CN109321108A - 一种聚天门冬工艺品涂料及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚天门冬工艺品涂料及其制备方法与应用，它是由重量份数的主剂：硬化剂=100：60‑80组成；聚天门冬工艺品涂料对木质、塑料质基材起到保护和装饰作用，涂膜具有优异的耐老化性能可以大幅增加产品使用时间；涂料具有低VOC排放的特性符合国家环保要求；涂膜具有干燥速度快的特性能够节省生产工时；涂料具有极强的施工适应性；涂膜具有一定的耐磨性和弹性可以降低运输过程中的擦伤和碰撞；涂膜具有良好的鲜映性和丰满度使得工件整体美观。

Description

一种聚天门冬工艺品涂料及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于涂料及其生产工艺技术领域，涉及聚天门冬树脂的工艺品涂料，更具体的说是一种基于聚天门冬氨酸酯树脂的工艺品涂料及其制备方法。
背景技术
在世界范围内工艺品市场一直都占有很重要的位置，特别是东南亚很多国家对佛教的推崇导致对相关工艺品的大量需求。我国作为工艺品制造的主要基地对世界范围的工艺品市场具有很高的占有率，特别是江西、湖南、福建、山东等地都是比较集中的生产基地。但是长期以来，我国工艺品涂料主要使用进口产品，这直接导致了成本的上升和技术上的制约。近年我国对化工行业进行了严格的治理，对VOC排放有明确的排放限量，这些严格的治理政策更是促使涂料行业加速提高产品质量。我们以国家政策为指导，着眼于工艺品生产基地开发自己的工艺品涂料，从而达到降低工艺品生成本和扩大世界市场占有率的目的。通过对工艺品生产工厂的实地考察掌握具体的产品质量要求、生产环境和生产涂装工艺要求，以此为基础进行工艺品涂料的研究开发。我公司对聚天门冬类产品已经经过多年的基础研究，该类产品具有固体含量高、干燥速度快、耐老化性优异等特点，适合研究在工艺品涂料涂装上的应用。在此之前聚天门冬类产品从未在工艺品领域进行过研究和应用，我们通过配方的优化、实际的喷涂测试等来达到产品的性能和施工性要求，最终提高产品的整体性能并逐步进行推广应用。
装市场存在的主要问题是产品不能国家对VOC排放的限定、涂装后的涂膜干燥速度慢影响生产效率、涂膜的耐老化性能差、涂膜耐擦伤性差等。我们通过使用聚天门冬类基料来达到涂料产品的施工固体含量提高、涂膜干燥速度提高，通过使用紫外吸收剂来补充提高涂膜的耐老化性能，通过耐磨粉的添加来提高涂膜的耐摩擦性能。本项目首次将聚天门冬类产品引入到工艺品涂装市场，研究的聚天门冬类工艺品涂料能够在性能上超过进口产品同时价格大幅降低，是具有优异性价比的产品东南亚众多国家对佛教的推崇以及佛教近年在世界范围的发展直接导致了对相关工艺品产品的需求量的增加。佛教在我国也具有非常重要的位置，长期以来我国对佛教形成了推广和发展的态势，同时我国又是相关工艺品产品的主产国，对工艺品产品的技术、工艺等都有几千年的传承和发展。面对工艺品产品的需求量不断增加，更需要我们把工艺品产品的生产提质提速。
近年我国对环境治理加大力度，对化工行业进行了严格的治理，其中的涂料涂装更是明确产品的VOC排放指标不大于420g/L。虽然工艺品涂料主要是进口产品但是其VOC排放仍然不能达标，这给环境造成了很大污染、给生产企业造成了很大的处理难度和成本的增加。再加上进口产品的价格一直居高不下，产品多年没有进行改进和提升，产品质量和涂装已经不能满足现在的生产企业要求。
