CN112898865B - 一种金属闪光漆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种金属闪光漆：按质量份数计算，其原料包括环氧树脂30～40份、铝银浆8～15份、聚酰胺蜡液8～12份、氨基树脂5～12份、有机溶剂25～35份；在环氧树脂的分子结构中，包括吡咯烷酮环。铝银浆在本发明采用的环氧树脂中容易分散并且具有良好的分散稳定性，其原因可能是本发明所采用的环氧树脂中的吡咯烷酮环能够与铝银浆中的铝粉形成配合物，从而阻止金属颗粒聚集沉降，同时抑制了金属颗粒与树脂形成金属盐，以避免树脂团结成块。

Description

一种金属闪光漆
技术领域
本发明属于化工涂料领域，具体地，涉及一种金属闪光漆。
背景技术
闪光漆是具有闪光效果的涂层所用的涂料，主要由透明树脂溶液、铝银浆、珠光粉及透明着色颜料组成，由其所形成的涂膜在日光照耀下具有鲜艳金属光泽和闪光感，给整个汽车添装秀人色彩。铝银浆的主要成分为雪片状铝粒子等金属离子和石油溶剂。在闪光漆使用过程中，金属粒子因密度大而易在漆料中发生沉降。此外，通用的涂料中一般含有大量羧基，在水存在下，羧基易于电离金属粒子表面的原子而产生多价金属粒子，而多价金属离子可同时与不同分子链上的羧基形成多价金属羧酸盐，造成树脂分子链易于凝聚，导致金属闪光涂料不稳定。而上述原因导致金属闪光涂料的施工性能存在流挂、缩边、针孔等缺陷，严重影响漆膜的闪光指数，大大限制了金属闪光漆的开发。因此，研究和开发一种漆料细腻均匀和分散稳定性高的金属闪光漆仍是目前需要解决的难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种金属闪光漆，以改善金属粒子在金属闪光漆中的分散性。
根据本发明的一个方面，提供一种金属闪光漆：按质量份数计算，其原料包括环氧树脂30～40份、铝银浆8～15份、聚酰胺蜡液8～12份、氨基树脂5～12份、有机溶剂25～35份；在环氧树脂的分子结构中，包括吡咯烷酮环。铝银浆在本发明采用的环氧树脂中容易分散并且具有良好的分散稳定性，其原因可能是本发明所采用的环氧树脂中的吡咯烷酮环能够与铝银浆中的铝粉形成配合物，从而阻止金属颗粒聚集沉降，同时抑制了金属颗粒与树脂形成金属盐，以避免树脂团结成块。
优选地，在环氧树脂的分子结构中，环氧基直接或通过亚烷基与吡咯烷酮环的成环原子相连。在本发明所采用的环氧分子结构中，环氧基与吡咯烷酮环的成环原子直接相连，吡咯烷酮环不具有芳香性，与常规使用的环氧树脂相比，分子结构中的芳香醚键含量明显偏低，从而抑制了与环氧基相连的基团对紫外光的吸收，有效地提高了漆膜中交联网络的光稳定性，体现为漆膜具有良好的耐候性和抗腐蚀效果，能够长期抗黄变以及保持漆面光滑。
优选地，在环氧树脂的分子结构中，环氧基与吡咯烷酮环构成基团为3,4-环氧基-2,5-吡咯烷二酮基。3,4-环氧基-2,5-吡咯烷二酮基具有含有环氧基的稠环结构，具有更高的交联固化反应活性，能够使由此制备的环氧树脂涂料具备良好的快干性，便于施工。
优选地，环氧树脂的结构通式为
Figure BDA0002893999520000021
其中，R为直链或支化的C4～C30亚烷基。利用较长的碳链连接3,4-环氧基-2,5-吡咯烷二酮基，从而使得上述环氧树脂形成的漆膜具有良好的附着力和韧性。
优选地，氨基树脂的分子结构中含有胍基。金属的腐蚀往往涉及水，而具有胍基或胍基衍生物的氨基树脂能够吸收环境中的水份并由此产生多元胺，进而与漆膜中的成膜物质发生交联固化反应，由此，使得本分明提供的金属闪光器具有良好的自修复防腐蚀功能。
