CN104449260A - 一种耐热钢板 - Google Patents

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CN104449260A CN201410739809.6A CN201410739809A CN104449260A CN 104449260 A CN104449260 A CN 104449260A CN 201410739809 A CN201410739809 A CN 201410739809A CN 104449260 A CN104449260 A CN 104449260A
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张一帆
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    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic

Abstract

本发明公开了一种耐热钢板，所述的耐热钢板由预涂膜钢板采用基层涂料和表层涂料依次经涂层、烘烤而制得，所述的基层涂料涂覆于预涂膜钢板的表层，并形成基层涂膜；所述的表层涂料涂覆于基层涂膜的表层，并形成表层涂膜，本发明使用的基础涂料和表层涂料均是以有机硅改性聚酯树脂作为基料，并辅以其他助剂组合而成的，在本发明中，有机硅改性聚酯树脂由于其优良的耐热温度、对金属材质的优异附着性和加工性、优异的耐溶剂性以及良好的高热硬度等，可用于喷涂在铁材、铝材或不锈钢等预涂膜金属的表面，并被广泛应用于烤盘、电煎锅及烧烤器具等耐热材料上。

Description

一种耐热钢板
技术领域
本发明属于金属材料领域，具体的说，是一种耐热钢板。
背景技术
钢板是由预涂膜钢板在加工成形前经涂层、烘干而制得，由于涂膜在成膜后还要经受成形加工，因此，不仅要求预涂膜钢板能满足高要求的硬度和成形性，其涂层使用的涂膜材料同样需要耐加工性能。在金属材料领域，金属上的涂层不仅可起到保护和美化金属外观的作用，如防锈及着色等，有时，还可利用涂层来实现一些特殊的功能，如改善润滑、提高深冲性能等。在实际应用过程中，涂层的效果与涂料有着密切的关系。以耐热涂料为例，耐热涂料是指其涂膜能长时间维持在高温（一般为150℃以上）不裂解、外观变黄程度小、不脱落，还能保持适当的物理性能及防护功能，现有专利文献CN1583912 （卷材底漆涂料及其制法，2005.02.23）公开了一种由线状聚酯树脂或环氧树脂、氨基树脂、防锈颜料、助剂和溶剂组成的专业涂料，在实际使用时，由于聚酯树脂或环氧树脂的耐热温度在130～155℃，因此，适用于热镀锌板、电镀锌板、合金化板以及冷扎板材等效果最佳。
随着技术的进步，人们发现有机硅树脂也具有较佳的耐热性，有机硅树脂的基本骨架是Si-O的主链，比普通高分子聚合物的C-C键的键能更高，其耐热及抗氧化作用也较强，通常情况下，有机硅树脂的耐热温度为300℃，经实践证明，有机硅树脂除耐热性外，还表现出了优异的耐候性、抗污性、拔水性、耐寒性以及耐化学腐蚀等性能，但在实际使用时，却还存在如下问题，例如：需高温固化（250℃以上）且固化时间长、不易大面积施工，对金属的附着力差、耐溶剂性差以及制作成本高等，为此，我们势必需要找到一种能替代有机硅树脂的高性能材料，用于钢板的涂膜处理，同时，还需要这种高性能材料能较现有聚酯树脂或环氧树脂具有更高的耐热性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐热钢板，该耐热钢板是由预涂膜钢板采用基层涂料和表层涂料依次经涂层、烘烤而制得，其中，使用的基层涂料和表层涂料又是由有机硅改性聚酯树脂作为涂料组合物的基料，并辅以其他助剂制备而成，在实际使用时，由于有机硅改性聚酯树脂具有较优良的耐高温性能，因此，由其组成的涂料组合物更具有良好的性质，可喷涂在铁材、铝材或不锈钢等金属表面，并被广泛应用于烤盘、电煎锅及烧烤器具等耐热材料上。
本发明通过下述技术方案实现：一种耐热钢板，所述的耐热钢板是由预涂膜钢板采用基层涂料和表层涂料依次经涂层、烘烤而制得，所述的基层涂料涂覆于预涂膜钢板的表层，并形成基层涂膜，按重量百分比计，所述的基层涂料包含以下组份：
有机硅改性聚酯树脂：30～50%，   填料：20～46%，
硅氧烷偶联剂 ：1～2%，          酞酸酯：0.5～1%，
