CN106916505A - 一种环保型单组份底漆基料、底漆及其制备方法和应用 - Google Patents

一种环保型单组份底漆基料、底漆及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种环保型单组份底漆基料、底漆及其制备方法和应用，所述环保型单组份底漆基料包括如下质量份数的组分：改性丙烯酸酯75.0‑85.0份；硝化棉液3.0‑10.0份。该底漆基料可将色浆尤其是铝银浆良好地分散，成膜后的金属质感达到仿电镀银的效果，适用于手机机壳和按键的涂料，配套紫外光固化后的面漆耐醇性、耐水性俱佳，能通过80℃水煮30min后涂膜不起泡不开裂不变色、附着力为4B‑5B，且无卤素，能够满足华为、欧珀。摩托罗拉等产品性能的要求，与现有的含卤素的配方成本相近，耐雾性能、耐高温高湿性能、耐冷热冲击性能、耐人工汗液性、耐候性性能相当。

Description

一种环保型单组份底漆基料、底漆及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及制漆工艺技术领域，尤其涉及一种环保型单组份底漆基料、底漆及其制备方法和应用。
背景技术
随着人们生活品味的提升，人类对日用产品除了操作性和实用性的要求外，最产品外观的要求也越来越高，传统工艺为了在塑胶漆表面获得较强的金属效果，一般会采用化学镀或真空镀膜工艺，但这些工艺污染严重，能源消耗较多，工艺复杂，工业化生产效率低。
CN101508869A公开了一种铝银粉粉末涂料及其制备方法，涂层具有不锈钢金属质感、光泽好、流动性佳、表面光滑等特点，但是需要加入固化剂，使用加热工艺，能耗较高。CN101837667公开了一种由紫外光固化底、中、面漆组成并且镀铝的三层装饰与保护涂层，其工艺相对复杂，且加工成本偏高；CN104194613A公开了一种可重涂的紫外光固化彩色一涂银粉涂料及其制备方法，其中需要加入铝粉定向剂。
而使用电镀银喷涂工艺在获得高金属质感的同时大大提升了生产效率，降低了生产成本。随着人类环保意识的提高，对手机机壳和按键的涂料要求越来越高，现金所有的品牌电子产品都要求其使用的涂料中不含卤素和重金属，而由于电镀银基料的特殊性，许多电镀银的产品为了提高质感和附着力往往含有卤素。开发一种无卤、高金属质感、高附着力、耐醇好、耐高温、耐水的电镀银产品具有重要意义。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的之一在于一种环保型单组分底漆基料，色浆尤其是铝银浆可良好地分散在此底漆基料中，成膜后的金属质感达到仿电镀银的效果，适用于手机机壳和按键的涂料，且无卤、耐醇、耐水性优异。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种环保型单组份底漆基料，包括如下质量份数的组分：
改性丙烯酸酯 75.0-85.0份；
硝化棉液 3.0-10.0份。
例如所述底漆基料中，改性丙烯酸酯的质量份数为75份、77份、78份、80份、81份、82份、83份、84份或85份等，硝化棉液的质量份数为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份等。所述硝化棉液粘度为200秒。所述改性丙烯酸酯是牌号为SR165M的聚酯改性甲基丙烯酸酯，其制备方法可以是：在带有温度控制仪、搅拌器、冷凝回流和加热装置的反应釜中加入聚酯树脂溶液，升温到180℃，然后加入聚酯单体和甲基丙烯酸甲酯，然后缓慢滴加光引发剂，反应8h后得到所述改性丙烯酸酯。
改性丙烯酸主要提供漆膜的附着力。硝化棉液有助于提高漆膜的金属质感，在此这个质量比范围内能获得较好的附着力与金属质感的综合性能。
所述硝化棉液中硝化棉的质量浓度优选为10-20wt％，例如11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％、16wt％、17wt％、18wt％、19wt％或20wt％等。硝化棉分子量大，粘度高，质量浓度不能超过20wt％，太高不易生产使用，太低则不利于提高漆膜的金属质感。
