CN104449366A

CN104449366A - 耐热钢板用涂料的制备方法

Info

Publication number: CN104449366A
Application number: CN201410739997.2A
Authority: CN
Inventors: 张一帆
Original assignee: Chengdu Jinhui Technology Co Ltd
Current assignee: Chengdu Jinhui Technology Co Ltd
Priority date: 2014-12-08
Filing date: 2014-12-08
Publication date: 2015-03-25

Abstract

本发明公开了耐热钢板用涂料的制备方法，本发明是以有机硅改性聚酯树脂作为涂料基料，然后再辅以颜料、聚酰胺固化剂、填料、硅氧烷偶联剂、溶剂进行混合，并用球磨机研磨成漆浆而制得，所述漆浆的细度为10～20μm。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。

Description

耐热钢板用涂料的制备方法

技术领域

本发明属于金属材料的涂装领域，具体的说，是耐热钢板用涂料的制备方法。

背景技术

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，同时，还需要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耐热钢板用涂料的制备方法，本发明采用有机硅改性聚酯树脂作为涂料基料，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：耐热钢板用涂料的制备方法，包括如下步骤：

A：将质量比为1：（0.1～0.4）的有机硅树脂和饱和聚酯树脂放入反应器中，控制温度在150～200℃范围内，反应制得有机硅改性聚酯树脂，并作为基料备用；

B：将颜料、聚酰胺固化剂、填料、硅氧烷偶联剂、溶剂分别加入步骤A制得的基料中，用球磨机研磨成漆浆，所述漆浆的细度为10～20μm。

本发明是以有机硅改性聚酯树脂作为涂料基料，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。

经所述步骤A制得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，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涂料涂膜时所展现的附着性、耐冲击性和耐热性。

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。

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。

为更好的实现本发明，在所述的漆浆中，颜料、聚酰胺固化剂、填料、硅氧烷偶联剂、溶剂以及有机硅改性聚酯树脂的重量百分含量如下：

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涂料基料，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：

本实施例涉及的涂料由如下组份组成：

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，有机硅改性聚酯树脂的固含量为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。

其制备过程如下：

A：将质量比为1：0.1的有机硅树脂和饱和聚酯树脂放入反应器中，控制温度在150～200℃范围内，反应制得有机硅改性聚酯树脂，并作为基料备用；

B：将颜料、聚酰胺固化剂、填料、硅氧烷偶联剂、溶剂分别加入步骤A制得的基料中，用球磨机研磨成漆浆，所述漆浆的细度为10μm。

制备获得的漆浆中，颜料、聚酰胺固化剂、填料、硅氧烷偶联剂、溶剂以及有机硅改性聚酯树脂的重量百分含量如下：

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%。

实施例2：

本实施例涉及的涂料由如下组份组成：

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，有机硅改性聚酯树脂的固含量为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。

其制备过程如下：

A：将质量比为1：0.4的有机硅树脂和饱和聚酯树脂放入反应器中，控制温度在150～200℃范围内，反应制得有机硅改性聚酯树脂，并作为基料备用；

B：将颜料、聚酰胺固化剂、填料、硅氧烷偶联剂、溶剂分别加入步骤A制得的基料中，用球磨机研磨成漆浆，所述漆浆的细度为20μm。

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%。

实施例3：

本实施例涉及的涂料由如下组份组成：

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，有机硅改性聚酯树脂的固含量为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。

其制备过程如下：

A：将质量比为1：0.3的有机硅树脂和饱和聚酯树脂放入反应器中，控制温度在180℃范围内，反应制得有机硅改性聚酯树脂，并作为基料备用；

B：将颜料、聚酰胺固化剂、填料、硅氧烷偶联剂、溶剂分别加入步骤A制得的基料中，用球磨机研磨成漆浆，所述漆浆的细度为15μm。

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%。

实施例4：

本实施例涉及的涂料由如下组份组成：

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。

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。

其制备过程如下：

A：将质量比为1：0.2的有机硅树脂和饱和聚酯树脂放入反应器中，控制温度在180℃范围内，反应制得有机硅改性聚酯树脂，并作为基料备用；

B：将颜料、聚酰胺固化剂、填料、硅氧烷偶联剂、溶剂分别加入步骤A制得的基料中，用球磨机研磨成漆浆，所述漆浆的细度为12μm。

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%。

实施例5：

本实施例涉及的涂料由如下组份组成：

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。

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。

其制备过程如下：

A：将质量比为1：0.1的有机硅树脂和饱和聚酯树脂放入反应器中，控制温度在180℃范围内，反应制得有机硅改性聚酯树脂，并作为基料备用；

B：将颜料、聚酰胺固化剂、填料、硅氧烷偶联剂、溶剂分别加入步骤A制得的基料中，用球磨机研磨成漆浆，所述漆浆的细度为18μm。

有机硅改性聚酯树脂：55%；颜料：12%；

聚酰胺固化剂：5%；填料：15%；

硅氧烷偶联剂：1.2%；溶剂：11.8%。

将上述实施例1～5制备获得的涂料喷涂在钢板或马口铁板上，置于箱式电炉中，采用升温程序升温至250℃，取出并冷却至室温后，进行耐热性能和硬度测试，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

1.耐热钢板用涂料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的耐热钢板用涂料的制备方法，其特征在于：经所述步骤A制得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。

3.根据权利要求1所述的耐热钢板用涂料的制备方法，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。

4.根据权利要求1所述的耐热钢板用涂料的制备方法，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所述的耐热钢板用涂料的制备方法，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1～5任一项所述的耐热钢板用涂料的制备方法，其特征在于：在所述的漆浆中，颜料、聚酰胺固化剂、填料、硅氧烷偶联剂、溶剂以及有机硅改性聚酯树脂的重量百分含量如下：

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%。