CN109082220A - 一种双组份环保型烟草机械防腐装饰面漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双组份环保型烟草机械防腐装饰面漆，包括主漆和固化剂；所述主漆包括以下重量份材料：BJ‑60树脂50‑55份、助剂2‑3份、颜料30‑35份、消光粉5‑7份、金属催干剂0.02‑0.05份、乙酸丁酯10‑15份；所述BJ‑60树脂包括组份一和组分二；其中，组份一包括以下重量份材料：甘油30‑40、月桂酸30‑35、顺丁烯二酸酐2‑4、二甲苯3‑5、乙酸丁酯35‑40；组分二包括以下重量份材料：TBPB 0.1‑0.2、苯乙烯5‑10、甲基丙烯酸甲酯25‑30、甲基丙烯酸丁酯15‑20、乙酸丁酯10‑20。本发明提供的一种双组份环保型烟草机械防腐装饰面漆及其制备方法，与传统聚氨酯面漆相比，该面漆干漆膜无化学品气味残留、重金属含量达标、防腐性能良好、耐候性良好、抗划伤性好、易施工，是一种环保型功能性双组份涂料。

Description

一种双组份环保型烟草机械防腐装饰面漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及油漆领域，具体涉及一种双组份环保型烟草机械防腐装饰面漆及其制备方法。

背景技术

烟草机械的涂装面漆通常采用聚氨酯面漆，聚氨酯面漆固化后的漆膜具有良好的耐化学腐蚀、耐候性、抗划伤性，因此在烟草机械的涂装领域有着较为广泛的应用。但传统聚氨酯面漆存在施工过程气味重，干透后的漆膜残留化学品气味、重金属含量不达标等缺陷。因为烟草本身极易吸附各种气味及其他物质，所以用上述传统聚氨酯面漆涂装的烟草机械，在制烟使用过程中很容易造成烟草吸附化学品气味而变质。由于传统聚氨酯面漆存在上述缺陷，使得传统聚氨酯面漆已经很难满足烟草机械的涂装要求。本发明通过用改性聚合物作为树脂，从而使得改性后的树脂具有不挥发份无化学品气味残留的特点。以此树脂为成膜物，选择重金属含量达标的颜料，毒性达标的溶剂、助剂制备主漆，再以缩二脲多异氰酸酯为固化剂制备的双组份环保型烟草机械防腐装饰面漆，具有干漆膜无化学品气味残留、重金属含量达标、防腐性能良好、耐候性良好、抗划伤性好、易施工的特点，可完全满足烟草机械的涂装要求。

发明内容

本发明的所要解决的技术问题在于提供一种双组份环保型烟草机械防腐装饰面漆，无化学品气味残留、重金属含量达标、防腐性能良好、耐候性良好、抗划伤性好、易施工。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题的：

一种双组份环保型烟草机械防腐装饰面漆，包括主漆和固化剂；所述主漆包括以下重量份材料：BJ-60树脂50-55份、助剂2-3份、颜料30-35份、消光粉5-7份、金属催干剂0.02-0.05份、乙酸丁酯10-15份；

所述BJ-60树脂包括组份一和组分二；

其中，组份一包括以下重量份材料：甘油30-40、月桂酸30-35、顺丁烯二酸酐2-4、二甲苯3-5、乙酸丁酯35-40；组分二包括以下重量份材料：TBPB0.1-0.2、苯乙烯5-10、甲基丙烯酸甲酯25-30、甲基丙烯酸丁酯15-20、乙酸丁酯10-20。

进一步地，所述颜料为钛白粉、有机黄、酞菁蓝、碳黑，四者的重量比为20-25:2-3:0.1-0.2:0.03-0.04。

进一步地，所述助剂包括分散剂、流平剂、消泡剂、防浮色发花剂、流变助剂中的一种或几种。

进一步地，所述的消光粉为气相二氧化硅。

进一步地，所述的金属催干剂为二月桂酸二丁基氧化锡。

进一步地，所述的固化剂为缩二脲多异氰酸酯；OH/NCO＝0.9-1.2，所述的固化剂的用量为主漆的20-30％。

这种双组份环保型烟草机械防腐装饰面漆的制备方法，步骤包括将主漆与固化剂混合配置得到面漆。

进一步地，所述主漆的制备方法包括：

(1)将BJ-60树脂投入配料缸内，开启搅拌在300-500r/min投入分散剂搅匀，再依次投入有机膨润土、钛白粉、有机黄、酞菁蓝、炭黑，提升搅拌转速至500-800r/min搅拌30min，用80目筛网过滤进入砂磨机循环研磨得到出口物料；