优选地，所述硝化棉液中的溶剂包括乙酸乙酯、乙醇或丙酮中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合为：乙酸乙酯和乙醇的组合、乙醇和丙酮的组合、乙酸乙酯和丙酮的组合。
本发明所述底漆基料优选还包括：
溶剂 5-15份。
例如所述底漆基料中溶剂的质量份数为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14或15份等。
优选地，所述溶剂包括酯类溶剂和/或酮类溶剂。
优选地，所述溶剂包括质量比为(1-5):(3-5):(1-5)的丁酮、醋酸丁酯和醋酸乙酯，例如，溶剂中所含丁酮、醋酸丁酯和醋酸乙酯的质量比为1:3:1、1:5:1、1:5:5、1:3:5、2:4:3、3:5:4或4:5:2等。
本发明的目的之二在于提供一种环保型单组份底漆，包括如目的之一所述的环保型单组份底漆基料。
本发明所述底漆优选还包括色浆。
优选地，所述底漆中所述色浆占比小于等于20wt％，例如20wt％、18wt％、15wt％、12wt％、10wt％、9wt％、8wt％、7wt％、5wt％、2wt％、1wt％、0.5wt％、0.2wt％或0.1wt％等。
优选地，所述色浆为不含卤素和重金属的色浆。
本发明所述底漆优选还包括电镀银铝浆。
优选地，所述底漆中所述电镀银铝浆占比小于等于4wt％，例如4wt％、3.5wt％、3.2wt％、3wt％、2.8wt％、2.5wt％、2.2wt％、2wt％、1.5wt％、1wt％、0.8wt％、0.5wt％、0.2wt％或0.1wt％等。
优选地，所述电镀银铝浆不含卤素。
本发明的目的之三在于提供如目的之二所述环保型单组份底漆的制备方法，包括如下步骤：
(1)按所述的底漆基料配方加入所述组分，按400-600r/min的速度进行搅拌，例如400r/min、450r/min、500r/min、550r/min或600r/min等，得到底漆基料；
(2)在步骤(1)所得底漆基料中边搅拌边添加电镀银铝浆和/或色浆，继续搅拌，得到所述环保型单组份底漆。
本发明的目的之四在于提供如目的之二所述环保型单组份底漆的使用方法，将所述环保型单组份底漆用喷涂用稀释剂进行稀释，在ABS或PC塑料底材的表面喷涂一层所述环保型单组份底漆，固化形成底漆漆膜。
优选地，所述环保性双组份底漆与喷涂用稀释剂的质量比为100:(200-250)，例如100:200、100:203、100:205、100:208、100:210、100:215、100:220、100:224、100:229、100:230、100:233、100:236、100:240、100:245或100:250等。
本发明所述环保型单组份底漆优选与紫外光固化面漆配合使用，以获得更好的耐化学性和耐磨、耐醇效果。
优选地，将所述紫外光固化面漆用配套的喷涂用稀释剂进行稀释，在所述所述底漆漆膜表面喷涂一层紫外光固化面漆，进行紫外光固化。
优选地，所述紫外光固化面漆与喷涂用稀释剂的质量比为＝100:(60-80)，例如100:60、100:62、100:64、100:65、100:67、100:69、100:70、100:72、100:74、100:75、100:78或100:80等，根据施工环境和施工线体不同而不同。
本发明的目的之五在于提供如目的之二所述环保型单组份底漆在电子产品闪光涂料中的应用。
与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：
(1)本发明丙烯酸底漆基料可将色浆尤其是铝银浆良好地分散，成膜后的金属质感达到仿电镀银的效果，适用于手机机壳和按键的涂料，配套紫外光固化后的面漆耐醇性、耐水性俱佳，能通过80℃水煮30min后涂膜不起泡不开裂不变色、附着力为4B-5B，能够满足华为、欧珀。摩托罗拉等产品性能的要求。
(2)本发明的丙烯酸底漆基料和底漆符合手机行业对涂料无卤素(配方中溴含量小于900ppm，氯含量小于900ppm，溴和氯总含量小于1500ppm)的要求。
(3)与现有的含卤素的配方比较，成本相近，耐雾性能、耐高温高湿性能、耐冷热冲击性能、耐人工汗液性、耐候性性能相当。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
