CN112358816B - 一种双重固化清面漆及其制备方法和应用 - Google Patents

一种双重固化清面漆及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种双重固化清面漆，按照质量百分比计算，包括以下组分：不饱和树脂40～46％、脂肪酸树脂40～46％；不饱和树脂为丙烯酸酯化不饱和树脂。本发明提供的双重固化清面漆所形成的漆膜兼具高硬度、高丰满度、高光泽、高附着力及高耐磨性的优异性能，并且，即使在低温条件下也具有良好的干燥性，即使在高温条件下也不易起痱子，从而使清面漆在施工时具有较高的顺畅度并且形成的漆膜具有良好的外观。

Description

一种双重固化清面漆及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于化工涂料领域，具体地，涉及一种双重固化清面漆及其制备方法和应用。
背景技术
随着社会生活的发展，人们对乐器品质的追求越来越高，喷涂是工业上乐器生产中的一个重要环节，可以提高乐器的防腐蚀性、耐磨损型、硬度及美观度，能够保护乐器长期使用，使乐器得以长期收藏。近年来，吉他等乐器向着高档次化发展，特别涂装在乐器表面的亮光面漆，不但要求透明度好、亮度高、丰满度高及硬度要足够硬，才能满足客户的要求。而用常规PU亮光面漆硬度偏软，会影响乐器的音色，而且抛光性差，高温环境下厚涂还易起痱子，而用PE亮光面漆又漆膜在低温条件下板面效果不好，易产生针孔，而且漆膜太脆附着力差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双重固化清面漆及其制备方法和应用，以在吉他等乐器的表面形成兼具高硬度、高丰满度、高光泽和高耐磨性的涂层。
根据本发明的一个方面，提供一种双重固化清面漆，按照质量百分比计算，包括以下组分：不饱和树脂40～46％、脂肪酸树脂40～46％；不饱和树脂为丙烯酸酯化不饱和树脂。
本发明提供的双重固化高光清清面漆的主要成膜物为不饱和树脂和脂肪酸树脂：不饱和树脂刚性大、交联密度大、固化后硬度高，而且固含量高，能够提高丰满度，可以缩短清清面漆的实际干燥时间，提高硬度，改善抛光性；而脂肪酸树脂不但具有良好的附着力、柔韧性、流平性，还能提高清面漆的光泽，缩短漆膜的不粘尘时间。通过调节清面漆中不饱和树脂和脂肪酸树脂的比例组成，能够使清面漆所形成的漆膜兼具高硬度、高丰满度、高光泽、高附着力及高耐磨性的优异性能，使清面漆即使在低温条件下也具有良好的干燥性，即使在高温条件下也不易起痱子，从而使清面漆在施工时具有较高的顺畅度并且形成的漆膜具有良好的外观。而利用丙烯酸酯对不饱和树脂进行改性，能够进一步地增强不饱和树脂的硬度和刚性。
优选地，不饱和树脂为丙烯酸酯改性的石油树脂。
优选地，石油树脂为双环戊二烯石油树脂。
优选地，不饱和树脂为甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的石油树脂。
优选地，分散剂组分的有效成分包括改性聚氨酯高聚物。
优选地，按照质量百分比计算，还包括以下组分：分散剂组分0.2～0.4％、增稠剂组分0.5～1％、流平剂组分0.2～0.8％、导电剂组分0.2～0.5％、消泡剂组分0.2～0.4％、稀释剂组分8～13％。通过使不饱和树脂和脂肪酸树脂进一步与其他助剂进行复配，能够进一步地提高清面漆的综合理化性能，使其所形成的漆膜平整光滑、具有优异的硬度和抛光性，能够满足吉他等乐器涂装的要求。
优选地，增稠剂组分为气相二氧化硅。
气相法二氧化硅具有较大的比表面积，能形成网状结构而具有触变性。当漆料喷出后，较弱的剪切力即可破坏网状结构，缠绕的分子被拉开，漆料的黏度降低，能够高度雾化，很容易润湿底材而吸附在基材上；喷涂的剪切力消失后，气相二氧化硅的分子链又重新缠绕形成网状结构，而使涂料黏度上升防止流挂，但这种重新缠绕的过程相对缓慢，黏度恢复速度较慢，有较长的时间使湿涂膜流动和流平，形成平整光滑的涂膜，但又不会导致流挂失控，使漆料具有良好的防流挂性。另一方面，气相二氧化硅所形成的这种网状结构还能有效阻止漆膜形成厚边，改善工件边角的涂装质量，使漆膜外观得到很大的改善，具有良好的施工性。
