CN107325659A - 一种金属制品专用锤纹漆 - Google Patents

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张桂芳
盛开洋
许丽君
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Abstract

本发明属于金属制品装饰技术领域，具体涉及一种金属制品专用锤纹漆。本发明将橙皮蒸煮，切块后与氯化镁等混合密封发酵得物料表层薄膜，经洗涤、碱浸后，用多巴胺进行改性，并与氯化铝溶液等混合搅拌反应，再经过滤、洗涤、干燥、气流粉碎后，加入聚乙烯蜡等制得铝粉浆，再与羟基丙烯酸树脂等制得的混合树脂液混合，出料灌装制得锤纹漆。本发明充分利用微生物发酵产生的纤维素膜片经多巴胺改性后，吸附还原产生的铝粉薄膜层，有效提高铝粉与有机树脂的相容性，在涂膜干燥过程中，利于铝粉下沉，形成锤纹，有效解决了传统锤纹漆铝粉与基体树脂液相容性不佳的问题。

Description

一种金属制品专用锤纹漆
技术领域
本发明属于金属制品装饰技术领域，具体涉及一种金属制品专用锤纹漆。
背景技术
锤纹漆由改性醇酸树脂、专用色浆、助剂及铝粉等制造而成。锤纹漆因其漆膜类似锤击金属表面后产生光反射的花纹而得名，由于锤纹漆表面凹凸不平和对光线的不规则反射，喷涂后表面具有形成锤击状立体感很强的花纹，因而能够掩盖产品表面不平滑等缺陷。在施工中被涂表面只要相对平整就可以达到要求，相对地减轻了油漆施工人员涂抹腻子的工作量。随着现代涂装技术的发展，锤纹漆以其锤纹清晰、优美别致、立体效果佳、分布均匀，得到人们的广泛青睐，广泛应用于机床、电器开关控制台、仪器仪表、电机、保险柜、防盗门窗等表面的装饰。
目前市场上锤纹漆的种类较多，应用最广的是聚氨酯类锤纹漆和醇酸锤纹漆。有单组份、双组份之分，也分为自干型和烘干型，但大多为溶剂型。聚氨酯锤纹漆因具有快干、附着力好和特殊锤纹装饰效果，正被广泛使用在各种产品的表面涂装，目前的聚氨酯锤纹漆主要是使用在金属类制品上为主，随着各行各业日趋激烈的竞争，各行业都在为生存和发展不停的寻求产品差异化，锤纹装饰效果正越来越多地被使用在家具涂装和室内木器装修与装饰中，但由于聚氨酯锤纹漆耐溶剂性和耐酸碱性能差，颜色不够鲜艳，且所用非浮型铝粉与基体树脂液相容性不佳，导致漆膜硬度不佳等缺点，极大地限制了聚氨酯类锤纹漆的使用。醇酸锤纹漆是采用快干醇酸树脂、甲醚化三聚氰胺甲醛树脂和锤纹助剂等制备，所得的锤纹漆综合性能好，施工方便，锤纹效果良好，装饰性强，漆膜硬度提高，耐候性好，但是光泽、附着力、柔韧性变差。
因此，亟待开发一种制备时非浮型铝粉与基体树脂液相容性佳，且形成的漆膜锤纹效果和光泽度好的锤纹漆具有必要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对传统锤纹漆所用非浮型铝粉与基体树脂液相容性不佳，导致形成的漆膜锤纹效果和光泽度差的问题，提供了一种金属制品专用锤纹漆。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种金属制品专用锤纹漆，是由以下重量份数的原料组成：10～20份铝粉浆，60～100份混合树脂液；
