CN105754432A - 一种用于数码产品的合金外壳水性底釉烤漆的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于数码产品的合金外壳水性底釉烤漆的制备方法，由水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂、SMA树脂、氨基树脂、着色剂、助剂和水组成；本发明制得的合金外壳水性底釉烤漆低VOC、环保，对环境人员无害；涂层对有色合金底材的附着力强、柔韧性好及耐冲击性强，涂膜具有优异的耐磨性、耐水性、耐温变性、耐醇性及耐盐雾性，贮存稳定。本发明制成的底釉膜硬度达到4H以上，具有瓷釉膜的抗划伤耐磨性能；与水性丙烯酸、水性聚酯、水性有机硅、水性氟碳、水性醇酸、水性环氧、水性聚氨酯等面漆配套，不影响层间附着力，可湿碰湿工艺喷涂；广泛用于数码产品的合金外壳的底涂和保护，也可用于其它金属、五金、玻璃等底材表面的保护涂装。

Description

一种用于数码产品的合金外壳水性底釉烤漆的制备方法

技术领域

本发明涉及一种水性合金仿釉烤漆的制备方法，尤其涉及一种用于数码产品的合金外壳水性底釉烤漆。

背景技术

3C产品指含有数码技术的的产品，如手机、电脑、照相机、摄像机、音响、电视机等，以前这些产品的机壳大多采用工程塑料或碳纤维，以塑料制成的外壳其散热效果差、抗压性低，缺少产品的高贵、大气和美观。现在的品牌手机、电脑几乎都采用合金作为机壳，所用的合金有铝合金、镁合金、锌合金、钛合金、铝镁合金、钛镁合金、锌镁合金等，而铝、镁、锌、钛等合金质坚量轻、密度低、散热性好、抗压性强，能充分满足3C产品高度集成化、轻薄化、微型化、抗摔撞及电磁屏蔽和散热的要求；其硬度是传统塑料机壳的数倍，但重量仅为后者的三分之一，通常被用于中高档超薄型或尺寸较小的数码产品的外壳。而且，各种合金的外壳更容易于上色，可使产品更豪华、美观，可以通过表面处理工艺变成个性化的产品，这是工程塑料以及碳纤维所无法比拟的。

国家对环保的严厉要求，以及随著人们生活品位的提升和对健康的高度关注，水性漆是必然趋势。金属烤漆作为一种常见的工业用漆，广泛应用于机械制造、机电和五金等行业，涂膜光亮、坚硬、附着力强，对金属具有很好的保护性和装饰性。近年来，水性烤漆有了较快发展，特别在水性玻璃烤漆上有突破性的技术进步。

目前用作3C产品的铝、镁、锌、钛等合金机壳的涂层大多为溶剂型烤漆，即使用水性烤漆还不能达到溶剂型烤漆的性能，如丰满度、抗划伤、手感、耐手汗性、耐污染性等性能还有相当的差距。

CN103937354A公开了一种高硬度水性玻璃烤漆的制备方法，由纳米水性丙烯酸树脂、低甲醚化氨基树脂、水性聚氨酯丙烯酸杂化体、增硬树脂、着色剂、密着剂、酸催化剂、助剂、助溶剂和水组成；该发明制成的水性玻璃烤漆低VOC，对环境无污染，对操作人员无毒害，涂膜附着力强、柔韧性好及高硬度5H以上，优异的耐磨性、耐水性、耐醇性及耐盐雾性，施工简单，贮存稳定；本发明制成的漆膜具有瓷釉膜的抗划伤耐磨性能，制成的玻璃制品达到青花瓷、法朗彩釉瓷、白釉瓷的效果。但该发明对铝、镁、锌、钛等合金底材的附着力、耐冲击性、柔韧性等性能有待探讨。

CN104073108A公开了一种水性五金烤漆，由水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂、水性交联树脂、水性助剂、水性色浆和去离子水组成，该发明制得的成品漆料颜色献映性好，附着力好，耐化学性能好，环保、无毒无害，减少对空气的污染，使用成本低，可以广泛的应用于各个领域，具有良好的市场价值。但该发明中没有具体指出各种性能指标。

CN101928482A公开了一种水溶性低温固化金属、玻璃烤漆及制备方法，由丙烯酸树脂、有机硅树脂、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、助溶剂和去离子水组成；该发明所述烤漆的固化烘烤温度低，仅需70～80℃；漆膜附着力强、耐湿热和盐雾性能好、水溶性好、使用过程无有害气体生成。但该发明中没有具体指出各种性能指标，且该申请的涂料配制过程相对复杂，烘烤时间也非常长。

