CN105111901A - 用于涂装三聚氰胺板的不饱和聚酯白底漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及涂料领域，尤其涉及用于涂装三聚氰胺板的不饱和聚酯白底漆，包括主剂、促进剂、引发剂和稀释剂，基于主剂的质量百分比，所述主剂包括35~40%的不饱和聚酯树脂、2~5%的环氧大豆油、7~10%的金红石型钛白粉、0.5~1.0%的硬脂酸锌、35~40%的滑石粉、6~12%的重质碳酸钙、1~2.5%的功能性助剂和2~5%的溶剂。本发明还公开了该不饱和聚酯白底漆的制备方法。将本发明的产品涂装于三聚氰胺板上，附着力可达2级，冷热循环后不失光、不开裂、不脱落，有很好的柔韧性，达到了很好的物理机械性能。
Description
技术领域
本发明涉及涂料领域，尤其涉及用于涂装三聚氰胺板的不饱和聚酯白底漆及其制备方法。
背景技术
不饱和聚酯树脂具有良好的低温固化性能，已成为一类很有发展前途的涂料用树脂，我国于20世纪60年代开始将其应用于家具涂装中。80年代，随着我国经济水平的提高，对家庭及办公家具需求量增大，高光泽组合式家具得到迅速发展，用不饱和聚酯树脂制成的木器底漆，改善了垂直涂装的流挂现象，具有良好的外观，极佳的透明度，较高的硬度和丰满度，因此不饱和聚酯漆在家具涂装中开始大量使用。
不饱和聚酯漆的最大特点是漆中的交联单体苯乙烯兼有溶剂和成膜物质的双重作用，因此不饱和聚酯漆属于高固体份涂料，不添加稀释剂时涂层成膜时没有溶剂挥发，漆中组分几乎全部成膜，配漆与涂漆前后可能有极少量苯乙烯挥发，涂料转化率极高，涂饰一次便可形成较厚的漆膜，以减少施工涂层数，施工周期短，且施工过程中几乎没有有害气体的挥发，对环境污染小。
但由于不饱和聚酯漆固化时漆膜收缩率较高，对基材的附着力容易出问题，尤其是在三聚氰胺板的表面。因为三聚氰胺板结构致密、光滑，可能含有脱膜剂，表面张力低，一般的不饱和聚酯白底涂不上去，或涂上后漆膜附着力很差，易开裂、脱层，达不到涂装的要求，如果敲击或碰撞就会使涂层脱落，家具制造商如果使用这样的板材，就会造成损失，达不到质量要求；而三聚氰胺板用PU亮光清漆施工时，由于固含量不高，最高只能达到60%，施工时需要添加PU固化剂与PU稀释剂，产品成膜后，会有大量的溶剂挥发，导致污染环境，不够环保。
发明内容
本发明的目的是提供一种附着力强、不易脱落的用于涂装三聚氰胺板的不饱和聚酯白底漆。
本发明的另一目的是提供该不饱和聚酯白底漆的制备方法。
为达到上述目的之一，本发明采用以下技术方案：
用于涂装三聚氰胺板的不饱和聚酯白底漆，包括主剂、促进剂、引发剂和稀释剂，基于主剂的质量百分比，所述主剂包括35~40%的不饱和聚酯树脂、2~5%的环氧大豆油、7~10%的金红石型钛白粉、0.5~1.0%的硬脂酸锌、35~40%的滑石粉、6~12%的重质碳酸钙、1~2.5%的功能性助剂和2~5%的溶剂。
进一步地，所述不饱和聚酯树脂的固含量为73~77%，粘度为1500~3000mPa·s。
进一步地，所述不饱和聚酯树脂为佛山市中拓化工有限公司产润澳PE2151A。
进一步地，所述环氧大豆油是普通的市售品种。
进一步地，所述金红石型钛白粉是一种耐候白色颜料，优选美国杜邦公司R902、R706、澳洲科美基R828、四川龙蟒R996中的至少一种。
进一步地，所述硬脂酸锌作为打磨助剂，优选为广东东莞汉维TV-P、新加坡PLB和广东江门裕强5500中的至少一种。
进一步地，所述滑石粉为1250目，市场上常规的品种均可满足要求，优选广西桂林祥胜公司产的1250目滑石粉。
进一步地，所述重质碳酸钙为1250目，市场上常规的品种均可满足要求，优选广东盛朗白石或广东蕉岭所产的重质碳酸钙。
