CN103614048B - 在铝材上具有强附着力的底漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在铝材上具有强附着力的底漆及其制备方法，采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：改性环氧树脂20～35，颜填料30～50，助剂0.5～5，溶剂10～20，按配方将80-90wt％的树脂、60-70wt％溶剂以及颜填料、助剂投入反应容器中，高速搅拌并研磨到细度≤20微米，加入剩余的树脂并用剩余的溶剂调整固含量至理论值，即制备得到在铝材上具有强附着力的底漆。与现有技术相比，本发明改善附着性能，另外还具有优良的耐化学药品性。

Description

在铝材上具有强附着力的底漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及底漆涂料及其制备方法，尤其是涉及一种在铝材上具有强附着力的底漆及其制备方法。

背景技术

底漆是油漆系统的第一层，指直接涂到物体表面作为面漆坚实基础的涂料。要求在物面上附着牢固，以增加上层涂料的附着力，同时可以保证面漆的均匀吸收，增加面漆的丰满度、提供抗碱性、提供防腐功能等，使油漆系统发挥最佳效果。传统的环氧底漆油漆附着在铝材上面，要让油漆不掉必须在上油漆前对铝材进行前处理，工艺：铝材除油(脱脂剂)---粗化(50～100g／L氢氧化钠)---水洗---除渍中和(50％硝酸)---水洗---上铝皮膜(铝皮膜剂)---水洗---上漆---烘干。整套工序繁琐，需要消耗大量的人力、物力，局部前处理不到位的地方，还会导致漆膜附着力不良，油漆脱落等问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种改善附着性能、优良的耐化学药品性的在铝材上具有强附着力的底漆及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

在铝材上具有强附着力的底漆，采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：

改性环氧树脂20～35，颜填料30～50，助剂0.5～5，溶剂10～20。

所述的改性环氧树脂选自E-20环氧树脂、E-44环氧树脂或CTBN改性双酚环氧树脂中的一种或几种。漆膜的附着性取决于成膜物质中聚合物(或分子量更低的预聚物)的极性基，如-OH、-COOH，与被涂物表面的极性基之间的相互结合。为了使这种极性基良好结合，要求聚合物分子具有一定的流动性，让聚合物分子更好地湿润基材表面，使聚合物的极性基接近于被涂表面的极性基；当两者分子之间的距离变得非常小时(达到1A以内)，极性基之间由于范德华力、化学亲和力、氢键等内聚力的综合作用达到附着平衡，涂层内聚力越大，附着力越差。涂料在干燥过程中，随着溶剂的挥发、交联程度的增大，成膜物质分子之间的内聚力增大，漆膜产生收缩现象，最终导致漆膜附着力的降低。另外，漆膜的附着力产生于涂料中聚合物分子的极性基定向，及其与被涂物表面极性分子的极性基之间的相互吸引力。漆膜与被涂表面任何一方的极性基减少，都将导致漆膜附着力的下降。

底材表面粘附有水、灰尘、酸、碱等杂质时，会引起漆膜与基材间弱界面层的出现，防碍漆液对基材的润湿作用，减少极性点，导致漆膜附着力的下降。漆膜的附着力产生于涂料与被涂基材表面极性基之间的相互引力，而这种极性基之间的相互引力的产生是以涂料对被涂基材表面的良好湿润为前提的。本技术采用选定的几种改性环氧树脂与所添加的助剂反应后，通过涂料良好的流动性来实现基材的润湿。另外，因涂膜分子中含有的极性较大的游离脂肪族多元胺，与相临界面产生引力，如与金属表面上的游离键起反应，而形成牢固的化学键，因而大大地加强了涂膜的附着力，扩大了对底材的适应性，成膜后分子结构中的脂肪族多元胺已被醚化，所以质量稳定，涂膜刚柔结合，耐磨性好，涂料固体含量高，一次成膜厚，同时在固化过程中没有小分子副产物的生成，不会产生气体，因此还具有体积收缩性小，热膨胀系数低等特点。