据了解，我国工艺品制造企业主要集中在江西、湖南、福建、山东等地，每年的工艺品涂料使用量超过一万吨，工艺品产品出口泰国、尼泊尔、日本、马来西亚、新加坡、印度、美国等。主要的工艺品涂料均依赖进口产品，伴随我国新材料和新技术的发展使得开发工艺品涂料具有更好的支撑。
聚天门冬类基料是近年发展的新型树脂产品，国内对该类产品的研究仅有十几年时间，目前聚天门冬类产品主要应用在防水、汽车部件等领域，本项目将聚天门冬类产品引入到工艺品涂装领域，通过技术研究使得产品具有VOC排放达标、干燥速度快、耐老化性优异、耐划伤性好等特点。面对巨大的工艺品涂料市场开发聚天门冬工艺品涂料具有很好的经济和社会价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚天门冬工艺品涂料，它是由聚天门冬氨酸酯基料、分散剂、色素碳黑、消泡剂、耐磨粉、吸水粉、紫外吸收剂、流平剂、溶剂、硬化剂组成。
本发明的另一个目的在于提供一种聚天门冬工艺品涂料的制备方法。
本发明的再一个目的在于提供一种聚天门冬工艺品涂料在制备工艺品表面涂层涂装中的应用。
为实现上述目的，本发明公开了如下的技术内容：
一种聚天门冬工艺品涂料，其特征在于它是由一种聚天门冬工艺品涂料，其特征在于它是由重量份数的主剂：硬化剂=100：60-80组成；其中
主剂：
聚天门冬氨酸酯基料 65.0-80.0
分散剂 3.5-7.5
高色素碳黑 4.5-7.5
消泡剂 0.2-0.5
耐磨粉 5.0-10.0
吸水粉料 3.0-8.0
紫外吸收剂 2.0-5.0
流平剂 0.4-0.8
二甲苯 3.5-7.0
丙酸丁酯 1.0-2.0
乙二醇丁醚醋酸酯 0.5-1.0
硬化剂：
甲苯二异氰酸酯 70.0-80.0
异氟尔酮二异氰酸酯 8.0-15.0
吸水稳定剂 0.2-0.5
丙酸丁酯 10.0-20.0
乙二醇丁醚醋酸酯 1.0-3.0
溶剂：
二甲苯 50.0-60.0
丙酸丁酯 20.0-30.0
庚酮 3.0-8.0
乙二醇丁醚醋酸酯 5.0-20.0；
所述的聚天门冬氨酸酯基料为：聚天门冬树脂1420、聚天门冬树脂F421、聚天门冬树脂SD524或聚天门冬树脂F420；
所述的分散剂为：共聚体BYK-P104s、嵌段共聚物BYK163、嵌段共聚物BYK185、改性聚氨酯EFKA4060、不饱和聚酰胺和酸酯盐EFKA 5044、聚酯酰胺盐SPD200、聚酯酰胺盐SPD201SS、聚酯聚合物605S或聚酯聚合物615S；
所述的高色素碳黑为：高色素碳黑XPB441、高色素碳黑HM1190、高色素碳黑BC201、高色素碳黑200#或高色素碳黑2900B；
所述的消泡剂为：乙烯基聚合物SPX-35、聚乙烯乙醚130S、丙烯酸聚合物OX710、有机硅EFKA2722或破泡聚合物BYK051；所述的耐磨粉为：玻璃粉、陶瓷粉或丙烯酸微球；
所述的吸水粉料为：3A分子筛或5A分子筛；所述的紫外吸收剂为：位阻胺EV74、位阻胺EV81、受阻胺EV93、受阻胺UV292、位阻胺1130或三嗪EV40；
所述的流平剂为：氟碳聚合物360S、改性聚硅氧烷OL17、改性聚二甲基硅氧烷BYK310、改性聚硅氧烷8604或氟碳高分子化合物EFKA3600；所述的硬化剂为：甲苯二异氰酸酯或异氟尔酮二异氰酸酯。
