CN109627919A - 一种铝箔涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铝箔涂料技术领域，具体涉及一种铝箔涂料及其制备方法，所述的铝箔涂料包含如下重量百分比的原料制备得到：水性环氧树脂乳液60~80份、改性二氧化硅6~14份、三聚磷酸钠1.2~3.6份、邻苯二甲酸二丁酯2~3份、甲基硅油2~4份、偏硼酸钡1~3份、Texonal‑12 1.5~2.5份、磷酸三丁酯0.1~0.8份、乙二醇丁醚4.2~8.5份、过氯化乙烯树脂5~10份、氯化钙1~3份、增塑剂5~10份、分散剂1~3份；本发明所述的铝箔涂料涂布与铝箔表面，具有涂膜厚度薄、耐腐蚀、不透水性好和附着力强等优点，可在不同的应用场合中有效保护铝箔金属，增加铝箔使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及铝箔涂料技术领域，具体涉及一种铝箔涂料及其制备方法。
背景技术
铝合金的密度较低、质轻、耐腐蚀性能好、比强度高、优异的机械性能、容易加工成型，使铝合金制品得到广泛应用。但是铝合金等金属结构材料经常因为环境介质的作用而发生腐蚀，导致铝箔的耐水性、硬度、耐碱、耐酸等效果降低或失效，并且缩短设备的使用寿命，严重时甚至引起巨大的破坏和损失。在铝合金表面涂覆一层保护性的涂料是最为简单有效的保护措施。
目前铝合金用漆常采用两种涂料：一是电泳漆，电泳漆在水分散体系中电场的作用下沉积于材料表面，再经高温烘烤而固化成膜；二是粉末涂料，粉末涂料通过静电喷涂的方式吸附到材料表面，然后在高温下熔融并交联成膜。但现有涂料存在：设备投资成本高、干燥时间长、能耗高、不能自由调整漆膜光泽度和颜色等缺陷，其中粉末涂料还存固化后表面效果差等缺点；其中石墨烯就是一种新型纳米片材材料，具有优异的阻隔、屏蔽性能，可以有效地抵抗水分子、氧气和腐蚀离子的渗透，从而提高防腐性能，但是，石墨烯特有的易团聚难分散的缺点限制了其应用，目前利用石墨烯粉体制备的防腐涂料厚重，面密度高，不能满足轻质化涂料在铝合金领域的应用。
有鉴于此，本发明提供一种铝箔涂料及其制备方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种铝箔涂料及其制备方法。本发明所述的铝箔涂料涂布于铝箔表面，具有涂膜厚度薄、耐腐蚀、不透水性好和附着力强等优点。
本发明所要解决的上述技术问题，通过如下技术方案予以实现：
一种铝箔涂料，包含如下重量百分比的原料制备得到：水性环氧树脂乳液60~80份、改性二氧化硅6~14份、三聚磷酸钠1.2~3.6份、邻苯二甲酸二丁酯2~3份、甲基硅油2~4份、偏硼酸钡1~3份、Texonal-12 1.5~2.5份、磷酸三丁酯0.1~0.8份、乙二醇丁醚4.2~8.5份、过氯化乙烯树脂5~10份、氯化钙1~3份、增塑剂5~10份、分散剂1~3份。
作为一种优选方案，所述的铝箔涂料，包含如下重量百分比的原料制备得到：水性环氧树脂乳液65~75份、改性二氧化硅8~12份、三聚磷酸钠2~3份、邻苯二甲酸二丁酯2.2~2.8份、甲基硅油2.5~3.5份、偏硼酸钡1.5~2.5份、Texonal-12 1.8~2.2份、磷酸三丁酯0.4~0.5份、乙二醇丁醚5.5~6.5份、过氯化乙烯树脂6~8份、氯化钙1.5~2.5份、增塑剂7~8份、分散剂1.5~2.5份。
作为一种最优方案，所述的铝箔涂料，包含如下重量百分比的原料制备得到：水性环氧树脂乳液70份、改性二氧化硅10份、三聚磷酸钠2.5份、邻苯二甲酸二丁酯2.5份、甲基硅油3份、偏硼酸钡2份、Texonal-12 2份、磷酸三丁酯0.45份、乙二醇丁醚6份、过氯化乙烯树脂7份、氯化钙2份、增塑剂7.5份、分散剂2份。
作为一种优选方案，所述的所述的改性二氧化硅的制备方法包含如下步骤：
S1.蒸馏水与二氧化硅固体按质量比3~5.5：1混合；再加入质量分数为5~7%的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵水溶液，添加量为S1.中蒸馏水体积的6~9%，搅拌均匀；
S2.通入惰性气体，在75~80℃下加入氨基甲酸甲酯，氨基甲酸甲酯添加量为S1.中蒸馏水质量的5~9%；然后加入质量分数为6~8%的过硫酸钠水溶液，添加量为S1.中蒸馏水体积的4~8%，静置30~50 h，烘干，得改性二氧化硅。
作为一种优选方案，所述的增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯。
作为一种优选方案，所述的分散剂为分散剂F108。
