CN108250917A - 一种高耐候耐沾污清漆及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高耐候耐沾污清漆及其制备方法和应用，其包括以下重量份数配比的原料：水性丙烯酸改性聚酯树脂15～25份；水性醇酸树脂5～10份；水性氟碳树脂3～5份；pH调节剂2～3份；消泡剂0.5～1份；成膜助剂10～15份；润湿剂0.2～0.5份；流平剂0.2～0.5份；去离子水25～35份；氨基树脂10～14份。其制备方法包括以下步骤：按照原料配方称取各原料组分，将水性丙烯酸改性聚酯树脂、水性醇酸树脂、水性氟碳树脂加入到配料容器中，加入膜助剂、pH调节剂，混合均匀；依次加入去离子水、消泡剂、润湿剂、流平剂，混合均匀；加入氨基树脂步骤，混合均匀后过滤，即得。本发明提供的清漆附着力、重涂性以及漆膜耐候性和耐沾污性均良好。
Description
技术领域
本发明涉及涂料领域，尤其涉及一种高耐候耐沾污清漆及其制备方法和应用。
背景技术
随着中国经济的快速发展，特别是房地产市场持续火热，防盗门市场也迎来了高速发展的时代。2016年我国防盗门生产厂家已有4000多家，年产各类门将近4000万樘。
防盗门分为标准门和非标门。标准门所用油漆主要有40°哑光清漆、70°哑光清漆、高光清漆。非标门用油漆按涂层先后顺序主要有底漆、仿铜/真铜漆、拉丝漆、罩光清漆。
目前市场用漆95％为油性漆，常会存在挥发性有机化合物(volatile organiccompounds，VOCs)含量过高的问题，对使用者的健康造成危害。随着国家对环境保护的重视程度越来越高，“油转水”已成必然趋势。但是因为价格及施工性，目前水漆还没有大规模应用。目前市场上的水性防盗门清漆普遍存在与底漆的层间附着力差、重涂性差、耐候性差、耐沾污差等缺陷。
发明内容
针对现有水性清漆存在与底漆的间层附着力差、重涂性差、耐候性差、耐沾污差的问题，本发明提供一种高耐候耐沾污清漆。
以及，本发明还提供一种高耐候耐沾污清漆的制备方法。
以及，本发明还提供一种根据上述高耐候耐沾污清漆在防盗门涂料中的应用。
为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下技术方案：
一种高耐候耐沾污清漆，包括以下重量份数配比的原料：
本发明提供的清漆选用丙烯酸改性聚酯树脂作为主要成膜物质、以水性醇酸树脂、水性氟碳树脂作为功能性成膜物质，既可以提升与底漆之间的层间附着力、增加漆膜的丰满度，又可以提高漆膜耐候性和耐沾污性。氨基树脂既可以保证漆膜硬度、缩短反应时间和反应温度，又可以改善漆膜重涂性。
以及，本发明还提供一种高耐候耐沾污清漆的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、按照权利要求1～5任一项所述高耐候耐沾污清漆的原料配方称取各原料组分，将水性丙烯酸改性聚酯树脂、水性醇酸树脂、水性氟碳树脂加入到配料容器中；
步骤b、将成膜助剂、pH调节剂加入步骤a所述配料容器中，混合均匀；
步骤c、将去离子水、消泡剂、润湿剂、流平剂依次加入步骤b所得混合物中，混合均匀；
步骤d、将氨基树脂加入步骤c所得混合物中，混合均匀后过滤，即得。
本发明提供的高耐候耐沾污清漆的制备方法操作简单，适宜于大生产操作。
以及，本发明还提供上述高耐候耐沾污清漆在防盗门涂料中的应用。防盗门喷涂上述制备方法所制得的清漆后，耐沾污性更佳，且清漆在防盗门上附着性好、易于重涂，可满足客户重涂的需求。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种高耐候耐沾污清漆，包括以下重量份数配比的原料：