本发明进一步公开了聚天门冬工艺品涂料的制备方法，其特征在于：将树脂、分散剂、碳黑、消泡剂、耐磨粉、吸水粉料、部分溶剂搅拌均匀，放置24h后再次搅拌均匀。将漆浆研磨至要求的细度，根据漆浆的检测数据补加紫外吸收剂、流平剂和溶剂，漆液搅拌均匀并喷涂检测性能，性能合格后过滤包装；其中所述的溶剂为：二甲苯、丙酸丁酯、乙二醇丁醚醋酸酯，按照25:10:4的比例进行混合添加。其中所述的细度指的是色浆中颗粒的最高粒径，要求≤15μm 。
本发明通过将聚天门冬氨酸酯基料应用到产品配方中,利用其固体含量高、粘度低的特点，使得产品具有很高的施工固体含量从而达到VOC排放要求；通过耐磨粉的添加使得涂膜具有非常好的耐磨性，增强了产品运输和使用过程中的抗划伤性；通过吸水粉料的添加解决了在某些需要高湿条件下施工的问题，涂膜抗泛白性良好；通过紫外吸收剂的添加增强了涂膜耐老化性的提高，使得涂膜具有更好的户外耐久性；通过流平剂和溶剂的添加使得涂膜的流平性、透明性增强；通过硬化剂中弹性固化剂的添加使得涂膜具有一些弹性，从而达到抗磕碰性能的提高。综合以上产品原料带来的综合性能的提高使得涂膜具有更好的性能，达到客户的要求和认可。用以上聚天门冬氨酸酯基料配以分散剂、高色素碳黑、消泡剂、耐磨粉、吸水粉料、紫外吸收剂、流平剂、溶剂等原料再配合甲苯二异氰酸酯和异氟尔酮二异氰酸酯混合而成的硬化剂制成的“聚天门冬工艺品涂料”，可以涂装于各种木质、塑料质等工艺品表面起到防护和装饰的作用。
本发明更进一步公开了聚天门冬工艺品涂料在用于各种木质、塑料质工艺品表面涂装方面的应用。实验结果显示本发明的聚天门冬工艺品涂料产品在VOC排放性、耐老化性、耐运输摩擦性、装饰性、施工性等性能都达到了非常好的效果。本发明产品能够对工艺品进行有效的长期防护，适合进行推广应用。
本发明更加具体的描述如下：
（1）聚天门冬工艺品涂料的制造工艺过程：
主剂：
配料（树脂、分散剂、高色素碳黑、消泡剂、耐磨粉、吸水粉料、部分溶剂等）→搅拌均匀→放置24h→研磨至细度≤15μm→调漆（补加入紫外吸收剂、流平剂、溶剂等）→搅拌调均匀→检测性能合格→过滤包装。
硬化剂：配料（甲苯二异氰酸酯、溶剂、异氟尔酮二异氰酸酯）→搅拌均匀→在搅拌状态下缓慢加入吸水稳定剂并搅拌均匀→过滤包装。
主要原料配比：
主剂：
聚天门冬氨酸酯基料 65.0-80.0
分散剂 3.5-7.5
高色素碳黑 4.5-7.5
消泡剂 0.2-0.5
耐磨粉 5.0-10.0
吸水粉料 3.0-8.0
紫外吸收剂 2.0-5.0
流平剂 0.4-0.8
二甲苯 3.5-7.0
丙酸丁酯 1.0-2.0
乙二醇丁醚醋酸酯 0.5-1.0
硬化剂：
甲苯二异氰酸酯 70.0-80.0
异氟尔酮二异氰酸酯 8.0-15.0
吸水稳定剂 0.2-0.5
丙酸丁酯 10.0-20.0
乙二醇丁醚醋酸酯 1.0-3.0
溶剂：
二甲苯 50.0-60.0
丙酸丁酯 20.0-30.0
庚酮 3.0-8.0
乙二醇丁醚醋酸酯 5.0-20.0
配比：
主剂：硬化剂=100:60-80
（2）本发明的聚天门冬工艺品涂料与现有技术相比所具有的积极效果在于：
本发明主要解决了原工艺品涂料干燥速度慢、VOC排放不达标、运输过程损坏率高、涂膜耐候性差等问题，重点考察了产品的施工性、产品固体含量、涂膜干燥速度、涂膜耐老化性等指标，主要的难点在于各个生产厂家的施工工艺不尽相同、产品需要保持快速干燥和良好的装饰效果、涂膜需要良好的耐老化性能达到长效防护的目的等，为此先后考察了生产厂家的工艺条件、产品流程、聚天门冬树脂厂家的生产条件等条件，结合多年对聚天门冬类产品的研究基础，最后确定的方案是采取以聚天门冬基料为基础进行配套助剂的筛选达到快速干燥并保持良好装饰性的目的，同时添加耐磨粉以降低运输过程的损坏率、添加吸水粉料以更好的稳定产品质量和对环境的适应性、添加紫外吸收剂以增强涂膜的耐老化性能补充长效防护的目的。