优选地，氨基树脂中的胍基为烷基全取代的胍基。在上述氨基树脂的分子结构中，胍基上没有活泼的氢原子，不能直接与环氧树脂的环氧基发生交联，避免金属闪光漆在初次成膜时消耗过多的胍基，使涂层在使用过程中破损的情况下，可以利用周围存在水分触发全取代胍基发生交联反应，实现涂膜自修复。然而，在首次施工时，全取代的胍基即使不能直接参与交联成膜，但依然能够促进聚酰胺和环氧树脂的交联，改善涂料的快干性。
优选地，氨基树脂的结构同时为
Figure BDA0002893999520000022
R＇为直链或支化的C4～C30亚烷基。氨基树脂中含有较长的碳链，从而使由氨基树脂交联固化形成的自修复漆膜具有良好的附着力和韧性。
优选地，有机溶剂由二甲苯、醋酸丁酯中的一种或两种组成。
优选地，有机溶剂由二甲苯和醋酸丁酯按照3～7:2～5的质量比配制而成。
优选地，上述金属闪光漆按照如下工艺配制而成：将环氧树脂和铝银浆溶于有机溶剂中，分散至均质，得到组分A；将聚酰胺蜡液和氨基树脂混合至形成均质溶液，得到组分B；将组分A添加至组分B中，混合至均质，得到金属闪光漆。
综上，本发明提供的金属闪光漆具有如下优点：
1、漆料质地均匀，具有良好的分散稳定性；
2、具有良好的耐紫外辐射特性，由其形成的漆膜具备良好的抗老化能力；
3、在常温下能够快速地交联固化，具有良好的延展性和附着力，便于施工；
4、具有良好的自修复防腐蚀功能。
具体实施方式
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。
以下实施例中涉及的涂料涂膜性能测试所采用的测试方法如表1所示。
表1涂料性能测试
Figure BDA0002893999520000031
Figure BDA0002893999520000041
实施例1
1.制备环氧树脂
(1)环氧树脂Ⅰ的制备
以马来酰亚胺为原料，按照如下合成路线，制得结构式为
Figure BDA0002893999520000042
的产物为环氧树脂Ⅰ。
Figure BDA0002893999520000043
(2)环氧树脂Ⅱ的制备
Figure BDA0002893999520000044
Figure BDA0002893999520000051
以马来酰亚胺为原料，按照如上合成路线，制得结构式为
Figure BDA0002893999520000052
的产物为环氧树脂Ⅱ。
2.制备氨基树脂
采用四甲基脲、草酰氯和1,8-二氨基辛烷作为原料，按照以下合成路线，制得结构式为
Figure BDA0002893999520000053
产物为氨基树脂Ⅰ。
Figure BDA0002893999520000054
实施例2
1.配制金属闪光漆
本实施例设置4组处理组，分别标记为处理ⅠA、处理ⅡA、处理ⅢA和处理ⅣA，按照表2提供的配方分别准备各处理组用于配制金属闪光漆的原料。在表2中，环氧树脂Ⅰ、环氧树脂Ⅱ分别对应实施例1所制备的环氧树脂Ⅰ、环氧树脂Ⅱ，1,4-双氢化马来酰亚胺丁烷的结构为
Figure BDA0002893999520000061
所采用的氨基树脂Ⅰ为实施例1所制得的氨基树脂Ⅰ。
表2实施例2各处理组所用于配制金属闪光漆的配方组成(质量份数)
Figure BDA0002893999520000062
完成备料后，各处理组对应地按照以下步骤分别配制金属闪光漆，各组物料的加入量与表2的相对应一致。
步骤一，分别配制各处理组的组分A：
