CN109161316A - 一种表面附着力好的涂料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及涂料技术领域,尤其是涉及一种表面附着力好的涂料及其制备方法和应用。所述涂料主要由按重量份数计的如下组分制成:醇酸树脂20‑28份、氯化橡胶液6‑15份、环氧树脂0.1‑1份、溶剂12‑20份和助剂45‑55份;其中,所述醇酸树脂主要由按重量份数计的如下组分制成:豆油18‑25份、氢氧化锂0.005‑0.05份、季戊四醇6‑15份、苯甲酸6‑14份、苯酐12‑20份、桐油0.5‑1.5份、二甲苯34‑40份和丁酯1‑6份。本发明采用特定组分的醇酸树脂,溶解油污,在进行涂装时,油污通过所述涂料进行溶解,渗透进入漆膜,从而使形成的漆膜与金属基材表面紧密结合,产生良好的附着力。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域,尤其是涉及一种表面附着力好的涂料及其制备方法和应用。
背景技术
涂料在含有油污和光滑的金属表面的涂装附着力较差,是一直困扰涂料施工者和涂料生产商的一个难题。尤其对于一些精加工的工件,由于其对表面性能的要求,无法进行喷砂或抛丸处理,也无法进行彻底的清洗去油污处理,最多仅能通过简单的擦拭除去部分的油污,如机油和或防锈油等,而在这种未经粗糙化处理或含有部分油污的金属表面进行涂料的涂覆,形成的涂膜与金属表面的附着力低,无法达到要求。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种表面附着力好的涂料,所述涂料在光滑金属或含油污的金属表面具有优异的附着力,以解决现有技术中涂料在含有油污和光滑的件数表面的涂装附着力差的技术问题。
本发明的第二目的在于提供一种表面附着力好的涂料的制备方法,所述方法工艺简单,条件温和,适合工业化生产。
本发明的第三目的在于提供一种所述表面附着力好的涂料的应用,所述涂料可用于精加工工件和/或含油污的金属表面的防护涂装。
为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
一种表面附着力好的涂料,主要由按重量份数计的如下组分制成:
醇酸树脂20-28份、氯化橡胶液6-15份、环氧树脂0.1-1份、溶剂12-20份和助剂45-55份;
其中,所述醇酸树脂主要由按重量份数计的如下组分制成:
豆油18-25份、氢氧化锂0.005-0.05份、季戊四醇6-15份、苯甲酸6-14份、苯酐12-20份、桐油0.5-1.5份、二甲苯34-40份和丁酯1-6份。
本发明所述的表面附着力好的涂料,采用特定组分的醇酸树脂,所述醇酸树脂能够溶解油污,如机油或防锈油等,在进行涂装时,油污通过所述涂料进行溶解,渗透进入漆膜,从而使形成的漆膜与金属基材表面紧密结合,产生良好的附着力。
优选的,所述表面附着力好的涂料主要由按重量份数计的如下组分制成:醇酸树脂22-26份、氯化橡胶液8-12份、环氧树脂0.2-0.8份、溶剂14-18份和助剂47-50份。
优选的,所述表面附着力好的涂料主要由按重量份数计的如下组分制成:醇酸树脂24份、氯化橡胶液10份、环氧树脂0.5份、溶剂16份和助剂48-50份。
优选的,所述氯化橡胶液的固含量为40-60%,优选为50%。更优选的,所述氯化橡胶液是将氯化橡胶溶解于二甲苯中制备得到的。
优选的,所述环氧树脂包括E51环氧树脂。
优选的,所述溶剂包括二甲苯。