所述的混合树脂液是由以下重量份数的原料组成：30～40份RC-7160羟基丙烯酸树脂，18～20份正丁醇醚化苯代三聚氰胺甲醛树脂，10～15份醋酸丁酸纤维素，15～17份醋酸丁酯，2～4份丁醇；
所述的铝粉浆是由以下重量份数的原料组成：8～10份非浮型铝粉，0.3～0.5份聚乙烯蜡，15～20份二甲苯。
具体制备方法如下：
（1）多巴胺改性膜片的合成：取橙皮，蒸煮后切成碎块，再将所得碎块与水，氯化镁，氯化钙，磷酸二氢钾，质量分数为4～6%柠檬酸溶液，沼液，恒温密闭发酵，待发酵结束，夹取发酵液表层薄膜，清洗后用碱液浸泡，得碱浸膜片，再将所得碱浸膜片用多巴胺溶液浸泡，得多巴胺改性膜片；
（2）非浮型铝粉的合成：取多巴胺改性膜片，与氯化铝溶液混合后滴加还原剂溶液，反应结束后过滤、洗涤、干燥、粉碎和过筛，得非浮型铝粉；
（3）锤纹漆的配置：将铝粉浆与混合树脂液混合后灌装，即可。
步骤（1）所述的恒温密闭发酵条件为：发酵温度为30～32℃，发酵时间为6～8天。
步骤（1）所述的碱液为浓度为0.2～0.4mol/L氢氧化钠溶液。
步骤（1）所述的多巴胺溶液质量浓度为2g/L。
步骤（2）所述的氯化铝溶液浓度为0.2～0.4mol/L。
步骤（2）所述的还原剂溶液为浓度为0.14～0.18mol/L亚磷酸二氢钾溶液。
步骤（2）所述的粉碎为以氮气为气源进行气流粉碎。
步骤（2）所述的过筛为过300～500目筛。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明首先利用橙皮与营养物质混合，以沼液为微生物来源，利用微生物发酵产生细菌纤维素膜，经洗涤和碱浸除杂后，用多巴胺进行改性，多巴胺在改性过程中在水中溶解氧作用下，在细菌纤维素膜表面吸附，并进行氧化自聚反应，形成聚多巴胺薄膜层，提高细菌纤维素膜机械强度的同时，提高其对金属离子的吸附性能，吸附氯化铝溶液中的铝离子，在滴加还原剂溶液的过程中，吸附的铝离子被逐渐还原成铝单质，还原形成的铝单质填充并固定于细菌纤维素膜表面及孔隙结构中，形成改性细菌纤维素膜/铝粉复合材料，从而改善铝粉与有机高分子树脂的相容性；
（2）本发明通过改善铝粉和有机高分子树脂间的相容性，从而使非浮型铝粉在涂膜干燥过程中，利于铝粉下沉，形成锤纹，提高产品成膜后的锤纹效果和光泽度。
具体实施方式
首先称取400～600g橙皮，加入盛有1～2L水的蒸锅中，于温度为96～98℃条件下，蒸煮20～30min，再将蒸煮后的橙皮取出，待自然冷却至室温，切割成粒径为0.6～0.8cm的碎块，再将碎块转入盛有1200～1600mL水的发酵罐中，并依次加入0.6～0.8g氯化镁，0.2～0.4g氯化钙，0.6～0.8g磷酸二氢钾，60～80mL质量分数为4～6%柠檬酸溶液，于转速为300～500r/min条件下搅拌混合30～45min；待搅拌混合结束，向发酵罐中加入30～40mL沼液，用玻璃棒搅拌混合5～10min后，将发酵罐密封，于温度为30～32℃条件下，恒温密闭发酵6～8天，待发酵结束，打开发酵罐，用镊子取出发酵罐中发酵液表层薄膜，并用去离子水洗涤所得表层薄膜3～5次；将洗涤后的表层薄膜浸入盛有300～400mL浓度为0.2～0.4mol/L氢氧化钠溶液的烧杯中，并将烧杯移入水浴锅中，于温度为70～80℃条件下，保温静置45～60min后，将烧杯中物料过滤，得碱浸膜片；再将所得碱浸膜片投入盛有300～400mL质量浓度为2g/L多巴胺