(2)将细度研磨合格的出口物料投入兑稀缸中，开启搅拌在1000-1500r/min投入消光粉搅拌30min，然后调至搅拌转速在500-800r/min投入流平剂、消泡剂、金属催干剂、防浮色发花剂搅匀；

(3)搅匀后用乙酸丁酯调整粘度至120-160s/涂-4杯，用200目振动筛过滤、包装，即得到主漆。

进一步地，所述步骤(1)中出口物料温度≤70℃，细度控制≤20μm。

进一步地，所述BJ-60树脂的制备步骤包括：

(1)按重量份分别称取下列组份一、组份二的组分原料：

组份一：甘油30-40、月桂酸30-35、顺丁烯二酸酐2-4、二甲苯3-5、乙酸丁酯35-40；

组份二：TBPB 0.1-0.2、苯乙烯5-10、甲基丙烯酸甲酯25-30、甲基丙烯酸丁酯15-20、乙酸丁酯10-20；

(2)将组份一中的甘油、月桂酸、顺丁烯二酸酐、二甲苯投入反应釜中，升温至190-210℃保持至酸值≤10mgKOH/g，然后降温至100℃以下投入乙酸丁酯，得到基础树脂备用；

(3)将组份二中的TBPB取出一半的量，加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯投入滴加釜中，搅拌均匀得混合单体备用，搅拌速度为80-100r/min；

(4)将步骤(2)制得的基础树脂升温至110-130℃开始滴加混合单体，用3-4h滴加完，然后滴加剩余的TBPB和乙酸丁酯的混合溶液，用3-4h滴加完，滴加完保持1h，测转化率≥98％时降温，过滤出料得BJ-60树脂。

本发明的优点在于：

1、选择乙酸丁酯作为溶剂，乙酸丁酯溶解力强、挥发速率较快、气味芳香，施工人员容易接受，并且在干漆膜中无气味残留；

2、基础树脂中引入的顺丁烯二酸酐提供了-C＝C-，可以和改性原料有效共聚；

3、BJ-60树脂中的-OH可与-NCO交联反应，最终使涂膜形成网状体型交联结构，提高涂膜交联密度，具有极佳的防腐性及耐候性；

4、采用甘油、月桂酸、顺丁烯二酸酐为原料合成的基础树脂反应温度低，降低了能耗；

5、合成BJ-60树脂所需原料都是工业品，原料易得，合成工艺简单；

6、采用BJ-60树脂为成膜物，使得干燥后的漆膜无化学品气味残留，并且漆膜具有良好的耐候性、防腐性、抗划伤性；

7、成漆中选择了重金属含量达标的钛白粉、有机黄、酞菁蓝、碳黑作为颜料，使得干燥后的漆膜重金属含量可以达标。

具体实施方式

以下结合对本发明进行详细的描述。

实施例1

一种双组份环保型烟草机械防腐装饰面漆，包括主漆和固化剂；

主漆包括以下重量份材料：

所述固化剂为缩二脲多异氰酸酯；

所述BJ-60树脂包括组份一和组分二；具体重量份如下表所示：

这种双组份环保型烟草机械防腐装饰面漆的制备方法，步骤包括：

步骤一

BJ-60树脂的制备：

(1)按配方量将组份一中的甘油、月桂酸、顺丁烯二酸酐、二甲苯投入反应釜中，升温至190℃保持至酸值≤10mgKOH/g，然后降温至100℃以下投入乙酸丁酯，得到基础树脂备用；

(2)将组份二中的TBPB取出一半的量，加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯投入滴加釜中，搅拌均匀得混合单体备用，搅拌速度为80r/min；

(3)将步骤(1)制得的基础树脂升温至110℃开始滴加混合单体，用3h滴加完，然后滴加剩余的TBPB和乙酸丁酯的混合溶液，用3h滴加完，滴加完保持1h，测转化率≥98％时降温，过滤出料得BJ-60树脂。