优选的,所述醇酸树脂主要由按重量份数计的如下组分制成:豆油20-23份、氢氧化锂0.01-0.03份、季戊四醇8-12份、苯甲酸8-11份、苯酐14-18份、桐油0.6-1份、二甲苯36-38份和丁酯3-4份。
优选的,所述醇酸树脂的固含量为60±2%。所述醇酸树脂的涂-4杯粘度为150-220s。
优选的,所述豆油的酸值≤0.5mg KOH/g。
优选的,所述助剂包括消泡剂、填料、颜料、防结皮剂、分散剂和附着力促进剂中的一种或多种。更优选的,所述助剂包括按重量份数计的消泡剂0.05-0.2份、填料34-36份、颜料10-13份、防结皮剂0.1-0.5份、分散剂0.2-1份和附着力促进剂0.2-1份。
优选的,所述附着力促进剂为5130PP附着力促进剂。
本发明在涂料中加入特定的附着力促进剂,其促进涂料在光滑金属表面具有很好的附着力。
优选的,所述消泡剂包括硅油。更优选的,所述硅油为质量分数为1%的硅油。
优选的,所述防结皮剂包括肟类化合物,优选为甲乙酮肟。
优选的,所述分散剂包括82800分散剂。
优选的,所述填料包括白炭黑、有机膨润土、沉淀硫酸钡、滑石粉中的一种或多种。更优选的,所述填料包括白炭黑、有机膨润土、沉淀硫酸钡和滑石粉。进一步优选的,所述填料包括按重量份数计的白炭黑0.2-1份、有机膨润土1-2份、沉淀硫酸钡26-28份和滑石粉5-7份。
优选的,所述白炭黑包括799白炭黑,所述有机膨润土包括WL881有机膨润土。所述滑石粉的粒径为600±100目。
本发明还提供了一种表面附着力好的涂料的制备方法,包括如下步骤:
将各原料混合均匀,即得所述表面附着力好的涂料。
优选的,所述表面附着力好的涂料的制备方法,包括如下步骤:
醇酸树脂、氯化橡胶液、环氧树脂、填料、颜料、分散剂混合均匀,加入二甲苯调整研磨粘度,研磨至细度≤40μm,加入消泡剂、防结皮剂、附着力促进剂搅拌5-20min,加入二甲苯调节粘度≥3Pa·s,得到所述表面附着力好的涂料。更优选的,调整研磨粘度为涂-4杯为50-100s。
优选的,所述醇酸树脂的制备方法,包括如下步骤:
(a)豆油升温至200±5℃,加入氢氧化锂,升温至215±5℃,加入2/5-4/5量的季戊四醇,于240±2℃进行醇解反应,得到物料a;
(b)物料a降温至180±5℃,加入余量季戊四醇、苯甲酸、苯酐、桐油、1/10-1/5量的二甲苯,分别于180±5℃、190±5℃、200±5℃、210±5℃各保温反应0.5-2h,升温至220±5℃保温反应至酸值≤12mg KOH/g、涂-4杯粘度为150-220s,得到物料b;
(c)物料b降温至200±5℃,加入丁酯和余量二甲苯,搅拌0.2-1h。
优选的,所述步骤(c)中,搅拌后,若涂-4杯粘度超过220s,补加二甲苯使物料涂-4杯粘度为150-220s。
在醇酸树脂的制备方法中,所述步骤(a)的醇解反应,取醇解反应产物样品与甲醇按照体积比为1﹕1混合,澄清即可停止醇解反应,得到物料a。
本发明还提供了一种所述表面附着力好的涂料在精加工工件和/或含油污的金属表面的防护涂装中的应用。
优选的,所述涂装的方法包括无气喷涂、空气喷涂、刷涂和滚涂中的一种或多种。
优选的,所述涂装的用量为150-200g/m2。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明所述的表面附着力好的涂料,采用特定组分的醇酸树脂,所述醇酸树脂能够溶解油污,如机油或防锈油等,在进行涂装时,油污通过所述涂料进行溶解,渗透进入漆膜,从而使形成的漆膜与金属基材表面紧密结合,产生良好的附着力;
(2)本发明采用特定的附着力促进剂,加入涂料中,能够提高涂料在光滑金属表面上的附着力;
