CN110669394B - 烤漆涂料及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于涂料领域，尤其涉及一种烤漆涂料及其使用方法。本发明提供的烤漆涂料包括：热固化丙烯酸树脂45‑60份；羟基丙烯酸树脂8‑15份；甲醚化高亚氨基三聚氰胺树脂10‑15份；环氧树脂6‑10份；附着力促进剂3‑5份；助剂0.2‑0.5份；溶剂10‑18份；所述热固化丙烯酸树脂的酸值在60mg KOH/g以上。在上述各组分的协同作用下，使得由本发明烤漆涂料形成的漆膜耐酸性好，耐高温高湿，对五金制品具有良好的保护作用，可有效避免五金制品在高温高湿环境中被腐蚀生锈；而且，该烤漆涂料可低温交联，可浸涂。

Description

烤漆涂料及其使用方法
技术领域
本发明属于涂料领域，尤其涉及一种烤漆涂料及其使用方法。
背景技术
由于涂料与金属基材之间附着力一般，现有五金制品例如金属拉链头、金属钮扣等主要采用喷涂烤漆涂料来进行保护，以防止腐蚀生锈。传统的做法包括：先对五金制品进行磷化处理，以提高五金制品表面对烤漆涂料的附着力；然后，采用喷涂工艺在五金制品的表面喷涂上烤漆涂料；之后，于140℃以上温度进行烘烤，例如150℃烘烤20分钟。工艺复杂，在生产过程中，需要对五金制品先进行磷化处理，然后一个个挂到挂具上，再逐个喷涂，施工不方便，效率偏低；而且，存在耐酸性差、不耐高温高湿等问题，喷漆工件用硝酸(浓硝酸和水按质量比1:1混合制成)浸泡30秒漆膜就会腐蚀，喷漆工件用皮布包住放在60℃、95％湿度的恒温恒湿仪中2天即出现腐蚀生锈的现象，金属拉链头、金属钮扣用在皮衣上存放在仓库时间一长就易腐蚀生锈。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种烤漆涂料，另一目的在于提供一种烤漆涂料的使用方法，以解决现有技术所存在的工艺复杂、耐酸性差、不耐高温高湿等问题。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种烤漆涂料，以所述烤漆涂料为100重量份计，包括以下重量份组分：
Figure BDA0002216601430000011
Figure BDA0002216601430000021
其中，所述热固化丙烯酸树脂的酸值在60mg KOH/g以上。
本发明提供的烤漆涂料，包括特定重量份配比的热固化丙烯酸树脂、羟基丙烯酸树脂、甲醚化高亚氨基三聚氰胺树脂、环氧树脂、附着力促进剂、助剂和溶剂，所述热固化丙烯酸树脂的酸值在60mg KOH/g以上，在上述各组分的协同作用下，使得由本发明烤漆涂料形成的漆膜耐酸性好，耐高温高湿，对五金制品具有良好的保护作用，可有效避免五金制品在高温高湿环境中被腐蚀生锈；同时，使得本发明烤漆涂料与金属基材间具有良好的附着力，使用前无需对五金制品进行表面处理，且表干速度快，利于采用浸涂工艺在五金制品的表面涂覆涂料，工艺简化，施工方便，生产效率高；而且，使得本发明烤漆涂料具有较低的交联反应温度，其交联反应温度可低至120℃，能耗低，成本节约。经过测试，采用本发明提供的烤漆涂料浸涂得到的浸漆工件在60℃、95％湿度的环境下放置5天也不会出现腐蚀生锈的问题，在质量比为1:1的浓硝酸和水的混合液中浸泡3min也不会被腐蚀，具有良好的耐酸性和耐高温高湿性能。
相应的，一种上述烤漆涂料的制备方法，包括：将所述热固化丙烯酸树脂、所述羟基丙烯酸树脂、所述甲醚化高亚氨基三聚氰胺树脂、所述环氧树脂、所述附着力促进剂、所述助剂和所述溶剂进行混合。
本发明提供的上述烤漆涂料的制备方法，操作简便，易于规模化量产。由该制备方法制得的烤漆涂料耐酸，耐高温高湿，防腐蚀，可低温交联，可浸涂。
相应的，一种烤漆涂料的使用方法，包括以下步骤：
提供上述烤漆涂料，将五金制品浸没于所述烤漆涂料中，获得表面涂覆有所述烤漆涂料的五金制品；