作为一种优选方案，所述的一种铝箔涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将水性环氧树脂乳液、偏硼酸钡、邻苯二甲酸二丁酯、Texonal-12和磷酸三丁酯加热升温，搅拌，得混合物1；
（2）先将混合物1降温，再加入乙二醇丁醚、过氯化乙烯树脂和氯化钙，升温，搅拌，得混合物2；
（3）将混合物降温，再依次加入改性二氧化硅、甲基硅油和三聚磷酸钠，加热升温，最后加入增塑剂和分散剂，搅拌，得所述的铝箔涂料。
作为一种优选方案，步骤（1）所述升温后的温度为53~60℃，搅拌速度为1500~1800r/min，搅拌时间为30~45 min。
作为一种优选方案，步骤（2）所述降温度后的温度为20~25℃，升温后的温度为65~70℃，搅拌速度为2000~2300 r/min，搅拌时间为25~35min。
作为一种优选方案，步骤（3）所述降温度后的温度为24~28℃，升温后的温度为75~80℃，搅拌速度为2500~2800 r/min，搅拌时间为30~40min。
有益效果：本发明所述的铝箔涂料，是针对保护铝金属的涂料，以水性环氧树脂乳液为主要成分，原料中包含改性二氧化硅、三聚磷酸钠和邻苯二甲酸二丁酯，再加上其他原料的合理配比，具有涂膜厚度薄、耐腐蚀、不透水性好、硬度强、耐碱、耐酸、附着力强和抑菌率高等优点；本发明所述改性二氧化硅、三聚磷酸钠和邻苯二甲酸二丁酯的使用对所述铝箔涂料的性能效果具有协同增效作用，且效果显著，可在不同的应用场合中有效保护铝箔金属，增加铝箔使用寿命。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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1 一种铝箔涂料
原料配方：水性环氧树脂乳液70份、改性二氧化硅10份、三聚磷酸钠2.5份、邻苯二甲酸二丁酯2.5份、甲基硅油3份、偏硼酸钡2份、Texonal-12 2份、磷酸三丁酯0.45份、乙二醇丁醚6份、过氯化乙烯树脂7份、氯化钙2份、乙酰柠檬酸三丁酯7.5份、分散剂F1082份。
所述改性二氧化硅的制备方法为：
S1.蒸馏水与二氧化硅固体按质量比4.5：1混合；再加入质量分数为6%的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵水溶液，添加量为S1.中蒸馏水体积的8%，搅拌均匀；
S2.通入惰性气体，在78℃下加入氨基甲酸甲酯，氨基甲酸甲酯添加量为S1.中蒸馏水质量的7%；然后加入质量分数为7%的过硫酸钠水溶液，添加量为S1.中蒸馏水体积的6%，静置45 h，烘干，得改性二氧化硅。
所述铝箔涂料的制备方法为：
（1）将水性环氧树脂乳液、偏硼酸钡、邻苯二甲酸二丁酯、Texonal-12和磷酸三丁酯加热升温至58℃，1700 r/min搅拌40 min，得混合物1；
（2）先将混合物1降温至22℃，再加入乙二醇丁醚、过氯化乙烯树脂和氯化钙，升温至68℃，2200 r/min搅拌30 min，得混合物2；
（3）将混合物降温至25℃，再依次加入改性二氧化硅、甲基硅油和三聚磷酸钠，加热升温至77℃，最后加入乙酰柠檬酸三丁酯和分散剂F108，2700 r/min搅拌36 min，得所述的铝箔涂料。
实施例2 一种铝箔涂料
原料配方：水性环氧树脂乳液60份、改性二氧化硅6份、三聚磷酸钠1.2份、邻苯二甲酸二丁酯2份、甲基硅油2份、偏硼酸钡1份、Texonal-12 1.5份、磷酸三丁酯0.1份、乙二醇丁醚4.2份、过氯化乙烯树脂5份、氯化钙1份、乙酰柠檬酸三丁酯5份、分散剂F108 1份。
所述改性二氧化硅的制备方法的制备方法与实施例1相同。
所述铝箔涂料的制备方法及步骤与实施例1相同。
实施例3 一种铝箔涂料
原料配方：水性环氧树脂乳液80份、改性二氧化硅14份、三聚磷酸钠3.6份、邻苯二甲酸二丁酯3份、甲基硅油4份、偏硼酸钡3份、Texonal-12 2.5份、磷酸三丁酯0.8份、乙二醇丁醚8.5份、过氯化乙烯树脂10份、氯化钙3份、乙酰柠檬酸三丁酯 10份、分散剂F108 3份
所述改性二氧化硅的制备方法的制备方法与实施例1相同。
所述铝箔涂料的制备方法及步骤与实施例1相同。
实施例4 一种铝箔涂料
实施例4的原料配方与实施例1相同；
实施例4的的改性二氧化硅的制备方法与实施例1相同；
所述铝箔涂料的制备方法为：
（1）将水性环氧树脂乳液、偏硼酸钡、邻苯二甲酸二丁酯、Texonal-12和磷酸三丁酯加热升温至53℃，1500 r/min搅拌30 min，得混合物1；