本发明所述的清漆通过优选原料种类和配方，既可以提升与底漆之间的层间附着力、增加漆膜的丰满度，又可以提高漆膜耐候性和耐沾污性，并改善了漆膜的重涂性。水溶性丙烯酸改性聚酯树脂，对金属、玻璃、陶瓷和塑胶均有较好的附着力，另具有优异的耐候保光性能和抗冲击能力，不含烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)，符合环保要求。水性醇酸树脂固化成膜后，有光泽和韧性，附着力强，并具有良好的耐磨性、耐候性和绝缘性等。水性氟碳树脂具有优异的耐老化性、保色保光性、耐溶剂性、耐水性、耐污染性、涂膜透明度高、附着力强。本发明选用水性丙烯酸改性聚酯树脂、水性醇酸树脂、水性氟碳树脂混合作为成膜物质，既可以提升本发明所述清漆与底漆之间的层间附着力，增加漆膜的丰满度，又可以提高漆膜耐候性和耐沾污性。氨基树脂能与其他树脂交联，作为本发明中水性丙烯酸改性聚酯树脂、水性醇酸树脂、水性氟碳树脂的交联剂，使所得漆膜具有优良的光泽、保色性、硬度、耐药品性、耐水及耐侯性等。
具体地，所述pH调节剂为二甲基乙醇胺，非常适用于中和水溶性涂料树脂中的自由酸度，还可以改善丙烯酸类树脂的抗水性等。
进一步优选地，所述消泡剂为不含有机硅的憎水性固体及破泡聚合物的混合物，适用于用于水性体系，特别适合与双组分清漆，重涂性良好。
进一步优选地，所述成膜助剂为二乙二醇丁醚和丙二醇丁醚的混合物，其中所述丙二醇丁醚的份数配比为3～5份，其余为二乙二醇丁醚。此处丙二醇丁醚的份数是以10～15份成膜助剂作为标准，即10～15份成膜助剂中包括3～5份丙二醇丁醚。丙二醇丁醚对于水性树脂体系有极强的溶解能力，并且毒性极低，是安全环保的助溶剂。同时搭配一定量高沸点的二乙二醇丁醚，可以有效降低涂层高温烘烤起泡的风险。
进一步优选地，所述润湿剂和流平剂均为丙烯酸类聚合物，具有消泡和脱泡作用，可改善底材润湿性和流平及流动状态、提高漆膜光泽、消除缩孔和鱼眼、减少桔皮和针孔，且不影响层间附着力，保证涂装过程中修补和重涂时不影响漆膜性能。可用于大多数常用水性树脂体系，既溶于水，也可溶于大多数醇类，特别是异丙醇和醇醚类溶剂。
进一步优选地，所述氨基树脂为部分甲醚化氨基树脂和高亚氨基甲醚化氨基树脂的混合物，且所述部分甲醚化氨基树脂和所述高亚氨基甲醚化氨基树脂的质量比为1:1～1.4。经过高温烘烤，高亚氨基甲醚化氨基树脂可以和主体树脂中的羟基发生致密的化学交联反应，形成稳定的空间三维网状结构，可以使最终形成的漆膜有更加良好的柔韧性和重涂性，既可以保证漆膜硬度，缩短反应时间和反应温度，又可以改善漆膜重涂性、满足客户工件返修的要求。
以及，本发明实施例还提供一种高耐候耐沾污清漆的制备方法，所述制备方法至少包括以下步骤：
步骤a、按照权利要求1～5任一项所述高耐候耐沾污清漆的原料配方称取各原料组分，将水性丙烯酸改性聚酯树脂、水性醇酸树脂、水性氟碳树脂加入到配料容器中；
步骤b、将成膜助剂、pH调节剂加入步骤a所述配料容器中，混合均匀；
步骤c、将去离子水、消泡剂、润湿剂、流平剂依次加入步骤b所得混合物中，混合均匀；
步骤d、将氨基树脂加入步骤c所得混合物中，混合均匀后过滤，即得。
本发明提供的高耐候耐沾污清漆的制备方法操作简单，适宜于大生产操作。
具体地，步骤b中，将成膜助剂、pH调节剂加入步骤a所述配料容器中的方法为：在400～600r/min的搅拌速度下缓慢加入所述成膜助剂与所述pH调节剂，所述成膜助剂与所述pH调节剂的加入间隔为2～2.5min，全部加入后搅拌5～6min。优选的搅拌速度可在充分搅拌的过程中避免产生过多气泡，若搅拌速度过快则易增加气泡，需增加消泡剂用量，从而增加原料成本，搅拌速度过慢则不宜充分搅拌均匀，需延长搅拌时间，增加时间成本；将成膜助剂和pH调节剂分别加入并间隔一定时间，可以使二者均可更为快速而均匀地分散在混合物中，提高分散效率和均匀度；全部加入后继续搅拌，以确保混合均匀。
步骤c中，所述混合均匀为在400～600r/min的搅拌速度下搅拌9～12min，优选地搅拌速度与搅拌时间相配合，使混合物在较短时间内充分混合均匀。
