CN105670486A - 一种耐酸碱聚氨酯底漆及其制备方法 - Google Patents

一种耐酸碱聚氨酯底漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐酸碱聚氨酯底漆，包括以下重量份的组分：聚酯树脂40～48份，氨基树脂4～7份，异氰酸树脂1～3份，颜料20～30份，助剂4～8份，溶剂18～31份。本发明还公开了一种上述耐酸碱聚氨酯底漆的制备方法：将第一部分聚酯树脂、颜料20～30份、第一部分助剂与溶剂5～11份混合、研磨后得到浆料；在浆料中加入第二部分聚酯树脂、氨基树脂4～7份混合，然后加入异氰酸树脂1～3份、第二部分助剂和溶剂13～20份，混合，其中，第一部分聚酯树脂和第二部分聚酯树脂的总份数为40～48份，第一部分助剂和第二部分助剂的总份数为4～8份。本发明的聚氨酯底漆具有良好的柔韧性、附着性以及耐酸碱性。

Description

一种耐酸碱聚氨酯底漆及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域，尤其涉及一种耐酸碱聚氨酯底漆及其制备方法。
背景技术
预涂卷钢板所使用的涂料必须满足其生产工艺和加工使用两方面的要求，主要体现在涂膜平整光滑，能承受直接切割、弯曲、深冲、咬合等机械加工；尤其是要具有优良的耐候性、抗折弯、抗剥离、抗腐蚀等特点。卷钢涂料涂层结构包括有面漆和底漆，其中两者有不同的性能要求和特点。卷钢面漆要求具有良好的装饰性、耐久性以及加工成型性。针对不同的要求，卷钢面漆的品种有氟碳树脂型、聚酯树脂型、丙烯酸树脂型、有机硅改性树脂型；其中聚酯树脂型面漆是目前市场的主流产品，具有优异的加工成型性和耐候性。卷钢底漆直接涂在预处理层上，主要起提高卷钢板的防腐蚀性和为面漆提供良好的基础附着作用，因此对其附着性、防腐蚀性、耐水性要求较高。常用的底漆主要有环氧型底漆和聚酯型底漆；其中环氧型底漆特点是附着好，具有优异的防腐蚀性，抗化学品性；但是耐候性和柔韧性较差。聚酯型底漆的特点是附着好、通用性强、耐候性以及加工性良好；但是抗化学品，耐酸碱性较差。
然而，按照我国目前的商业要求，尤其是在气温达到30度左右的天气时，要求卷钢彩板具有良好的柔韧加工性和耐酸碱性，目前环氧型底漆和聚酯型底漆不能兼顾这两种性能。
有鉴于此，亟需开发一种附着好、耐候性以及柔韧加工性良好而且耐酸碱性良好的聚氨酯底漆。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种具有良好的柔韧性、附着性以及耐酸碱性的耐酸碱聚氨酯底漆。
本发明的另一个目的是提供一种上述耐酸碱聚氨酯底漆的制备方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的一个方面提供了一种耐酸碱聚氨酯底漆，包括以下重量份的组分：
本发明的另一个方面提供了一种耐酸碱聚氨酯底漆的制备方法，包括以下步骤：
将第一部分聚酯树脂、颜料20～30份、第一部分助剂与溶剂5～11份混合、研磨后得到浆料；在浆料中加入第二部分聚酯树脂、氨基树脂4～7份混合，然后加入异氰酸树脂1～3份、第二部分助剂和溶剂13～20份，混合后得到耐酸碱聚氨酯底漆，其中，第一部分聚酯树脂和第二部分聚酯树脂的总份数为40～48份，第一部分助剂和第二部分助剂的总份数为4～8份。
所述聚酯树脂为高分子量的线性或部分支链的聚酯树脂，酸值为0～8mgKOH/g，固体份为58～62％，分子量为4000～20000。上述聚酯树脂能保证耐酸碱聚氨酯底漆具有高的柔韧性、加工性和附着力。优选为立邦涂料中国有限公司OFR2655聚酯树脂。
所述氨基树脂采用甲醚化三聚氰胺树脂，与聚酯树脂的羟基进行交联反应，固化时有极好的硬度、柔韧性。优选为氰特公司的氨基树脂CYMEL303。