聚天门冬工艺品涂料性能超过国外同类产品水平，满足国内生产厂家对环保、生产周期、性价比等的要求。聚天门冬工艺品涂料可以涂装于木质、塑料质基材，涂膜对木质、塑料质基材有良好的渗透性，能够保证良好的结合力。聚天门冬工艺品涂料能够取代进口产品成为工艺品涂装领域的新选择，产品具有的优异性能具有很好的应用性和市场推广性。
具体实施方式
下面通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明，本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。
本发明中聚天门冬氨酸酯基料为：拜耳或齐翔化工或飞扬化工公司产品；
分散剂为：BYK公司或EFKA公司或优卡公司产品；
高色素炭黑为：汇百川公司或海威嘉业公司或华兰德利或三菱化工产品；
消泡剂为：BYK公司或EFKA公司或优卡公司产品；
耐磨粉为：鲁粤科技公司或北矿新材或智石贸易公司产品；
吸水粉料为：忻德公司或凯莱化工公司产品；
紫外吸收剂为：巴斯夫或台湾永光化学产品；
流平剂为：优卡化工或松尾化工或BYK公司或EFKA公司产品；
硬化剂为巴斯夫或万华化学或泽易生化工或飞扬骏研公司产品；
吸水稳定剂为：宁享工贸或松尾化工产品；
溶剂为：金友化工、荣泰化学公司产品。
实施例1
主剂：
1420聚天门冬氨酸酯树脂 69.0
615S分散剂 4.0
HM1190高色素碳黑 5.2
SPX-35消泡剂 0.4
3000目玻璃粉 6.0
5A吸水粉料 4.0
EV81紫外吸收剂 1.5
EV93紫外吸收剂 1.5
360S流平剂 0.6
二甲苯 5.0
丙酸丁酯 2.0
乙二醇丁醚醋酸酯 0.8
硬化剂：
HI100甲苯二异氰酸酯 75.0
SP103S异氟尔酮二异氰酸酯 10.0
TI吸水稳定剂 0.3
丙酸丁酯 12.0
乙二醇丁醚醋酸酯 2.7
溶剂：
二甲苯 55.0
丙酸丁酯 25.0
庚酮 5.0
乙二醇丁醚醋酸酯 15.0
实施例2
主剂：
F421聚天门冬氨酸酯树脂 72.0
EFKA4060分散剂 5.7
HM1190高色素碳黑 5.7
130S消泡剂 0.5
3000目玻璃粉 5.0
5A吸水粉料 3.0
EV81紫外吸收剂 1.0
EV93紫外吸收剂 1.0
360S流平剂 0.5
二甲苯 4.0
丙酸丁酯 1.0
乙二醇丁醚醋酸酯 0.6
硬化剂：
HI100甲苯二异氰酸酯 77.8
SP103S异氟尔酮二异氰酸酯 8.0
TI吸水稳定剂 0.2
丙酸丁酯 11.0
乙二醇丁醚醋酸酯 3.0
溶剂：
二甲苯 55.0
丙酸丁酯 25.0
庚酮 5.0
乙二醇丁醚醋酸酯 15.0
实施例1-2的制备方法：
将树脂、分散剂、碳黑、消泡剂、耐磨粉、吸水粉料、部分溶剂搅拌均匀，放置24h后再次搅拌均匀。将漆浆研磨至要求的细度，根据漆浆的检测数据补加紫外吸收剂、流平剂和溶剂，漆液搅拌均匀并喷涂检测性能，性能合格后过滤包装；其中所述的溶剂为：二甲苯、丙酸丁酯、乙二醇丁醚醋酸酯，按照25:10:4的比例进行混合添加。其中所述的细度指的是色浆中颗粒的最高粒径，要求≤15μm 。