进一步地，所述功能性助剂包括润湿分散剂、防沉剂、流平剂、消泡剂和阻聚剂。
进一步地，所述润湿分散剂是一种低分子量不饱和多元羧酸聚合物溶液，优选德国瓦克AG903，BYK104和EFKA4010中的至少一种。
进一步地，所述防沉剂为膨润土，优选海名斯SD-1和/或德国南方化学MP100。
进一步地，所述流平剂为聚合物类氟改性流平剂，优选AFCONA3777和/或BYK358N。
进一步地，所述消泡剂为聚合物非硅类流平剂，优选台湾三化公司的AC300、A155、德国BYK055、EFKA2720中的至少一种。
进一步地，所述阻聚剂为对苯二酚，优选用醋酸乙酯溶解的1wt%对苯二酚溶液。
进一步地，所述溶剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯、甲苯和苯乙烯中的至少一种。
进一步地，所述主剂、促进剂、引发剂、稀释剂的质量比为100：0.6~1.6：0.8~2.0：30~50。
本技术领域常规工业用促进剂皆能实现本发明，优选异锌酸钴、环烷酸钴、异锌酸钙和环烷酸钙中的至少一种。
本技术领域常规工业用引发剂皆能实现本发明，优选过氧化环己酮和/或过氧化甲乙酮。
进一步地，所述稀释剂包括二甲苯、醋酸丁酯、醋酸乙酯和苯乙烯。
进一步地，基于稀释剂的质量百分比，所述稀释剂包括25~35%二甲苯、5~15%醋酸丁酯、40~50%醋酸乙酯和15~25%苯乙烯。
上述不饱和聚酯白底漆的制备方法，具体是：将不饱和聚酯树脂、环氧大豆油、功能性助剂、溶剂投入到分散缸，以600~1000rpm的速度分散5~10min；在分散过程中投入金红石型钛白粉、滑石粉、重质碳酸钙、硬脂酸锌，然后提高转速至2000~3000rpm，分散20~30min；调整转速为1000~1500rpm，加入功能性助剂、溶剂，分散10~15min，所得混合液检测合格后经过滤、包装即得主剂，促进剂、引发剂和稀释剂直接称量、包装。
本发明具有以下有益效果：
本发明选用气干型具特殊结构的不饱和聚酯树脂作为主要成膜物质，在树脂中引入柔性链结构来调节柔韧性，由硬软链段交替构成，柔性链段的引入明显改善涂膜的柔韧性，并且在固化时有利于缓解急剧放热收缩产生的内应力，使固化放热比较平缓，减少收缩率，增加涂膜附着力；环氧大豆油作为辅助成膜物，可以增加与底材的亲和性、漆膜柔韧性，从而增加漆膜底材附着力；选用性质稳定、膨胀系数小的颜填料，设计适当颜基比，保持漆膜的物理机械性能；选用低分子量不饱和多元羧酸聚合物溶液作为分散剂及架桥剂，增强树脂与颜填料的润湿性及与底材的附着力，使得漆膜在三聚氰胺板上具有更好的附着力，不会出现开裂或脱落的现象。
将本发明的产品涂装于三聚氰胺板上，附着力可达2级，冷热循环后不失光、不开裂、不脱落，有很好的柔韧性，达到了很好的物理机械性能；采用本发明的产品时，所涂板材可直接用于家具制造而不需再喷面漆，减少成本，提高生产效率，同时对于底材还可做到免打磨就直接涂此白底漆，减少了一道工艺，节约了人工打磨成本，减少了粉尘排放；本发明产品固体含量高达85%以上，成膜率高，能降低VOC，这样单位面积施工涂料和人工成本都降低，达到了节能减排，提高生产效率的目的。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明：
以下实施例中，所用不饱和聚酯树脂为佛山市中拓化工有限公司生产的润澳PE2151A，其固含量为73~77%，粘度为1500~3000mPa·s；所有的百分比均指质量百分比。
实施例1