所述异氰酸树脂为六亚甲基二异氰酸酯(HexamethyleneDiisocyanate，HDI)HDI封闭型异氰酸酯，，固体份为75％，优选拜耳DesmodurBL3175。上述异氰酸树脂与聚酯反应生成聚氨酯，能保证耐酸碱聚氨酯底漆的涂层致密性和耐腐蚀性。
所述颜料为无机颜料，进一步采用硫酸钡、钛白粉、锶铬黄中的至少一种。例如，钛白粉为龙蟒公司的R-996。
所述助剂选用防沉剂、催化剂、消泡剂、附着力促进剂、消光剂中的至少一种。
所述防沉剂为有机膨润土，在各类有机溶剂、树脂中能形成凝胶，具有良好的增稠性、悬浮稳定性，起到颜料防沉作用。
所述催化剂为酸催化剂，进一步为二壬基萘磺酸，用于高温烤漆，具有极好的耐水性。所述酸催化剂采用有机胺或者胺的聚合物进行封闭处理，固化反应在100度以上。例如，美国金氏公司的酸催化剂NACURE1419。
所述消泡剂为普通卷材涂料中常用的消泡剂，例如，立邦涂料中国有限公司的LEVELERT等。
所述附着力促进剂为硅醇聚合物，在卷材涂料中能提供优异的金属基材附着性，催化固化，增强漆膜的耐化学品性。例如，德谦化学公司的ADP。
所述消光剂为普通卷材涂料中常用的消光剂即可，例如，格雷斯公司的SYLOIDED3等。
所述溶剂为二甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇丁醚、环己酮中的至少一种。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下优点和有益效果：
本发明的耐酸碱聚氨酯底漆具有良好的柔韧性、附着性以及耐酸碱性，通常彩板加工或使用过程中会遇到酸性物质，当加工时的柔韧性和耐酸碱性得到保障，就大大减少加工时和使用过程中造成的彩板损伤，节约费用。
本发明的耐酸碱聚氨酯底漆可以用在建筑用卷钢板上，选用合适的助剂可以改善产品的耐酸碱性，提高其致密性和交联性，可以有效改善底漆漆膜对于金属基材的附着性、致密性。此外，本发明的耐酸碱聚氨酯底漆采用的树脂有独特的柔韧性和耐化学品性，对于耐酸碱聚氨酯底漆可以同时保障加工柔韧性和耐酸碱性，可满足市场的加工性和耐酸碱性需求，延长彩板的使用时间。
具体实施方式
为了使本申请所揭示的技术内容更加详尽与完备，可参照本发明的下述各种具体实施例。然而，本领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本发明所涵盖的范围。
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明：
测试方法中弯曲试验、耐有机溶剂试验、耐中性盐雾、耐酸碱性，均见国标GB/T13448-2006。
以下实施例中所用的聚酯树脂为高分子量的线性或部分支链的聚酯树脂，酸值为0～8mgKOH/g，固体份为58～62％，分子量为4000～20000。上述聚酯树脂能保证耐酸碱聚氨酯底漆具有高的柔韧性、加工性和附着力。优选为立邦涂料中国有限公司OFR2655聚酯树脂。
以下实施例中所用的氨基树脂采用甲醚化三聚氰胺树脂，与聚酯树脂的羟基进行交联反应，固化时有极好的硬度、柔韧性。优选为氰特公司的氨基树脂CYMEL303。
以下实施例中所述异氰酸树脂为HDI封闭型异氰酸酯，固体份为75％，优选拜耳DesmodurBL3175。上述异氰酸树脂与聚酯反应生成聚氨酯，能保证耐酸碱聚氨酯底漆的涂层致密性和耐腐蚀性。
以下实施例中所述颜料为无机颜料，进一步采用硫酸钡、钛白粉、锶铬黄中的至少一种。以下实施例中所用的着色颜料钛白粉优选为龙蟒公司的R-996。
以下实施例中所述助剂选用防沉剂、催化剂、消泡剂、附着力促进剂、消光剂中的至少一种。