本发明按照《GB-T 9286-1998色漆和清漆漆膜的划格试验》标准检测附着力。
实施例中所用改性甲基丙烯酸酯是我司与国内某树脂公司合作开发的牌号为SR165M的聚酯改性甲基丙烯酸酯，在带有温度控制仪、搅拌器、冷凝回流和加热装置的反应釜中加入聚酯树脂溶液升温到180℃，然后加入单体和甲基丙烯酸甲酯，再缓慢滴加光引发剂，反应8h后即得。
测试丙烯酸底漆的喷涂粘度：用岩田NK-2粘度杯在25℃的条件下检测施工粘度为9.0～10.0秒。
测试面漆的喷涂粘度：用岩田NK-2粘度杯在25℃的条件下检测施工粘度为8.5～9.5秒。
耐水性测试：所得产品在PC或ABS上喷涂、固化后，经100℃水煮直到涂层出现气泡、开裂或变色的耐水煮时间。
耐醇性测试：所得产品在PC或ABS上喷涂、固化后，浸泡在25℃的乙醇中直到涂层出现溶胀后的耐醇时间。
实施例1
一种环保型单组份底漆基料，由如下质量份数的组分组成：
其中硝化棉液中：硝化棉的浓度为20wt％，溶剂为乙酸乙酯。
一种环保型单组份底漆，由上述环保型单组份底漆基料、占底漆重量4wt％的银铝浆和占底漆重量20wt％的蓝色纳米色浆SAP BLUE 280，此底漆的制备方法如下：
按配方加入各组分，按600r/min的速度搅拌15min，得到环保型单组份底漆基料，边搅拌边添加占底漆重量4wt％的银铝浆和占底漆重量20wt％的色浆，继续搅拌30min即得。
所得环保型单组份底漆的使用工艺如下：
对ABS或PC塑料底材的表面处理：除油、除脱模剂、清洁、干燥；在所得环保型单组份底漆中添加喷涂用稀释剂并混合均匀，开稀重量比为：100:200；ABS或PC塑料底材的表面喷涂一层所得底漆，干燥后底漆漆膜厚度为3μm；
将紫外光固化面漆用配套的喷涂用稀释剂稀释面漆，开稀质量比为100:60并混合均匀，在上述底漆漆膜表面喷涂一层紫外光固化面漆，干燥固化后的漆膜厚度：15μm。
对比例1
与实施例1的区别仅在于：用醋酸丁酸纤维素代替硝化棉。
实施例2
一种环保型单组份底漆基料，由如下质量份数的组分组成：
其中硝化棉液中：硝化棉的浓度为10wt％，溶剂为乙醇。
一种环保型单组份底漆，由上述环保型单组份底漆基料、占底漆重量2wt％的银铝浆和占底漆重量10wt％的蓝色纳米色浆SAP BLUE 280，此底漆的制备方法如下：
按配方加入各组分，按400r/min的速度搅拌15min，得到环保型单组份底漆基料，边搅拌边添加占底漆重量2wt％的银铝浆和占底漆重量10wt％的色浆，继续搅拌30min即得。
所得环保型单组份底漆的使用工艺如下：
对ABS或PC塑料底材的表面处理：除油、除脱模剂、清洁、干燥；在所得环保型单组份底漆中添加喷涂用稀释剂并混合均匀，开稀重量比为：100:250；ABS或PC塑料底材的表面喷涂一层所得底漆，干燥后漆膜厚度为5μm。
对比例2
与实施例2的区别仅在于：改性甲基丙烯酸酯的质量份数为60份；硝化棉液的质量份数为25份。
实施例3
一种环保型单组份底漆基料，由如下质量份数的组分组成：
其中硝化棉液中：硝化棉的浓度为15wt％，溶剂为乙醇。
一种环保型单组份底漆，由上述环保型单组份底漆基料和占底漆重量3wt％的银铝浆，此底漆的制备方法如下：
按配方加入各组分，按500r/min的速度搅拌15min，得到环保型单组份底漆基料，边搅拌边添加占底漆重量3wt％的银铝浆，继续搅拌30min即得。
所得环保型单组份底漆的使用工艺如下：
对ABS或PC塑料底材的表面处理：除油、除脱模剂、清洁、干燥；在所得环保型单组份底漆中添加喷涂用稀释剂并混合均匀，开稀重量比为：100:210；ABS或PC塑料底材的表面喷涂一层所得底漆，干燥后底漆漆膜厚度为4μm。
将紫外光固化面漆用配套的喷涂用稀释剂稀释面漆，开稀质量比为100:75并混合均匀，在上述底漆漆膜表面喷涂一层紫外光固化面漆，干燥固化后的漆膜厚度：17μm。
对比例3
与实施例3的区别仅在于：改性甲基丙烯酸酯的质量份数为86份；硝化棉液的质量份数为1份。
实施例4
一种环保型单组份底漆基料，由如下质量份数的组分组成：
其中硝化棉液中：硝化棉的浓度为18wt％，溶剂为丙酮。
一种环保型单组份底漆，由上述环保型单组份底漆基料和占底漆重量4wt％的银铝浆，此底漆的制备方法如下：