（2）先将混合物1降温至20℃，再加入乙二醇丁醚、过氯化乙烯树脂和氯化钙，升温至65℃，2000 r/min搅拌25 min，得混合物2；
（3）将混合物降温至24℃，再依次加入改性二氧化硅、甲基硅油和三聚磷酸钠，加热升温至75℃，最后加入乙酰柠檬酸三丁酯和分散剂F108，2500 r/min搅拌30 min，得所述的铝箔涂料。
实施例5 一种铝箔涂料
实施例5的原料配方与实施例1相同；
实施例5的的改性二氧化硅的制备方法与实施例1相同；
所述铝箔涂料的制备方法为：
（1）将水性环氧树脂乳液、偏硼酸钡、邻苯二甲酸二丁酯、Texonal-12和磷酸三丁酯加热升温至60℃，1800 r/min搅拌45 min，得混合物1；
（2）先将混合物1降温至25℃，再加入乙二醇丁醚、过氯化乙烯树脂和氯化钙，升温至70℃，2300 r/min搅拌35 min，得混合物2；
（3）将混合物降温至28℃，再依次加入改性二氧化硅、甲基硅油和三聚磷酸钠，加热升温至80℃，最后加入乙酰柠檬酸三丁酯和分散剂F108，2800 r/min搅拌40 min，得所述的铝箔涂料。
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于，原料配方中以普通市售二氧化硅替代由本发明所述方法制备得到的改性二氧化硅，其余组分及含量相同；涂料的制备方法及步骤也与实施例1相同。
对比例2
对比例2与实施例1的区别在于，原料配方中不添加10个重量份改性二氧化硅，多添加5个重量份三聚磷酸钠和5个重量份邻苯二甲酸二丁酯，其余组分及含量相同；涂料的制备方法及步骤也与实施例1相同。
对比例3
对比例3与实施例1的区别在于，原料配方中不添加2.5个重量份三聚磷酸钠，多添加1.25个重量份改性二氧化硅和1.25个重量份邻苯二甲酸二丁酯，其余组分及含量相同；涂料的制备方法及步骤也与实施例1相同。
对比例4
对比例4与实施例1的区别在于，原料配方中不添加2.5个重量份邻苯二甲酸二丁酯，多添加1.25个重量份改性二氧化硅和1.25个重量份三聚磷酸钠，其余组分及含量相同；涂料的制备方法及步骤也与实施例1相同。
对比例5
对比例5与实施例1的区别在于，原料配方中不添加10个重量份改性二氧化硅和2.5个重量份三聚磷酸钠，多添加12.5个重量份邻苯二甲酸二丁酯，其余组分及含量相同；涂料的制备方法及步骤也与实施例1相同。
对比例6
对比例6与实施例1的区别在于，原料配方中不添加10个重量份改性二氧化硅和2.5个重量份邻苯二甲酸二丁酯，多添加12.5个重量份三聚磷酸钠，其余组分及含量相同；涂料的制备方法及步骤也与实施例1相同。
对比例7
对比例7与实施例1的区别在于，原料配方中不添加2.5个重量份三聚磷酸钠和2.5个重量份邻苯二甲酸二丁酯，多添加5个重量份改性二氧化硅，其余组分及含量相同；涂料的制备方法及步骤也与实施例1相同。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
铝箔涂料的效果性能测试：
本发明所述的铝箔涂料为1~3μm；附着力的测试参考标准GB720-1979的方法，分为等级1~7，其中1级为最佳，7级为最差；耐腐蚀性通过盐雾试验测定，参考JIS2371标准，评价数（RN）为0~10, 其中评价数为10时为最佳；具体结果如下表1所示。
表1 各组铝箔涂料的性能结果
由表1数据可知，在实施例1~5中，实施例1为最佳技术方案，所制得铝箔涂料的耐腐蚀性、附着力、不透水性等性能最佳；实施例1与实施例2~3可见，若原料配方与实施例1不同，所制得铝箔涂料的耐腐蚀性、不透水性等效果略有下降；由实施例1与实施例4~5可知，若制备操作参数与实施例1不同，所制得铝箔涂料的耐腐蚀性、不透水性等效果均有所下降；由实施例1与对比例1可见，若原料中以常规的二氧化硅替代按本发明所述方法制备得到的改性二氧化硅，所得铝箔涂料的耐腐蚀性、附着力、不透水性都远达不到本发明所述的效果；由实施例1与对比例2~4、对比例5~7可得，若原料中仅添加改性二氧化硅、三聚磷酸钠和邻苯二甲酸二丁酯的一种或两种时，所制得的铝箔涂料的耐腐蚀性、附着力和不透水性等都会出现大幅降低，若仅添加其中一种时耐腐蚀、附着力性能下降最为严重。
Claims (10)
1.一种铝箔涂料，其特征在于，所述的铝箔涂料，包含如下重量百分比的原料制备得到：水性环氧树脂乳液60~80份、改性二氧化硅6~14份、三聚磷酸钠1.2~3.6份、邻苯二甲酸二丁酯2~3份、甲基硅油2~4份、偏硼酸钡1~3份、Texonal-12 1.5~2.5份、磷酸三丁酯0.1~0.8份、乙二醇丁醚4.2~8.5份、过氯化乙烯树脂5~10份、氯化钙1~3份、增塑剂5~10份、分散剂1~3份。