以下实施例中所述防沉剂为有机膨润土，在各类有机溶剂、树脂中能形成凝胶，具有良好的增稠性、悬浮稳定性，起到颜料防沉作用。
以下实施例中所用的酸催化剂采用有机胺或者胺的聚合物进行封闭处理，固化反应在100度以上。优选为美国金氏公司的酸催化剂NACURE1419。
以下实施例中所用的消泡剂为普通卷材涂料中常用的消泡剂，优选为立邦涂料中国有限公司的LEVELERT等。
以下实施例中所用的附着力促进剂为硅醇聚合物，在卷材涂料中能提供优异的金属基材附着性，催化固化，增强漆膜的耐化学品性。优选为德谦化学公司的ADP。
以下实施例中所用的消光剂为普通卷材涂料中常用的消光剂即可，优选为格雷斯公司的SYLOIDED3等。
所述溶剂为二甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇丁醚、环己酮中的至少一种。
本发明的一个实施方式中，所述耐酸碱聚氨酯底漆包括以下重量份的组分：
本发明的另一个实施方式，提供了一种耐酸碱聚氨酯底漆的制备方法，包括以下步骤：
将第一部分聚酯树脂、颜料20～30份、第一部分助剂与溶剂5～11份混合、研磨后得到浆料；
在浆料中加入第二部分聚酯树脂、氨基树脂4～7份混合，然后加入异氰酸树脂1～3份、第二部分助剂和溶剂13～20份，混合后得到耐酸碱聚氨酯底漆，其中，第一部分聚酯树脂和第二部分聚酯树脂的总份数为40～48份，第一部分助剂和第二部分助剂的总份数为4～8份。具体请参阅以下具体实施方式：
实施例1
一种耐酸碱聚氨酯底漆的制备方法，包括以下步骤：
1)将28份OFR2655聚酯树脂、10份着色颜料钛白粉R-996、10份沉淀硫酸钡、7份锶铬黄、0.5份防沉剂有机膨润土，混合，加入5份溶剂二甲苯，研磨，得到浆料；
2)在浆料中加入16份OFR2655聚酯树脂、6份氨基树脂CYMEL303，混合；加入1.5份异氰酸树脂拜耳3175、0.2份酸催化剂NACURE1419、3份附着力促进剂ADP、0.3份消泡剂LEVELERT、0.5份消光剂SYLOIDED3、13份溶剂二甲苯，混合后得到耐酸碱聚氨酯底漆。
通过以上步骤制备所得的耐酸碱聚氨酯底漆能在最高金属板温(PeakMetalTemperature，PMT)216±5℃下固化，聚氨酯底漆干涂膜厚度4μm，配合刮涂面漆干膜厚度12μm下的性能如表1所示：
表1
检验项目 检验指标 检验方法
弯曲试验 2T无剥落，且无掉粒子 GB/T 13448-2006 7
反向冲击试验 ≥9J，且无掉粒子 GB/T 13448-2006 8
耐有机溶剂试验 ≥100 GB/T 13448-2006 10
耐酸碱试验 24小时后无气泡(在环境温度30℃情况下) GB/T 13448-2006 16
耐盐雾试验(500h) 平均腐蚀蔓延距离≤2毫米 GB/T 13448-2006 18
实施例2
一种耐酸碱聚氨酯底漆的制备方法，包括以下步骤：
1)将28份OFR2655聚酯树脂、10份着色颜料钛白粉R-996、10份沉淀硫酸钡、7份锶铬黄、0.5份防沉剂有机膨润土，混合，加入11份溶剂丙二醇甲醚醋酸酯，研磨，得到浆料；
2)在浆料中加入12份OFR2655聚酯树脂、6份氨基树脂CYMEL303，混合；加入1.5份异氰酸树脂拜耳3175、0.2份酸催化剂NACURE1419、3份附着力促进剂ADP、0.3份消泡剂LEVELERT、0.5份消光剂SYLOIDED3、20份溶剂丙二醇甲醚醋酸酯，混合后得到耐酸碱聚氨酯底漆。
通过以上步骤制备所得的耐酸碱聚氨酯底漆采用测试方法中弯曲试验、耐有机溶剂试验、反向冲击试验、耐盐雾试验、耐酸碱试验，均见国标GB/T13448-2006，结果均满足要求。
实施例3
一种耐酸碱聚氨酯底漆的制备方法，包括以下步骤：