溶液的烧杯中，并将烧杯移入水浴锅中，于温度为45～50℃条件下，保温静置15～20min，再用镊子将膜片取出，得多巴胺改性膜片；然后称取30～50g所得多巴胺改性膜片，倒入盛有200～300mL浓度为0.2～0.4mol/L氯化铝溶液的三口烧瓶中，用玻璃棒搅拌混合3～5min后，静置浸泡15～30min，再将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为75～80℃，转速为200～400r/min条件下，通过滴液漏斗向三口烧瓶中滴加100～120mL浓度为0.14～0.18mol/L亚磷酸二氢钾溶液，控制在45～60min内滴完；待亚磷酸二氢钾溶液滴加完毕，继续恒温搅拌反应45～60min，再将三口烧瓶中物料过滤，得滤饼，并用质量分数为80%乙醇溶液洗涤滤饼3～5次，再将洗涤后的滤饼转入真空干燥箱，于温度为75～80℃条件下干燥6～8h，再将所得干燥滤饼转入气流粉碎机，以氮气为气源，粉碎后过300～500目筛，得非浮型铝粉；按重量份数计，依次取8～10份所得非浮型铝粉，0.3～0.5份聚乙烯蜡，15～20份二甲苯，倒入烧杯中，并以800～1000r/min转速高速搅拌混合30～45min，得铝粉浆；再按重量份数计，依次取30～40份RC-7160羟基丙烯酸树脂，18～20份正丁醇醚化苯代三聚氰胺甲醛树脂，10～15份醋酸丁酸纤维素，15～17份醋酸丁酯，2～4份丁醇，倒入混料机中，以600～800r/min转速搅拌混合45～60min，得混合树脂液；最后按重量份数计，将10～20份铝粉浆与60～100份混合树脂液加入混料机中，以300～500r/min转速搅拌混合2～4h，出料，灌装，即得金属制品专用锤纹漆。
实例1
首先称取400g橙皮，加入盛有1L水的蒸锅中，于温度为96℃条件下，蒸煮20min，再将蒸煮后的橙皮取出，待自然冷却至室温，切割成粒径为0.6cm的碎块，再将碎块转入盛有1200mL水的发酵罐中，并依次加入0.6g氯化镁，0.2g氯化钙，0.6g磷酸二氢钾，60mL质量分数为4%柠檬酸溶液，于转速为300r/min条件下搅拌混合30min；待搅拌混合结束，向发酵罐中加入30mL沼液，用玻璃棒搅拌混合5min后，将发酵罐密封，于温度为30℃条件下，恒温密闭发酵6天，待发酵结束，打开发酵罐，用镊子取出发酵罐中发酵液表层薄膜，并用去离子水洗涤所得表层薄膜3次；将洗涤后的表层薄膜浸入盛有300mL浓度为0.2mol/L氢氧化钠溶液的烧杯中，并将烧杯移入水浴锅中，于温度为70℃条件下，保温静置45min后，将烧杯中物料过滤，得碱浸膜片；再将所得碱浸膜片投入盛有300mL质量浓度为2g/L多巴胺溶液的烧杯中，并将烧杯移入水浴锅中，于温度为45℃条件下，保温静置15min，再用镊子将膜片取出，得多巴胺改性膜片；然后称取30g所得多巴胺改性膜片，倒入盛有200mL浓度为0.2mol/L氯化铝溶液的三口烧瓶中，用玻璃棒搅拌混合3min后，静置浸泡15min，再将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为75℃，转速为200r/min条件下，通过滴液漏斗向三口烧瓶中滴加100mL浓度为0.14mol/L亚磷酸二氢钾溶液，控制在45min内滴完；待亚磷酸二氢钾溶液滴加完毕，继续恒