CN105153923A - 一种低voc抗划伤透明哑光清漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低VOC抗划伤透明哑光清漆及其制备方法，该哑光清漆由甲组分树脂漆与乙组分固化剂按重量比为2:1组合而成；其中，所述的甲组分树脂漆包括醇酸树脂50-60份，羟基丙烯酸树脂10-30份，分散剂0.3-1份，防沉剂1-5份，消泡剂0.3-0.7份，流平剂0.1-0.8份，消光粉3-8份，溶剂A5-15份；所述的乙组分固化剂包括固化剂55-70份，溶剂B20-35份。与现有技术相比，本发明制备方法简单，原料选择广泛，制成的哑光清漆表面滑爽，硬度高，抗划伤性好，透明性高，通透性好，层间附着力，具有良好的硬度及冲击性等优点。

Description

一种低VOC抗划伤透明哑光清漆及其制备方法

技术领域

本发明属于涂料技术领域，涉及一种哑光清漆及其制备方法，尤其是涉及一种低VOC抗划伤透明哑光清漆及其制备方法。

背景技术

清漆作为一种重要的涂料，具有装饰和保护等功能，可用于家具、地板、门窗及汽车等的涂装。然而，随着人们对环保的重视及各国环保法规的日渐严格，涂料的生产厂家与涂料用户对涂料的环保要求、有机溶剂及涂装后制品气味尤为重视。

现有的哑光清漆大都存在抗划伤性能差、VOC高等问题，这就使得哑光清漆产品在使用时，气味重，刺鼻难闻，气味残留较大，严重危害施工人员的身体健康，同时，清漆干后表面的抗划伤性差，也会直接影响涂覆件的外观。针对上述问题，申请号为201310123854.4的中国发明专利公布了一种无苯净味型抗划伤PU哑光清漆的制备方法，由甲组分树脂漆和乙组分固化剂组成，甲乙组分的重量配比为1：0.5；所述的甲组分树脂漆包含醇酸树脂60％-85％、醛酮树脂3％-12％、消光粉3％-8％、分散剂0.3％-1％、改性流平剂0.1％-1.0％、消泡剂0.1％-0.6％、防沉剂1％-5％和溶剂5％-15％；所述乙组分包含固化剂65-75％和溶剂25-35％。上述专利公布的技术内容，采用的醛酮树脂有着优异的快干性和高硬度，有利于漆膜的快速干燥和提高硬度。但醛酮树脂因其快干性在清漆易引起桔皮，要谨慎添加，且醛酮树脂的耐候性一般。相比之下，本发明选用羟基丙烯酸树脂FS-2970A，其粘度低，固含高，流平性佳，耐候性优异，具有高丰满度、光泽与鲜映性，与醇酸树脂具有很好的相容性，其兼具的柔韧性有利于提高漆膜的抗划伤性。

与上述专利相比而言，本发明选用相容性接近的高羟值高硬度醇酸树脂3880与羟基丙烯酸树脂FS-2970A搭配使用，同时保证了漆膜的硬度及韧性，本发明配方设计在保证漆膜硬度的前提下，兼顾了漆膜的硬度及韧性，同时，加入流平剂BYK-333，能有效改进涂料表面的滑爽性，制得的清漆具有优异的高硬度漆膜和良好抗划伤效果。

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具有低挥发性、高抗划伤性的透明哑光清漆及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种低VOC抗划伤透明哑光清漆，该哑光清漆由甲组分树脂漆与乙组分固化剂按重量比为2:1组合而成；

其中，所述的甲组分树脂漆包括以下组分及重量份含量：

所述的乙组分固化剂包括以下组分及重量份含量：

固化剂55-70份，

溶剂B20-35份。

优选地，所述的甲组分树脂漆包括以下组分及重量份含量：

所述的乙组分固化剂包括以下组分及重量份含量：

固化剂55-64份，

溶剂B27-32份。

所述的醇酸树脂的羟值＞120mgKOH/g，酸值<10mgKOH/g。

优选地，所述的醇酸树脂为三木化工醇酸树脂3880，该醇酸树脂3880的羟值为145mgKOH/g，酸值<10mgKOH/g。

所述的醇酸树脂中的羟基是丙烯酸树脂侧链上用作后期交联的活性官能团，羟值可以表示树脂的羟基含量，羟值量大，则羟基含量越高。羟基含量越高，漆膜光泽高，丰满度好，同时，交联密度大，漆膜化学、机械性能好。

所述的羟基丙烯酸树脂的羟值为60-70mgKOH/g，酸值为3-7mgKOH/g。

优选地，所述的羟基丙烯酸树脂为HypomerFS-2970A，其粘度低，固含高，易流平，具有高丰满度、光泽与鲜映性，与醇酸树脂具有很好的相容性，不影响透明性，且混合后能有效增强漆膜的附着力。

