CN112300682A - 一种用于机械工程设备的薄涂型无溶剂涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于机械工程设备的薄涂型无溶剂涂料，包含组分A和组分B，其中组分A由以下重量份数的原材料组成：聚天门冬氨酸酯树脂：30‑40份，润湿分散剂：1.0‑1.5份，颜料：10‑20份，沉淀硫酸钡：15‑20份，硅微粉：15‑20份，防沉助剂：0.8‑1.2份，消泡剂：0.2‑0.5份，流平剂：0.2‑0.5份，聚醚多元醇：10‑15份，硅烷偶联剂：2‑5份，疏水剂：0.2‑0.5份，组分B：六亚甲基二异氰酸酯三聚体：95份，3‑异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷：5份；组分A与组分B的质量比为4：1。该涂料满足加热、高压式混合的无气式喷涂施工方式、一次喷涂成膜厚度可控制在100‑150μm的薄涂型无溶剂涂料，且具有优异的薄涂性、长效性、防护性和装饰性等。

Description

一种用于机械工程设备的薄涂型无溶剂涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种用于机械工程设备的薄涂型无溶剂涂料，同时，本发明还涉及该涂料的制备方法。
背景技术
无溶剂涂料具有无毒无公害、施工工艺方法简便快捷、绿色环保、涂层防腐性能优越，同时还具有多种防腐涂层的技术优势，而且无溶剂涂料还克服了其它防腐涂层技术在施工时的各种技术缺陷，无溶剂涂料不含挥发性的溶剂，能减少溶剂挥发对空气的污染，减少了有机挥发物的排放，对于个人防护、防火、防爆等安全也起到了无可估量的作用，另外，工程中发生爆炸的可能性大大减少，从而加强油漆施工过程的安全性.也得到了市场的广泛认可。但其缺点是无法达到薄涂性，多种领域无法实现推广及应用。
针对现有无溶剂涂料的涂层成膜厚度过厚的问题，无溶剂涂料涂层的薄涂化将是大势所趋。薄涂型无溶剂涂料相比于传统无溶剂涂层其优点是保持了其优异的性能的基础上降低了漆膜厚度，大大降低了涂料的用量。相较于溶剂型涂层无有机物挥发，性能也优于一般溶剂型涂层，具有更长的使用寿命。将极大的提升环保性、安全性、及经济效益。
发明内容
本发明提供一种用于机械工程设备的薄涂型无溶剂涂料，该涂料具有具有优异的薄涂性、长效性、防护性和装饰性等。
一种用于机械工程设备的薄涂型无溶剂涂料，所述涂料包含组分A和组分B，其中组分A由以下重量份数的原材料组成：
聚天门冬氨酸酯树脂：30-40份，润湿分散剂：1.0-1.5份，颜料：10-20份，沉淀硫酸钡：15-20份，硅微粉：15-20份，防沉助剂：0.8-1.2份，消泡剂：0.2-0.5份，流平剂：0.2-0.5份，聚醚多元醇：10-15份，硅烷偶联剂：2-5份，疏水剂：0.2-0.5份，组分B：六亚甲基二异氰酸酯三聚体：95份，3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷：5份；
所述组分A与组分B的质量比为4：1。
进一步的，所述防沉助剂为有机膨润土和气相二氧化硅的混合物。
进一步的，所述有机膨润土的重量份数为0.8份，所述气相二氧化硅的重量份数为0.3份。
进一步的，所述的聚天门冬氨酸酯树脂为F420聚天门冬氨酸酯树脂。
进一步的，所述的润湿分散剂为BYK-108。
进一步的，所述的聚醚多元醇为PPG600及PPG1000。
进一步的，所述的PPG600及PPG1000的质量比为6：10。
进一步的，所述的硅烷偶联剂为KH550。
进一步的，所述的疏水剂为聚醚改性硅油。
上述的一种用于机械工程设备的薄涂型无溶剂涂料制备方法，按原材料配方依次将聚天门冬氨酸酯树脂、润湿分散剂、颜料、沉淀硫酸钡、硅微粉、防尘助剂、消泡剂、流平剂、聚醚多元醇、硅烷偶联剂、疏水剂加入搅拌罐中，1500r/min高速搅拌30min，倒入胶体磨机中进行研磨，研磨温度为40-60℃，研磨细度至40μm时过滤，即得到组分A；将六亚甲基二异氰酸酯三聚体与3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷按比例混合均匀即得到组分B。
本发明所述一种用于机械工程设备的薄涂型无溶剂涂料具有以下有益效果：
(1)本发明选用聚天门冬氨酸酯树脂与聚醚多元醇为主要成膜树脂，固化剂选用脂肪族异氰酸酯，聚天门冬氨酸酯与脂肪族异氰酸酯生成的聚脲涂料不含挥发性有机物，具有良好的热稳定性、优异的耐候性及防腐防水性能，耐磨性优异，应用前景广阔，但其固化速度快，适用期短，聚醚多元醇树脂与聚天门冬氨酸树脂具有很好的相容性，且可以延长涂料适用期，增加涂层的柔韧性，并降低施工黏度。聚醚多元醇在降粘的同时也改善了漆膜的性能，使其柔韧性及抗冲击性得到了大大的提高。使涂层兼顾优异的防腐性，耐候性及施工性能，满足无溶剂薄涂性的要求。
(2)硅烷偶联剂及3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷也可降低组分A与组分B的黏度，且3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷中的NCO可以与组分A聚天门冬氨酸酯树脂中的氨基及聚醚多元醇中的羟基反应，且硅烷偶联剂中的氨基可以与组分B中的3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷以及六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的NCO反应，形成交联网状结构，提高涂层的耐水性、耐候性及机械性能，且硅烷之间的硅羟基也可以相互交联，与有机树脂形成有机-无机杂化涂膜，使涂层具有优异的附着力、耐磨性，耐候性、耐溶剂性及机械性能。
(3)本发明制备出一种用于机械工程设备的薄涂型无溶剂涂料，满足预加热双管进料、双枪嘴出漆的高压式混合的无气式喷涂机施工方式、喷涂成膜厚度可控制在100-150μm的薄涂型无溶剂涂料，该涂料具有优异的薄涂性、长效性、防护性和装饰性等。本发明采用了有机膨润土和气相二氧化硅的复配体系来控制产品的防沉性及触变性。气相二氧化硅的重量份数为0.3份，所述有机膨润土的重量份数为0.8份时效果最好。
(4)本发明经过大量的分散剂筛选试验，最终确定采用聚酯改性高分子化合物BYK-108作为分散助剂使用，此助剂的应用,可稳定二氧化钛、填料和其他无机和有机颜料。使用它可增加配方中填料含量而不降低光泽,研磨料粘度也大大下降，增加了产品的流动性，保证了良好的外观。
具体实施方式
基于本发明的设计思想，下面，结合具体的实施例对本发明的一种用于机械工程设备的薄涂型无溶剂涂料做进一步的详细描述：
实施例1-3
一种用于机械工程设备的薄涂型无溶剂涂料组分A原料重量组成如下表所示：
Figure BDA0002780881500000041
一种用于机械工程设备的薄涂型无溶剂涂料组分B原料重量组成如下表所示：
Figure BDA0002780881500000042
所述的润湿分散剂为BYK-108。所述的聚醚多元醇为PPG600及PPG1000。所述的PPG600及PPG1000的质量比为6：10。所述的疏水剂为聚醚改性硅油。所述组分A与组分B的质量比为4：1。
实施例1-3的一种用于机械工程设备的薄涂型无溶剂涂料采用以下方法制备得到：
按原材料配方依次将聚天门冬氨酸酯树脂、润湿分散剂、颜料、沉淀硫酸钡、硅微粉、防尘助剂、消泡剂、流平剂、聚醚多元醇、硅烷偶联剂、疏水剂加入搅拌罐中，1500r/min高速搅拌30min，倒入胶体磨机中进行研磨，研磨温度为40-60℃，研磨细度至40μm时过滤，即得到组分A；将六亚甲基二异氰酸酯三聚体与3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷按比例混合均匀即得到组分B。
将组分A与组分B按质量比4:1混合均匀。
对实施例1-3制备得到的一种用于机械工程设备的薄涂型无溶剂涂料进行性能测试，检测结果如下表所示：
Figure BDA0002780881500000061