根据本发明的另一个方面，提供上述双重固化清面漆的制备方法，包括以下步骤：步骤一，按量称取组分包括的物料；步骤二，将不饱和树脂、脂肪酸树脂和分散剂组分、消泡剂组分混合，搅拌至混合均匀；步骤三，在搅拌的条件下，向步骤二制得的混合漆料中缓慢添加增稠剂组分；步骤四，向步骤三制得的混合漆料中依次添加流平剂组分、导电剂组分和稀释剂组分，搅拌至混合均匀。
根据本发明的另一个方面，提供上述双重固化清面漆在乐器表面涂装中的应用。
根据本发明的另一个方面，提供一种上述双重固化清面漆涂装乐器的施工方法，包括以下步骤：步骤一，按照质量份数计算，将双重固化清面漆80～120份、固化剂50～100份、稀释溶剂50～80份、兰水1～5份混合配制第一喷涂漆料，将双重固化清面漆80～120份、固化剂50～100份、稀释溶剂50～80份、白水1～5份混合配制第二喷涂漆料；步骤二，分别将第一喷涂漆料、第二喷涂漆料分装于不同的容器，然后，同时抽取第一喷涂漆料和第二喷涂漆料进行静电喷涂。
优选地，按照质量百分比计算，稀释溶剂包括以下组分：醋酸丁酯15～25％、聚甲基丙烯酸酯15～25％、甲基异丁基酮10～20％、甲苯10～20％、苯乙烯20～30％。
优选地，第一喷涂漆料和第二喷涂漆料的粘度为18～23s/岩田2号杯、电阻值为15～45MQ/CM。
应用本发明提供的双重固化清面漆时，将兰水、白水分别与主漆复配使用，避免兰水和白水混合，提高施工的安全性。可以采用自动化静电喷涂涂装施工方式，提高涂装上漆率，减少涂料用量，节省涂装成本，从而达到降低工厂成本以及提高产品品质及生产效益之目的。
具体实施例方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
1.制备丙烯酸酯华石油树脂
本实施例设置5组处理组，分别标记为处理1、处理2、处理3、处理4和处理5，每组处理组制备1种丙烯酸酯化石油树脂，具体方法如下。
处理1：
(1)将25g C9石油树脂和95mL正庚烷加入装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的四口烧瓶中，开动搅拌，调节温度，使石油树脂溶解，升温至80℃，加入0.75g偶氮二异丁腈(AIBN)，缓慢滴加26mL甲基丙烯酸缩水甘油酯，反应结束，得粗产物。
(2)将粗产物加入一定量的无水乙醇溶液，沉淀，抽滤，最后将产品置于干燥箱中60℃下干燥至恒重，得到丙烯酸酯化C9石油树脂，记为丙烯酸酯化石油树脂①。
处理2：
(1)将25g C5石油树脂和95mL正庚烷加入装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的四口烧瓶中，开动搅拌，调节温度，使石油树脂溶解，升温至85℃，加入0.75g偶氮二异丁腈(AIBN)，缓慢滴加25mL甲基丙烯酸缩水甘油酯，反应结束，得粗产物。
(2)将粗产物加入一定量的无水乙醇溶液，沉淀，抽滤，最后将产品置于干燥箱中60℃下干燥至恒重，得到丙烯酸酯化C5石油树脂，记为丙烯酸酯化石油树脂②。
处理3：
(1)将25g双戊二烯石油树脂(DCPD)和95mL正庚烷加入装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的四口烧瓶中，开动搅拌，调节温度，使石油树脂溶解，升温至80℃,加入0.75g偶氮二异丁腈(AIBN)，缓慢滴加20mL丙烯酸丙酯，反应结束,得粗产物。
(2)将粗产物加入一定量的无水乙醇溶液，沉淀，抽滤，最后将产品置于干燥箱中60℃下干燥至恒重，得到丙烯酸酯化DCPD，记为丙烯酸酯化石油树脂③。
处理4：
(1)将25g DCPD和95mL正庚烷加入装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的四口烧瓶中，开动搅拌，调节温度，使石油树脂溶解，升温至75℃,加入0.75g偶氮二异丁腈(AIBN)，缓慢滴加23mL甲基丙烯酸丙酯，反应结束，得粗产物。