将所述表面涂覆有所述烤漆涂料的五金制品进行干燥、烘烤，所述烘烤的温度小于140℃。
本发明提供的烤漆涂料的使用方法，采用浸涂的方法浸涂五金制品，然后在小于140℃的温度下进行低温烘烤交联，使用前无需对五金工件进行前处理，工艺简化，施工方便，生产效率高，且能实现低温交联，能耗低，成本节约。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例说明书中所提到的各组分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本发明实施例说明书组合物各组分的含量按比例放大或缩小均在本发明实施例说明书公开的范围之内。具体地，本发明实施例说明书中所述的重量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的重量单位。
一种烤漆涂料，以所述烤漆涂料为100重量份计，包括以下重量份组分：
Figure BDA0002216601430000031
其中，所述热固化丙烯酸树脂的酸值在60mg KOH/g以上。
本发明实施例提供的烤漆涂料，包括特定重量份配比的热固化丙烯酸树脂、羟基丙烯酸树脂、甲醚化高亚氨基三聚氰胺树脂、环氧树脂、附着力促进剂、助剂和溶剂，所述热固化丙烯酸树脂的酸值在60mg KOH/g以上，在上述各组分的协同作用下，使得由本发明烤漆涂料形成的漆膜耐酸性好，耐高温高湿，对五金制品具有良好的保护作用，可有效避免五金制品在高温高湿环境中被腐蚀生锈；同时，使得本发明烤漆涂料尤其适用于五金制品，其与金属基材间具有良好的附着力，无需对五金制品进行表面处理，且表干速度快，利于采用浸涂工艺在五金制品的表面涂覆涂料，工艺得到大大简化，施工方便，生产效率高；而且，使得本发明烤漆涂料具有较低的交联反应温度，交联反应温度可低至120℃，能耗低，成本节约。
常规的，现有烤漆涂料的成膜物质主要由丙烯酸树脂、环氧树脂和氨基树脂组成，在溶剂挥发后，通过加热丙烯酸树脂、环氧树脂与氨基树脂交联反应固化形成漆膜。不同于现有技术，本发明实施例的烤漆涂料配合使用热固化丙烯酸树脂和羟基丙烯酸树脂，且所述热固化丙烯酸树脂的酸值在60mg KOH/g以上，在一些具体实施方式中，所述热固化丙烯酸树脂的酸值为60、62、63、65、68、70、75、81、83、85、90mg KOH/g。所述热固化丙烯酸树脂和所述羟基丙烯酸树脂协同作用，赋予了所述烤漆涂料良好的附着力、较快的表干速度，以及低交联温度和较快的反应速度，使得所述烤漆涂料可采用浸涂的方法浸涂五金制品，相对于现有的喷涂方法，施工步骤得到极大简化，提高生产效率。进一步的，该热固化丙烯酸树脂通过和羟基丙烯酸树脂通过与甲醚化高亚氨基三聚氰胺树脂、环氧树脂等协同作用，使得由本发明烤漆涂料形成的漆膜耐酸性好，耐高温高湿，对五金制品具有良好的保护作用，可有效避免五金制品在高温高湿环境中被腐蚀生锈，并使得所述烤漆涂料的烤漆温度低至120℃。经过测试，采用本发明提供的烤漆涂料浸涂得到的浸漆工件在60℃、95％湿度的环境下放置5天也不会出现腐蚀生锈的问题，在质量比为1:1的浓硝酸和水的混合液中浸泡3min也不会被腐蚀，具有良好的耐酸性和耐高温高湿性能。
在本发明实施例中，以所述烤漆涂料为100重量份计，所述热固化丙烯酸树脂45-60份，在一些具体实施方式中，所述热固化丙烯酸树脂45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60份。该重量范围内的热固化丙烯酸树脂与其他组分协同作用，可使得本发明实施例的烤漆涂料耐酸性好，耐高温高湿，表干速度快，可浸涂。在一些实施例中，所述热固化丙烯酸树脂选为嘉盛达的TAR-6675或优达的AT-899，采用该类热固化丙烯酸树脂，可使得本发明实施例的烤漆涂料的综合性能最优。
