CN105754456A - 一种具有矿质纹理的涂料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有矿质纹理的涂料，包括以下原料组分：聚酯树脂、颜料、溶剂油或酯类溶剂、环己酮或DBE、异丁醇、交联树脂、起皱助剂催化剂、消光粉、流平剂和消泡剂；该涂料的硬度高、层间附着力高、防光污染性能好，能简单方便地实现纹理的多样性。本发明还公开了该涂料的制备方法和应用，其可涂覆在彩钢瓦表面。

Description

一种具有矿质纹理的涂料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及涂料领域。更具体地，涉及一种具有矿质纹理的涂料及其制备方法和应用。

背景技术

彩钢瓦，又称彩色压型瓦，是采用彩色涂层钢板经辊压冷弯成各种波型的压型板。它适用于工业与民用建筑、仓库、特种建筑、大跨度钢结构房屋的屋面、墙面以及内外墙装饰等，具有质轻、高强、色泽丰富、施工方便快捷、抗震、防火、防雨、寿命长、免维护等特点。

随着时代的发展，人们对彩钢瓦的表面效果要求愈发多样化。目前，市面上多采用贴膜的方式来赋予彩钢瓦表面矿质纹理效果。矿质纹理效果是类似于矿石的纹路的表观，简称矿纹。这种贴膜方式具有以下不足：1、成本高；2、膜的颜色、纹理种类较少，可变性差；3、膜的硬度较低，导致彩钢瓦表面易出现划痕等；4、膜与底漆间的附着力低，加工性差。

涂料是一种施工方便、价格低廉、效果明显、附加值高的化工产品。不仅具有优异的防腐性能，延长被涂物使用寿命的功能，还能起到装饰效果给人以美的享受。但目前现有技术料中并没有形成矿质纹理的涂料。因此需要一种新的涂料，既能在彩钢瓦表面提供矿纹效果，又能保证硬度高、加工性好。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种具有矿质纹理的涂料。

本发明的第二个目的在于提供上述具有矿质纹理的涂料的制备方法。

本发明的第三个目的在于提供上述具有矿质纹理的涂料的应用。

为达到上述第一个目的，本发明采用下述技术方案：

一种具有矿质纹理的涂料，包括以下原料组分：

所述颜料可选自钛白粉、铁红、铁黄。本领域技术人员可根据不同的颜色需求，相应改变颜料的种类、配比，从而提供多彩的颜色。

所述酯类溶剂为甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸异丙酯等等。

DBE是高沸点溶剂，为二元酸酯混合物，亦称二价酸酯、尼龙酸甲酯。

优选地，所述交联树脂为甲醚化三聚氰胺甲醛树脂。

优选地，所述起皱助剂为三乙胺和/或聚乙烯蜡。

优选地，所述催化剂为二壬基萘磺酸(DNNSA)。

优选地，所述消光粉为气相二氧化硅。更优选地，所述气相二氧化硅的平均粒径为7-8μm。

优选地，所述流平剂和消泡剂为丙烯酸酯流平剂和丙烯酸酯消泡剂。

为达到上述第二个目的，本发明采用下述技术方案：

上述具有矿质纹理的涂料的制备方法，包括以下步骤：

1)将聚酯树脂、颜料、环己酮或DBE、异丁醇、交联树脂、部分溶剂油混合，搅拌，得到A；

2)将A研磨后过滤，得到B；

3)向B中加入起皱助剂、催化剂、消光粉，搅拌，得到C；

4)向C中加入流平剂和消泡剂，搅拌，得到D；

5)向D中加入剩余溶剂油，调节粘度，得到具有矿质纹理的涂料。

优选地，制备涂料过程中，保持反应温度＜50℃。

优选地，步骤2)中，将A研磨至细度10-15μm。

优选地，步骤1)中，搅拌速度为400-600rpm。

步骤3)中，搅拌速度为800-1000rpm。

步骤4)中，搅拌速度为400-600rpm。

优选地，步骤1)中，搅拌40-60min；

步骤3)中，搅拌20-30min；

步骤4)中，搅拌10-15min

优选地，步骤5)中，调节粘度至在23-25℃时用T-4粘度杯测定粘度为105-120S。

本发明还提供上述具有矿质纹理的涂料的应用，其可用于涂覆在钢板表面，尤其是彩钢瓦表面，来对钢板尤其是彩钢板进行装饰。

本发明的有益效果如下：

1、本发明人通过大量实验惊奇的发现采用上述配方的涂料能提供矿质纹理效果，成本低，制备简单，适合工业应用。

2、本发明的涂料的硬度高、层间附着力高。

3、本发明的涂料的防光污染性能好，涂层光泽可控制在5°以下，日光反射率极低。

4、本发明的涂料通过调节消光粉、催化剂和起皱助剂的用量就可以调整纹理大小、稀疏、高矮，简单方便地实现了纹理的多样性。

5、本发明的涂料应用在彩钢瓦表面时，既能提供矿质纹理外观又能兼具彩钢瓦的通用性能同时还能防止光污染。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出了本发明的涂料的原理图。