(2)将粗产物加入一定量的无水乙醇溶液，沉淀，抽滤，最后将产品置于干燥箱中60℃下干燥至恒重，得到丙烯酸酯化DCPD，记为丙烯酸酯化石油树脂④。
处理5
(1)将25g DCPD和95mL正庚烷加入装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的四口烧瓶中，开动搅拌，调节温度，使石油树脂溶解，升温至85℃，加入0.75g偶氮二异丁腈(AIBN)，缓慢滴加28mL甲基丙烯酸缩水甘油酯，反应结束，得粗产物。
(2)将粗产物加入一定量的无水乙醇溶液，沉淀，抽滤，最后将产品置于干燥箱中60℃下干燥至恒重，得到丙烯酸酯化DCPD，记为丙烯酸酯化石油树脂⑤。
2.制备双重固化清面漆
采用本实施例制备的丙烯酸酯化石油树脂①～⑤以及氢化DCPD、未经改性的DCPD分别配制7个配方所包括的树脂组分，7个配方所对应的树脂组分组成如表1所示。表1中所涉及的脂肪酸树脂采用美涂士的SV1350合成脂肪酸树脂。
表1实施例1所涉及的清面漆配方的质量份数组成
配方编号 树脂组分组成
配方1-1 丙烯酸酯化石油树脂①：脂肪酸树脂＝44:45
配方1-2 丙烯酸酯化石油树脂②：脂肪酸树脂＝44:45
配方1-3 丙烯酸酯化石油树脂③：脂肪酸树脂＝44:45
配方1-4 丙烯酸酯化石油树脂④：脂肪酸树脂＝44:45
配方1-5 丙烯酸酯化石油树脂⑤：脂肪酸树脂＝44:45
配方1-6 氢化DCPD：脂肪酸树脂＝44:45
配方1-7 DCPD：脂肪酸树脂＝44:45
按照表1配备好本实施例各配方所需的树脂组分，然后，按照表2，分别采用各配方的树脂组分替换表2中所记载的树脂组分，并与其他组分完成配方1-1、配方1-2、配方1-3、配方1-4、配方1-5、配方1-6、配方1-7所对应的清面漆的配制。表1中所涉及的稀释剂组分由以下溶剂按照具体的质量百分比混合配制而成：醋酸丁酯23％、聚甲基丙烯酸酯20％、甲基异丁基酮15％、甲苯18％和苯乙烯24％。
表2本实施例提供的清面漆配方的质量份数组成
Figure BDA0002703123850000051
Figure BDA0002703123850000061
按照表1和表2所示配方组成配料后，按照如下步骤制备分别对应配方1-1、配方1-2、配方1-3、配方1-4、配方1-5、配方1-6、配方1-7的清面漆：
步骤一，按量称取组分包括的物料；
步骤二，将树脂组分、分散剂组分和消泡剂组分的物料投入分散缸中，采用700r/min的搅拌速度分散5～10分钟，使分散缸中的物料充分混合；
步骤三，在1300r/min的搅拌下，向分散缸中缓慢添加增稠剂组分的物料，投料完毕后继续搅拌20分钟；
步骤四，依次向分散缸中投入流平剂组分、导电剂组分和稀释剂组分的物料，采用700r/min的搅拌速度搅拌20分钟。
3.双重固化清面漆的施工工艺
利用上述制得的分别对应配方1-1、配方1-2、配方1-3、配方1-4、配方1-5、配方1-6、配方1-7的清面漆按照以下步骤进行施工：
步骤一：
(1)配制第一喷涂漆料：按照质量份数计算，将双重固化清面漆100份、固化剂80份、兰水(异辛酸钴)2份混合，立即搅拌均匀，期间加入稀释剂50～80份，将漆料的粘度调节至约20s/岩田2号杯，电阻值调节至30MQ/CM，过滤，备用；
(2)配制第二喷涂漆料：按照质量份数计算，将双重固化清面漆100份、固化剂80份、白水(过氧化甲乙酮)2份混合，立即搅拌均匀，期间加入稀释剂50～80份，将漆料的粘度调节至约20s/岩田2号杯，电阻值调节至30MQ/CM，过滤，备用。
步骤二，分别将所述第一喷涂漆料、所述第二喷涂漆料分装于不同的容器，然后，同时抽取所述第一喷涂漆料和所述第二喷涂漆料进行静电喷涂：喷涂3道，每道间隔25分钟，喷涂完毕后于45℃下烘烤30小时，对所形成的清面漆层进行抛光。
上述施工过程中所使用的固化剂为采用Bayer固化剂L75和醋酸丁酯按照6:4的质量比混合配制而成，所使用的稀释溶剂的组分组成与表2中的稀释剂组分的组分组成相同。
4.清面漆性能测试