温搅拌反应45min，再将三口烧瓶中物料过滤，得滤饼，并用质量分数为80%乙醇溶液洗涤滤饼3次，再将洗涤后的滤饼转入真空干燥箱，于温度为75℃条件下干燥6h，再将所得干燥滤饼转入气流粉碎机，以氮气为气源，粉碎后过300目筛，得非浮型铝粉；按重量份数计，依次取8份所得非浮型铝粉，0.3份聚乙烯蜡，15份二甲苯，倒入烧杯中，并以800r/min转速高速搅拌混合30min，得铝粉浆；再按重量份数计，依次取30份RC-7160羟基丙烯酸树脂，18份正丁醇醚化苯代三聚氰胺甲醛树脂，10份醋酸丁酸纤维素，15份醋酸丁酯，2份丁醇，倒入混料机中，以600r/min转速搅拌混合45min，得混合树脂液；最后按重量份数计，将10份铝粉浆与60份混合树脂液加入混料机中，以300r/min转速搅拌混合2h，出料，灌装，即得金属制品专用锤纹漆。
先将金属制品基面灰尘、油渍清理干净，再将本发明制得的金属制品专用锤纹漆倒入油漆桶，并向油漆桶中添加异丁醇，添加量为本发明金属制品专用锤纹漆质量的9%，添加完毕，混合均匀得混合液，再将混合液装入喷枪，于喷枪压力为3kg/m2，喷涂距离为23cm条件下，将混合液均匀喷涂于清理后的金属制品基面，控制喷涂量为150g/m2，待喷涂完毕，将喷涂后的金属制品静置8min，并于温度为21℃条件下干燥7天即可。
实例2
首先称取500g橙皮，加入盛有2L水的蒸锅中，于温度为97℃条件下，蒸煮25min，再将蒸煮后的橙皮取出，待自然冷却至室温，切割成粒径为0.7cm的碎块，再将碎块转入盛有1400mL水的发酵罐中，并依次加入0.7g氯化镁，0.3g氯化钙，0.7g磷酸二氢钾，70mL质量分数为5%柠檬酸溶液，于转速为400r/min条件下搅拌混合38min；待搅拌混合结束，向发酵罐中加入35mL沼液，用玻璃棒搅拌混合8min后，将发酵罐密封，于温度为31℃条件下，恒温密闭发酵7天，待发酵结束，打开发酵罐，用镊子取出发酵罐中发酵液表层薄膜，并用去离子水洗涤所得表层薄膜4次；将洗涤后的表层薄膜浸入盛有350mL浓度为0.3mol/L氢氧化钠溶液的烧杯中，并将烧杯移入水浴锅中，于温度为75℃条件下，保温静置52min后，将烧杯中物料过滤，得碱浸膜片；再将所得碱浸膜片投入盛有350mL质量浓度为2g/L多巴胺溶液的烧杯中，并将烧杯移入水浴锅中，于温度为48℃条件下，保温静置18min，再用镊子将膜片取出，得多巴胺改性膜片；然后称取40g所得多巴胺改性膜片，倒入盛有250mL浓度为0.3mol/L氯化铝溶液的三口烧瓶中，用玻璃棒搅拌混合4min后，静置浸泡22min，再将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为78℃，转速为300r/min条件下，通过滴液漏斗向三口烧瓶中滴加110mL浓度为0.16mol/L亚磷酸二氢钾溶液，控制在52min内滴完；待亚磷酸二氢钾溶液滴加完毕，继续恒温搅拌反应52min，再将三口烧瓶中物料过滤，得滤饼，并用质量分数为80%乙醇溶液洗涤滤饼4次，再将洗涤后的滤饼转入真空干燥箱，于温度为78℃条件下干燥7h，再将所得干燥滤饼转入气流粉碎机，以氮气为气源，粉碎后过400目筛，得非浮型铝粉；按重量份数计，依次取9份所得非浮型铝粉，0.4份聚乙烯蜡，18份二甲苯，倒入烧杯中，并以900r/min转速高速搅拌混合38min，得铝粉浆；再按重量份数计，依次取35份RC-7160羟基丙烯酸树脂，19份正丁醇醚化苯代三聚氰胺甲醛树脂，13份醋酸丁酸纤维素，16份醋酸丁酯，3份丁醇，倒入混料机中，以700r/min转速搅拌混合52min，得混合树脂液；最后按重量份数计，将15份铝粉浆与80份混合树脂液加入混料机中，以400r/min转速搅拌混合3h，出料，灌装，即得金属制品专用锤纹漆。