溶剂：1～48.5%；
所述的表层涂料涂覆于基层涂膜的表层，并形成表层涂膜，按重量百分比计，所述的表层涂料包含以下组份：
有机硅改性聚酯树脂：40～60%；   颜料：10～15%；
聚酰胺固化剂：5～7%；           填料：10～15%；
硅氧烷偶联剂 ：1.2～1.8%；       溶剂：1.2～33.8%。
本发明使用的基础涂料和表层涂料均是以有机硅改性聚酯树脂作为基料，并辅以其他助剂组合而成的，在本发明中，有机硅改性聚酯树脂由于其优良的耐热温度、对金属材质的优异附着性和加工性、优异的耐溶剂性以及良好的高热硬度等，可用于喷涂在铁材、铝材或不锈钢等预涂膜金属的表面，并被广泛应用于烤盘、电煎锅及烧烤器具等耐热材料上。
所述的有机硅改性聚酯树脂是由有机硅树脂作为改性剂，与饱和聚酯树脂经缩聚反应而制得，在本发明中，有机硅改性聚酯树脂兼具有机硅树脂和饱和聚酯树脂的优势，具有良好的耐热性能，通常情况下，有机硅改性聚酯树脂的耐高温温度为180～250℃，在实际使用时，有机硅树脂含量的多少决定着基层涂料或表层涂料涂膜时所展现的附着性、耐冲击性和耐热性，为更好的解决所述问题，所述有机硅树脂与饱和聚酯树脂的质量比为：1：（0.1～0.4）。
为更好的实现本发明，所述的有机硅改性聚酯树脂的固含量为55～65%，比重为1.08～1.14，酸值为2～10mgKOH/g。
所述的填料包括硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅，所述的硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅的质量比为（1～2）：（1.5～3）：（2～4）：1，本发明涉及的硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅均为工业级，具有增加硬度、提高组份耐磨性的特性。
为更好的实现本发明，所述的溶剂包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的质量比为（1～1.5）：1：（2.5～3.2），本发明采用的溶剂为混合溶剂，并充分考虑到混合溶剂的溶解性对有机硅改性聚酯树脂以及其他助剂的影响。
所述的颜料包括钛白粉和白炭黑，所述钛白粉和白炭黑的质量比为（1～3）：1，在实际制作过程中，钛白粉和白炭黑采用适当比例进行混合，具有良好的赋色、遮盖以及耐候性能。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明是以有机硅改性聚酯树脂作为基层涂料和表层涂料的基料，并辅以其他助剂制备而成，在本发明中，有机硅改性聚酯树脂由于其优良的耐热温度、对金属材质的优异附着性和加工性、优异的耐溶剂性以及良好的高热硬度等，可用于喷涂在铁材、铝材或不锈钢等金属表面，并被广泛应用于烤盘、电煎锅及烧烤器具等耐热材料上。
（2）本发明涉及的有机硅改性聚酯树脂是由有机硅树脂作为改性剂，与饱和聚酯树脂经缩聚反应而制得，在本发明中，有机硅改性聚酯树脂兼具有机硅树脂和饱和聚酯树脂的优势，具有良好的耐热性能，通常情况下，有机硅改性聚酯树脂的耐高温温度为180～250℃。
（3）在本发明中，有机硅树脂与饱和聚酯树脂采用1：（0.1～0.4）的质量比反应制得有机硅改性聚酯树脂，有机硅树脂含量较多，对其涂膜物进行评估可知，由本涂料组合物喷涂获得的涂膜材料其耐热性和热硬度更佳，因此，适用于烤盘、电煎锅及烧烤器具等耐热材料时效果最佳。
（4）本发明采用的溶剂为混合溶剂，采用质量比（1～1.5）：1：（2.5～3.2）的丁醚、丁酯和丁醇混合制得，并充分考虑到了混合溶剂的溶解性对有机硅改性聚酯树脂以及其他助剂的影响，实际使用效果良好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
本实施例涉及的耐热钢板是由预涂膜钢板采用基层涂料和表层涂料依次经涂层、烘烤而制得，其中，基层涂料涂覆于预涂膜钢板的表层，并形成基层涂膜，按重量百分比计，基层涂料包含以下组份：
有机硅改性聚酯树脂：30%；   填料：20%；
硅氧烷偶联剂 ：1%；          酞酸酯：0.5%；
溶剂：48.5%。
表层涂料涂覆于基层涂膜的表层，并形成表层涂膜，按重量百分比计，所述的表层涂料包含以下组份：
有机硅改性聚酯树脂：40%；   颜料：10%；