将36%不饱和聚酯树脂、3%环氧大豆油、0.2%润湿分散剂（低分子量不饱和多元羧酸聚合物溶液，德国瓦克AG903）、0.6%膨润土（德国南方化学MP100）、2.5%醋酸丁酯投入到分散缸，以800rpm的速度分散8min；在分散过程中投入7%金红石型钛白粉（美国杜邦公司R902）、37%的1250目滑石粉、10%的1250目重质碳酸钙（广东盛朗白石产）、0.5%硬脂酸锌（广东东莞汉维TV-P），然后提高转速至2500rpm，分散25min，调整转速为1200rpm，加入0.15%消泡剂（台湾三化公司的AC300）、0.05%流平剂（聚合物类氟改性流平剂）、0.5%阻聚剂（用醋酸乙酯溶解的1wt%对苯二酚溶液）、2.5%醋酸乙酯，分散12min，取所得混合液按标准检测，质量合格后，采用100目滤袋，经过滤机过滤后称量、包装，即得主剂，使用时按表1的比例将主剂、促进剂、引发剂和稀释剂（由35%二甲苯、5%醋酸丁酯、40%醋酸乙酯和20%苯乙烯组成）混合、施工得到不饱和聚酯白底漆膜。
实施例2
将38%不饱和聚酯树脂、2%环氧大豆油、0.3%润湿分散剂（德国BYK104）、0.8%膨润土（海名斯SD-1）、2.0%醋酸丁酯投入到分散缸，以800rpm的速度分散8min；在分散过程中投入7.5%金红石型钛白粉、39%的1250目滑石粉（广西桂林祥胜公司产）、8%的1250目重质碳酸钙（广东蕉岭所产）、0.8%硬脂酸锌（新加坡PLB），然后提高转速至2500rpm，分散25min，调整转速为1200rpm，加入0.2%消泡剂（台湾三化公司的A155）、0.06%流平剂（AFCONA3777）、0.6%阻聚剂（用醋酸乙酯溶解的1wt%对苯二酚溶液）、0.74%醋酸乙酯，分散12min，取所得混合液按标准检测，质量合格后，采用100目滤袋，经过滤机过滤后称量、包装，即得主剂，使用时按表1的比例将主剂、促进剂、引发剂和稀释剂（由25%二甲苯、10%醋酸丁酯、40%醋酸乙酯和25%苯乙烯组成）混合、施工得到不饱和聚酯白底漆膜。
实施例3
将37%不饱和聚酯树脂、4%环氧大豆油、0.2%润湿分散剂（德国EFKA4010）、0.6%膨润土、1.5%醋酸丁酯投入到分散缸，以600rpm的速度分散10min；在分散过程中投入7%金红石型钛白粉、35%的1250目滑石粉、12%的1250目重质碳酸钙、1.0%硬脂酸锌（广东江门裕强5500），然后提高转速至3000rpm，分散20min，调整转速为1500rpm，加入0.15%消泡剂（德国BYK055）、0.05%流平剂（BYK358N）、0.7%阻聚剂、0.8%醋酸乙酯，分散10min，取所得混合液按标准检测，质量合格后，采用100目滤袋，经过滤机过滤后称量、包装，即得主剂，使用时按表1的比例将主剂、促进剂、引发剂和稀释剂（由30%二甲苯、15%醋酸丁酯、40%醋酸乙酯和15%苯乙烯组成）混合、施工得到不饱和聚酯白底漆膜。
实施例4
将34%不饱和聚酯树脂、5%环氧大豆油、0.3%润湿分散剂、1.0%膨润土、2.5%醋酸丁酯投入到分散缸，以600rpm的速度分散10min；在分散过程中投入8%金红石型钛白粉、37%的1250目滑石粉、10%的1250目重质碳酸钙、0.5%硬脂酸锌，然后提高转速至3000rpm，分散20min，调整转速为1500rpm，加入0.12%消泡剂（德国EFKA2720）、0.08%流平剂（AFCONA3777和BYK358N）、0.5%阻聚剂、1.0%醋酸乙酯，分散10min，取所得混合液按标准检测，质量合格后，采用100目滤袋，经过滤机过滤后称量、包装，即得主剂，使用时按表1的比例将主剂、促进剂、引发剂和稀释剂（由25%二甲苯、10%醋酸丁酯、50%醋酸乙酯和15%苯乙烯组成）混合、施工得到不饱和聚酯白底漆膜。