主剂：硬化剂：溶剂=100：65:10
产品技术参数指标：
表1原漆参数指标及检测结果
表2涂膜参数指标及检测结果
结论：本发明的聚天门冬工艺品涂料，对木质、塑料质基材起到保护和装饰作用，涂膜具有优异的耐老化性能可以大幅增加产品使用时间；涂料具有低VOC排放的特性符合国家环保要求；涂膜具有干燥速度快的特性能够节省生产工时；涂料具有极强的施工适应性；涂膜具有一定的耐磨性和弹性可以降低运输过程中的擦伤和碰撞；涂膜具有良好的鲜映性和丰满度使得工件整体美观。

Claims (3)

1.一种聚天门冬工艺品涂料，其特征在于它是由重量份数的主剂：硬化剂=100：60-80组成；其中
主剂：
聚天门冬氨酸酯基料 65.0-80.0
分散剂 3.5-7.5
高色素碳黑 4.5-7.5
消泡剂 0.2-0.5
耐磨粉 5.0-10.0
吸水粉料 3.0-8.0
紫外吸收剂 2.0-5.0
流平剂 0.4-0.8
二甲苯 3.5-7.0
丙酸丁酯 1.0-2.0
乙二醇丁醚醋酸酯 0.5-1.0
硬化剂：
甲苯二异氰酸酯 70.0-80.0
异氟尔酮二异氰酸酯 8.0-15.0
吸水稳定剂 0.2-0.5
丙酸丁酯 10.0-20.0
乙二醇丁醚醋酸酯 1.0-3.0
溶剂：
二甲苯 50.0-60.0
丙酸丁酯 20.0-30.0
庚酮 3.0-8.0
乙二醇丁醚醋酸酯 5.0-20.0；
所述的聚天门冬氨酸酯基料为：聚天门冬树脂1420、聚天门冬树脂F421、聚天门冬树脂SD524或聚天门冬树脂F420；
所述的分散剂为：共聚体BYK-P104s、嵌段共聚物BYK163、嵌段共聚物BYK185、改性聚氨酯EFKA4060、不饱和聚酰胺和酸酯盐5044EFKA、聚酯酰胺盐SPD200、聚酯酰胺盐SPD201SS、聚酯聚合物605S或聚酯聚合物615S；
所述的高色素碳黑为：高色素碳黑XPB441、高色素碳黑HM1190、高色素碳黑BC201、高色素碳黑200#或高色素碳黑2900B；
所述的消泡剂为：乙烯基聚合物SPX-35、聚乙烯乙醚130S、丙烯酸聚合物OX710、有机硅EFKA2722或破泡聚合物BYK051；
所述的耐磨粉为：玻璃粉、陶瓷粉或丙烯酸微球；
所述的吸水粉料为：3A分子筛或5A分子筛；
所述的紫外吸收剂为：位阻胺EV74、位阻胺EV81、受阻胺EV93、受阻胺UV292、位阻胺1130或三嗪EV40；
所述的流平剂为：氟碳聚合物360S、改性聚硅氧烷OL17、改性聚二甲基硅氧烷BYK310、改性聚硅氧烷8604或氟碳高分子化合物EFKA3600；
所述的硬化剂为：甲苯二异氰酸酯或异氟尔酮二异氰酸酯。
2.权利要求1所述的聚天门冬工艺品涂料的制备方法，其特征在于：将树脂、分散剂、碳黑、消泡剂、耐磨粉、吸水粉料、部分溶剂搅拌均匀，放置24h后再次搅拌均匀；将漆浆研磨至要求的细度，根据漆浆的检测数据补加紫外吸收剂、流平剂和溶剂，漆液搅拌均匀并喷涂检测性能，性能合格后过滤包装；其中所述的溶剂为：二甲苯、丙酸丁酯、乙二醇丁醚醋酸酯，按照25:10:4的比例进行混合添加；其中所述的细度指的是色浆中颗粒的最高粒径，要求≤15μm 。
3.权利要求1所述的聚天门冬工艺品涂料在用于各种木质、塑料质工艺品表面涂装方面的应用。
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