CN109897487A - 一种水性氨基烤漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水性氨基烤漆，按重量百分比计，包括以下原料组分：去离子水12％～17％，水性丙烯酸树脂35％～40％，水性氨基树脂7％～8％，着色颜料2％～15％，滑石粉10％～20％，硫酸钡5％～15％，膨润土0.5％～3％，气相二氧化硅0.5％～2％，增稠剂0.1％～0.5％，分散剂0.5％～3％，消泡剂0.1％～1％，润湿剂0.5％～2％，流平剂0.5％～2％，醇醚类助溶剂5％～15％。本发明解决了水性涂料对焊锡膏表面无法润湿、导致外观出现缩孔和附着困难的问题，能够大批量减少工件因缩孔和附着不良的不合格率；具有优良的安全、环保、健康的特点。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，特别是涉及一种应用于笔电、配件中含有焊锡膏底材涂装的水性氨基烤漆。
背景技术
目前笔记本电脑(简称“笔电”)涂装市场主要以溶剂型涂料为主，包括氨基醇酸烤漆、聚酯氨基烤漆和丙烯酸氨基烘烤漆等主流氨基烤漆。但是近年来，环保越来越受到社会的重视，国家的环保政策越来越严，各地也都出台了相关的VOC控制标准和相关政策，涂装行业作为VOC排放大户，必然会成为行业的关注重点，所以涂料行业的发展逐步偏向于环保产品为主，其中涂料的“油改水”趋势越来越明显，笔电行业的涂装产品亦是如此。
笔电行业的涂装线普遍偏短，另具有外观要求高、膜厚薄、工件结构复杂，棱边较多、材质多样、烘烤线以及温度高、时间短，工件加工以冲压成型为主，表面易有冲压油，焊接时所用焊锡膏内含有大量蜡质材料，附着较难等特点和难点，因此对于涂料的产品性能及施工性能要求较高。第一不允许出现气泡、斑纹、颗粒、烧痕、橘皮等微小缺陷；第二要求硬度高，耐化学品(乙醇)擦拭；第三是要在各种底材上有较好的附着力。
焊锡膏是表面组装技术中用量最为广泛的一种无铅焊接材料，也是笔电配件中组装电阻原件的主要焊接材料。因为焊锡膏中含有蜡质材料，导致其表面非常不利于水性涂料润湿、铺展，极易出现缩孔和附着不良的缺陷。但是焊锡膏的表面张力是一个物理特性，只能降低而不能取消，基于此，如何在含有焊锡膏的电子配件涂装是很多涂料研发的技术难点。
因此本领域技术人员致力于开发一种水性氨基烤漆及其制备方法，可用于含有焊锡膏的笔电配件上，替代原来高VOC排放的溶剂型涂料，实现3C行业的环保涂装，同时也解决了水性涂料对焊锡膏无法润湿的表面化学问题。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种水性氨基烤漆及其制备方法，可用于含有焊锡膏的笔电配件上，替代原来高VOC排放的溶剂型涂料，实现3C行业的环保涂装，同时也解决了水性涂料对焊锡膏无法润湿的表面化学问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种水性氨基烤漆，按重量百分比计，包括以下原料组分：去离子水12％～17％，水性丙烯酸树脂35％～40％，水性氨基树脂7％～8％，着色颜料2％～15％，滑石粉10％～20％，硫酸钡5％～15％，膨润土0.5％～3％，气相二氧化硅0.5％～2％，增稠剂0.1％～0.5％，分散剂0.5％～3％，消泡剂0.1％～1％，润湿剂0.5％～2％，流平剂0.5％～2％，醇醚类助溶剂5％～15％。
较佳的，按重量百分比计，包括以下原料组分：去离子水17％，水性丙烯酸树脂35％，水性氨基树脂7％，着色颜料3％，滑石粉14％，硫酸钡7％，膨润土3％，气相二氧化硅0.5％，增稠剂0.5％，分散剂0.5％，消泡剂0.5％，润湿剂1％，流平剂2％，醇醚类助溶剂9％。