Claims (10)

1.一种用于机械工程设备的薄涂型无溶剂涂料，其特征在于，所述涂料包含组分A和组分B，其中组分A由以下重量份数的原材料组成：
聚天门冬氨酸酯树脂：30-40份，润湿分散剂：1.0-1.5份，颜料：10-20份，沉淀硫酸钡：15-20份，硅微粉：15-20份，防沉助剂：0.8-1.2份，消泡剂：0.2-0.5份，流平剂：0.2-0.5份，聚醚多元醇：10-15份，硅烷偶联剂：2-5份，疏水剂：0.2-0.5份，组分B：六亚甲基二异氰酸酯三聚体：95份，3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷：5份；
所述组分A与组分B的质量比为4：1。
2.根据权利要求1所述的一种用于机械工程设备的薄涂型无溶剂涂料，其特征在于，所述防沉助剂为有机膨润土和气相二氧化硅的混合物。
3.根据权利要求2所述的一种用于机械工程设备的薄涂型无溶剂涂料，其特征在于，所述有机膨润土的重量份数为0.8份，所述气相二氧化硅的重量份数为0.3份。
4.根据权利要求1所述的一种用于机械工程设备的薄涂型无溶剂涂料，其特征在于，所述的聚天门冬氨酸酯树脂为F420聚天门冬氨酸酯树脂。
5.根据权利要求1所述的一种用于机械工程设备的薄涂型无溶剂涂料，其特征在于，所述的润湿分散剂为BYK-108。
6.根据权利要求1所述的一种用于机械工程设备的薄涂型无溶剂涂料，其特征在于，所述的聚醚多元醇为PPG600及PPG1000。
7.根据权利要求6所述的一种用于机械工程设备的薄涂型无溶剂涂料，其特征在于，所述的PPG600及PPG1000的质量比为6：10。
8.根据权利要求1所述的一种用于机械工程设备的薄涂型无溶剂涂料，其特征在于，所述的硅烷偶联剂为KH550。
9.根据权利要求1所述的一种用于机械工程设备的薄涂型无溶剂涂料，其特征在于，所述的疏水剂为聚醚改性硅油。
10.一种如权利要求1-9中任一项所述的一种用于机械工程设备的薄涂型无溶剂涂料制备方法，其特征在于，按原材料配方依次将聚天门冬氨酸酯树脂、润湿分散剂、颜料、沉淀硫酸钡、硅微粉、防尘助剂、消泡剂、流平剂、聚醚多元醇、硅烷偶联剂、疏水剂加入搅拌罐中，1500r/min高速搅拌30min，倒入胶体磨机中进行研磨，研磨温度为40-60℃，研磨细度至40μm时过滤，即得到组分A；将六亚甲基二异氰酸酯三聚体与3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷按比例混合均匀即得到组分B。
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