CN105754433A

CN105754433A - 一种用于数码产品的合金外壳水性釉面漆的制备方法

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Publication number: CN105754433A
Application number: CN201410784865.1A
Authority: CN
Inventors: 许钧强; 李传才
Original assignee: SHENZHEN LAI LI YA ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN LAI LI YA ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-12-16
Filing date: 2014-12-16
Publication date: 2016-07-13

Abstract

本发明涉及一种用于数码产品的合金外壳水性釉面漆的制备方法，由水性丙烯酸树脂、水性聚酯树脂、SMA树脂、氨基树脂、着色剂、PMMA微球、助剂和水组成；本发明制得的合金外壳水性釉面漆低VOC、环保，对环境人员无毒害；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、抗划伤性、耐手汗性、耐醇性及耐盐雾性，贮存稳定；本发明制成的漆膜硬度达到5H以上，具有瓷釉膜的抗划伤耐磨性能，以及极好的质感性和丝稠滑爽性，制成的数码产品显得高贵、大气和美观，具有瓷釉般的立体感和舒适感；广泛用于数码产品有色合金外壳的装饰保护，也可用于其它金属、五金、玻璃等产品表面的装饰保护。

Description

一种用于数码产品的合金外壳水性釉面漆的制备方法

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釉面漆。

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。

如要求半光或哑光烤漆本发明采用PMMA微球作消光剂，PMMA微球是一种光扩散型的聚甲基丙烯酸甲酯微球，具有粒径小(1～15μm)、单分散性好、比表面大、吸附性强、表面带有可反应基团的功能性微球，PMMA微球有精确的尺寸和极窄的粒径分布，机械强度高，具有优异的耐磨性、耐温性、耐候性、柔韧性和化学稳定性；光扩散型的PMMA微球在整个紫外光和可见光波长范围内几乎100％地反射光线，消光效果与气相法白炭黑相当，在水性体系中表现更佳，而且其消光效果不影响漆膜的透明性和鲜艳度。由于PMMA微球含有柔性的分子链段，为漆膜提供了优异的爽滑手感性，具有传统的白炭黑或蜡等消光剂无法获得的漆膜表面的质感性和丝稠滑爽性。

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釉面漆，其基本配方是：其组成为：水性丙烯酸树脂25.0～45.0％、水性聚酯树脂10.0～30.0％、SMA树脂2.0～6.0％、氨基树脂8.0～15.0％、着色剂1.0～25.0％、消光剂0～6.0％、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、无甲醛的核壳共聚纳米水溶性丙烯酸酯树脂。

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。

所述着色剂要求环保、耐高温、耐老化，选用水性色浆、染料、透明色浆、珠光颜料、多角效应颜料和金属颜料的一种或几种的组合；所述水性色浆组成为：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；所述色粉为钛白粉、碳黑、有机颜料中的至少一种。

所述的消光剂选用粒径为3.5～15μm的光扩散型的PMMA微球。

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釉面漆的制备方法，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、水性聚酯树脂、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，根据颜色需要加入着色剂，根据光泽需要加入消光剂，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釉面漆。

本发明制得的用于数码产品的合金外壳水性釉面漆低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、抗划伤性、耐手汗性、耐醇性及耐盐雾性，施工简单，贮存稳定；本发明制成的漆膜硬度高达到5H以上，具有瓷釉膜的抗划伤耐磨性能，以及极好的质感性和丝稠滑爽性，制成的数码产品显得高贵、大气和美观，具有瓷釉般的立体感和舒适感；广泛用于数码产品有色合金外壳的装饰保护，也可用于其它金属、五金、玻璃等产品表面的装饰保护。

具体实施方式

合金外壳水性釉面漆按照表1、表2的组分配方准备材料实施。

表1合金外壳水性釉面漆实施例组分配方

表2合金外壳水性釉面漆实施例组分配方

实施例1：

合金外壳水性白色釉面漆的制备：按照表1中合金外壳水性白色釉面漆配方，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、水性聚酯树脂、PMMA微球、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釉面漆。

实施例2合金外壳水性半光黑色釉面漆、实施例3合金外壳水性金色釉面漆、实施例4合金外壳水性透明釉面漆按照表1中的配方进行，制备步骤参照实施例1。

实施例5合金外壳水性亮白色釉面漆、实施例6合金外壳水性宝篮色釉面漆、实施例7合金外壳水性亮银色釉面漆、实施例8合金外壳水性哑光透明釉面漆按照表2中的配方进行，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釉面漆的涂膜性能进行检测(烘烤温度180～200℃、12min)，检测结果如表3、表4所示。

表3合金外壳水性釉面漆涂膜性能检测结果

备注：表3中手感性、抗划伤性按1-5分级，5-表示最优，1-表示最差。

表4合金外壳水性釉面漆涂膜性能检测结果

备注：表4中手感性、抗划伤性按1-5分级，5-表示最优，1-表示最差。

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

1.一种用于数码产品的合金外壳水性釉面漆，其特征在于：以重量百分比计，其组成为：水性丙烯酸树脂25.0～45.0％、水性聚酯树脂10.0～30.0％、SMA树脂2.0～6.0％、氨基树脂8.0～15.0％、着色剂1.0～25.0％、消光剂0～6.0％、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；所述的消光剂为粒径为3.5～15μm的光扩散型的PMMA微球。

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釉面漆，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釉面漆，其特征在于：所述的着色剂要求环保、耐高温、耐老化，选用水性色浆、染料、透明色浆、珠光颜料、多角效应颜料和金属颜料的一种或几种的组合；所述水性色浆组成为：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；所述色粉为钛白粉、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釉面漆的制备方法，其特征在于：所述的制备方法，其制备步骤如下：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、水性聚酯树脂、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，根据颜色需要加入着色剂，根据光泽需要加入消光剂，补水、消泡、调到规定的粘度，制得一种合金外壳水性釉面漆。