步骤二：

主漆的制备：

(1)按配方量将BJ-60树脂投入配料缸内，开启搅拌在300r/min投入分散剂搅匀，再依次投入有机膨润土、钛白粉、有机黄、碳黑、酞菁蓝，再提升搅拌转速至500r/min搅拌30min，用80目筛网过滤进入砂磨机循环研磨，出口物料温度≤70℃，细度控制≤20μm；

(2)将细度研磨合格的漆浆投入兑稀缸中，开启搅拌在1000r/min投入消光粉搅拌30min，然后调至搅拌转速在500r/min投入流平剂、消泡剂、金属催干剂、防浮色发花剂搅匀；

(3)搅匀后用乙酸丁酯调整粘度至120-160s/涂-4杯，用200目振动筛过滤、包装，即得到主漆。

步骤三：

面漆的制备：

将原包装缩二脲多异氰酸酯，用200目筛网过滤分包，并按照主漆:固化剂重量份为4:1混合配置得到面漆。

实施例2

一种双组份环保型烟草机械防腐装饰面漆，包括主漆和固化剂；

主漆包括以下重量份材料：

所述固化剂为缩二脲多异氰酸酯；

所述BJ-60树脂包括组份一和组分二；具体重量份如下表所示：

这种双组份环保型烟草机械防腐装饰面漆的制备方法，步骤包括：

步骤一

BJ-60树脂的制备：

(1)按配方量将组份一中的甘油、月桂酸、顺丁烯二酸酐、二甲苯投入反应釜中，升温至210℃保持至酸值≤10mgKOH/g，然后降温至100℃以下投入乙酸丁酯，得到基础树脂备用；

(2)将组份二中的TBPB取出一半的量，加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯投入滴加釜中，搅拌均匀得混合单体备用，搅拌速度为90r/min；

(3)将步骤(1)制得的基础树脂升温至120℃开始滴加混合单体，用3.5h滴加完，然后滴加剩余的TBPB和乙酸丁酯的混合溶液，用3.5h滴加完，滴加完保持1h，测转化率≥98％时降温，过滤出料得BJ-60树脂。

步骤二：

主漆的制备：

(1)按配方量将BJ-60树脂投入配料缸内，开启搅拌在400r/min投入分散剂搅匀，再依次投入有机膨润土、钛白粉、有机黄、碳黑、酞菁蓝，再提升搅拌转速至600r/min搅拌30min，用80目筛网过滤进入砂磨机循环研磨，出口物料温度≤70℃，细度控制≤20μm；

(2)将细度研磨合格的漆浆投入兑稀缸中，开启搅拌在1200r/min投入消光粉搅拌30min，然后调至搅拌转速在600r/min投入流平剂、消泡剂、金属催干剂、防浮色发花剂搅匀；

(3)搅匀后用乙酸丁酯调整粘度至120-160s/涂-4杯，用200目振动筛过滤、包装，即得到主漆。

步骤三：

面漆的制备：

将原包装缩二脲多异氰酸酯，用200目筛网过滤分包，并按照主漆:固化剂重量份为5:1混合配置得到面漆。

实施例3

一种双组份环保型烟草机械防腐装饰面漆，包括主漆和固化剂；

主漆包括以下重量份材料：

序号	原料名称	规格	重量(kg)
				1	BJ-60树脂	自制	55
2	分散剂	TECH-505S	1.5
				3	有机膨润土	801-A	0.4
4	钛白粉	R-895	25
				5	有机黄	进口，2035	3
6	碳黑	中3	0.04
				7	酞菁蓝	8631BGS	0.2
8	消光粉	FM-6301	7
				9	流平剂	BYK-306	0.5
10	消泡剂	TECH-386N	0.2
				11	金属催干剂	100％	0.05
12	防浮色发花剂	100％	0.03
				13	乙酸丁酯	工业合格	20

所述固化剂为缩二脲多异氰酸酯；

所述BJ-60树脂包括组份一和组分二；具体重量份如下表所示：

这种双组份环保型烟草机械防腐装饰面漆的制备方法，步骤包括：

步骤一

BJ-60树脂的制备：

(1)按配方量将组份一中的甘油、月桂酸、顺丁烯二酸酐、二甲苯投入反应釜中，升温至210℃保持至酸值≤10mgKOH/g，然后降温至100℃以下投入乙酸丁酯，得到基础树脂备用；