(3)本发明所述的涂料的制备方法,所述方法工艺简单,条件温和,适合工业化生产;制备得到的涂料可用于精加工工件和/或含油污的金属表面的防护涂装,具有良好的耐候性、防腐性,具有良好的物理机械性能和施工性能,可用于含油污的光滑金属表面。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,但是本领域技术人员将会理解,下列所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明提供了一种表面附着力好的涂料,主要由按重量份数计的如下组分制成:
醇酸树脂20-28份、氯化橡胶液6-15份、环氧树脂0.1-1份、溶剂12-20份和助剂45-55份;
其中,所述醇酸树脂主要由按重量份数计的如下组分制成:
豆油18-25份、季戊四醇6-15份、苯甲酸6-14份、苯酐12-20份、桐油0.5-1.5份、二甲苯34-40份和丁酯1-6份。
在本发明一优选实施方式中,所述表面附着力好的涂料主要由按重量份数计的如下组分制成:醇酸树脂22-26份、氯化橡胶液8-12份、环氧树脂0.2-0.8份、溶剂14-18份和助剂47-50份。
在本发明一优选实施方式中,所述表面附着力好的涂料主要由按重量份数计的如下组分制成:醇酸树脂24份、氯化橡胶液10份、环氧树脂0.5份、溶剂16份和助剂48-50份。
在本发明一优选实施方式中,所述氯化橡胶液的固含量为40-60%,优选为50%。更优选的,所述氯化橡胶液是将氯化橡胶溶解于二甲苯中制备得到的。
在本发明一优选实施方式中,所述环氧树脂包括E51环氧树脂。
在本发明一优选实施方式中,所述醇酸树脂主要由按重量份数计的如下组分制成:豆油20-23份、季戊四醇8-12份、苯甲酸8-11份、苯酐14-18份、桐油0.6-1份、二甲苯36-38份和丁酯3-4份。
在本发明一优选实施方式中,所述醇酸树脂的固含量为60±2%。所述醇酸树脂的涂-4杯粘度为150-220s。
在本发明一优选实施方式中,所述豆油的酸值≤0.5mg KOH/g。
在本发明一优选实施方式中,所述助剂包括消泡剂、填料、颜料、防结皮剂、分散剂和附着力促进剂中的一种或多种。更优选的,所述助剂包括按重量份数计的消泡剂0.05-0.2份、填料34-36份、颜料10-13份、防结皮剂0.1-0.5份、分散剂0.2-1份和附着力促进剂0.2-1份。
在本发明一优选实施方式中,所述附着力促进剂为5130PP附着力促进剂。
在本发明一优选实施方式中,所述消泡剂包括硅油。更优选的,所述硅油为质量分数为1%的硅油。
在本发明一优选实施方式中,所述防结皮剂包括肟类化合物,优选为甲乙酮肟。
在本发明一优选实施方式中,所述分散剂包括82800分散剂。
在本发明一优选实施方式中,所述填料包括白炭黑、有机膨润土、沉淀硫酸钡、滑石粉中的一种或多种。更优选的,所述填料包括白炭黑、有机膨润土、沉淀硫酸钡和滑石粉。进一步优选的,所述填料包括按重量份数计的白炭黑0.2-1份、有机膨润土1-2份、沉淀硫酸钡26-28份和滑石粉5-7份。
在本发明一优选实施方式中,所述白炭黑包括799白炭黑,所述有机膨润土包括WL881有机膨润土。所述滑石粉的粒径为600±100目。
本发明还提供了一种表面附着力好的涂料的制备方法,包括如下步骤:
将各原料混合均匀,即得所述表面附着力好的涂料。
在本发明一优选实施方式中,所述表面附着力好的涂料的制备方法,包括如下步骤:
醇酸树脂、氯化橡胶液、环氧树脂、填料、颜料、分散剂混合均匀,加入二甲苯调整研磨粘度,研磨至细度≤40μm,加入消泡剂、防结皮剂、附着力促进剂搅拌5-20min,加入二甲苯调节粘度≥3Pa·s,得到所述表面附着力好的涂料。
在本发明一优选实施方式中,所述醇酸树脂的制备方法,包括如下步骤:
(a)豆油升温至200±5℃,加入氢氧化锂,升温至215±5℃,加入2/5-4/5量的季戊四醇,于240±2℃进行醇解反应,得到物料a;
(b)物料a降温至180±5℃,加入余量季戊四醇、苯甲酸、苯酐、桐油、1/10-1/5量的二甲苯,分别于180±5℃、190±5℃、200±5℃、210±5℃各保温反应0.5-2h,升温至220±5℃保温反应至酸值≤12mg KOH/g、涂-4杯粘度为150-220s,得到物料b;
(c)物料b降温至200±5℃,加入丁酯和余量二甲苯,搅拌0.2-1h。
在本发明一优选实施方式中,所述步骤(c)中,搅拌后,若涂-4杯粘度超过220s,补加二甲苯使物料涂-4杯粘度为150-220s。
本发明还提供了一种所述表面附着力好的涂料在精加工工件和/或含油污的金属表面的防护涂装中的应用。
在本发明一优选实施方式中,所述涂装的方法包括无气喷涂、空气喷涂、刷涂和滚涂中的一种或多种。
在本发明一优选实施方式中,所述涂装的用量为150-200g/m2。
实施例1
本实施例所述的各组醇酸树脂的原料如表1所示。
表1不同醇酸树脂的原料用量(重量份)
其中,本实施例采用的豆油为工业豆油;桐油为工业桐油。豆油和桐油的工业品均可。
所述醇酸树脂的制备方法,步骤如下:
(1)将豆油升温至2005℃,加入氢氧化锂,升温至215℃,加入季戊四醇1,于240℃进行醇解反应,反应时间为约3h,取醇解反应产物样品与甲醇按照体积比为1﹕1混合,澄清即可停止醇解反应,得到物料a;
(2)物料a降温至180℃,加入季戊四醇2、苯甲酸、苯酐、桐油、二甲苯1,依次升温至180℃、190℃、200℃、210℃各保温反应1h,升温至220℃保温反应至酸值≤12mg KOH/g、涂-4杯粘度为150-220s,得到物料b;
(3)物料b降温至200℃,加入预混合的丁酯和二甲苯2,搅拌0.5h;取样测试粘度,若涂-4杯粘度超过220s,补加适量二甲苯使涂-4杯粘度为150-220s,即可。
实施例2
本实施例所述的表面附着力好的涂料的制备方法,步骤如下:
第一组:
将实施例1制备得到的1-1醇酸树脂24份、50%氯化橡胶液(厂商:宁波裕隆化工新材料有限公司,型号:CR-5)10份、E51环氧树脂(厂商:江苏三木集团,型号:SM618)0.5份、799白炭黑0.4份、WL881有机膨润土1.4份、82800分散剂0.5份、铁红8.2份、氧化铁黑2.8份、氧化铁黄0.8份、沉淀硫酸钡27份、600目滑石粉6.3份加入容器中搅拌30min至均匀,加入二甲苯调整研磨粘度,研磨至细度≤40μm后,加入1%硅油(厂商:晨光化工,型号:Si-20)0.1份、甲乙酮肟0.3份、10%铅(厂商:宏业化)1.0份、5130PP附着力促进剂(厂商:广东苏比化工有限公司,型号:5130PP)0.5份搅拌10min至均匀,加入二甲苯调整粘度≥3Pa·s,送检。其中,两次加入的二甲苯的用量为12-20份。颜料根据需要可进行调整。
第二组:参考第一组,用实施例1制备得到的1-2醇酸树脂替换1-1醇酸树脂。
第三组:参考第一组,用实施例1制备得到的1-3醇酸树脂替换1-1醇酸树脂。
第四组:参考第一组,用实施例1制备得到的1-4醇酸树脂替换1-1醇酸树脂。
第五组:参考第一组,用实施例1制备得到的1-5醇酸树脂替换1-1醇酸树脂。
实施例3