所述的分散剂为聚羧酸钠盐，所述的防沉剂为气相二氧化硅或聚酰胺蜡中的一种，所述的消泡剂为不含芳烃的改性聚硅氧烷，所述的流平剂为聚醚改性有机硅，所述的消光粉为表面经有机处理的二氧化硅，所述的固化剂为TDI<0.4％、不含芳烃的HDI三聚体。

优选地，所述的分散剂为LOPON800，容易添加，趋零VOC，具有优异的分散力，可获得高固含涂料，储存稳定性好，不易返粗，高光泽。

优选地，所述的防沉剂为MT6900-20X，具有优异的触变性能和良好的分散性，涂料中形成强大的网络结构，有利于消光粉的稳定排列。

优选地，所述的消泡剂为Defom5800F，可有效防止混合、制造、应用时机械力的气泡产生。

优选地，所述的流平剂为BYK-333，能有效增进涂料表面的滑爽性，并且能改进底材润湿性，具有良好的防缩孔性能，能有效增加表面滑爽以及耐划伤性、防粘连性。

优选地，所述的消光粉为OK520，经有机处理的消光剂，粒径大小为3微米，具有很高的消光效率，爽滑的表面手感，良好的稳定性能，同时，能在清漆的消光过程中得到很高的透明度。

优选地，所述的固化剂为N3390(六亚甲基二异氰酸酯三聚体)。

所述的溶剂A、溶剂B包括乙酸丁酯、乙酸乙酯、乙酸异丁酯、二甲基环已烷、丙二醇甲醚醋酸酯、二价酸酯或甲基异丁酮中的一种或多种。

优选地，所述的溶剂A、溶剂B为乙酸异丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯及二价酸酯按重量比为2:1:1构成的混合溶剂。

一种低VOC抗划伤透明哑光清漆的制备方法，该方法具体包括以下步骤：

(1)按重量份将溶剂A加入分散釜中，加入醇酸树脂、羟基丙烯酸树脂搅拌均匀，随后，加入消光粉、分散剂，高速搅拌20-30min，再加入防沉剂、消泡剂及流平剂，低速搅拌10-15min，调节粘度至30-40s，过滤，即制得甲组分树脂漆；

(2)按重量份将固化剂加入到溶剂B中，搅拌均匀，制得乙组分固化剂；

(3)将甲组分树脂漆与乙组分固化剂按按重量比为2:1混合均匀，即制得所述的哑光清漆。

步骤(1)中，所述的高速搅拌的转速为400-600转/分钟，所述的低速搅拌的转速为100-300转/分钟。

本发明选用相容性接近的高羟值高硬度醇酸树脂3880与羟基丙烯酸树脂FS-2970A搭配使用，以N3390为固化剂，同时保证了漆膜的硬度及韧性。本发明配方设计在保证漆膜性能的前提下，兼顾了漆膜的硬度及韧性，加入流平剂BYK-333，能有效改进涂料表面的滑爽性，制得的清漆具有优异的高硬度漆膜和良好抗划伤效果。

本发明哑光清漆的组分中，不含芳烃，高固低粘，流平性好，减少了在施工时稀释剂的加入，易于喷涂。同时，选用的醇酸树脂3880与羟基丙烯酸树脂FS-2970A搭配的玻璃化温度较高，所以涂料在固化时，溶剂释放较快，能充分挥发，在后期的成膜过程中，有机溶剂含量极低，且在24h后无气味残留。

在透明性方面，本发明选用OK520消光粉，该消光粉经有机处理，粒径小，具有很高的消光效率，而且粒径分布均匀，空隙率大，自身的折光指数与醇酸树脂、羟基丙烯酸树脂相近，这样有利于提高清漆的透明性，使得清洗自身的通透性好。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

1)由于采用相容性接近的高羟值高硬度醇酸树脂与羟基丙烯酸树脂搭配使用，作为基体树脂，能够保证清漆漆膜的硬度及韧性，有效改善了漆膜的抗划伤性，制成的清漆产品漆膜硬度高，抗划伤效果好；