对清面漆及其形成的清面漆层进行相关的性能测试，其中，流平性测试为采用目测的评分方法(流平性评估，0分最差，5分最佳)附着力测试的参考标准为GB/T9286，光泽度测试的参考标准为GB/T9754，硬度测试的参考标准为GB/T6739-2006，耐磨性测试的参考标准为GB/T1768，贮存稳定性测试的参考标准为GB/T9274，结果如表3所示。通过性能测试的结果可知，采用氢化DCPD作为树脂组分的配方所对应的硬度明显较低，可能是石油树脂中的不饱和度较低所导致的。与配方1-7的清面漆相比，采用经过丙烯酸酯改性的石油树脂作为树脂组分所制得的清面漆的综合性能得到明显的提高，其中，所采用的石油树脂种类、丙烯酸酯种类的差别也会对清面漆的理化性能产生不同程度的影响。综上，采用配方1-5所制得的清面漆的综合性能最佳。
表3实施例1所制得的清面漆的性能测试
Figure BDA0002703123850000071
Figure BDA0002703123850000081
实施例2
本实施例基于实施例1的性能测试结果，采用实施例1制得的丙烯酸酯化石油树脂⑤作为不饱和树脂组分，分别按照表4所记载的配方组分组成准备配方2-1、配方2-2、配方2-3(相当于实施例1的配方1-5)、配方2-4和配方2-5所需物料。表4中所涉及的稀释剂组分由以下溶剂按照具体的质量百分比混合配制而成：醋酸丁酯23％、聚甲基丙烯酸酯20％、甲基异丁基酮15％、甲苯18％和苯乙烯24％。
表4本实施例提供的清面漆配方的质量份数组成
Figure BDA0002703123850000082
Figure BDA0002703123850000091
按照表4所示配方组成配料后，按照如下步骤制备分别对应配方2-1、配方2-2、配方2-3、配方2-4、配方2-5的清面漆：
步骤一，按量称取组分包括的物料；
步骤二，将不饱和树脂组分、脂肪酸树脂组分、分散剂组分和消泡剂组分的物料投入分散缸中，采用700r/min的搅拌速度分散5～10分钟，使分散缸中的物料充分混合；
步骤三，在1300r/min的搅拌下，向分散缸中缓慢添加增稠剂组分的物料，投料完毕后继续搅拌20分钟；
步骤四，依次向分散缸中投入流平剂组分、导电剂组分和稀释剂组分的物料，采用700r/min的搅拌速度搅拌20分钟。
3.双重固化清面漆的施工工艺
利用上述制得的分别对应配方2-1、配方2-2、配方2-3的清面漆按照以下步骤进行施工：
步骤一：
(1)配制第一喷涂漆料：按照质量份数计算，将双重固化清面漆100份、固化剂80份、兰水(异辛酸钴)2份混合，立即搅拌均匀，期间加入稀释剂50～80份，将漆料的粘度调节至约20s/岩田2号杯，电阻值调节至30MQ/CM，过滤，备用；
(2)配制第二喷涂漆料：按照质量份数计算，将双重固化清面漆100份、固化剂80份、白水(过氧化甲乙酮)2份混合，立即搅拌均匀，期间加入稀释剂50～80份，将漆料的粘度调节至约20s/岩田2号杯，电阻值调节至30MQ/CM，过滤，备用。
步骤二，分别将所述第一喷涂漆料、所述第二喷涂漆料分装于不同的容器，然后，同时抽取所述第一喷涂漆料和所述第二喷涂漆料进行静电喷涂：喷涂3道，每道间隔25分钟，喷涂完毕后于45℃下烘烤30小时，对所形成的清面漆层进行抛光。
上述施工过程中所使用的固化剂为采用Bayer固化剂L75和醋酸丁酯按照6:4的质量比混合配制而成，所使用的稀释溶剂的组分组成与表4中的稀释剂组分的组分组成相同。
4.清面漆性能测试
对清面漆及其形成的清面漆层进行相关的性能测试，其中，流平性测试为采用目测的评分方法(流平性评估，0分最差，5分最佳)附着力测试的参考标准为GB/T9286，光泽度测试的参考标准为GB/T9754，硬度测试的参考标准为GB/T6739-2006，耐磨性测试的参考标准为GB/T1768，贮存稳定性测试的参考标准为GB/T9274，结果如表5所示。通过性能测试结果表面，组分的比例组成也会对清面漆的理化性能产生明显的影响，综合表5所展示的性能测试结果，配方2-3对应的清面漆具有的综合性能最佳，具备优异的附着力、丰满度、亮度，具有高硬高耐磨、抗划伤性能好的特性。
表5实施例2所制得的清面漆的性能测试