聚酰胺固化剂：5%；           填料：10%；
硅氧烷偶联剂 ：1.2%；       溶剂：33.8%。
以下是对上述组份组成的进一步描述：
有机硅改性聚酯树脂：由有机硅树脂作为改性剂，与饱和聚酯树脂经缩聚反应而制得，其中，有机硅树脂与饱和聚酯树脂的质量比为：1：0.1。
颜料：包括钛白粉和白炭黑，其中，钛白粉和白炭黑的质量比为1：1。
填料：包括硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅，其中，硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅的质量比为1：1.5：2：1。
溶剂：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的质量比为1：1：2.5。
实施例2：
本实施例涉及的耐热钢板是由预涂膜钢板采用基层涂料和表层涂料依次经涂层、烘烤而制得，其中，基层涂料涂覆于预涂膜钢板的表层，并形成基层涂膜，按重量百分比计，基层涂料包含以下组份：
有机硅改性聚酯树脂：50%；   填料：46%；
硅氧烷偶联剂 ：2%；          酞酸酯：1%；
溶剂：1%。
表层涂料涂覆于基层涂膜的表层，并形成表层涂膜，按重量百分比计，所述的表层涂料包含以下组份：
有机硅改性聚酯树脂：60%；   颜料：15%；
聚酰胺固化剂：7%；           填料：15%；
硅氧烷偶联剂 ：1.8%；       溶剂：1.2%。
以下是对上述组份组成的进一步描述：
有机硅改性聚酯树脂：由有机硅树脂作为改性剂，与饱和聚酯树脂经缩聚反应而制得，其中，有机硅树脂与饱和聚酯树脂的质量比为：1：0.4。
颜料：包括钛白粉和白炭黑，其中，钛白粉和白炭黑的质量比为3：1。
填料：包括硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅，其中，硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅的质量比为2：3：4：1。
溶剂：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的质量比为1.5：1：3.2。
实施例3：
本实施例涉及的耐热钢板是由预涂膜钢板采用基层涂料和表层涂料依次经涂层、烘烤而制得，其中，基层涂料涂覆于预涂膜钢板的表层，并形成基层涂膜，按重量百分比计，基层涂料包含以下组份：
有机硅改性聚酯树脂：45%；   填料：46%；
硅氧烷偶联剂 ：1.5%；          酞酸酯：0.5%；
溶剂：7%。
表层涂料涂覆于基层涂膜的表层，并形成表层涂膜，按重量百分比计，所述的表层涂料包含以下组份：
有机硅改性聚酯树脂：55%；   颜料：12%；
聚酰胺固化剂：6%；           填料：14%；
硅氧烷偶联剂 ：1.5%；       溶剂：11.5%。
以下是对上述组份组成的进一步描述：
有机硅改性聚酯树脂：由有机硅树脂作为改性剂，与饱和聚酯树脂经缩聚反应而制得，其中，有机硅树脂与饱和聚酯树脂的质量比为：1：0.3。
颜料：包括钛白粉和白炭黑，其中，钛白粉和白炭黑的质量比为2：1。
填料：包括硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅，其中，硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅的质量比为1.5：2：3：1。
溶剂：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的质量比为1.2：1：2.9。
实施例4：
本实施例涉及的耐热钢板是由预涂膜钢板采用基层涂料和表层涂料依次经涂层、烘烤而制得，其中，基层涂料涂覆于预涂膜钢板的表层，并形成基层涂膜，按重量百分比计，基层涂料包含以下组份：
有机硅改性聚酯树脂：40%；   填料：30%；
硅氧烷偶联剂 ：1.5%；          酞酸酯：1%；
溶剂：27.5%。
表层涂料涂覆于基层涂膜的表层，并形成表层涂膜，按重量百分比计，所述的表层涂料包含以下组份：
有机硅改性聚酯树脂：40%；   颜料：10%；
聚酰胺固化剂：5%；           填料：10%；
硅氧烷偶联剂 ：1.2%；       溶剂： 33.8%。