在本发明实施例中，以所述烤漆涂料为100重量份计，所述羟基丙烯酸树脂为8-15份，在一些具体实施方式中，所述羟基丙烯酸树脂为8、9、10、11、12、13、14、15份，该重量范围内的羟基丙烯酸树脂使得本发明实施例的烤漆涂料具有良好的表干速度，利于采用浸涂的方式涂覆所述烤漆涂料，简化施工步骤。作为一种实施方式，所述羟基丙烯酸树脂的羟基的质量百分含量为0.5％-1.5％，玻璃化温度(Tg点)为90-110℃，其硬度高，表干速度快。在一些实施例中，所述羟基丙烯酸树脂的羟基的质量百分含量约为1％，Tg点为90-110℃。在另一些实施例中，所述羟基丙烯酸树脂选为立骅鑫LF-3118或海名斯德谦FS-2451，采用该类羟基丙烯酸树脂，可使得本发明实施例的烤漆涂料的综合性能最优。
所述甲醚化高亚氨基三聚氰胺树脂作为本发明实施例的烤漆涂料的交联树脂，通过加热可与热固化丙烯酸树脂、羟基丙烯酸树脂和环氧树脂等固化交联反应，其固化速度快，固化温度低。在本发明实施例中，以所述烤漆涂料为100重量份计，甲醚化高亚氨基三聚氰胺树脂10-15份，在一些具体实施方式中，所述甲醚化高亚氨基三聚氰胺树脂10、11、12、13、14、15份，该重量范围内的甲醚化高亚氨基三聚氰胺树脂使得本发明实施例的烤漆涂料的综合性能最优。在一些实施例中，所述甲醚化高亚氨基三聚氰胺树脂选为英力士的R-717或氰特CYMEL 325。
在本发明实施例中，以所述烤漆涂料为100重量份计，环氧树脂6-10份，在一些具体实施方式中，所述环氧树脂6、7、8、9、10份。在本发明实施例中，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂，其具有良好的耐腐蚀。在一些实施例中，所述环氧树脂选为壳牌的1001-X-75或陶氏的671-X75。
在本发明实施例中，以所述烤漆涂料为100重量份计，附着力促进剂3-5份，在一些具体实施方式中，所述附着力促进剂3、4、5份。在本发明实施例中，所述附着力促进剂为环氧磷酸脂型，其对电镀金属底材具有优异的附着力。在一些实施例中，所述附着力促进剂选为路博润的2063或劲辉化工的AP-3000。
在本发明实施例中，以所述烤漆涂料为100重量份计，助剂0.2-0.5份，在一些具体实施方式中，所述助剂0.2、0.3、0.4、0.5份。作为一种实施方式，所述助剂选为有机硅流平剂，可使得漆膜流平优秀，手感滑爽。在一些实施例中，所述有机硅流平剂选为BYK-310。
在本发明实施例中，以所述烤漆涂料为100重量份计，溶剂10-18份，在一些具体实施方式中，所述溶剂10、11、12、13、14、15、16、17、18份，采用该重量范围的溶剂，可使得本发明实施例的烤漆涂料具有适宜的粘度，便于浸涂施工，提高漆膜质量。作为一种实施方式，所述溶剂为正丁醇、乙二醇单丁醚、醋酸丁脂、醋酸甲脂和二甲苯的混合溶剂。在一些实施例中，溶剂选为正丁醇、乙二醇单丁醚、醋酸丁脂、醋酸甲脂和二甲苯的混合溶剂，且正丁醇、乙二醇单丁醚、醋酸丁脂、醋酸甲脂和二甲苯的质量比为3:2:1.5:1:1。
综上，本发明实施例提供的上述优化的配方中各组分的综合作用下，使得所述烤漆涂料的综合性能最优，可浸涂五金制品，并具有优异的防腐蚀和耐酸性能，交联温度低，反应速度快，在120℃下烘烤30min即可完成烘烤工序，显著低于现有烤漆固化温度的最低温度140℃，大大减少了生产能耗，节约生产成本。
以下为上述烤漆涂料的制备方法及其使用方法。
相应的，一种上述烤漆涂料的制备方法，将所述热固化丙烯酸树脂、所述羟基丙烯酸树脂、所述甲醚化高亚氨基三聚氰胺树脂、所述环氧树脂、所述附着力促进剂、所述助剂和所述溶剂进行混合。
本发明实施例提供的上述烤漆涂料的制备方法，操作简便，易于规模化量产。由该制备方法制得的烤漆涂料耐酸性好，耐高温高湿，防腐蚀，可低温交联，可浸涂。