2)采用适宜的助剂配比，流平性好，减少了在施工时稀释剂的加入，易于喷涂，固化时的溶剂释放快，且成膜固化后溶剂残留量少，为低VOC环保涂料；

3)制备方法简单，原料选择广泛，制成的哑光清漆表面滑爽，硬度高，抗划伤性好，透明性高，通透性好，层间附着力，无鬼影，无残留有机物气味，可用作保护装饰。

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：

本实施例低VOC抗划伤透明哑光清漆由甲组分树脂漆与乙组分固化剂按重量比为2:1组合而成；

其中，甲组分树脂漆包括以下组分及重量份含量：

所述的乙组分固化剂包括以下组分及重量份含量：

N339070份，

溶剂B30份。

溶剂A由5份乙酸异丁酯、5份丙二醇甲醚醋酸酯及3份DBE(二价酸酯)混合而成。

溶剂B由20份乙酸异丁酯及10份DBE(二价酸酯)混合而成。

本实施例低VOC抗划伤透明哑光清漆的制备方法具体包括以下步骤：

(1)按重量份将溶剂A加入分散釜中，加入醇酸树脂、羟基丙烯酸树脂搅拌均匀，随后，加入消光粉、分散剂，按照600转/分钟高速搅拌20min，然后降低转速至300转/分钟，再加入防沉剂、消泡剂及流平剂，搅拌10min，调节粘度至40s(涂-4粘度计)，过滤，即制得甲组分树脂漆；

(2)按重量份将固化剂加入到溶剂B中，搅拌均匀，制得乙组分固化剂；

(3)将甲组分树脂漆与乙组分固化剂按按重量比为2:1混合均匀，即制得所述的哑光清漆。

本实施例施工于喷涂完色漆(表干)的马口铁上，漆膜性能测试结果如表1所示。

表1漆膜性能测试结果

实施例2：

本实施例低VOC抗划伤透明哑光清漆由甲组分树脂漆与乙组分固化剂按重量比为2:1组合而成；

其中，甲组分树脂漆包括以下组分及重量份含量：

所述的乙组分固化剂包括以下组分及重量份含量：

N339065份，

溶剂B35份。

溶剂A及溶剂B为乙酸异丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯及二价酸酯按重量比为2:1:1构成的混合溶剂。

本实施例低VOC抗划伤透明哑光清漆的制备方法具体包括以下步骤：

(1)按重量份将溶剂A加入分散釜中，加入醇酸树脂、羟基丙烯酸树脂搅拌均匀，随后，加入消光粉、分散剂，按照400转/分钟高速搅拌20-30min，然后降低转速至100转/分钟，再加入防沉剂、消泡剂及流平剂，搅拌15min，调节粘度至30s(涂-4粘度计)，过滤，即制得甲组分树脂漆；

(2)按重量份将固化剂加入到溶剂B中，搅拌均匀，制得乙组分固化剂；

(3)将甲组分树脂漆与乙组分固化剂按按重量比为2:1混合均匀，即制得所述的哑光清漆。

实施例3：

本实施例低VOC抗划伤透明哑光清漆由甲组分树脂漆与乙组分固化剂按重量比为2:1组合而成；

其中，甲组分树脂漆包括以下组分及重量份含量：

所述的乙组分固化剂包括以下组分及重量份含量：

N339055份，

溶剂B20份。

溶剂A及溶剂B为乙酸异丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯及二价酸酯按重量比为2:1:1构成的混合溶剂。

本实施例低VOC抗划伤透明哑光清漆的制备方法具体包括以下步骤：

(1)按重量份将溶剂A加入分散釜中，加入醇酸树脂、羟基丙烯酸树脂搅拌均匀，随后，加入消光粉、分散剂，按照500转/分钟高速搅拌25min，然后降低转速至200转/分钟，再加入防沉剂、消泡剂及流平剂，搅拌12min，调节粘度至36s(涂-4粘度计)，调节粘度，过滤，即制得甲组分树脂漆；

(2)按重量份将固化剂加入到溶剂B中，搅拌均匀，制得乙组分固化剂；

(3)将甲组分树脂漆与乙组分固化剂按按重量比为2:1混合均匀，即制得所述的哑光清漆。

实施例4：

本实施例低VOC抗划伤透明哑光清漆由甲组分树脂漆与乙组分固化剂按重量比为2:1组合而成；

其中，甲组分树脂漆包括以下组分及重量份含量：

所述的乙组分固化剂包括以下组分及重量份含量：

N339064份，

溶剂B27份。

溶剂A为乙酸异丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯及二价酸酯按重量比为2:1:1构成的混合溶剂。溶剂B为乙酸丁酯。

本实施例低VOC抗划伤透明哑光清漆的制备方法具体包括以下步骤：

(1)按重量份将溶剂A加入分散釜中，加入醇酸树脂、羟基丙烯酸树脂搅拌均匀，随后，加入消光粉、分散剂，按照550转/分钟高速搅拌20min，然后降低转速至180转/分钟，再加入防沉剂、消泡剂及流平剂，搅拌12min，调节粘度至38s(涂-4粘度计)，过滤，即制得甲组分树脂漆；

