CN103602188B - 一种应用于铝塑板和彩钢卷材的水性涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种应用于铝塑板和彩钢卷材的水性涂料，包括有如下的组分：水溶性丙烯酸树脂30-55份；水性聚氨酯树脂5-10份；水溶性氨基树脂4-10份；水性分散剂0.1-2份；水性流平剂0.1-2份；水性消泡剂0.1-2份；涂料用水20-30份；附着力促进剂3-8份；纳米气相二氧化硅浆0.5-2份。发明的水性涂料，其主要挥发物是水，对环境和操作者无危害。产品质量等同或略高于油性产品的涂布效果。且其干燥速度快，可以满足铝塑板行业的连续、高速生产，不影响生产效率。较油性丙烯酸氨基烤漆的耐溶剂性优，具有很好的市场推广价值。

Description

一种应用于铝塑板和彩钢卷材的水性涂料
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种应用于铝塑板和彩钢卷材的水性涂料。
背景技术
目前，市场上基本常见的装饰性铝塑板用表面的涂层产品系丙烯酸氨基烤漆、聚酯氨基烤漆、环氧烤漆等类，它们均为油性产品，其通用缺点为：均采用甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯等有害性挥发溶剂。对施工条件要求高，对环境危害极大，大大增加了操作者和使用者患呼吸道疾病、生殖系统疾病、癌症等恶病的机率。且上述几类产品中均含有大量有害性重金属，会长期滞留于涂层中严重影响环境。并且，实践中发现大多数的水性树脂具有干燥速度慢、光泽度低、耐化学性差、固体含量较油性树脂低的特点，致使生产的涂料效果不佳或是满足不了实际生产的工艺要求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种具有节能、降耗、改善施工环境等性能的水性涂料。
申请人在长期的工作中发现，将水溶性丙烯酸树脂和水溶性氨基树脂、水性聚氨酯树脂联合使用，可以使涂层快速固化、柔韧性良好，在树脂使用量较少的情况下就能使涂层具有较高的光泽度。由于铝板表面比较光滑涂料难以附着，
本发明的水性涂料，包括有如下的组分：
上述的涂料上，还添加有颜料，添加量为10-30份；
其中附着力促进剂的制备方法如下：
1)将支链型聚酯树脂100份、N，N-二甲基乙醇胺5份混合搅拌；
2)将N-甲基吡咯烷酮50份、3-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷5份混合搅拌；
3)将步骤1)中的混合溶液升温至95℃，然后滴加步骤2)中制备的溶液在10-15分钟内滴加完毕，搅拌反应30分钟或以上，反应结束后再降温至40℃后，加入N，N-二甲基乙酰胺1份，搅拌20分钟后完成制备。
纳米气相二氧化硅浆的制备方法，是在100份乙醇中加入水性分散剂5份、水性润湿剂2份搅拌至均匀，再加入气相二氧化硅20份搅拌至均匀，浸泡24小时后研磨至细度为2μm完成制备；
本发明的水性涂料，其一种配比如下：
其中的颜料为钛白粉或铝浆。
本发明的水性涂料，其主要挥发物是水，对环境和操作者无危害。产品质量等同或略高于油性产品的涂布效果。且其干燥速度快，可以满足铝塑板行业的连续、高速生产，不影响生产效率。较油性丙烯酸氨基烤漆的耐溶剂(二甲苯)性优，具有很好的市场推广价值。
具体实施方式
本发明为了解决涂料面比较光滑时涂料难以附着的问题，提供一种附着力促进剂，其制备方法如下：
1)将支链型聚酯树脂100份、N，N-二甲基乙醇胺5份混合搅拌；
2)将N-甲基吡咯烷酮50份、3-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷5份混合搅拌；
3)将步骤1)中的混合溶液升温至95℃，然后滴加步骤2)中制备的溶液(在10-15分钟内加完)，搅拌反应30分钟或以上，反应结束后再降温至40℃后，加入N，N-二甲基乙酰胺1份，搅拌20分钟后完成制备。上述方法制备的附着力促进剂，相比与支链型聚酯树脂，明显提高了涂料的附着力。
其次由于纳米气相二氧化硅粒径细、易团聚，在使用中很容易造成分散不均匀和储存时间短的问题，在本发明中发明人利用相关原料以及特殊工艺对纳米气相二氧化硅进行处理加工，使纳米气相二氧化硅有了很好的分散效果和储存稳定性。当树脂交联时由于树脂间会有一定的空隙，纳米气相二氧化硅对这些空隙进行了填补，使漆膜更加致密，从而提高了耐化学性、防腐性。其制备方法如下：
纳米气相二氧化硅浆的制备方法，是在100份乙醇中加入水性分散剂5份、水性润湿剂2份搅拌至均匀，再加入气相二氧化硅20份搅拌至均匀，浸泡24小时后研磨至细度为2μm完成制备
对于本发明所用到的组分的性质描述如下：
水溶性丙烯酸树脂：为主链或侧链中含有足够多的极性基团或离子而能溶于水的丙烯酸树；主要包括聚(甲基)丙烯酸、聚(甲基)丙烯酰胺和某些N-取代的聚(甲基)丙烯酰胺、聚(甲基)丙烯酸盐等；本发明实施例中应用的购自天津紫明化工有限公司，产品型号为503。
水溶性氨基树脂：为能溶于水的氨基树脂，本发明实施例中应用的氨基树脂购自天津紫明化工有限公司；产品型号为322。
水性聚氨酯树脂：也称水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。本发明实施例中应用的水性聚氨酯树脂购自南昌羽石公司；产品型号为2100B。
水性分散剂：本发明具体实施例应用的购自埃夫卡公司，产品型号为4560
气相二氧化硅：分子式：SiO2，为白色蓬松粉沫，多孔性，无毒无味无污染，本发明具体实施例应用的购自德固赛公司，产品型号为R-972。
水性流平剂：为涂料用流平剂，本发明具体实施例应用的购自毕克公司，产品型号为byk333。
水性润湿剂：本发明具体实施例应用的购自毕克公司，产品型号为BYK-346。
水性消泡剂：本发明具体实施例应用的购自迪高公司，产品型号为TEGO-825。
水性分散剂：本发明具体实施例应用的购自迪高公司，产品型号为4560。
支链型聚酯树脂：带有羟基的支链聚酯树脂，本发明具体实施例应用的购自上海晨达化工有限公司(RSF-161)，其理化性质如下：
酸值：≤0.45mgKOH／g
粘度：500-600mpas／25℃
色值：30
比重：1.65±0.05(25℃)
当量重：1000-1200。
上述的组分也可以选用涂料领域中其它常用的组分，而不仅限于本说明书的具体来源记载。
下面结合实施例对本发明的涂料进行详细的描述。
实施例1用于铝塑板表面涂层的白色涂料
首先制备附着力促进剂，其制备方法如下：
1)取支链型聚酯树脂100g、N，N-二甲基乙醇胺5g混合搅拌；搅拌时间为20min；
2)然后将N-甲基吡咯烷酮50g、3-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷5g混合搅拌；同样搅拌20min；
3)将步骤1)中制成的混合溶液升温至95℃，然后滴加步骤2)中制备的溶液(在10-15分钟内加完)，搅拌反应30分钟，反应结束后再降温至40℃后，加入N，N-二甲基乙酰胺1g，搅拌20min后完成制备。
制备纳米气相二氧化硅浆，在100ml乙醇(本发明说明书中将乙醇、水1ml作为一份，而其它物质一克作为一份)中加入水性分散剂5g、水性润湿剂2g搅拌至均匀，再加入气相二氧化硅20份搅拌至均匀，浸泡24小时后研磨至细度为2μm完成制备；
然后按照下述的组分进行配制：
将上述的组分搅拌均匀后得到水性漆成品。为了使用时的效果更好，可对产品进行过滤。
实施例2用于铝塑板表面涂层的银色涂料
用于铝塑板表面涂层的银色涂料，各组分配比(按重量比)：
其中附着力促进剂和纳米气相二氧化硅浆采用实施例1所记载的方法来制备，但其组分的用量可以在说明书发明内容记载的范围内进行调整。
在配制涂料的时候，将水溶性丙烯酸树脂、水溶性氨基树脂、水性聚氨酯树脂、水性流平剂、水性分散剂、附着力促进剂、水性消泡剂依次加入干净的容器内，搅拌均匀，过滤(800目滤网过滤)备用；然后与纳米气相二氧化硅浆混合搅拌30分钟，再加入铝浆、水搅拌均匀后得水性漆成品。为了使用时的效果更好，需对产品进行过滤(根据铝浆细度选用60-300的滤网过滤)。
本发明的水性漆其水溶性丙烯酸树脂的水溶性良好，可与水以任意比例互溶，同时具有快干性(表干、实干)。助剂(水性分散剂、水性流平剂、水性消泡剂)均采用效率高、污染小的进口水性产品。其颜料不含重金属。
具体使用效果表明本发明的产品无毒、无刺激性气味、无重金属，改善了施工环境，保证了使用者的身体健康。在性能省也比原有的性漆具有更好的光泽和耐溶剂等性能。
由于附着力促进剂的加入对涂层的光泽、耐溶剂性有所改善，对柔韧性、附着力的改善效果显著。而纳米气相二氧化硅浆的加入使涂层更加致密，大大提高了涂层的耐溶剂性。
本发明与传统油漆配方不同，所使用的原料均为水性体系，无毒、无害、无刺激性气味、安全、环保。生产设备、使用工具均可以用水清洗，即减轻了施工人员的劳动强度，又不会危害施工人员的身体健康，同时也大大降低了生产、使用成本。在基本配方不变的情况下改变不同的颜料即可满足客户对颜色的需求。