按配方加入各组分，按600r/min的速度搅拌15min，得到环保型单组份底漆基料，边搅拌边添加占底漆重量4wt％的银铝浆，继续搅拌30min即得。
实施例5
一种环保型单组份底漆基料，由如下质量份数的组分组成：
其中硝化棉液中：硝化棉的浓度为18wt％，溶剂为丙酮。
一种环保型单组份底漆，由上述环保型单组份底漆基料和占底漆重量4wt％的银铝浆，此底漆的制备方法如下：
按配方加入各组分，按600r/min的速度搅拌15min，得到环保型单组份底漆基料，边搅拌边添加占底漆重量4wt％的银铝浆，继续搅拌30min即得。
以上各实施例和对比例所得产品的性能如表1所示。
表1
附着力 耐水煮时间 耐醇时间 金属质感 溴含量 氯含量
实施例1 5B 80min 55min 强 800ppm 600ppm
实施例2 5B 90min 60min 强 700ppm 700ppm
实施例3 5B 90min 60min 强 600ppm 650ppm
实施例4 5B 85min 50min 强 500ppm 600ppm
实施例5 5B 60min 45min 强 800ppm 700ppm
对比例1 4B 50min 35min 差 1000ppm 700ppm
对比例2 3B 60min 30min 强 800ppm 800ppm
对比例3 4B 67min 38min 一般 750ppm 600ppm
从表1可以看出，本发明中改性丙烯酸和硝化棉液之间存在协同作用，基于本发明的配比才能够获得较好的附着力与金属质感的综合性能。替换其中一种组分或改变二者配比都会导致附着力与金属质感的综合性能下降。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种环保型单组份底漆基料，其特征在于，包括如下质量份数的组分：
改性丙烯酸酯 75.0-85.0份；
硝化棉液 3.0-10.0份。
2.如权利要求1所述的环保型单组份底漆基料，其特征在于，所述硝化棉液中硝化棉的质量浓度为10-20wt％；
优选地，所述硝化棉液中的溶剂包括乙酸乙酯、乙醇或丙酮中的任意一种或至少两种的组合。
3.如权利要求1或2所述的环保型单组份底漆基料，其特征在于，所述底漆基料还包括：
溶剂 5-15份；
优选地，所述溶剂包括酯类溶剂和/或酮类溶剂；
优选地，所述溶剂包括质量比为(1-5):(3-5):(1-5)的丁酮、醋酸丁酯和醋酸乙酯。
4.一种环保型单组份底漆，其特征在于，包括如权利要求1-3任一项所述的环保型单组份底漆基料。
5.如权利要求4所述的环保型单组份底漆，其特征在于，所述底漆还包括色浆；
优选地，所述底漆中所述色浆占比小于等于20wt％；
优选地，所述色浆为不含卤素和重金属的色浆。
6.如权利要求4或5所述的环保型单组份底漆，其特征在于，所述底漆还包括电镀银铝浆；
优选地，所述底漆中所述电镀银铝浆占比小于等于4wt％；
优选地，所述电镀银铝浆不含卤素。
7.如权利要求5或6所述的环保型单组份底漆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按所述的底漆基料配方加入所述组分，按400-600r/min的速度进行搅拌，得到底漆基料；
(2)在步骤(1)所得底漆基料中边搅拌边添加电镀银铝浆和/或色浆，继续搅拌，得到所述环保型单组份底漆。
8.如权利要求4～6任一项所述的环保型单组份底漆的使用方法，其特征在于，将所述环保型单组份底漆用喷涂用稀释剂进行稀释，在ABS或PC塑料底材的表面喷涂一层所述环保型单组份底漆，固化形成底漆漆膜；
优选地，所述环保性单组份底漆与喷涂用稀释剂的质量比为100:(200-250)。
9.如权利要求8所述的环保型单组份底漆的使用方法，其特征在于，所述环保型单组份底漆与紫外光固化面漆配合使用；
优选地，将所述紫外光固化面漆用配套的喷涂用稀释剂进行稀释，在所述底漆漆膜表面喷涂一层紫外光固化面漆，进行紫外光固化；
优选地，所述紫外光固化面漆与喷涂用稀释剂的质量比为＝100:(60-80)。
10.如权利要求4～6任一项所述的环保型单组份底漆在电子产品闪光涂料中的应用。
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