以下是对上述组份组成的进一步描述：
有机硅改性聚酯树脂：固含量为55%，比重为1.08，酸值为2mgKOH/g。
颜料：包括钛白粉和白炭黑，其中，钛白粉和白炭黑的质量比为1：1。
填料：包括硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅，其中，硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅的质量比为1：1.5：2：1。
溶剂：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的质量比为1：1：2.5。
实施例5：
本实施例涉及的耐热钢板是由预涂膜钢板采用基层涂料和表层涂料依次经涂层、烘烤而制得，其中，基层涂料涂覆于预涂膜钢板的表层，并形成基层涂膜，按重量百分比计，基层涂料包含以下组份：
有机硅改性聚酯树脂：50%；   填料：46%；
硅氧烷偶联剂 ：1%；          酞酸酯：0.5%；
溶剂：2.5%。
表层涂料涂覆于基层涂膜的表层，并形成表层涂膜，按重量百分比计，所述的表层涂料包含以下组份：
有机硅改性聚酯树脂：60%；   颜料：15%；
聚酰胺固化剂：7%；           填料：15%；
硅氧烷偶联剂 ：1.8%；       溶剂：1.2%。
以下是对上述组份组成的进一步描述：
有机硅改性聚酯树脂：固含量为65%，比重为1.14，酸值为10mgKOH/g。
颜料：包括钛白粉和白炭黑，其中，钛白粉和白炭黑的质量比为3：1。
填料：包括硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅，其中，硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅的质量比为2：3：4：1。
溶剂：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的质量比为1.5：1：3.2。
实施例6：
本实施例涉及的耐热钢板是由预涂膜钢板采用基层涂料和表层涂料依次经涂层、烘烤而制得，其中，基层涂料涂覆于预涂膜钢板的表层，并形成基层涂膜，按重量百分比计，基层涂料包含以下组份：
有机硅改性聚酯树脂：35%；   填料：46%；
硅氧烷偶联剂 ：1.2%；          酞酸酯：0.8%；
溶剂：17%。
表层涂料涂覆于基层涂膜的表层，并形成表层涂膜，按重量百分比计，所述的表层涂料包含以下组份：
有机硅改性聚酯树脂：50%；   颜料：13%；
聚酰胺固化剂：6%；           填料：11%；
硅氧烷偶联剂 ：1.6%；       溶剂：18.4%。
以下是对上述组份组成的进一步描述：
有机硅改性聚酯树脂：固含量为60%，比重为1.11，酸值为6mgKOH/g。
颜料：包括钛白粉和白炭黑，其中，钛白粉和白炭黑的质量比为1.5：1。
填料：包括硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅，其中，硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅的质量比为1.5：2.5：3：1。
溶剂：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的质量比为1.3：1：3。
实施例7：
本实施例涉及的耐热钢板是由预涂膜钢板采用基层涂料和表层涂料依次经涂层、烘烤而制得，其中，基层涂料涂覆于预涂膜钢板的表层，并形成基层涂膜，按重量百分比计，基层涂料包含以下组份：
有机硅改性聚酯树脂：45%；   填料：46%；
硅氧烷偶联剂 ：1.5%；          酞酸酯：0.8%；
溶剂：6.7%。
表层涂料涂覆于基层涂膜的表层，并形成表层涂膜，按重量百分比计，所述的表层涂料包含以下组份：
有机硅改性聚酯树脂：45%；   颜料：15%；
聚酰胺固化剂：6%；           填料：13%；
硅氧烷偶联剂 ：1.5%；       溶剂：19.5%。
以下是对上述组份组成的进一步描述：
有机硅改性聚酯树脂：由有机硅树脂作为改性剂，与饱和聚酯树脂经缩聚反应而制得，其中，有机硅树脂与饱和聚酯树脂的质量比为：1：0.2，制得的有机硅改性聚酯树脂的固含量为60%，比重为1.11，酸值为8mgKOH/g。