本实施例参考实施例2的表面附着力好的涂料的制备方法,区别仅在于,各原料的用量分别为:醇酸树脂20份、50%氯化橡胶6份、E51环氧树脂0.1份、白炭黑0.2份、有机膨润土1份、分散剂0.2份、沉淀硫酸钡26份、滑石粉5份、1%硅油0.05份、甲乙酮肟0.1份、10%铅1份、附着力促进剂0.2份、二甲苯12-20份;
其中,本实施例分为五组分别制备表面附着力好的涂料,区别如下:
第一组采用实施例1制备得到的1-1醇酸树脂;
第二组采用实施例1制备得到的1-2醇酸树脂;
第三组采用实施例1制备得到的1-3醇酸树脂;
第四组采用实施例1制备得到的1-4醇酸树脂;
第五组采用实施例1制备得到的1-5醇酸树脂。
实施例4
本实施例参考实施例2的表面附着力好的涂料的制备方法,区别仅在于,各原料的用量分别为:醇酸树脂28份、50%氯化橡胶15份、E51环氧树脂1份、白炭黑1份、有机膨润土2份、分散剂1份、沉淀硫酸钡28份、滑石粉7份、1%硅油0.2份、甲乙酮肟0.5份、10%铅1份、附着力促进剂1份、二甲苯12-20份;
其中,本实施例分为五组分别制备表面附着力好的涂料,区别如下:
第一组采用实施例1制备得到的1-1醇酸树脂;
第二组采用实施例1制备得到的1-2醇酸树脂;
第三组采用实施例1制备得到的1-3醇酸树脂;
第四组采用实施例1制备得到的1-4醇酸树脂;
第五组采用实施例1制备得到的1-5醇酸树脂。
实施例5
本实施例参考实施例2的表面附着力好的涂料的制备方法,区别仅在于,不添加附着力促进剂。
实施例6
本实施例参考实施例2的表面附着力好的涂料的制备方法,区别仅在于,用APD附着力促进剂(生产厂商:上海德谦公司)替换5130PP附着力促进剂。
比较例1
比较例1参考实施例2的制备方法,区别在于,未加入环氧树脂。
比较例2
比较例2参考实施例2的制备方法,区别在于,所采用的醇酸树脂中,未加入丁酯。
实验例1
本发明各实施例制备得到的涂料满足以下性能指标:
实验例2
为了对比说明本发明各实施例和比较例制备得到的涂料对光滑金属表面的附着性能,将涂料涂在含有防锈油的冷轧碳钢板上,并对基材不用砂纸打磨,也不除油污,保持自然污染状态,在基材表面分别采用各实施例的第一组和比较例进行涂装,涂装干膜厚度为60μm,对附着力性能进行测试,参考GB/T9286-1998,测试结果见表1。
表1不同涂料在光滑金属表面的附着力性能测试结果
组别 | 附着力等级 |
实施例2 | 0级 |
实施例3 | 0级 |
实施例4 | 0级 |
实施例5 | 2级 |
实施例6 | 2级 |
比较例1 | 2级 |
比较例2 | 2级 |
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种表面附着力好的涂料,其特征在于,主要由按重量份数计的如下组分制成:
醇酸树脂20-28份、氯化橡胶液6-15份、环氧树脂0.1-1份、溶剂12-20份和助剂45-55份;
其中,所述醇酸树脂主要由按重量份数计的如下组分制成:
豆油18-25份、氢氧化锂0.005-0.05份、季戊四醇6-15份、苯甲酸6-14份、苯酐12-20份、桐油0.5-1.5份、二甲苯34-40份和丁酯1-6份。
2.根据权利要求1所述的表面附着力好的涂料,其特征在于,所述表面附着力好的涂料主要由按重量份数计的如下组分制成:醇酸树脂22-26份、氯化橡胶液8-12份、环氧树脂0.2-0.8份、溶剂14-18份和助剂47-50份;
优选的,所述氯化橡胶液的固含量为40-60%;
优选的,所述氯化橡胶液是将氯化橡胶溶解于二甲苯中制备得到的;