2.根据权利要求1所述的所述的铝箔涂料，其特征在于，所述的铝箔涂料，包含如下重量百分比的原料制备得到：水性环氧树脂乳液65~75份、改性二氧化硅8~12份、三聚磷酸钠2~3份、邻苯二甲酸二丁酯2.2~2.8份、甲基硅油2.5~3.5份、偏硼酸钡1.5~2.5份、Texonal-121.8~2.2份、磷酸三丁酯0.4~0.5份、乙二醇丁醚5.5~6.5份、过氯化乙烯树脂6~8份、氯化钙1.5~2.5份、增塑剂7~8份、分散剂1.5~2.5份。
3.根据权利要求1所述的所述的铝箔涂料，其特征在于，所述的铝箔涂料，包含如下重量百分比的原料制备得到：水性环氧树脂乳液70份、改性二氧化硅10份、三聚磷酸钠2.5份、邻苯二甲酸二丁酯2.5份、甲基硅油3份、偏硼酸钡2份、Texonal-12 2份、磷酸三丁酯0.45份、乙二醇丁醚6份、过氯化乙烯树脂7份、氯化钙2份、增塑剂7.5份、分散剂2份。
4.根据权利要求1所述的所述的铝箔涂料，其特征在于，所述的改性二氧化硅的制备方法包含如下步骤：
S1.蒸馏水与二氧化硅固体按质量比3~5.5：1混合；再加入质量分数为5~7%的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵水溶液，添加量为S1.中蒸馏水体积的6~9%，搅拌均匀；
S2.通入惰性气体，在75~80℃下加入氨基甲酸甲酯，氨基甲酸甲酯添加量为S1.中蒸馏水质量的5~9%；然后加入质量分数为6~8%的过硫酸钠水溶液，添加量为S1.中蒸馏水体积的4~8%，静置30~50 h，烘干，得改性二氧化硅。
5.根据权利要求1所述的所述的铝箔涂料，其特征在于，所述的增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯。
6.根据权利要求1所述的所述的铝箔涂料，其特征在于，所述的分散剂为分散剂F108。
7.权利要求1～6任一所述的一种铝箔涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将水性环氧树脂乳液、偏硼酸钡、邻苯二甲酸二丁酯、Texonal-12和磷酸三丁酯加热升温，搅拌，得混合物1；
（2）先将混合物1降温，再加入乙二醇丁醚、过氯化乙烯树脂和氯化钙，升温，搅拌，得混合物2；
（3）将混合物降温，再依次加入改性二氧化硅、甲基硅油和三聚磷酸钠，加热升温，最后加入增塑剂和分散剂，搅拌，得所述的铝箔涂料。
8.根据权利要求7所述铝箔涂料的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述升温后的温度为53~60℃，搅拌速度为1500~1800 r/min，搅拌时间为30~45 min。
9.根据权利要求7所述铝箔涂料的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述降温度后的温度为20~25℃，升温后的温度为65~70℃，搅拌速度为2000~2300 r/min，搅拌时间为25~35min。
10.根据权利要求7所述铝箔涂料的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述降温度后的温度为24~28℃，升温后的温度为75~80℃，搅拌速度为2500~2800 r/min，搅拌时间为30~40min。
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| CN111909594A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-11-10 | 江苏万源新材料股份有限公司 | 一种有防腐功能的分子筛涂层铝箔及其制备工艺 |
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| CN106833178A (zh) * | 2015-12-03 | 2017-06-13 | 黄波 | 一种铝型材用防腐漆 |
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- 2018-12-24 CN CN201811582809.4A patent/CN109627919A/zh active Pending
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