所述的颜填料选自二氧化钛、炭黑、硫酸钡、滑石粉或三聚磷酸铝中的一种或几种。

所述的助剂选自聚丙烯酸脂聚合物、高分子有机硅或氟改性丙烯酸脂聚合物中的一种或几种。

所述的溶剂选自甲基异丁基酮、醋酸正丁酯、二甲苯或正丁醇中的一种或几种。

在铝材上具有强附着力的底漆的制备方法包括以下步骤：

(1)按配方将80-90wt％的树脂、60-70wt％溶剂(请审核修改)以及颜填料、助剂投入反应容器中，并高速搅拌30-60分钟；

(2)用研磨机将步骤(1)得到的混合物料研磨到细度≤20微米；

(3)加入剩余的树脂，搅拌10-30分钟；

(4)测量步骤(3)制备得到的产品的固含量，并用剩余的溶剂调整固含量至理论值；

(5)至固含量检测合格后，即制备得到在铝材上具有强附着力的底漆。

所述的固含量的理论值≥60wt％。

所述的固含量的理论值优选60-70wt％。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)漆膜分子中含有的极性较大的游离脂肪族多元胺，可以与相临界面产生引力，如与金属表面上的游离键起反应，而形成牢固的化学键，因而大大地加强了涂膜的附着力，扩大了对铝材的适应性。

2)降低涂层的厚度，减小内聚力，提高漆膜对基材的粘附强度。往涂料中添加适当颜料，降低漆膜内聚力，改善漆膜在底材上的附着性。

3)聚合物分子具有一定的流动性，让聚合物分子更好地湿润基材表面，使聚合物的极性基接近于被涂表面的极性基，从而提高附着力，降低底材表面粘附有水、灰尘、酸、碱等杂质对铝底附着力的影响。

4)由于环氧树脂成膜后的分子链上含有很稳定的碳-碳键和醚键和苯环，结构紧密，屏蔽性好，经固化后抗渗透性能优异，具有耐水性、耐盐雾性、耐油性，还有优良的耐化学药品性。

5)涂料不但介电性和电绝缘性好，而且防潮防水性能优异，热老化性好，因此用于电器产品可作为绝缘涂层。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

铝材上具有强附着力的改性环氧底漆的制备方法，该方法包括以下工艺步骤：

(1)按配方要求先将E-20环氧树脂28公斤、二氧化钛50公斤、聚丙烯酸脂聚合物1公斤、甲基异丁基酮17公斤投入分散缸中，并高速搅拌30分钟；

(2)用研磨机将上述混合物料研磨到细度20微米；

(3)再加入E-20环氧树脂2公斤，搅拌10分钟；

(4)测量固体含量，并用甲基异丁基酮2公斤调整涂料至65wt％；

(5)至固体含量检测合格后，即制备得到铝材上具有强附着力的改性环氧底漆，称量包装。

实施例2

铝材上具有强附着力的改性环氧底漆的制备方法，该方法包括以下工艺步骤：

(1)按配方要求先将E-20环氧树脂20公斤、二氧化钛50公斤、聚丙烯酸脂聚合物5公斤、甲基异丁基酮10公斤投入分散缸中，并高速搅拌30分钟；

(2)用研磨机将上述混合物料研磨到细度18微米；

(3)再加入E-20环氧树脂10公斤，搅拌20分钟；

(4)测量固体含量，并用甲基异丁基酮5公斤调整涂料至60wt％；

(5)至固体含量检测合格后，即制备得到铝材上具有强附着力的改性环氧底漆，称量包装。

实施例3

铝材上具有强附着力的改性环氧底漆的制备方法，该方法包括以下工艺步骤：

(1)按配方要求先将E-20环氧树脂28公斤、二氧化钛45公斤、聚丙烯酸脂聚合物0.5公斤、甲基异丁基酮16公斤投入分散缸中，并高速搅拌30分钟；

(2)用研磨机将上述混合物料研磨到细度13微米；

(3)再加入E-20环氧树脂7公斤，搅拌15分钟；

(4)测量固体含量，并用甲基异丁基酮3.5公斤调整涂料至70wt％；

(5)至固体含量检测合格后，即制备得到铝材上具有强附着力的改性环氧底漆，称量包装。

实施例4

在铝材上具有强附着力的底漆采用以下组分及含量的原料制备得到：改性环氧树脂20kg，颜填料30kg，助剂0.5kg，溶剂10kg。使用的改性环氧树脂为E-20环氧树脂和E-44环氧树脂，颜填料采用二氧化钛，助剂采用聚丙烯酸脂聚合物，使用的溶剂为甲基异丁基酮。