(2)按重量份将固化剂加入到溶剂B中，搅拌均匀，制得乙组分固化剂；

(3)将甲组分树脂漆与乙组分固化剂按按重量比为2:1混合均匀，即制得所述的哑光清漆。

实施例5：

本实施例低VOC抗划伤透明哑光清漆由甲组分树脂漆与乙组分固化剂按重量比为2:1组合而成；

其中，甲组分树脂漆包括以下组分及重量份含量：

所述的乙组分固化剂包括以下组分及重量份含量：

N339058份，

溶剂B32份。

溶剂A为乙酸异丁酯。溶剂B为甲基异丁酮、二甲基环已烷及乙酸乙酯按重量比为1:1:1构成的混合溶剂。

本实施例低VOC抗划伤透明哑光清漆的制备方法具体包括以下步骤：

(1)按重量份将溶剂A加入分散釜中，加入醇酸树脂、羟基丙烯酸树脂搅拌均匀，随后，加入消光粉、分散剂，按照480转/分钟高速搅拌25min，然后降低转速至280转/分钟，再加入防沉剂、消泡剂及流平剂，搅拌14min，调节粘度至32s(涂-4粘度计)，过滤，即制得甲组分树脂漆；

(2)按重量份将固化剂加入到溶剂B中，搅拌均匀，制得乙组分固化剂；

(3)将甲组分树脂漆与乙组分固化剂按按重量比为2:1混合均匀，即制得所述的哑光清漆。

Claims (10)

1.一种低VOC抗划伤透明哑光清漆，其特征在于，该哑光清漆由甲组分树脂漆与乙组分固化剂按重量比为2:1组合而成；

其中，所述的甲组分树脂漆包括以下组分及重量份含量：

所述的乙组分固化剂包括以下组分及重量份含量：

固化剂55-70份，

溶剂B20-35份。

2.根据权利要求1所述的一种低VOC抗划伤透明哑光清漆，其特征在于，所述的甲组分树脂漆包括以下组分及重量份含量：

所述的乙组分固化剂包括以下组分及重量份含量：

固化剂55-64份，

溶剂B27-32份。

3.根据权利要求1所述的一种低VOC抗划伤透明哑光清漆，其特征在于，所述的醇酸树脂的羟值＞120mgKOH/g，酸值<10mgKOH/g。

4.根据权利要求1所述的一种低VOC抗划伤透明哑光清漆，其特征在于，所述的羟基丙烯酸树脂的羟值为60-70mgKOH/g，酸值为3-7mgKOH/g。

5.根据权利要求1所述的一种低VOC抗划伤透明哑光清漆，其特征在于，所述的分散剂为聚羧酸钠盐，所述的防沉剂为气相二氧化硅或聚酰胺蜡中的一种，所述的消泡剂为不含芳烃的改性聚硅氧烷，所述的流平剂为聚醚改性有机硅，所述的消光粉为表面经有机处理的二氧化硅，所述的固化剂为TDI<0.4％、不含芳烃的HDI三聚体。

6.根据权利要求5所述的一种低VOC抗划伤透明哑光清漆，其特征在于，所述的分散剂为LOPON800，所述的防沉剂为MT6900-20X，所述的消泡剂为Defom5800F，所述的流平剂为BYK-333，所述的消光粉为OK520，所述的固化剂为N3390。

7.根据权利要求1所述的一种低VOC抗划伤透明哑光清漆，其特征在于，所述的溶剂A、溶剂B包括乙酸丁酯、乙酸乙酯、乙酸异丁酯、二甲基环已烷、丙二醇甲醚醋酸酯、二价酸酯或甲基异丁酮中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的一种低VOC抗划伤透明哑光清漆，其特征在于，所述的溶剂A、溶剂B为乙酸异丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯及二价酸酯按重量比为2:1:1构成的混合溶剂。

9.一种如权利要求1所述的低VOC抗划伤透明哑光清漆的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

(1)按重量份将溶剂A加入分散釜中，加入醇酸树脂、羟基丙烯酸树脂搅拌均匀，随后，加入消光粉、分散剂，高速搅拌20-30min，再加入防沉剂、消泡剂及流平剂，低速搅拌10-15min，调节粘度至30-40s，过滤，即制得甲组分树脂漆；

(2)按重量份将固化剂加入到溶剂B中，搅拌均匀，制得乙组分固化剂；

(3)将甲组分树脂漆与乙组分固化剂按按重量比为2:1混合均匀，即制得所述的哑光清漆。

10.根据权利要求9所述的一种低VOC抗划伤透明哑光清漆的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的高速搅拌的转速为400-600转/分钟，所述的低速搅拌的转速为100-300转/分钟。