较佳的，按重量百分比计，包括以下原料组分：去离子水12％，水性丙烯酸树脂40％，水性氨基树脂7.7％，着色颜料15％，滑石粉10％，硫酸钡7％，膨润土2％，气相二氧化硅0.5％，增稠剂0.2％，分散剂2％，消泡剂0.1％，润湿剂2％，流平剂0.5％，醇醚类助溶剂5％。
较佳的，所述水性丙烯酸树脂为丙烯酸乳液。
较佳的，所述水性氨基树脂为部分甲醚化的氨基树脂。
较佳的，所述增稠剂为低剪切型的缔合型聚氨酯增稠剂；所述分散剂为基于可控自由基聚合技术的解絮凝性分散剂，所述消泡剂为聚醚改性硅氧烷性消泡剂，所述润湿剂为聚醚改性硅氧烷性润湿剂，所述流平剂为聚醚改性硅氧烷性流平剂。
较佳的，所述醇醚类助溶剂为乙醇、异丙醇、乙二醇丁醚和丙二醇甲醚中的一种或多种。
一种如上所述的水性氨基烤漆的制备方法，包括以下步骤：
①在配料釜中加入部分去离子水、分散剂、消泡剂、润湿剂、部分醇醚类助溶剂，以200r/min转速搅拌；
②持续搅拌，并逐步加入着色颜料、滑石粉、硫酸钡、膨润土、气相二氧化硅后用300r/min的转速分散8-20min；
③研磨至细度不超过20um，研磨温度不超过60℃；
④以200r/min转速搅拌，搅拌同时加入水性丙烯酸树脂，水性氨基树脂，并添加流平剂，剩余的醇醚类助溶剂，剩余的去离子水，再以200r/min的转速分散3-8min；
⑤调试至pH值7.0-9.0；加入增稠剂，调整粘度至40-200S；
⑥静置至表面浮泡消除；
其中，步骤①中，部分去离子水为去离子水总量的50-70％，部分醇醚类助溶剂为醇醚类助溶剂总量的55-65％。
较佳的，所述步骤⑤中，加入二甲基乙醇胺、三乙基醇胺和氨水中的一种或几种进行PH值调试，调试至PH值为8。
本发明的有益效果是：本发明解决了水性涂料对焊锡膏表面无法润湿、导致外观出现缩孔和附着困难的问题。能够大批量减少工件因缩孔和附着不良的不合格率；具有优良的安全、环保、健康的特点，产品生产、施工过程中均用水作为稀释溶剂及清洗剂，极大地减少因使用有机溶剂而造成的环境污染和对人体的伤害。相对于溶剂型涂料来说，可大幅度减少VOC，从而减少光化污染并因此产生的雾霾气候，达到节能减排的目的。
具体实施方式
下面以实施例对本发明作进一步说明，此处所描述的实施例仅用以解释本发明，并不用以限定本发明。
以下实施例中，除另有说明外，所用原料均为市售品。
实施例1至实施例7
实施例1至实施例7采用如表1所示的原料组分进行配制。
表1：实施例1至实施例7配料成分表
以上所有实施例中，水性丙烯酸树脂来源于广州市慧麦实业有限责任公司，货号RA-239。
以上所有实施例中，水性氨基树脂来源于湛新化学的部分甲醚化氨基树脂325。
以上实施例，实施例1中，着色颜料为炭黑；实施例2中着色颜料为0.5kg的炭黑和14.5kg的钛白粉；实施例3中着色颜料为0.5kg的炭黑和5.5kg的酞菁蓝；实施例4中的着色颜料为炭黑；实施例5中着色颜料为炭黑；实施例6中着色颜料为酞菁绿6kg炭黑0.5kg；实施例7中着色颜料为炭黑，以上所有实施例中，硫酸钡为国产沉淀硫酸钡。
以上所有实施例中，气相二氧化硅为进口赢创德固赛的A200。
以上所有实施例中，增稠剂为科宁化工(德国)公司的DSX3100。
以上所有实施例中，分散剂为德国毕克化学公司的disperbyk-190。
以上所有实施例中，消泡剂为迪高化学的810。
以上所有实施例中，润湿剂为迪高化学的280。
以上所有实施例中，流平剂为德国毕克化学公司的BYK-380。