实施例5
将40%不饱和聚酯树脂、2.5%环氧大豆油、0.2%润湿分散剂、0.6%膨润土、1.5%醋酸丁酯投入到分散缸，以1000rpm的速度分散5min；在分散过程中投入7%金红石型钛白粉、38%的1250目滑石粉、8%的1250目重质碳酸钙、0.7%硬脂酸锌，然后提高转速至2000rpm，分散30min，调整转速为1000rpm，加入0.15%消泡剂、0.05%流平剂、0.8%阻聚剂、0.5%醋酸乙酯，分散15min，取所得混合液按标准检测，质量合格后，采用100目滤袋，经过滤机过滤后称量、包装，即得主剂，使用时按表1的比例将主剂、促进剂（异锌酸钴）、引发剂（过氧化甲乙酮）和稀释剂（由25%二甲苯、10%醋酸丁酯、45%醋酸乙酯和20%苯乙烯组成）混合、施工得到不饱和聚酯白底漆膜。
实施例6
将35%不饱和聚酯树脂、4%环氧大豆油、0.35%润湿分散剂、0.9%膨润土、2.0%醋酸丁酯投入到分散缸，以1000rpm的速度分散5min；在分散过程中投入9%金红石型钛白粉（四川龙蟒R996）、40%的1250目滑石粉、6%的1250目重质碳酸钙、0.7%硬脂酸锌，然后提高转速至2000rpm，分散30min，调整转速为1000rpm，加入0.15%消泡剂、0.1%流平剂、0.6%阻聚剂、1.2%醋酸乙酯，分散15min，取所得混合液按标准检测，质量合格后，采用100目滤袋，经过滤机过滤后称量、包装，即得主剂，使用时按表1的比例将主剂、促进剂（环烷酸钴）、引发剂（过氧化环己酮）和稀释剂（由35%二甲苯、5%醋酸丁酯、45%醋酸乙酯和15%苯乙烯组成）混合、施工得到不饱和聚酯白底漆膜。
实施例7
将36%不饱和聚酯树脂、4%环氧大豆油、0.2%润湿分散剂、0.2%膨润土、2%醋酸丁酯投入到分散缸，以900rpm的速度分散7min；在分散过程中投入10%金红石型钛白粉（美国杜邦公司R706）、37%的1250目滑石粉、8%的1250目重质碳酸钙、1%硬脂酸锌，然后提高转速至2800rpm，分散22min，调整转速为1300rpm，加入0.2%消泡剂、0.2%流平剂、0.2%阻聚剂、1%醋酸乙酯，分散13min，取所得混合液按标准检测，质量合格后，采用100目滤袋，经过滤机过滤后称量、包装，即得主剂，使用时按表1的比例将主剂、促进剂（异锌酸钙）、引发剂（过氧化环己酮和过氧化甲乙酮）和稀释剂（由35%二甲苯、5%醋酸丁酯、45%醋酸乙酯和15%苯乙烯组成）混合、施工得到不饱和聚酯白底漆膜。
实施例8
将38%不饱和聚酯树脂、3%环氧大豆油、0.5%润湿分散剂、0.5%膨润土、1%甲苯投入到分散缸，以700rpm的速度分散9min；在分散过程中投入8%金红石型钛白粉（澳洲科美基R828）、36%的1250目滑石粉、9%的1250目重质碳酸钙、0.5%硬脂酸锌，然后提高转速至23000rpm，分散27min，调整转速为1400rpm，加入0.5%消泡剂、0.5%流平剂、0.5%阻聚剂、2%苯乙烯，分散11min，取所得混合液按标准检测，质量合格后，采用100目滤袋，经过滤机过滤后称量、包装，即得主剂，使用时按表1的比例将主剂、促进剂（环烷酸钙）、引发剂（过氧化环己酮和过氧化甲乙酮）和稀释剂（由25%二甲苯、10%醋酸丁酯、45%醋酸乙酯和20%苯乙烯组成）混合、施工得到不饱和聚酯白底漆膜。
由于施工温度的不同，主剂、促进剂、引发剂、稀释剂的质量比所有不同，具体参考表1：
表1不同温度下主剂、促进剂、引发剂、稀释剂的质量比
性能测试