图2示出了本发明的涂料的使用状态图。

图3示出了使用的本发明的涂料的彩瓦钢的表面外观图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

实施例1

具有矿质纹理的涂料：

1、组分见下表中：

编号	组分	重量份数	生产厂家	型号
					1	聚酯树脂	45	NPZ	OFR 4470
2	钛白粉	35	杜邦	R-930
					3	溶剂油	5	一般工业品	S-150#
4	环己酮	3	一般工业品	环己酮
					5	异丁醇	2	一般工业品	异丁醇
6	甲醚化三聚氰胺甲醛树脂	7	Degussa	066
					7	起皱助剂三乙胺类	0.5	BYK	TEA；CERAFLOU 915
8	催化剂DNNSA	0.3	KING	NACURE 1051
					9	气相二氧化硅消光粉	0.7	航天赛得	SD 530B
10	丙烯酸酯类流平、消泡剂	1.5	BYK	BYK 354

2、制备

包括以下步骤：

1)将聚酯树脂、颜料、环己酮或DBE、异丁醇、交联树脂、部分溶剂油混合，在低于50℃温度条件下以500rpm转速搅拌50min，得到A；

2)将A研磨至细度10μm后过滤，得到B；

3)边搅拌边向B中加入起皱助剂、催化剂、消光粉，在低于50℃温度条件下以900rpm转速继续搅拌25min，得到C；

4)向C中加入流平剂和消泡剂，在低于50℃温度条件下以500rpm转速继续搅拌10min，得到D；

5)向D中加入剩余溶剂油，调节粘度至在23℃时用T-4粘度杯测定粘度为105S，得到具有矿质纹理的涂料。

图1示出了本发明的涂料的原理图。A为固化初期示意图，表层固化收缩。B为固化后期示意图，表层受下层的收缩歪曲影响，形成矿质纹理。

3、性能测试

表1具有矿质纹理的涂料的性能测试数据

4、应用

某厂房需要一种特殊的具有矿纹装饰的彩钢瓦做屋顶，以实施例1的矿质纹理涂料涂装钢板。

步骤：

钢板经过脱脂、清洗、钝化等工序后，涂装底漆，烘干；

然后涂装具有矿质纹理的涂料，烘干；

再经过冷却、收卷，即完成涂装。

涂装施工的具体条件依本领域常用条件适当调整即可。

图3示出了使用的本发明的涂料的彩瓦钢的表面外观图。成品图是肉眼看到的图片。为了对矿纹看的更清楚，将其放大50倍后得到扩大图。采用本发明的涂料涂覆的彩钢瓦，既能节省预算又可以兼具通用性、防光污染性能(涂层光泽可控制在5°以下，日光反射率极低0-5°)。

适当增加气相二氧化硅消光粉的份数后，发现矿质纹理的纹理变小、密集和矮。

适当增加催化剂DNNSA的份数后，发现矿质纹理的纹理变小、密集和高。

适当增加起皱助剂三乙胺类的份数后，发现矿质纹理的纹理变大、密集和高。

实施例2

以实施例1的矿质纹理涂料作为面漆，以常用的3种涂料为底漆，测试性能。图2示出了本发明的涂料的使用状态图。

底漆配方主要为：

性能测试为：

表2底漆和具有矿质纹理的涂料的成品的性能测试数据

底漆/性能	环氧改性聚酯底漆	聚酯聚氨酯底漆	环氧底漆
				光泽	0～5°	0～5°	0～5°
硬度	F/2H	F/2H	F/2H
				弯曲	1TT/2TC	1TT/2TC	3TT/3TC
冲击	无剥落	无剥落	无剥落
				杯突	无剥落	无剥落	无剥落
耐酸碱	不起泡	不起泡	不起泡

从表1、表2、图3中可以看出，本发明的具有矿质纹理的涂料的机械性能好(硬度为F/2H，弯曲为1TT/2TC，冲击无剥落，杯突无剥落)、化学性能好(耐盐水喷雾1000小时，QUVA1000小时，润湿实验1000小时，耐酸碱不起泡)、矿质纹理可调、涂料施工性好。研究还发现，本发明的涂料的储存性能好。