(1)处理ⅠA，将二甲苯和醋酸丁酯混合配制有机溶剂，在2000r/min的搅拌下，向有机溶剂中依次加入环氧树脂Ⅰ和铝银浆，加料完成后继续搅拌20～40分钟至混匀，得到组分A；
(2)处理ⅡA，将二甲苯和醋酸丁酯混合配制有机溶剂，在2000r/min的搅拌下，向有机溶剂中依次加入环氧树脂Ⅱ和铝银浆，加料完成后继续搅拌20～40分钟至混匀，得到组分A；
(3)处理ⅢA，将二甲苯和醋酸丁酯混合配制有机溶剂，在2000r/min的搅拌下，向有机溶剂中依次加入双酚A和铝银浆，加料完成后继续搅拌20～40分钟至混匀，得到组分A；
(4)处理ⅣA，将二甲苯和醋酸丁酯混合配制有机溶剂，在2000r/min的搅拌下，向有机溶剂中依次加入双酚A、1,4-双氢化马来酰亚胺丁烷和铝银浆，加料完成后继续搅拌20～40分钟至混匀，得到组分A。
步骤二，配制组分B，本实施例设置的4组处理组配制组分B的方式皆相同：在1000r/min的搅拌下，向聚酰胺蜡液中加入氨基树脂Ⅰ，加料完成后继续搅拌15～30分钟至混匀，得到组分B。
步骤三，各处理组分别将其对应的组分A和组分B混合，混合方式为，在800r/min的搅拌下，向组分B中缓慢加入组分A，加料完成后继续搅拌20～40分钟至混匀，得到金属闪光漆的成品。
2.涂料性能测试
对本实施例各处理组所配制的金属闪光漆进行性能测试，需要进行涂膜性能测试的项目按照国家标准《GB/T1727漆膜一般制备法》制备涂膜样板，进行相应的测试。测试结果如表3所示。处理Ⅳ组在制备组分A的过程中，发现有1,4-双氢化马来酰亚胺丁烷难以与溶有环氧树脂的漆料混匀的情况出现，从而使制浆时间偏长。双酚A作为一种涂料中常用的环氧树脂，处理ⅢA和处理ⅣA采用双酚A作为金属闪光漆的主要成膜组分，制得的漆料的耐紫外性能不佳，属于现有的环氧树脂类涂料所普遍存在的缺点，此外，还存在着铝粉分散不均的问题。其中，与处理ⅢA相比，处理ⅣA在漆料中直接加入吡咯烷酮类化合物1,4-双氢化马来酰亚胺丁烷，并没有使上述问题得到明显的改善，原因可能是加入的吡咯烷酮类物质既没有改变环氧树脂的主要分子结构也没有与环氧树脂很好地融合，此外，吡咯烷酮类物质的加入使得所形成的漆膜的脆性增大，硬度、耐冲击性和柔韧性变差。与采用双酚A作为成膜物质的闪光漆相比，处理ⅠA和处理ⅡA分别采用实施例1所制得的环氧树脂Ⅰ、环氧树脂Ⅱ作为主要成膜成分，制得的漆料的质地明显更为均匀，分散性良好，漆膜的平整度也明显更高，此外，处理ⅠA和处理ⅡA所制得的漆料呈现出良好的耐紫外性能和耐冲击性，而处理Ⅰ和处理Ⅱ相比，处理Ⅰ所制得的金属闪光漆的干燥速度更快，施工性更佳。此外，本实施例所制得的所有金属闪光漆皆具备良好的防腐蚀特性。
表3实施例2的涂料性能测试
Figure BDA0002893999520000081
Figure BDA0002893999520000091
实施例3
1.配制金属闪光漆
本实施例设置4组处理组，分别标记为处理ⅠB、处理ⅡB、处理ⅢB和处理ⅣB，按照表4提供的配方分别准备各处理组用于配制金属闪光漆的原料。在表4中，氨基树脂Ⅰ为实施例1所制备的氨基树脂Ⅰ。
表4实施例3各处理组所用于配制金属闪光漆的配方组成(质量份数)
物料种类 处理ⅠB 处理ⅡB 处理ⅢB 处理ⅣB
环氧树脂Ⅰ 34份 34份 34份 34份
铝银浆 10份 10份 10份 10份
聚酰胺蜡液 20份 20份 29份
氨基树脂Ⅰ 9份 29份
三聚氰胺 9份
二甲苯 15份 15份 15份 15份
醋酸丁酯 12份 12份 12份 12份
总量 100份 100份 100份 100份
完成备料后，各处理组对应地按照以下步骤分别配制金属闪光漆，各组物料的加入量与表2的相对应一致。