1)将28份OFR2655聚酯树脂、7份着色颜料钛白粉R-996、13份沉淀硫酸钡、7份锶铬黄、0.5份防沉剂有机膨润土，混合，加入8份溶剂乙二醇丁醚，研磨，得到浆料；
2)在浆料中加入19份OFR2655聚酯树脂、6份氨基树脂CYMEL303，混合；加入1.5份异氰酸树脂拜耳3175、0.2份酸催化剂NACURE1419、3份附着力促进剂ADP、0.3份消泡剂LEVELERT、0.5份消光剂SYLOIDED3、10份溶剂乙二醇丁醚，混合后得到耐酸碱聚氨酯底漆。
通过以上步骤制备所得的耐酸碱聚氨酯底漆采用测试方法中弯曲试验、耐有机溶剂试验、反向冲击试验、耐盐雾试验、耐酸碱试验，均见国标GB/T13448-2006，结果均满足要求。
实施例4
一种耐酸碱聚氨酯底漆的制备方法，包括以下步骤：
1)将28份OFR2655聚酯树脂、10份着色颜料钛白粉R-996、10份沉淀硫酸钡、7份锶铬黄、0.5份防沉剂有机膨润土，混合，加入9份溶剂环己酮，研磨，得到浆料；
2)在浆料中加入12份OFR2655聚酯树脂、5份氨基树脂CYMEL303，混合；加入2.5份异氰酸树脂拜耳3175、0.2份酸催化剂NACURE1419、3份附着力促进剂ADP、0.3份消泡剂LEVELERT、0.5份消光剂SYLOIDED3、13份溶剂环己酮，混合后得到耐酸碱聚氨酯底漆。
通过以上步骤制备所得的耐酸碱聚氨酯底漆采用测试方法中弯曲试验、耐有机溶剂试验、反向冲击试验、耐盐雾试验、耐酸碱试验，均见国标GB/T13448-2006，结果均满足要求。
实施例5
一种耐酸碱聚氨酯底漆的制备方法，包括以下步骤：
1)将28份OFR2655聚酯树脂、10份着色颜料钛白粉R-996、10份沉淀硫酸钡、7份锶铬黄、0.5份防沉剂有机膨润土，混合，加入10份溶剂环己酮，研磨，得到浆料；
2)在浆料中加入19份OFR2655聚酯树脂、4份氨基树脂CYMEL303，混合；加入2份异氰酸树脂拜耳3175、0.1份酸催化剂NACURE1419、3.5份附着力促进剂ADP、0.3份消泡剂LEVELERT、0.5份消光剂SYLOIDED3、18份溶剂环己酮，混合后得到耐酸碱聚氨酯底漆。
通过以上步骤制备所得的耐酸碱聚氨酯底漆采用测试方法中弯曲试验、耐有机溶剂试验、反向冲击试验、耐盐雾试验、耐酸碱试验，均见国标GB/T13448-2006，结果均满足要求。
实施例6
一种耐酸碱聚氨酯底漆的制备方法，包括以下步骤：
1)将28份OFR2655聚酯树脂、10份着色颜料钛白粉R-996、4份沉淀硫酸钡、6份锶铬黄、0.5份防沉剂有机膨润土，混合，加入10份溶剂环己酮，研磨，得到浆料；
2)在浆料中加入20份OFR2655聚酯树脂、7份氨基树脂CYMEL303，混合；加入1份异氰酸树脂拜耳3175、0.4份酸催化剂NACURE1419、6份附着力促进剂ADP、0.5份消泡剂LEVELERT、0.6份消光剂SYLOIDED3、20份溶剂环己酮，混合后得到耐酸碱聚氨酯底漆。
通过以上步骤制备所得的耐酸碱聚氨酯底漆采用测试方法中弯曲试验、耐有机溶剂试验、反向冲击试验、耐盐雾试验、耐酸碱试验，均见国标GB/T13448-2006，结果均满足要求。
实施例7
一种耐酸碱聚氨酯底漆的制备方法，包括以下步骤：
1)将28份OFR2655聚酯树脂、10份着色颜料钛白粉R-996、10份沉淀硫酸钡、10份锶铬黄、0.5份防沉剂有机膨润土，混合，加入10份溶剂环己酮，研磨，得到浆料；
2)在浆料中加入17份OFR2655聚酯树脂、5份氨基树脂CYMEL303，混合；加入3份异氰酸树脂拜耳3175、0.4份酸催化剂NACURE1419、2份附着力促进剂ADP、0.5份消泡剂LEVELERT、0.6份消光剂SYLOIDED3、10份溶剂环己酮，混合后得到耐酸碱聚氨酯底漆。