CN102618133A公开了一种金属用耐高温和强耐蚀的水性烤漆及其制备方法，由树脂、氨基树脂、附着力促进剂、颜料、耐盐雾助剂、助剂、助溶剂和水组成；所述树脂为有机硅改性或者氟改性的水溶性丙烯酸树脂或聚酯树脂，氨基树脂为低甲醚化或完全甲醚化的三聚氰胺树脂；所得水性烤漆VOC含量低，无毒、无味、环保；制得的漆膜具有很好的物理机械性能、耐高温性能及耐腐蚀性能，附着力0级，耐200℃高温4h轻微黄变，且耐盐雾达到300h。但该发明对用于数码产品的合金涂层要求如抗伤性、耐磨性、手感性、耐手汗性没有明确指标。

发明内容

为了解决上面所出现的技术缺陷，本发明采用水性羟基丙烯酸酯树脂、水性环氧树脂、SMA树脂和氨基树脂组成树脂体系，赋予漆膜具有优异的附着力、柔韧性、耐磨性、耐水性、耐化品性、耐温变性和相容性。

本发明选用自交联型、核壳共聚的热固性水性羟基丙烯酸酯树脂，由于树脂含羟基较多，有利于提高涂层的交联度，使成膜固化温度低，且成膜后具有极强的附着力和耐冲击性能，具有良好的附着力、耐蚀性、耐水性和耐醇性。

本发明选用SMA树脂是用由苯乙烯与马来酸酐的共聚而成的结晶聚合物，其分子结构中含有刚性基团，具有很高的硬度和较高的玻璃化温度，能有效提高漆膜的耐温性、耐磨性、透明性和耐水性，同时SMA树脂有较高的极性，赋予其优异的相容性和附着力。

氨基树脂选用聚合高羟甲基型部分甲醚化三聚氰胺树脂，含有烷氧基甲基和羟甲基，还有极少量的亚氨基。由于烷氧基甲基主要是交联反应的基团，需要较高温度才能发生交联反应，而羟甲基的反应活性大于烷氧基甲基，氨基树脂中羟甲基含量的增加，可以提高固化反应速度和降低烘烤温度，同时它含有极少量的亚氨基，可以减少自聚反应；低甲醚化氨基树脂固化后形成的涂膜具有优异的耐乙醇性、硬度和光泽。

为了解决上面所述的技术问题，本发明采取以下技术方案：本发明涉及一种用于数码产品的合金外壳水性底釉烤漆，其组成为：水性丙烯酸树脂30.0～50.0％、水性环氧树脂8.0～16.0％、SMA树脂3.0～8.0％、氨基树脂7.5～12.0％、着色剂1.0～25.0％、助剂0.5～8.0％、去离子水5.0～30.0％。

其中，水性丙烯酸树脂选用玻璃化温度较低的自交联型、核壳共聚的热固型水溶性羟基丙烯酸酯树脂。

SMA树脂选用SM/MA＝1～2/1、分子量Mn600～1500的苯乙烯与马来酸酐共聚树脂。

氨基树脂选用聚合高羟甲基型部分甲醚化三聚氰胺树脂。

所述着色剂组成为：水性丙烯酸树脂12.0～30％、润湿剂1.0～3.0％、分散剂5.0～20.0％、色粉20.0～45.0％、消泡剂0.1～0.5％、增稠剂0.3～2.0％、pH调和剂0.1～1.0％、补去离子水至100％；在高速分散后研磨至细度≤10μ的水性色浆；所述色粉要求环保、耐高温、耐老化，选用钛白粉、碳黑、有机颜料中的至少一种。

所述的助剂至少包括消泡剂、基材润湿剂、流平剂、增稠剂、成膜助剂、磁化剂、pH调和剂及杀菌防霉剂的一种或几种的组合；其中，基材润湿剂为聚醚改性硅氧烷共聚物、炔二醇类聚合物或氟改性磷酸酯聚合物的至少一种；成膜助剂为乙醇、异丙醇、丙二醇、仲丁醇、正丁醇、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇丁醚或醇酯-12中的一种或几种的组合；磁化剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂的至少一种；pH调节剂为用氨水、三乙胺、三乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇的至少一种。

本发明提出一种用于数码产品的合金外壳水性底釉烤漆的制备方法，其制备工艺如下：按配方重量百分比计，把去离子水、基材润湿剂、消泡剂混合搅拌均匀，加入水性丙烯酸树脂、SMA树脂、水性环氧树脂、氨基树脂、再加入成膜助剂、流平剂、磁化剂、增稠剂、PH调节剂搅拌均匀，根据需要加入颜料或着色剂，补水、消泡、调到规定的粘度，制得一种用于数码产品的合金外壳水性底釉烤漆。