以上实施例，实施例1中醇醚类助溶剂为乙醇，实施例2中醇醚类助溶剂为异丙醇，实施例3中的醇醚类助溶剂为乙二醇丁醚，实施例4中醇醚类助溶剂为50％的乙醇和50％的异丙醇，实施例5中醇醚类助溶剂为30％的乙醇，20％的乙二醇丁醚和50％的丙二醇甲醚；实施例6中醇醚类助溶剂为丙二醇甲醚，实施例7中醇醚类助溶剂为乙二醇丁醚。
将以上材料备齐后，按照收下顺序步骤制备本发明
①在配料釜中加入部分去离子水、分散剂、消泡剂、润湿剂、部分醇醚类助溶剂，以200r/min转速搅拌；
②持续搅拌，并逐步加入着色颜料、滑石粉、硫酸钡、膨润土、气相二氧化硅后用300r/min的转速分散8-20min；
③研磨至细度不超过20um，研磨温度不超过60℃；
④以200r/min转速搅拌，搅拌同时加入水性丙烯酸树脂，水性氨基树脂，并添加流平剂，剩余的醇醚类助溶剂，剩余的去离子水，再以200r/min的转速分散3-8min；
⑤调试至pH值7.0-9.0；加入增稠剂，调整粘度至40-200S；
⑥静置至表面浮泡消除；
其中，步骤①中，部分去离子水为去离子水总量的50-70％，部分醇醚类助溶剂为醇醚类助溶剂总量的55-65％。
实施例1至实施例7中均遵循以上顺序步骤，在各步骤中不同之处在于：
实施例1中，步骤①加入的去离子水为该实施例中去离子水总量的50％，部分醇醚类助溶剂为醇醚类助溶剂总量的55％；步骤②中分散的时间为10min；步骤④中分散5min；步骤⑤中，加入二甲基乙醇胺调节PH值至8，加入增稠剂调整粘度，此时粘度为195S。
实施例2中，步骤①加入的去离子水为该实施例中去离子水总量的55％，部分醇醚类助溶剂为醇醚类助溶剂总量的60％；步骤②中分散的时间为8min；步骤④中分散3min；步骤⑤中，加入三乙基醇胺调节PH值至7，加入增稠剂调整粘度，此时粘度为40S。
实施例3中，步骤①加入的去离子水为该实施例中去离子水总量的60％，部分醇醚类助溶剂为醇醚类助溶剂总量的65％；步骤②中分散的时间为20min；步骤④中分散8min；步骤⑤中，加入氨水调节PH值至9，加入增稠剂调整粘度，此时粘度为85S。
实施例4中，步骤①加入的去离子水为该实施例中去离子水总量的65％，部分醇醚类助溶剂为醇醚类助溶剂总量的58％；步骤②中分散的时间为15min；步骤④中分散6min；步骤⑤中，加入二甲基乙醇胺和三乙基醇胺调节PH值至7.5，其中入二甲基乙醇胺和三乙基醇的胺量各占50％，加入增稠剂调整粘度，此时粘度为135S。
实施例5中，步骤①加入的去离子水为该实施例中去离子水总量的70％，部分醇醚类助溶剂为醇醚类助溶剂总量的62％；步骤②中分散的时间为12min；步骤④中分散7min；步骤⑤中，加入三乙基醇胺和氨水调节PH值至8.5，其中，三乙基醇胺和氨水的量各占50％，加入增稠剂调整粘度，此时粘度为90S。
实施例6中，步骤①加入的去离子水为该实施例中去离子水总量的65％，部分醇醚类助溶剂为醇醚类助溶剂总量的60％；步骤②中分散的时间为18min；步骤④中分散5min；步骤⑤中，加入二甲基乙醇胺和氨水调节PH值至7.5，其中二甲基乙醇胺和氨水的量各占50％，加入增稠剂调整粘度，此时粘度为175S。
实施例7中，步骤①加入的去离子水为该实施例中去离子水总量的58％，部分醇醚类助溶剂为醇醚类助溶剂总量的52％；步骤②中分散的时间为10min；步骤④中分散4min；步骤⑤中，加入三乙基醇胺调节PH值至8.2，加入增稠剂调整粘度，此时粘度为75S。
将实施例1至实施例7制成的水性氨基烤漆采用以下方法喷涂在笔电工件上，所有本发明试验的工件表面均有冲压油，焊接时采用含有大量蜡质材料的焊锡膏。喷涂方法：
步骤1：先对待喷涂的工件进行简单清洗；