在铝材上具有强附着力的底漆的制备方法包括以下步骤：

(1)按配方将80wt％的树脂、60wt％溶剂以及颜填料、助剂投入反应容器中，并高速搅拌30分钟；

(2)用研磨机将步骤(1)得到的混合物料研磨到细度≤20微米；

(3)加入剩余的树脂，搅拌10分钟；

(4)测量步骤(3)制备得到的产品的固含量，并用剩余的溶剂调整固含量至60wt％；

(5)至固含量检测合格后，即制备得到在铝材上具有强附着力的底漆。

实施例5

在铝材上具有强附着力的底漆，采用以下组分及含量的原料制备得到：改性环氧树脂30kg，颜填料40kg，助剂2kg，溶剂15kg。改性环氧树脂为CTBN改性双酚环氧树脂，颜填料为炭黑，助剂为高分子有机硅，溶剂为醋酸正丁酯、二甲苯。

在铝材上具有强附着力的底漆的制备方法包括以下步骤：

(1)按配方将80wt％的树脂、70wt％溶剂以及颜填料、助剂投入反应容器中，并高速搅拌40分钟；

(2)用研磨机将步骤(1)得到的混合物料研磨到细度≤20微米；

(3)加入剩余的树脂，搅拌20分钟；

(4)测量步骤(3)制备得到的产品的固含量，并用剩余的溶剂调整固含量至75wt％；

(5)至固含量检测合格后，即制备得到在铝材上具有强附着力的底漆。

实施例6

在铝材上具有强附着力的底漆，采用以下组分及含量的原料制备得到：

改性环氧树脂35kg，颜填料50kg，助剂5kg，溶剂20kg。改性环氧树脂为E-44环氧树脂，颜填料为滑石粉和三聚磷酸铝，助剂为氟改性丙烯酸脂聚合物，溶剂为二甲苯。

在铝材上具有强附着力的底漆的制备方法包括以下步骤：

(1)按配方将90wt％的树脂、70wt％溶剂以及颜填料、助剂投入反应容器中，并高速搅拌60分钟；

(2)用研磨机将步骤(1)得到的混合物料研磨到细度≤20微米；

(3)加入剩余的树脂，搅拌30分钟；

(4)测量步骤(3)制备得到的产品的固含量，并用剩余的溶剂调整固含量至70wt％；

(5)至固含量检测合格后，即制备得到在铝材上具有强附着力的底漆。

将实施例1制备得到的产品与传统底漆的性能进行比较，结果如下：

根据实施例制备得到的底漆的性能，在与传统底漆对比，尤其是漆膜在铝材上附着性能数据上，传统底漆在铝材表面有打磨的，测试附着力只有2级，没有打磨的或局部打磨不到位的铝底表面，经检测附着力≥3级，掉漆不符合要求。而本专利提供的在铝材上具有强附着力的底漆，经检测铝底上打磨和不打磨的地方，附着力均有0级。

Claims (4)

1.在铝材上具有强附着力的底漆，其特征在于，该底漆采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：

改性环氧树脂20～35，颜填料30～50，助剂0.5～5，溶剂10～20；

所述的改性环氧树脂为CTBN改性双酚环氧树脂，所述的助剂选自聚丙烯酸酯聚合物、高分子有机硅或氟改性丙烯酸酯聚合物中的一种或几种，所述的颜填料选自二氧化钛、炭黑、硫酸钡、滑石粉或三聚磷酸铝中的一种或几种，所述的溶剂选自甲基异丁基酮、醋酸正丁酯、二甲苯或正丁醇中的一种或几种；

该底漆采用以下方法制备得到：

(1)按配方将80-90wt％的树脂、60-70wt％溶剂以及颜填料、助剂投入反应容器中，并高速搅拌30-60分钟；

(2)用研磨机将步骤(1)得到的混合物料研磨到细度≤20微米；

(3)加入剩余的树脂，搅拌10-30分钟；

(4)测量步骤(3)制备得到的产品的固含量，并用剩余的溶剂调整固含量至理论值；

(5)至固含量检测合格后，即制备得到在铝材上具有强附着力的底漆。

2.一种权利要求1所述的在铝材上具有强附着力的底漆的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)按配方将80-90wt％的树脂、60-70wt％溶剂以及颜填料、助剂投入反应容器中，并高速搅拌30-60分钟；

(2)用研磨机将步骤(1)得到的混合物料研磨到细度≤20微米；

(3)加入剩余的树脂，搅拌10-30分钟；

(4)测量步骤(3)制备得到的产品的固含量，并用剩余的溶剂调整固含量至理论值；

(5)至固含量检测合格后，即制备得到在铝材上具有强附着力的底漆。

3.根据权利要求2所述的在铝材上具有强附着力的底漆的制备方法，其特征在于，所述的固含量的理论值≥60wt％。

4.根据权利要求2或3所述的在铝材上具有强附着力的底漆的制备方法，其特征在于，所述的固含量的理论值为60-70wt％。