(2)将组份二中的TBPB取出一半的量，加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯投入滴加釜中，搅拌均匀得混合单体备用，搅拌速度为100r/min；

(3)将步骤(1)制得的基础树脂升温至130℃开始滴加混合单体，用3-4h滴加完，然后滴加剩余的TBPB和乙酸丁酯的混合溶液，用3-4h滴加完，滴加完保持1h，测转化率≥98％时降温，过滤出料得BJ-60树脂。

步骤二：

主漆的制备：

(1)按配方量将BJ-60树脂投入配料缸内，开启搅拌在500r/min投入分散剂搅匀，再依次投入有机膨润土、钛白粉、有机黄、碳黑、酞菁蓝，再提升搅拌转速至800r/min搅拌30min，用80目筛网过滤进入砂磨机循环研磨，出口物料温度≤70℃，细度控制≤20μm；

(2)将细度研磨合格的漆浆投入兑稀缸中，开启搅拌在1500r/min投入消光粉搅拌30min，然后调至搅拌转速在800r/min投入流平剂、消泡剂、金属催干剂、防浮色发花剂搅匀；

(3)搅匀后用乙酸丁酯调整粘度至120-160s/涂-4杯，用200目振动筛过滤、包装，即得到主漆。

步骤三：

面漆的制备：

将原包装缩二脲多异氰酸酯，用200目筛网过滤分包，并按照主漆:固化剂重量份为10:3混合配置得到面漆。

实施例1中制备得到的面漆性能如下表所示：

本发明中基础树脂所用原料及改性原料的选择、改性原料用量、聚合方式、反应温度的控制、固化干燥方式是树脂性能好坏的关键所在，有效控制能使BJ-60树脂不挥发份无化学品气味残留，从而获得干漆膜无化学品气味残留；

(1)在基础树脂中，本发明选择低气味的甘油、月桂酸等原料，用甘油中的-OH与月桂酸、顺丁烯二酸酐中的-COOH反应，制得的基础树脂不挥发份无化学品气味残留。引入顺丁烯二酸酐为基础树脂提供-C＝C-，提高反应活性点与改性原料进行有效聚合反应，使得最终制得的BJ-60树脂不挥发份无化学品气味残留，并且BJ-60树脂中的-OH可与固化剂中的-NCO基团反应固化成膜，彻底干燥后的漆膜无化学品气味残留。

(2)改性原料用量直接影响涂膜的防腐性、耐候性、干燥时间、抗划伤性，通过反复试验选择苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯功能性互补，确定改性原料重量百分比为总体系的30～40％，可达到良好的效果。

(3)共聚反应温度直接影响BJ-60树脂的有效聚合，通过实验确定120±2℃为最佳的共聚反应温度。

(4)引发剂的用量也影响着BJ-60树脂的有效聚合，通过实验确定引发剂重量百分比为总体系的0.1-0.2％，可有效降低小分子产物，降低BJ-60树脂不挥发份化学品气味残留，并提高漆膜耐候性。

此外，烟草机械防腐装饰面漆主要的侧重点是要求漆膜防腐、耐候性佳、无化学品气味残留、重金属含量达标；

(1)BJ-60树脂具有耐化学腐蚀、耐候性佳、不挥发份无化学品气味残留等特点，因此本发明用BJ-60树脂为主漆成膜物。

(2)选择钛白粉、有机黄、酞菁蓝、碳黑这类重金属含量达标的颜料，可使烟草机械防腐装饰面漆重金属含量达标。

(3)选择乙酸丁酯作为溶剂，乙酸丁酯溶解力强、挥发速率较快、气味芳香，施工人员容易接受，并且在干漆膜中无气味残留。

本发明采用的耐候性佳的缩二脲多氰酸酯为固化剂，OH/NCO当量比对涂膜的综合性能影响很大，若固化剂过多，交联密度增加，涂膜硬度高，耐磨性增强，但涂膜较脆，不耐冲击，若固化剂太少，则有-OH残留，亲水性增强，漆膜渗透性提高，同时漆膜硬度也随之降低，综合各方面的性能，并经反复实验确定以OH/NCO＝1/1-1.1为佳。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双组份环保型烟草机械防腐装饰面漆，其特征在于，包括主漆和固化剂；所述主漆包括以下重量份材料：BJ-60树脂50-55份、助剂2-3份、颜料30-35份、消光粉5-7份、金属催干剂0.02-0.05份、乙酸丁酯10-15份；