步骤2：单道喷涂本发明公开的水性氨基烤漆；
步骤3：流平或表干工件；
步骤4：120-140℃条件下烘烤；烤干冷却即可。
将实施例1至实施例7喷涂的工件进行性能测试，其性能测试方法及结果如表2所示：
表2实施例1至实施例7性能检测结果表
以上试验结果表明，采用本发明制备的水性氨基烤漆，解决了水性涂料对焊锡膏表面无法润湿、导致外观出现缩孔和附着困难等问题。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种水性氨基烤漆，其特征是：按重量百分比计，包括以下原料组分：去离子水12％～17％，水性丙烯酸树脂35％～40％，水性氨基树脂7％～8％，着色颜料2％～15％，滑石粉10％～20％，硫酸钡5％～15％，膨润土0.5％～3％，气相二氧化硅0.5％～2％，增稠剂0.1％～0.5％，分散剂0.5％～3％，消泡剂0.1％～1％，润湿剂0.5％～2％，流平剂0.5％～2％，醇醚类助溶剂5％～15％。
2.如权利要求1所述的水性氨基烤漆，其特征是：按重量百分比计，包括以下原料组分：去离子水17％，水性丙烯酸树脂35％，水性氨基树脂7％，着色颜料3％，滑石粉14％，硫酸钡7％，膨润土3％，气相二氧化硅0.5％，增稠剂0.5％，分散剂0.5％，消泡剂0.5％，润湿剂1％，流平剂2％，醇醚类助溶剂9％。
3.如权利要求1所述的水性氨基烤漆，其特征是：按重量百分比计，包括以下原料组分：去离子水12％，水性丙烯酸树脂40％，水性氨基树脂7.7％，着色颜料15％，滑石粉10％，硫酸钡7％，膨润土2％，气相二氧化硅0.5％，增稠剂0.2％，分散剂2％，消泡剂0.1％，润湿剂2％，流平剂0.5％，醇醚类助溶剂5％。
4.如权利要求1至3任一所述的水性氨基烤漆，其特征是：所述水性丙烯酸树脂为水性丙烯酸乳液。
5.如权利要求1至3任一所述的水性氨基烤漆，其特征是：所述水性氨基树脂为部分甲醚化的氨基树脂。
6.如权利要求1至3任一所述的水性氨基烤漆，其特征是：所述增稠剂为低剪切型的缔合型聚氨酯增稠剂；所述分散剂为基于可控自由基聚合技术的解絮凝性分散剂，所述消泡剂为聚醚改性硅氧烷性消泡剂，所述润湿剂为聚醚改性硅氧烷性润湿剂，所述流平剂为聚醚改性硅氧烷性流平剂。
7.如权利要求1至3任一所述的水性氨基烤漆，其特征是：所述醇醚类助溶剂为乙醇、异丙醇、乙二醇丁醚和丙二醇甲醚中的一种或多种。
8.一种如权利要求1至7任一所述的水性氨基烤漆的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
①在配料釜中加入部分去离子水、分散剂、消泡剂、润湿剂、部分醇醚类助溶剂，以200r/min转速搅拌；
②持续搅拌，并逐步加入着色颜料、滑石粉、硫酸钡、膨润土、气相二氧化硅后用300r/min的转速分散8-20min；
③研磨至细度不超过20um，研磨温度不超过60℃；
④以200r/min转速搅拌，搅拌同时加入水性丙烯酸树脂，水性氨基树脂，并添加流平剂，剩余的醇醚类助溶剂，剩余的去离子水，再以200r/min的转速分散3-8min；
⑤调试至pH值7.0-9.0；加入增稠剂，调整粘度至40-200S；
⑥静置至表面浮泡消除；
其中，步骤①中，部分去离子水为去离子水总量的50-70％，部分醇醚类助溶剂为醇醚类助溶剂总量的55-65％。
9.一种如权利要求8所述的水性氨基烤漆的制备方法，其特征是：所述步骤⑤中，加入二甲基乙醇胺、三乙基醇胺和氨水中的一种或几种进行PH值调试，调试至PH值为8。
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