进一步地，步骤c还包括在混合均匀后以800～1000r/min的搅拌速度搅拌9～12min，使混合物消除缩孔。
步骤d中，所述混合均匀为在600～800r/min的搅拌速度下搅拌18～24min，使氨基树脂与混合物充分混合均匀，得到质地均一的产品。
为了更好的说明本发明实施方式，下面通过实施例做进一步的举例说明。
实施例1
本发明实施例提供一种高耐候耐沾污清漆，包括以下重量份数配比的原料：
其中，消泡剂为毕克化学的BYK-011，润湿剂为法国先创化学的PW336，流平剂为毕克化学的BYK-381。
按照下述方法进行制备：
步骤a、按上述高耐候耐沾污清漆的原料配方称取各原料组分，将水性丙烯酸改性聚酯树脂、水性醇酸树脂、水性氟碳树脂加入到配料容器内；
步骤b、在400r/min的搅拌速度下将二乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、二甲基乙醇胺缓慢加入步骤a所述配料容器中，各原料的加入间隔为2min，全部加入后搅拌5min，使原料混合均匀；
步骤c、将去离子水、消泡剂、润湿剂、流平剂依次加入步骤b所得混合物中，在400r/min的搅拌速度下搅拌9min，在800r/min的搅拌速度搅拌9min以消除缩孔；
步骤d、将氨基树脂缓慢加入步骤c所得混合物中，在600r/min的搅拌速度下搅拌18min使混合物混合均匀，过滤，即得。
实施例2
本发明实施例提供一种高耐候耐沾污清漆，包括以下重量份数配比的原料：
其中，消泡剂为毕克化学的BYK-011，润湿剂为法国先创化学的PW336，流平剂为毕克化学的BYK-381。
按照下述方法进行制备：
步骤a、按上述高耐候耐沾污清漆的原料配方称取各原料组分，将水性丙烯酸改性聚酯树脂、水性醇酸树脂、水性氟碳树脂加入到配料容器内；
步骤b、在500r/min的搅拌速度下将二乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、二甲基乙醇胺缓慢加入步骤a所述配料容器中，各原料的加入间隔为2min，全部加入后搅拌6min，使原料混合均匀；
步骤c、将去离子水、消泡剂、润湿剂、流平剂依次加入步骤b所得混合物中，在500r/min的搅拌速度下搅拌11min，在900r/min的搅拌速度搅拌10min以消除缩孔；
步骤d、将氨基树脂缓慢加入步骤c所得混合物中，在700r/min的搅拌速度下搅拌22min使混合物混合均匀，过滤，即得。
实施例3
本发明实施例提供一种高耐候耐沾污清漆，包括以下重量份数配比的原料：
其中，消泡剂为毕克化学的BYK-011，润湿剂为法国先创化学的PW336，流平剂为毕克化学的BYK-381。
按照下述方法进行制备：
步骤a、按上述高耐候耐沾污清漆的原料配方称取各原料组分，将水性丙烯酸改性聚酯树脂、水性醇酸树脂、水性氟碳树脂加入到配料容器内；
步骤b、在600r/min的搅拌速度下将二乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、二甲基乙醇胺缓慢加入步骤a所述配料容器中，各原料的加入间隔为2.5min，全部加入后搅拌6min，使原料混合均匀；
步骤c、将去离子水、消泡剂、润湿剂、流平剂依次加入步骤b所得混合物中，在600r/min的搅拌速度下搅拌12min，在1000r/min的搅拌速度搅拌12min以消除缩孔；
步骤d、将氨基树脂缓慢加入步骤c所得混合物中，在800r/min的搅拌速度下搅拌24min使混合物混合均匀，过滤，即得。
实施例4
将实施例2所制得的高耐候耐沾污清漆用于防盗门喷涂，喷涂工序为：
(1)喷涂前，用气管对需要喷涂清漆的部位按从内到外、由上至下的顺序依次吹净，用干净白布擦拭一遍；擦拭完的门禁用裸手触摸。
(2)打开漆桶，搅拌均匀；在搅拌条件下，缓慢加入清漆重量10～20％的饮用自来水调至20～25s(25℃涂-4粘度计)；用200目滤网过滤后使用。