优选的,所述环氧树脂包括E51环氧树脂;
优选的,所述溶剂包括二甲苯。
3.根据权利要求1所述的表面附着力好的涂料,其特征在于,所述醇酸树脂主要由按重量份数计的如下组分制成:豆油20-23份、氢氧化锂0.01-0.03份、季戊四醇8-12份、苯甲酸8-11份、苯酐14-18份、桐油0.6-1份、二甲苯36-38份和丁酯3-4份;
优选的,所述醇酸树脂的固含量为60±2%;
优选的,所述醇酸树脂的涂-4杯粘度为150-220s;
优选的,所述豆油的酸值≤0.5mg KOH/g。
4.根据权利要求1所述的表面附着力好的涂料,其特征在于,所述助剂包括消泡剂、填料、颜料、防结皮剂、分散剂和附着力促进剂中的一种或多种;
优选的,所述助剂包括按重量份数计的消泡剂0.05-0.2份、填料34-36份、颜料10-13份、防结皮剂0.1-0.5份、分散剂0.2-1份和附着力促进剂0.2-1份。
5.根据权利要求4所述的表面附着力好的涂料,其特征在于,所述附着力促进剂为5130PP附着力促进剂;
优选的,所述消泡剂包括硅油;
优选的,所述防结皮剂包括肟类化合物;
优选的,所述分散剂包括82800分散剂。
6.根据权利要求4所述的表面附着力好的涂料,其特征在于,所述填料包括白炭黑、有机膨润土、沉淀硫酸钡、滑石粉中的一种或多种;
优选的,所述填料包括白炭黑、有机膨润土、沉淀硫酸钡和滑石粉;
更优选的,所述填料包括按重量份数计的白炭黑0.2-1份、有机膨润土1-2份、沉淀硫酸钡26-28份和滑石粉5-7份;
优选的,所述白炭黑包括799白炭黑;
优选的,所述有机膨润土包括WL881有机膨润土;
优选的,所述滑石粉的粒径为600±100目。
7.权利要求1-6任一项所述的表面附着力好的涂料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
将各原料混合均匀,即得所述表面附着力好的涂料。
8.根据权利要求7所述的表面附着力好的涂料的制备方法,其特征在于,所述表面附着力好的涂料的制备方法,包括如下步骤:
醇酸树脂、氯化橡胶液、环氧树脂、填料、颜料、分散剂混合均匀,加入二甲苯调整研磨粘度,研磨至细度≤40μm,加入消泡剂、防结皮剂、附着力促进剂搅拌5-20min,加入二甲苯调节粘度≥3Pa·s,得到所述表面附着力好的涂料。
9.根据权利要求7所述的表面附着力好的涂料的制备方法,其特征在于,所述醇酸树脂的制备方法,包括如下步骤:
(a)豆油升温至200±5℃,加入氢氧化锂,升温至215±5℃,加入2/5-4/5量的季戊四醇,于240±2℃进行醇解反应,得到物料a;
(b)物料a降温至180±5℃,加入余量季戊四醇、苯甲酸、苯酐、桐油、1/10-1/5量的二甲苯,分别于180±5℃、190±5℃、200±5℃、210±5℃各保温反应0.5-2h,升温至220±5℃保温反应至酸值≤12mg KOH/g、涂-4杯粘度为150-220s,得到物料b;
(c)物料b降温至200±5℃,加入丁酯和余量二甲苯,搅拌0.2-1h;
优选的,所述步骤(c)中,搅拌后,若涂-4杯粘度超过220s,补加二甲苯使物料涂-4杯粘度为150-220s。
10.权利要求1-6任一项所述的表面附着力好的涂料在精加工工件和/或含油污的金属表面的防护涂装中的应用,其特征在于,所述涂装的方法包括无气喷涂、空气喷涂、刷涂和滚涂中的一种或多种;
优选的,所述涂装的用量为150-200g/m2。
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