本发明制得的一种用于数码产品的合金外壳水性底釉烤漆低VOC、环保，对环境、人员无毒害；涂膜对铝、镁、锌、钛等合金底材的附着力强、柔韧性好及耐冲击性强，涂膜具有优异的耐磨性、耐水性、耐温变性、耐醇性及耐盐雾性，施工简单，贮存稳定。本发明制成的底釉膜硬度高达到4H以上，具有瓷釉膜的抗划伤耐磨性能；与水性丙烯酸、水性聚酯、水性有机硅、水性氟碳、水性醇酸、水性环氧、水性聚氨酯等面漆配套，不影响层间附着力，可以湿碰湿工艺喷涂；广泛用于数码产品有色合金外壳的底涂和保护，也可用于其它金属、五金、玻璃等底材表面的保护涂装。

具体实施方式

合金外壳水性底釉烤漆按照表1的组分配方准备材料实施。

表1合金外壳水性底釉烤漆实施例组分配方

实施例1：

合金外壳水性白色底釉烤漆的制备：按照表1中合金外壳水性白色底釉烤漆配方，按重量百分比把去离子水加入分散釜中，搅拌下加入杀菌剂、丙二醇、基材润湿剂、磁化剂搅拌分散25～40min，在低速下加入水性丙烯酸树脂、SMA树脂、水性环氧树脂、氨基树脂，搅拌均匀，加入水性钛白浆、pH调节剂、消泡剂，然后匀速加入成膜助剂，流平剂、增稠剂，搅拌调节好粘度和pH值，即制得一种合金外壳水性白色底釉烤漆。

实施例2合金外壳水性黑色底釉烤漆、实施例3合金外壳水性粉红色底釉烤漆、实施例4合金外壳水性透明底釉烤漆的制备步骤参照实施例1。

按照国家相关标准，对本发明的合金外壳水性底釉烤漆的涂膜性能进行检测(烘烤温度180～200℃、12min)，检测结果如表2所示。

表2合金外壳水性底釉烤漆涂膜性能检测结果

尽管本发明已作了详细说明并引证了实施例，但对于本领域的普通技术人员，显然可以按照上述说明而做出的各种方案、修改和改动，都应该包括在权利要求的范围之内。

Claims (4)

1.一种用于数码产品的合金外壳水性底釉烤漆，其特征在于：以重量百分比计，其组成为：水性丙烯酸树脂30.0～50.0％、水性环氧树脂8.0～16.0％、SMA树脂3.0～8.0％、氨基树脂7.5～12.0％、着色剂1.0～25.0％、助剂0.5～8.0％、去离子水5.0～30.0％；所述的水性丙烯酸树脂为玻璃化温度较低的自交联型、核壳共聚的热固型水溶性羟基丙烯酸酯树脂；所述的SMA树脂为SM/MA＝1～2/1、分子量Mn600～1500的苯乙烯与马来酸酐共聚树脂；所述的氨基树脂为聚合高羟甲基型部分甲醚化三聚氰胺树脂。

2.如权利要求1所述的一种用于数码产品的合金外壳水性底釉烤漆，其特征在于：所述的助剂至少包括消泡剂、基材润湿剂、流平剂、增稠剂、成膜助剂、磁化剂、pH调和剂及杀菌防霉剂的一种或几种的组合；其中，基材润湿剂为聚醚改性硅氧烷共聚物、炔二醇类聚合物或氟改性磷酸酯聚合物的至少一种；成膜助剂为乙醇、异丙醇、丙二醇、仲丁醇、正丁醇、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇丁醚或醇酯-12中的一种或几种的组合；磁化剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂的至少一种；pH调节剂为用氨水、三乙胺、三乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇的至少一种。

3.如权利要求1所述的一种用于数码产品的合金外壳水性底釉烤漆，其特征在于：所述的着色剂组成为：水性丙烯酸树脂12.0～30％、润湿剂1.0～3.0％、分散剂5.0～20.0％、色粉20.0～45.0％、消泡剂0.1～0.5％、增稠剂0.3～2.0％、pH调和剂0.1～1.0％、补去离子水至100％，在高速分散后研磨至细度≤10μ的水性色浆；所述色粉要求环保、耐高温、耐老化，选用钛白粉、碳黑、有机颜料中的至少一种。

4.如权利要求1所述的一种用于数码产品的合金外壳水性底釉烤漆的制备方法，其特征在于：所述的制备方法，其制备步骤如下：按配方重量百分比计，把去离子水、基材润湿剂、消泡剂混合搅拌均匀，加入水性丙烯酸树脂、SMA树脂、水性环氧树脂、氨基树脂、再加入成膜助剂、流平剂、磁化剂、增稠剂、PH调节剂搅拌均匀，根据需要加入颜料或着色剂，补水、消泡、调到规定的粘度，制得一种合金外壳水性底釉烤漆。