所述BJ-60树脂包括组份一和组分二；

其中，组份一包括以下重量份材料：甘油30-40、月桂酸30-35、顺丁烯二酸酐2-4、二甲苯3-5、乙酸丁酯35-40；组分二包括以下重量份材料：TBPB 0.1-0.2、苯乙烯5-10、甲基丙烯酸甲酯25-30、甲基丙烯酸丁酯15-20、乙酸丁酯10-20。

2.根据权利要求1所述的一种双组份环保型烟草机械防腐装饰面漆，其特征在于，所述颜料为钛白粉、有机黄、酞菁蓝、碳黑，四者的重量比为20-25:2-3:0.1-0.2:0.03-0.04。

3.根据权利要求1所述的一种双组份环保型烟草机械防腐装饰面漆，其特征在于，所述助剂包括分散剂、流平剂、消泡剂、防浮色发花剂、流变助剂中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种双组份环保型烟草机械防腐装饰面漆，其特征在于，所述的消光粉为气相二氧化硅。

5.根据权利要求1所述的一种双组份环保型烟草机械防腐装饰面漆，其特征在于，所述的金属催干剂为二月桂酸二丁基氧化锡。

6.根据权利要求1所述的一种双组份环保型烟草机械防腐装饰面漆，其特征在于，所述的固化剂为缩二脲多异氰酸酯；OH/NCO＝0.9-1.2，所述的固化剂的用量为主漆的20-30％。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的一种双组份环保型烟草机械防腐装饰面漆的制备方法，其特征在于，步骤包括将主漆与固化剂混合配置得到面漆。

8.根据权利要求7所述的一种双组份环保型烟草机械防腐装饰面漆的制备方法，其特征在于，所述主漆的制备方法包括：

(1)将BJ-60树脂投入配料缸内，开启搅拌在300-500r/min投入分散剂搅匀，再依次投入有机膨润土、钛白粉、有机黄、酞菁蓝、炭黑，提升搅拌转速至500-800r/min搅拌30min，用80目筛网过滤进入砂磨机循环研磨得到出口物料；

(2)将细度研磨合格的出口物料投入兑稀缸中，开启搅拌在1000-1500r/min投入消光粉搅拌30min，然后调至搅拌转速在500-800r/min投入流平剂、消泡剂、金属催干剂、防浮色发花剂搅匀；

(3)搅匀后用乙酸丁酯调整粘度至120-160s/涂-4杯，用200目振动筛过滤、包装，即得到主漆。

9.根据权利要求8所述的一种双组份环保型烟草机械防腐装饰面漆的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中出口物料温度≤70℃，细度控制≤20μm。

10.根据权利要求8所述的一种双组份环保型烟草机械防腐装饰面漆的制备方法，其特征在于，所述BJ-60树脂的制备步骤包括：

(1)按重量份分别称取下列组份一、组份二的组分原料：

组份一：甘油30-40、月桂酸30-35、顺丁烯二酸酐2-4、二甲苯3-5、乙酸丁酯35-40；

组份二：TBPB 0.1-0.2、苯乙烯5-10、甲基丙烯酸甲酯25-30、甲基丙烯酸丁酯15-20、乙酸丁酯10-20；

(2)将组份一中的甘油、月桂酸、顺丁烯二酸酐、二甲苯投入反应釜中，升温至190-210℃保持至酸值≤10mgKOH/g，然后降温至100℃以下投入乙酸丁酯，得到基础树脂备用；

(3)将组份二中的TBPB取出一半的量，加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯投入滴加釜中，搅拌均匀得混合单体备用，搅拌速度为80-100r/min；

(4)将步骤(2)制得的基础树脂升温至110-130℃开始滴加混合单体，用3-4h滴加完，然后滴加剩余的TBPB和乙酸丁酯的混合溶液，用3-4h滴加完，滴加完保持1h，测转化率≥98％时降温，过滤出料得BJ-60树脂。