Figure BDA0002703123850000111
实施例3
1.制备双重固化清面漆
本实施例基于实施例1的性能测试结果，采用实施例1的配方1-5进行稀释剂组分对清面漆性能影响的探究实验。按照表6的稀释剂组分组成配制不同的稀释剂。
表6本实施例所配制的稀释剂的组分组成
Figure BDA0002703123850000112
Figure BDA0002703123850000121
本实施例所提供的稀释剂1即为实施例1的配方1-5所采用的稀释剂组分以及稀释剂。
采用本实施例提供的稀释剂2替代实施例1的配方1-5中的稀释剂组分，并按照实施例1所提供的双重固化清面漆的制备方法以及施工工艺，其中以稀释剂2替代制备方法中所采用的稀释溶剂，其他的物料组成及工艺参数均与实施1保持一致。
采用本实施例提供的稀释剂3替代实施例1的配方1-5中的稀释剂组分，并按照实施例1所提供的双重固化清面漆的制备方法以及施工工艺，其中以稀释剂3替代制备方法中所采用的稀释溶剂，其他的物料组成及工艺参数均与实施1保持一致。
2.清面漆性能测试
本实施例所测试的项目以及方法均匀实施例1相一致，由于本实施例所配制的稀释剂1与实施例1的配方1-5相同，因此，直接采用实施例1的配方1-5的相关理化性能测试结果以表征稀释剂1的技术效果。根据表7，稀释剂的组分组成会对清面漆的理化性能构成一定的影响，其中，聚甲基丙烯酸酯的添加能够有效地优化清面漆的综合性能。
表7实施例1所制得的清面漆的性能测试
Figure BDA0002703123850000122
Figure BDA0002703123850000131
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (7)

1.一种双重固化清面漆，其特征在于，按照质量百分比计算，包括以下组分：不饱和树脂40~46%、脂肪酸树脂40~46%、分散剂组分0.2~0.4%、增稠剂组分0.5~1%、流平剂组分0.2~0.8%、导电剂组分0.2~0.5%、消泡剂组分0.2~0.4%、稀释剂组分8~13%；
所述不饱和树脂为丙烯酸酯改性的双环戊二烯石油树脂。
2.如权利要求1所述双重固化清面漆，其特征在于：所述分散剂组分的有效成分包括改性聚氨酯高聚物。
3.如权利要求1所述双重固化清面漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，按量称取所述组分包括的物料；
步骤二，将所述不饱和树脂、所述脂肪酸树脂和所述分散剂组分、消泡剂组分混合，搅拌至混合均匀；
步骤三，在搅拌的条件下，向所述步骤二制得的混合漆料中缓慢添加所述增稠剂组分；
步骤四，向所述步骤三制得的混合漆料中依次添加所述流平剂组分、导电剂组分和稀释剂组分，搅拌至混合均匀。
4.如权利要求1所述双重固化清面漆在乐器表面涂装中的应用。
5.一种应用如权利要求1所述双重固化清面漆涂装乐器的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，按照质量份数计算，将所述双重固化清面漆80~120份、固化剂50~100份、稀释溶剂50~80份、兰水1~5份混合配制第一喷涂漆料，将所述双重固化清面漆80~120份、固化剂50~100份、稀释溶剂50~80份、白水1~5份混合配制第二喷涂漆料；
步骤二，分别将所述第一喷涂漆料、所述第二喷涂漆料分装于不同的容器，然后，同时抽取所述第一喷涂漆料和所述第二喷涂漆料进行静电喷涂。
6.如权利要求5所述应用所述双重固化清面漆涂装乐器的施工方法，其特征在于，按照质量百分比计算，所述稀释溶剂包括以下组分：醋酸丁酯15~25%、聚甲基丙烯酸酯15~25%、甲基异丁基酮10~20%、甲苯10~20%、苯乙烯20~30%。
7.如权利要求5所述应用所述双重固化清面漆涂装乐器的施工方法，其特征在于：所述第一喷涂漆料和所述第二喷涂漆料的粘度为18~23 s/岩田2号杯、电阻值为15~45 MQ/CM。
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