作为一种实施方式，将热固化丙烯酸树脂、羟基丙烯酸树脂、甲醚化高亚氨基三聚氰胺树脂、环氧树脂、附着力促进剂、助剂和溶剂进行混合的步骤中，采用500rpm以上的转速进行混合搅拌，使得各组分间能够充分混匀。在一些实施例中，将热固化丙烯酸树脂、羟基丙烯酸树脂、甲醚化高亚氨基三聚氰胺树脂、附着力促进剂、环氧树脂、助剂和溶剂依次加入搅拌机中，以1000rpm的转速搅拌20min。
相应的，一种上述烤漆涂料的使用方法，包括以下步骤：
S01、提供上述烤漆涂料，将五金制品浸没于所述烤漆涂料中，获得表面涂覆有所述烤漆涂料的五金制品；
S02、将所述表面涂覆有所述烤漆涂料的五金制品进行干燥、烘烤，所述烘烤的温度小于140℃。
本发明实施例提供的烤漆涂料的使用方法，采用浸涂的方法浸涂五金制品，然后在小于140℃的温度下进行低温烘烤交联，使用前无需对五金工件进行前处理，工艺简化，施工方便，生产效率高，且能实现低温交联，能耗低，成本节约。
具体的，在步骤S01中，将五金制品浸没于所述烤漆涂料中，使得所述五金制品的表面浸涂上所述烤漆涂料。作为一种实施方式，将五金制品浸没于所述烤漆涂料的步骤前，所述烤漆涂料的粘度调节为9-10s，使得后续形成的漆膜厚度适中，均匀一致。作为一种实施方式，将五金制品浸没于所述烤漆涂料的步骤中，使得五金制品的表面全涂覆有所述烤漆涂料为止。作为一种实施方式，所述五金制品为金属拉链拉头和金属钮扣。对于一些结构较为复杂的五金制品，例如金属拉链头等，采用浸涂的方法可使得五金制品的表面均能够被所述烤漆涂料全涂覆，具有良好的保护作用，且施工工艺更为简化。
在步骤S02中，将所述表面涂覆有所述烤漆涂料的五金制品进行干燥，使得溶剂挥发，利于烘烤成膜。其中，烘烤的温度小于140℃，显著低于现有烤漆固化温度的最低温度140℃，大大减少了生产能耗，节约生产成本。作为一种实施方式，所述干燥为室温干燥，例如风干。作为另一种实施方式，将所述表面涂覆有所述烤漆涂料的五金制品进行烘烤的步骤中，将所述表面涂覆有所述烤漆涂料的五金制品在120℃下烘烤，烘烤时间为30min。
为使本发明上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解，以及本发明实施例一种烤漆涂料及其使用方法的进步性能显著地体现，以下通过实施例对本发明的实施进行举例说明。
实施例1
本实施例提供了一种烤漆涂料，包括以下重量份组分：
Figure BDA0002216601430000081
其中，所述热固化丙烯酸树脂的酸值在60mg KOH/g以上，选为嘉盛达的TAR-6675或优达的AT-899；
所述羟基丙烯酸树脂的羟基的质量百分含量为约1％，玻璃化温度(Tg点)为100℃左右，选为立骅鑫LF-3118或海名斯德谦FS-2451；
甲醚化高亚氨基三聚氰胺树脂选为英力士的R-717或氰特CYMEL 325；
环氧树脂选为壳牌的1001-X-75或陶氏的671-X75；
附着力促进剂选为路博润的2063或劲辉化工的AP-3000；
有机硅流平剂选为BYK-310；
溶剂选为正丁醇、乙二醇单丁醚、醋酸丁脂、醋酸甲脂和二甲苯的混合溶剂，且正丁醇、乙二醇单丁醚、醋酸丁脂、醋酸甲脂和二甲苯的质量比为3:2:1.5:1:1。
上述烤漆涂料的制备包括：将热固化丙烯酸树脂、羟基丙烯酸树脂、甲醚化高亚氨基三聚氰胺树脂、附着力促进剂、环氧树脂、助剂和溶剂依次加入搅拌机中，以1000rpm的转速搅拌20min，搅拌好后，检测合格包装。
使用时，采用岩田2号杯，将上述烤漆涂料用溶剂稀释至粘度为9-10s，得到经过稀释后的烤漆涂料；然后，将五金制品直接浸没在经过稀释后的烤漆涂料中，轻轻抖动，然后取出放入离心机甩干，取出风干，再放入烤炉中在120℃下烘烤30min。
实施例2
本实施例提供了一种烤漆涂料，包括以下重量份组分：
Figure BDA0002216601430000091
其余地方与实施例1基本相同，此处不再一一赘述。
实施例3