(3)压缩空气经过至少两次油水分离器净化清洁；喷涂时，将出漆量调至2/3或最大，大面积喷涂时扇面宽度调至20～30cm；喷枪尽可能与被喷涂物面垂直，枪嘴距被喷涂物面距离为15～25cm；喷枪平行移动，移动速度为25～60cm/s，可根据喷幅扇面大小及出漆量多少进行调整；
(4)喷涂后，常温静置5min后进入烘干间，烘干间由常温升到75℃所需时间不小于10min；在温度160-170℃条件下保温15min，使防盗门涂漆层干燥。
将本发明实施例2所提供的清漆与油性漆、市场同类水性漆进行性能测试，结果见表1。
表1实施例2与油性漆、市场同类水性漆性能比较
| 检测项目 | 本发明实施例2 | 油性漆 | 市场同类水性漆 |
| 综合成本 | 中 | 中 | 高 |
| 附着力 | 优 | 优 | 差 |
| 耐水性 | 720h | 480h | 240h |
| 耐盐雾性 | 500h | 240h | 240h |
| 人工老化 | 1500h | 1000h | 500h |
| 耐沾污性 | 优 | 一般 | 差 |
| 重涂性 | 优 | 差 | 差 |
由表1中的试验结果可见，本发明实施例2所提供的高耐候耐沾污清漆比市场同类水性漆综合成本低，附着力、耐水性、耐盐雾性、抗人工老化性、耐沾污性和重涂性均优于油性漆和市场同类水性漆。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高耐候耐沾污清漆，其特征在于：包括以下重量份数配比的原料：
2.根据权利要求1所述的高耐候耐沾污清漆，其特征在于：所述成膜助剂为二乙二醇丁醚和丙二醇丁醚的混合物，其中所述丙二醇丁醚的份数配比为3～5份，其余为二乙二醇丁醚。
3.根据权利要求1所述的高耐候耐沾污清漆，其特征在于：所述pH调节剂为二甲基乙醇胺；和/或
所述消泡剂为不含有机硅的憎水性固体及破泡聚合物的混合物。
4.根据权利要求1所述的高耐候耐沾污清漆，其特征在于：所述润湿剂和流平剂均为丙烯酸类聚合物。
5.根据权利要求1所述的高耐候耐沾污清漆，其特征在于：所述氨基树脂为部分甲醚化氨基树脂和高亚氨基甲醚化氨基树脂的混合物，且所述部分甲醚化氨基树脂和所述高亚氨基甲醚化氨基树脂的质量比为1:1～1.4。
6.一种高耐候耐沾污清漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a、按照权利要求1～5任一项所述高耐候耐沾污清漆的原料配方称取各原料组分，将水性丙烯酸改性聚酯树脂、水性醇酸树脂、水性氟碳树脂加入到配料容器中；
步骤b、将成膜助剂、pH调节剂加入步骤a所述配料容器中，混合均匀；
步骤c、将去离子水、消泡剂、润湿剂、流平剂依次加入步骤b所得混合物中，混合均匀；
步骤d、将氨基树脂加入步骤c所得混合物中，混合均匀后过滤，即得。
7.根据权利要求6所述的高耐候耐沾污清漆的制备方法，其特征在于，步骤b中，将成膜助剂、pH调节剂加入步骤a所述配料容器中的方法为：在400～600r/min的搅拌速度下缓慢加入所述成膜助剂与所述pH调节剂，所述成膜助剂与所述pH调节剂的加入间隔为2～2.5min，全部加入后搅拌5～6min。
8.根据权利要求6所述的高耐候耐沾污清漆的制备方法，其特征在于，步骤c中所述混合均匀为在400～600r/min的搅拌速度下搅拌9～12min；和/或
步骤d中所述混合均匀为在600～800r/min的搅拌速度下搅拌18～24min。
9.根据权利要求6所述的高耐候耐沾污清漆的制备方法，其特征在于，步骤c中还包括在混合均匀后以800～1000r/min的搅拌速度搅拌9～12min，使混合物消除缩孔。
10.一种如权利要求1～5任一项所述高耐候耐沾污清漆在防盗门涂料中的应用。
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