实施例3

具有矿质纹理的涂料的制备方法，包括以下步骤：

1)将聚酯树脂40份、颜料35份、DBE5份、异丁醇3份、交联树脂9份、溶剂油2份混合，在低于50℃温度条件下以400rpm转速搅拌40min，得到A；

2)将A研磨至细度10μm后过滤，得到B；

3)边搅拌边向B中加入起皱助剂聚乙烯蜡1份、催化剂0.5份、消光粉0.5份，在低于50℃温度条件下以800rpm转速继续搅拌20min，得到C；

4)向C中加入流平剂和消泡剂2份，在低于50℃温度条件下以400rpm转速继续搅拌10min，得到D；

5)向D中加入溶剂油2份调节粘度，得到具有矿质纹理的涂料。

性能测试与实施例1类似。

实施例4

具有矿质纹理的涂料的制备方法，包括以下步骤：

1)将聚酯树脂50份、颜料28.5份、DBE1份、异丁醇3份、交联树脂5份、溶剂油5份混合，在低于50℃温度条件下以600rpm转速搅拌60min，得到A；

2)将A研磨至细度15μm后过滤，得到B；

3)边搅拌边向B中加入起皱助剂0.3份、催化剂二壬基萘磺酸0.7份、消光粉1.5份，在低于50℃温度条件下以1000rpm转速继续搅拌30min，得到C；

4)向C中加入流平剂和消泡剂2份，在低于50℃温度条件下以600rpm转速继续搅拌15min，得到D；

5)向D中加入溶剂油3份调节粘度得到具有矿质纹理的涂料。

性能测试与实施例1类似。

对比例1

与实施例1相同，区别之处在于：聚酯树脂为25份。

结果发现，与实施例1相比，机械性能较差、化学性能较差、矿质纹理密集。

对比例2

与实施例1相同，区别之处在于：聚酯树脂为65份。

结果发现，与实施例1相比，机械性能较好、化学性能较差、矿质纹理稀疏。

对比例3

与实施例1相同，区别之处在于：不添加环已酮。

结果发现，与实施例1相比，机械性能相当、化学性能相当、矿质纹理密集、但涂料施工性变差(容易出现气泡)。

对比例4

与实施例1相同，区别之处在于：不添加异丁醇。

结果发现，与实施例1相比，涂料储存性能变差，容易假稠。

对比例5

与实施例1相同，区别之处在于：不添加甲醚化三聚氰胺甲醛树脂。

结果发现，涂料无法固化。

对比例6

与实施例1相同，区别之处在于：不添加起皱助剂三乙胺类。

结果发现，涂料固化之后，表面不会出现矿质纹理效果。

对比例7

与实施例1相同，区别之处在于：不添加催化剂DNNSA。

结果发现，涂料无法固化。

对比例8

与实施例1相同，区别之处在于：不添加催化剂气相二氧化硅消光粉。

结果发现，矿质纹理效果不可控，无法实现多样性。

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，这里无法对所有的实施方式予以穷举，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。

Claims (10)

1.一种具有矿质纹理的涂料，其特征在于，包括以下原料组分：

2.根据权利要求1所述的一种具有矿质纹理的涂料，其特征在于，所述交联树脂为甲醚化三聚氰胺甲醛树脂。

3.根据权利要求1所述的一种具有矿质纹理的涂料，其特征在于，所述起皱助剂为三乙胺和/或聚乙烯蜡。

4.根据权利要求1所述的一种具有矿质纹理的涂料，其特征在于，所述催化剂为二壬基萘磺酸。

5.根据权利要求1所述的一种具有矿质纹理的涂料，其特征在于，所述消光粉为气相二氧化硅；更优选地，所述气相二氧化硅的平均粒径为7-8μm。

6.根据权利要求1所述的一种具有矿质纹理的涂料，其特征在于，所述流平剂和消泡剂为丙烯酸酯流平剂和丙烯酸酯消泡剂。

7.如权利要求1-6任一所述的具有矿质纹理的涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将聚酯树脂、颜料、环己酮或DBE、异丁醇、交联树脂、部分溶剂油混合，搅拌，得到A；

2)将A研磨后过滤，得到B；

3)向B中加入起皱助剂、催化剂、消光粉，搅拌，得到C；

4)向C中加入流平剂和消泡剂，搅拌，得到D；

5)向D中加入剩余溶剂油，调节粘度，得到具有矿质纹理的涂料。

8.根据权利要求7所述的具有矿质纹理的涂料的制备方法，其特征在于，制备涂料过程中，保持反应温度＜50℃；

优选地，步骤2)中，将A研磨至细度10-15μm；

优选地，步骤1)中，搅拌速度为400-600rpm；

步骤3)中，搅拌速度为800-1000rpm；

步骤4)中，搅拌速度为400-600rpm；

优选地，步骤1)中，搅拌40-60min；

步骤3)中，搅拌20-30min；

步骤4)中，搅拌10-15min；

优选地，步骤5)中，调节粘度至在23-25℃时用T-4粘度杯测定粘度为105-120S。

9.如权利要求1-6任一所述的具有矿质纹理的涂料的应用，其可用于涂覆在钢板表面。

10.根据权利要求9所述的应用，所述钢板为彩钢瓦。