涂料的制备方法，包括如下步骤： 

a、制备A组份 

步骤一、取配方量17.5质量份有机溶剂，加入15质量份颜料、15质量份聚四氟乙烯及1.4质量份分散剂，利用高速分散机进行预分散得到浆料，其中，转速为3000转/分，分散时间30min； 

步骤二、将步骤一得到的浆料置于三辊研磨机中，研磨至浆料细度为20μm，获得色浆； 

步骤三、将60质量份含羟基三氟氯乙烯-乙烯基醚共聚物、30质量份含羟基丙烯酸树脂用17.5质量份有机溶剂混合，加入步骤二得到的色浆、5.6质量份分散剂、0.5质量份消泡剂、1质量份流平剂、1质量份基材润湿剂，利用低速分散机进行低速分散，其中转速为400转/分，分散时间20min，之后过450目筛，得到组份A； 

b、制备B组份 

取90质量份异氰酸酯加入到10质量份有机溶剂中，利用低速分散机进行低速分散，其中，转速为400转/分，分散时间20min，得到组份B； 

c、将A组份和B组份按质量比为10:1混合，静置熟化60min。 

本实施例制备的涂料固含量为56%。 

性能测试 

将实施例1～3制备的涂料分别涂在基材上，形成漆膜，对形成的漆膜进行以下性能 测试。所述基材可为玻璃、乳胶漆墙体、纸或钢板。 

可擦写性：分别用水性记号笔和油性记号笔在实施例1～3制备的涂料形成的漆膜上图画，实验结果表明，水性记号笔均可在一个月内用湿纸巾擦拭干净、无残留，油性记号笔均可在一个月内用酒精擦拭干净、无残留。 

附着力：采用划格法，先在试片涂层上切割6道相互平行的、间距相2mm的切痕，然后再垂直切割与前者切割道数及间距相同的切痕。切割后，在试板上将出现25个方格，用软毛刷沿方格的两对角线方向轻轻刷掉切屑，然后检查并按照GB/T9286-88评定标准对上述漆膜进行附着力评定，实验结果表明，实施例1～3制备的涂料形成的漆膜均为1级。 

耐候性：分别将上述漆膜在阳光下暴晒3个月，实验结果表明，实施例1～3制备的涂料形成的漆膜均无起泡、剥落、明显变色的现象。 

耐碱腐蚀性：分别将上述漆膜在饱和Ca（OH）₂中浸泡60h，实验结果表明，实施例1～3制备的涂料形成的漆膜均无起泡、剥落、明显变色的现象。 

耐擦洗性：分别将上述漆膜用丙酮擦拭200次，实验结果表明，实施例1～3制备的涂料形成的漆膜均不漏底。 

Claims (8)

1.一种常温固化双组份溶剂型可擦写涂料，其特征在于，由A组份和B组份按质量比6～10:1组成，

A组份的组成配方如下：

其中，所述含羟基三氟氯乙烯-乙烯基醚共聚物的分子量为6000-30000，羟基质量百分比为1.2～2%；所述含羟基丙烯酸树脂的粘度为2000～4000cps/30℃，羟基质量百分比为1.8～3%；所述聚四氟乙烯的分子量为3000-10000；所述异氰酸酯为脂肪族聚异氰酸酯。

2.根据权利要求1所述的常温固化双组份溶剂型可擦写涂料，其特征在于，A组份和B组份中所述有机溶剂为醋酸丁酯：环己烷：乙二醇丁醚按体积比6～8:1～3:1～2混合。

3.根据权利要求1所述的常温固化双组份溶剂型可擦写涂料，其特征在于，所述颜料为金红石型钛白粉或云母粉。

4.根据权利要求1所述的常温固化双组份溶剂型可擦写涂料，其特征在于，所述分散剂为溶剂型体系用高分子量分散剂。

5.根据权利要求1所述的常温固化双组份溶剂型可擦写涂料，其特征在于，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。

6.根据权利要求1所述的常温固化双组份溶剂型可擦写涂料，其特征在于，所述流平剂为有机硅类流平剂。

7.根据权利要求1所述的常温固化双组份溶剂型可擦写涂料，其特征在于，所述基材润湿剂为聚醚硅氧烷类共聚物。

8.权利要求1～7任一权利要求所述常温固化双组份溶剂型可擦写涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、制备A组份

步骤一、取30～50%配方量的有机溶剂，加入配方量的颜料、配方量的聚四氟乙烯及10～20%配方量的分散剂，利用高速分散机进行预分散得到浆料，其中，转速为1000～3000转/分，分散时间为30～90min；

步骤二、将步骤一得到的浆料置于三辊研磨机中，研磨至浆料细度为10～20μm，获得色浆；

步骤三、将配方量的含羟基三氟氯乙烯-乙烯基醚共聚物、配方量的含羟基丙烯酸树脂用剩余配方量有机溶剂混合，加入步骤二得到的色浆、剩余配方量的分散剂、配方量的消泡剂、配方量的流平剂、配方量的基材润湿剂，利用低速分散机进行低速分散，其中转速为300～400转/分，分散时间为20～60min，之后过350～450目筛，得到组份A；

b、制备B组份

取配方量的异氰酸酯加入到配方量的有机溶剂中，利用低速分散机进行低速分散，其中，转速为300～400转/分，分散时间为20～60min，得到组份B；

c、将A组份和B组份按质量比为6～10:1混合，静置熟化20～60min。

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