将市售普通不饱和聚酯白底漆（专利申请CN201310711950.0）按照常规工艺涂装成膜，与实施例1~6得到的不饱和聚酯白底漆膜按照LY/T1740-2008标准进行性能测试，结果如表2所示：
表2不饱和聚酯白底漆的性能测试结果
市售普通产品所采用的不饱和聚酯树脂缺少柔性链结构，软硬基团的嵌入链段数量不同，硬性较多，在干燥时造成放热集中，内应力较大，附着不好；并且没有通过外增塑来改善柔韧性及附着力；选用的填料在体系中易开裂，选择的功能性助剂搭配不当，造成附着力不佳。
由表2可以看出：与市售普通不饱和聚酯白底漆相比，实施例1~6的不饱和聚酯白底漆表干时间和实干时间略长，说明固化时放热收缩没有那么激烈，相对平稳，涂装于三聚氰胺板，附着力为2级，明显高于市售产品（4级），在冷热循环试验中，实施例的产品的结果是无失光、无开裂、无剥落现象，附着力2级，而市售产品虽未失光，但出现严重开裂、剥落现象，附着力降为5级，因此本发明产品涂装于三聚氰胺板上具有很好的附着力，冷热循环后不失光、不开裂、不脱落，有很好的柔韧性，达到了很好的物理机械性能，解决了不饱和聚酯白底漆在三聚氰胺板材上附着力差、易开裂脱落的难题。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.用于涂装三聚氰胺板的不饱和聚酯白底漆，其特征在于，包括主剂、促进剂、引发剂和稀释剂，基于主剂的质量百分比，所述主剂包括35~40%的不饱和聚酯树脂、2~5%的环氧大豆油、7~10%的金红石型钛白粉、0.5~1.0%的硬脂酸锌、35~40%的滑石粉、6~12%的重质碳酸钙、1~2.5%的功能性助剂和2~5%的溶剂。
2.根据权利要求1所述的不饱和聚酯白底漆，其特征在于，所述不饱和聚酯树脂的固含量为73~77%，粘度为1500~3000mPa·s。
3.根据权利要求2所述的不饱和聚酯白底漆，其特征在于，所述不饱和聚酯树脂为佛山市中拓化工有限公司产润澳PE2151A。
4.根据权利要求1所述的不饱和聚酯白底漆，其特征在于，所述功能性助剂包括润湿分散剂、防沉剂、流平剂、消泡剂和阻聚剂。
5.根据权利要求1所述的不饱和聚酯白底漆，其特征在于，所述溶剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯、甲苯和苯乙烯中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的不饱和聚酯白底漆，其特征在于，所述主剂、促进剂、引发剂、稀释剂的质量比为100：0.6~1.6：0.8~2.0：30~50。
7.根据权利要求1所述的不饱和聚酯白底漆，其特征在于，所述促进剂为异锌酸钴、环烷酸钴、异锌酸钙和环烷酸钙中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的不饱和聚酯白底漆，其特征在于，所述引发剂为过氧化环己酮和/或过氧化甲乙酮。
9.根据权利要求1所述的不饱和聚酯白底漆，其特征在于，所述稀释剂包括二甲苯、醋酸丁酯、醋酸乙酯和苯乙烯。
10.上述任一项权利要求所述的不饱和聚酯白底漆的制备方法，其特征在于，将不饱和聚酯树脂、环氧大豆油、功能性助剂、溶剂投入到分散缸，以600~1000rpm的速度分散5~10min；在分散过程中投入金红石型钛白粉、滑石粉、重质碳酸钙、硬脂酸锌，然后提高转速至2000~3000rpm，分散20~30min；调整转速为1000~1500rpm，加入功能性助剂、溶剂，分散10~15min，所得混合液检测合格后经过滤、包装即得主剂，促进剂、引发剂和稀释剂直接称量、包装。
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