颜料：包括钛白粉和白炭黑，其中，钛白粉和白炭黑的质量比为2：1。
填料：包括硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅，其中，硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅的质量比为1：2：2：1。
溶剂：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的质量比为1：1：3。
实施例8：
本实施例涉及的耐热钢板是由预涂膜钢板采用基层涂料和表层涂料依次经涂层、烘烤而制得，其中，基层涂料涂覆于预涂膜钢板的表层，并形成基层涂膜，按重量百分比计，基层涂料包含以下组份：
有机硅改性聚酯树脂：40%；     填料：46%；
  硅氧烷偶联剂 ：1.2%；          酞酸酯：0.6%；
溶剂：12.2%。
表层涂料涂覆于基层涂膜的表层，并形成表层涂膜，按重量百分比计，所述的表层涂料包含以下组份：
聚酰胺固化剂：5%；           填料：15%；
硅氧烷偶联剂 ：1.2%；       溶剂：11.8%。
以下是对上述组份组成的进一步描述：
有机硅改性聚酯树脂：由有机硅树脂作为改性剂，与饱和聚酯树脂经缩聚反应而制得，其中，有机硅树脂与饱和聚酯树脂的质量比为：1：0.1，制得的有机硅改性聚酯树脂的固含量为65%，比重为1.10，酸值为9mgKOH/g。
颜料：包括钛白粉和白炭黑，其中，钛白粉和白炭黑的质量比为1：1。
填料：包括硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅，其中，硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅的质量比为1.5：2.5：2.5：1。
溶剂：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的质量比为1.2：1：2.8。
将上述实施例1～8制备获得的耐热钢板进行硬度、热硬度以及耐热性能的检测，测试结果见表1。
表1
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种耐热钢板，所述的耐热钢板是由预涂膜钢板采用基层涂料和表层涂料依次经涂层、烘烤而制得，其特征在于：所述的基层涂料涂覆于预涂膜钢板的表层，并形成基层涂膜，按重量百分比计，所述的基层涂料包含以下组份：
有机硅改性聚酯树脂：30～50%，   填料：20～46%，
硅氧烷偶联剂 ：1～2%，          酞酸酯：0.5～1%，
溶剂：1～48.5%；
所述的表层涂料涂覆于基层涂膜的表层，并形成表层涂膜，按重量百分比计，所述的表层涂料包含以下组份：
有机硅改性聚酯树脂：40～60%；   颜料：10～15%；
聚酰胺固化剂：5～7%；           填料：10～15%；
硅氧烷偶联剂 ：1.2～1.8%；       溶剂：1.2～33.8%。
2.根据权利要求1所述的一种耐热钢板，其特征在于：所述的有机硅改性聚酯树脂是由有机硅树脂作为改性剂，与饱和聚酯树脂经缩聚反应而制得，所述有机硅树脂与饱和聚酯树脂的质量比为：1：（0.1～0.4）。
3.根据权利要求1所述的一种耐热钢板，其特征在于：所述的有机硅改性聚酯树脂的固含量为55～65%，比重为1.08～1.14，酸值为2～10mgKOH/g。
4.根据权利要求1所述的一种耐热钢板，其特征在于：所述的填料包括硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅，所述的硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅的质量比为（1～2）：（1.5～3）：（2～4）：1。
5.根据权利要求1所述的一种耐热钢板，其特征在于：所述的溶剂包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的质量比为（1～1.5）：1：（2.5～3.2）。
6.根据权利要求1所述的一种耐热钢板，其特征在于：所述的颜料包括钛白粉和白炭黑，所述钛白粉和白炭黑的质量比为（1～3）：1。
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