先将金属制品基面灰尘、油渍清理干净，再将本发明制得的金属制品专用锤纹漆倒入油漆桶，并向油漆桶中添加异丁醇，添加量为本发明金属制品专用锤纹漆质量的11%，添加完毕，混合均匀得混合液，再将混合液装入喷枪，于喷枪压力为4kg/m2，喷涂距离为26cm条件下，将混合液均匀喷涂于清理后的金属制品基面，控制喷涂量为200g/m2，待喷涂完毕，将喷涂后的金属制品静置9min，并于温度为23℃条件下干燥7天即可。
实例3
首先称取600g橙皮，加入盛有2L水的蒸锅中，于温度为98℃条件下，蒸煮30min，再将蒸煮后的橙皮取出，待自然冷却至室温，切割成粒径为0.8cm的碎块，再将碎块转入盛有1600mL水的发酵罐中，并依次加入0.8g氯化镁，0.4g氯化钙，0.8g磷酸二氢钾，80mL质量分数为6%柠檬酸溶液，于转速为500r/min条件下搅拌混合45min；待搅拌混合结束，向发酵罐中加入40mL沼液，用玻璃棒搅拌混合10min后，将发酵罐密封，于温度为32℃条件下，恒温密闭发酵8天，待发酵结束，打开发酵罐，用镊子取出发酵罐中发酵液表层薄膜，并用去离子水洗涤所得表层薄膜5次；将洗涤后的表层薄膜浸入盛有400mL浓度为0.4mol/L氢氧化钠溶液的烧杯中，并将烧杯移入水浴锅中，于温度为80℃条件下，保温静置60min后，将烧杯中物料过滤，得碱浸膜片；再将所得碱浸膜片投入盛有400mL质量浓度为2g/L多巴胺溶液的烧杯中，并将烧杯移入水浴锅中，于温度为50℃条件下，保温静置20min，再用镊子将膜片取出，得多巴胺改性膜片；然后称取50g所得多巴胺改性膜片，倒入盛有300mL浓度为0.4mol/L氯化铝溶液的三口烧瓶中，用玻璃棒搅拌混合5min后，静置浸泡30min，再将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为80℃，转速为400r/min条件下，通过滴液漏斗向三口烧瓶中滴加120mL浓度为0.18mol/L亚磷酸二氢钾溶液，控制在60min内滴完；待亚磷酸二氢钾溶液滴加完毕，继续恒温搅拌反应60min，再将三口烧瓶中物料过滤，得滤饼，并用质量分数为80%乙醇溶液洗涤滤饼5次，再将洗涤后的滤饼转入真空干燥箱，于温度为80℃条件下干燥8h，再将所得干燥滤饼转入气流粉碎机，以氮气为气源，粉碎后过500目筛，得非浮型铝粉；按重量份数计，依次取10份所得非浮型铝粉，0.5份聚乙烯蜡，20份二甲苯，倒入烧杯中，并以1000r/min转速高速搅拌混合45min，得铝粉浆；再按重量份数计，依次取40份RC-7160羟基丙烯酸树脂，20份正丁醇醚化苯代三聚氰胺甲醛树脂，15份醋酸丁酸纤维素，17份醋酸丁酯，4份丁醇，倒入混料机中，以800r/min转速搅拌混合60min，得混合树脂液；最后按重量份数计，将20份铝粉浆与100份混合树脂液加入混料机中，以500r/min转速搅拌混合4h，出料，灌装，即得金属制品专用锤纹漆。