通过以上步骤制备所得的耐酸碱聚氨酯底漆采用测试方法中弯曲试验、耐有机溶剂试验、反向冲击试验、耐盐雾试验、耐酸碱试验，均见国标GB/T13448-2006，结果均满足要求。
本发明的制备方法及其制备所得的耐酸碱聚氨酯底漆具有良好的柔韧性、附着性以及耐酸碱性，通常彩板加工或使用过程中会遇到酸性物质，当加工时的柔韧性和耐酸碱性得到保障，就大大减少加工时和使用过程中造成的彩板损伤，节约费用。
本发明的耐酸碱聚氨酯底漆制备方法及其制备所得的耐酸碱聚氨酯底漆可以用在建筑用卷钢板上，选用合适的助剂可以改善产品的耐酸碱性，提高其致密性和交联性，可以有效改善底漆漆膜对于金属基材的附着性、致密性。此外，本发明的耐酸碱聚氨酯底漆采用的树脂有独特的柔韧性和耐化学品性，对于耐酸碱聚氨酯底漆可以同时保障加工柔韧性和耐酸碱性，可满足市场的加工性和耐酸碱性需求，延长彩板的使用时间。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，本发明所例举的实施例无法对所有的实施方式予以穷尽，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。在本发明中提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同一篇文献被单独引用为参考那样。

Claims (11)

1.一种耐酸碱聚氨酯底漆，其特征在于：包括以下重量份的组分：
2.据权利要求1所述的耐酸碱聚氨酯底漆，其特征在于：所述聚酯树脂为高分子量的线性或部分支链的聚酯树脂，酸值为0～8mgKOH/g，固体份为58～62％，分子量为4000～20000。
3.根据权利要求1所述的耐酸碱聚氨酯底漆，其特征在于：所述氨基树脂为甲醚化三聚氰胺树脂。
4.根据权利要求1所述的耐酸碱聚氨酯底漆，其特征在于：所述异氰酸树脂为HDI封闭型异氰酸酯，固体份为75％。
5.根据权利要求1所述的耐酸碱聚氨酯底漆，其特征在于：所述颜料为无机颜料。
6.根据权利要求5所述的耐酸碱聚氨酯底漆，其特征在于：所述颜料为硫酸钡、钛白粉、锶铬黄中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的耐酸碱聚氨酯底漆，其特征在于：所述助剂选用防沉剂、催化剂、消泡剂、附着力促进剂、消光剂中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的耐酸碱聚氨酯底漆，其特征在于：所述防沉剂为有机膨润土；所述催化剂为酸催化剂；所述附着力促进剂为硅醇聚合物。
9.根据权利要求8所述的耐酸碱聚氨酯底漆，其特征在于：所述催化剂进一步为二壬基萘磺酸。
10.根据权利要求1所述的耐酸碱聚氨酯底漆，其特征在于：所述溶剂为二甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇丁醚、环己酮中的至少一种。
11.一种权利要求1至10任一项所述的耐酸碱聚氨酯底漆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
将第一部分聚酯树脂、颜料20～30份、第一部分助剂与溶剂5～11份混合、研磨后得到浆料；
在浆料中加入第二部分聚酯树脂、氨基树脂4～7份混合，然后加入异氰酸树脂1～3份、第二部分助剂和溶剂13～20份，混合后得到所述耐酸碱聚氨酯底漆；其中，所述第一部分聚酯树脂和第二部分聚酯树脂的总份数为40～48份，所述第一部分助剂和第二部分助剂的总份数为4～8份。
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