Claims (6)

1.一种用于铝塑板和彩钢卷材的水性涂料，其特征在于，所述的水性涂料包括有如下的组分：
所述的附着力促进剂的制备方法如下：
1)将支链型聚酯树脂100份、N，N-二甲基乙醇胺5份混合搅拌；
2)将N-甲基吡咯烷酮50份、3-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷5份混合搅拌；
3)将步骤1)中的混合溶液升温至95℃，然后滴加步骤2)中制备的溶液在10-15分钟内滴加完毕，搅拌反应30分钟或以上，反应结束后再降温至40℃后，加入N，N-二甲基乙酰胺1份，搅拌20分钟后完成制备；
所述的纳米气相二氧化硅浆的制备方法，是在100份乙醇中加入水性分散剂5份、水性润湿剂2份搅拌至均匀，再加入气相二氧化硅20份搅拌至均匀，浸泡24小时后研磨至细度为2μm完成制备。
2.如权利要求1所述的水性涂料，其特征在于，所述水性涂料的组分如下：
3.权利要求1或2所述的水性涂料，其特征在于，所述的水性涂料中还添加有颜料。
4.如权利要求3所述水性涂料，其特征在于所述颜料的添加量为10-30份。
5.如权利要求3或4所述的水性涂料，其特征在于所述的颜料为钛白粉或铝浆。
6.如权利要求1所述的水性涂料，其特征在于，所述涂料用水为去离子水。
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