先将金属制品基面灰尘、油渍清理干净，再将本发明制得的金属制品专用锤纹漆倒入油漆桶，并向油漆桶中添加异丁醇，添加量为本发明金属制品专用锤纹漆质量的10%，添加完毕，混合均匀得混合液，再将混合液装入喷枪，于喷枪压力为3kg/m2，喷涂距离为25cm条件下，将混合液均匀喷涂于清理后的金属制品基面，控制喷涂量为180g/m2，待喷涂完毕，将喷涂后的金属制品静置10min，并于温度为25℃条件下干燥7天即可。
将上述实例所得金属制品专用锤纹漆与常规锤纹漆性能进行检测，并进行对比，结果如表一所示。
表一：
编号 漆膜60°光泽 铅笔硬度（H） 漆膜外观 锤纹效果
1# <89 <3 锤纹均匀 一般
2# 91 3 花纹清晰均匀，立体感强 良好
3# 94 3 花纹清晰均匀，立体感强 良好
4# 96 4 花纹清晰均匀，立体感强 良好
备注：1#为常规锤纹漆，2#为上述实例1所得金属制品专用锤纹漆，3#为上述实例2所得金属制品专用锤纹漆，3#为上述实例3所得金属制品专用锤纹漆。
由上表可知，本发明金属制品专用锤纹漆形成的漆膜具有较好的锤纹效果和光泽度。

Claims (8)

1.一种金属制品专用锤纹漆，其特征在于是由以下重量份数的原料组成：10～20份铝粉浆，60～100份混合树脂液；
所述的混合树脂液是由以下重量份数的原料组成：30～40份RC-7160羟基丙烯酸树脂，18～20份正丁醇醚化苯代三聚氰胺甲醛树脂，10～15份醋酸丁酸纤维素，15～17份醋酸丁酯，2～4份丁醇；
所述的铝粉浆是由以下重量份数的原料组成：8～10份非浮型铝粉，0.3～0.5份聚乙烯蜡，15～20份二
具体制备方法如下：
（1）多巴胺改性膜片的合成：取橙皮，蒸煮后切成碎块，再将所得碎块与水，氯化镁，氯化钙，磷酸二氢钾，质量分数为4～6%柠檬酸溶液，沼液，恒温密闭发酵，待发酵结束，夹取发酵液表层薄膜，清洗后用碱液浸泡，得碱浸膜片，再将所得碱浸膜片用多巴胺溶液浸泡，得多巴胺改性膜片；
（2）非浮型铝粉的合成：取多巴胺改性膜片，与氯化铝溶液混合后滴加还原剂溶液，反应结束后过滤、洗涤、干燥、粉碎和过筛，得非浮型铝粉；
（3）锤纹漆的配置：将铝粉浆与混合树脂液混合后灌装，即可。
2.根据权利要求1所述的一种金属制品专用锤纹漆，其特征在于：步骤（1）所述的恒温密闭发酵条件为：发酵温度为30～32℃，发酵时间为6～8天。
3.根据权利要求1所述的一种金属制品专用锤纹漆，其特征在于：步骤（1）所述的碱液为浓度为0.2～0.4mol/L氢氧化钠溶液。
4.根据权利要求1所述的一种金属制品专用锤纹漆，其特征在于：步骤（1）所述的多巴胺溶液质量浓度为2g/L。
5.根据权利要求1所述的一种金属制品专用锤纹漆，其特征在于：步骤（2）所述的氯化铝溶液浓度为0.2～0.4mol/L。
6.根据权利要求1所述的一种金属制品专用锤纹漆，其特征在于：步骤（2）所述的还原剂溶液为浓度为0.14～0.18mol/L亚磷酸二氢钾溶液。
7.根据权利要求1所述的一种金属制品专用锤纹漆，其特征在于：步骤（2）所述的粉碎为以氮气为气源进行气流粉碎。
8.根据权利要求1所述的一种金属制品专用锤纹漆，其特征在于：步骤（2）所述的过筛为过300～500目筛。
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