本实施例提供了一种烤漆涂料，包括以下重量份组分：
Figure BDA0002216601430000092
Figure BDA0002216601430000101
其余地方与实施例1基本相同，此处不再一一赘述。
实施例4
本实施例提供了一种烤漆涂料，包括以下重量份组分：
Figure BDA0002216601430000102
其余地方与实施例1基本相同，此处不再一一赘述。
测试例
取上述实施例1-4的烤漆涂料及其浸漆工件进行性能检测，检测结果如下：
1、干燥时间：120℃/30min全干，冷却放置2小时后硬度达到3H(三菱铅笔)；
2、指触干时间：将成品拉3mil遮盖力纸，用手指轻轻触摸不粘手时间小于2分钟；
3、拉遮盖力纸光泽≥90°/60°，光泽仪测定；
4、耐硝酸测试：将实施例1-4制得的浸漆工件冷却放置2小时，然后浸泡在硝酸(浓硝酸和水按质量比1：1混合制成)中3分钟，漆膜无腐蚀；
5、附着力测试(划格法)≤1级，将实施例1-4制得的浸漆工件冷却放置2小时后划格，用3M胶带进行测试；
6、高温高湿测试：将实施例1-4制得的浸漆工件成品冷却放置2小时，用皮布包住放在60℃、95％湿度的恒温恒湿仪中5天，无发现腐蚀生锈现象。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种烤漆涂料，其特征在于，以所述烤漆涂料为100重量份计，由以下重量份组分组成：
热固化丙烯酸树脂 45-60份；
羟基丙烯酸树脂 8-15份；
甲醚化高亚氨基三聚氰胺树脂 10-15份；
环氧树脂 6-10份；
附着力促进剂 3-5份；
助剂 0.2-0.5份；
溶剂 10-18份；
其中，所述热固化丙烯酸树脂的酸值在60mg KOH/g以上；
所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
2.根据权利要求1所述的烤漆涂料，其特征在于，所述羟基丙烯酸树脂的羟基质量百分含量为0.5%-1.5%；所述羟基丙烯酸树脂的玻璃化温度为90-110℃。
3.根据权利要求1或2所述的烤漆涂料，其特征在于，所述热固化丙烯酸树脂选为嘉盛达的TAR-6675或优达的AT-899。
4.根据权利要求1或2所述的烤漆涂料，其特征在于，所述羟基丙烯酸树脂选为海名斯德谦 FS-2451。
5.根据权利要求1或2所述的烤漆涂料，其特征在于，所述甲醚化高亚氨基三聚氰胺树脂选为英力士的R-717或氰特CYMEL 325。
6.根据权利要求1或2所述的烤漆涂料，其特征在于，所述助剂为有机硅流平剂；
所述溶剂为正丁醇、乙二醇单丁醚、醋酸丁脂、醋酸甲脂和二甲苯的混合溶剂。
7.一种权利要求1至6任一项所述的烤漆涂料的制备方法，其特征在于，包括：将所述热固化丙烯酸树脂、所述羟基丙烯酸树脂、所述甲醚化高亚氨基三聚氰胺树脂、所述环氧树脂、所述附着力促进剂、所述助剂和所述溶剂进行混合。
8.一种烤漆涂料的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供权利要求1至6任一项所述的烤漆涂料，将五金制品浸没于所述烤漆涂料中，获得表面涂覆有所述烤漆涂料的五金制品；
将所述表面涂覆有所述烤漆涂料的五金制品进行干燥、烘烤，所述烘烤的温度小于140℃。
9.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于，将所述表面涂覆有所述烤漆涂料的五金制品进行烘烤的步骤中，将所述表面涂覆有所述烤漆涂料的五金制品在120℃下烘烤。
10.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于，所述五金制品为电镀金属拉链拉头或电镀金属钮扣。
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