步骤一，配制组分A，本实施例设置的4组处理组配制组分A的方式皆相同：将二甲苯和醋酸丁酯混合配制有机溶剂，在2000r/min的搅拌下，向有机溶剂中依次加入环氧树脂Ⅰ和铝银浆，加料完成后继续搅拌20～40分钟至混匀，得到组分A。
步骤二，分别配制各处理组的组分B：
(1)处理ⅠB，在1000r/min的搅拌下，向聚酰胺蜡液中加入氨基树脂Ⅰ，加料完成后继续搅拌15～30分钟至混匀，得到组分B；
(2)处理ⅡB，在1000r/min的搅拌下，向聚酰胺蜡液中加入三聚氰胺，加料完成后继续搅拌15～30分钟至混匀，得到组分B；
(3)处理ⅢB，以氨基树脂Ⅰ单组分作为组分B；
(4)处理ⅣB，以聚酰胺蜡液作为组分B。
步骤三，各处理组分别将其对应的组分A和组分B混合，混合方式为，在800r/min的搅拌下，向组分B中缓慢加入组分A，加料完成后继续搅拌20～40分钟至混匀，得到金属闪光漆的成品。
2.涂料性能测试
对本实施例各处理组所配制的金属闪光漆进行性能测试，需要进行涂膜性能测试的项目按照国家标准《GB/T1727漆膜一般制备法》制备涂膜样板，进行相应的测试。测试结果如表5所示。在本实施例所设置的4组处理组中，处理ⅢB用于配制金属闪光漆的物料中没有包括聚酰胺蜡液，所制得的漆料干燥时间明显更长，而且硬度更低。而处理ⅣB用于配制金属闪光漆的物料中不包括氨基树脂，所制得的漆料几乎没有呈现出自修复的特性，其抗腐蚀性能明显较差。而处理ⅠB和处理ⅡB都采用了氨基树脂参与金属闪光漆的制备，其中，处理Ⅰ采用的氨基树脂Ⅰ中的胍基上没有活性氢，而处理Ⅱ采用的三聚氰胺中，与三嗪环相连的氨基上皆具有活性氢原子，具有较高的交联反应活性，因此，处理Ⅱ的闪光漆在初次成膜的时候干燥速度比较快。然而，通过对比处理Ⅰ和处理Ⅱ的防腐蚀性能，可以发现处理Ⅰ制得的金属闪光漆的防腐蚀性能更佳，原因可能在于，在遇到水分时，利用处理Ⅰ的金属闪光漆所制得的漆膜能够转化得到更多具有成膜活性的多胺，使处理Ⅰ的漆膜具有更好的自修复特性。
表5实施例2的涂料性能测试
Figure BDA0002893999520000101
Figure BDA0002893999520000111
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 (4)

1.一种金属闪光漆，其特征在于：
按质量份数计算，其原料由以下物料组成：环氧树脂30～40份、铝银浆8～15份、聚酰胺蜡液8～12份、氨基树脂5～12份、有机溶剂25～35份；
所述环氧树脂的结构通式为
Figure FDA0003480702700000011
其中，R为直链或支化的C4～C30亚烷基；
所述氨基树脂的结构通式为
Figure FDA0003480702700000012
其中，R＇为直链或支化的C4～C30亚烷基。
2.如权利要求1所述金属闪光漆，其特征在于：所述有机溶剂由二甲苯、醋酸丁酯中的一种或两种组成。
3.如权利要求2所述金属闪光漆，其特征在于：所述有机溶剂由二甲苯和醋酸丁酯按照3～7:2～5的质量比配制而成。
4.如权利要求1～3任一项所述金属闪光漆，其特征在于，按照如下工艺配制而成：
将所述环氧树脂和所述铝银浆溶于所述有机溶剂中，分散至均质，得到组分A；
将所述聚酰胺蜡液和所述氨基树脂混合至形成均质溶液，得到组分B；
将组分A添加至组分B中，混合至均质，得到所述金属闪光漆。
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