CN1132888C - 玻璃钢专用涂料的制作方法 - Google Patents
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Abstract
玻璃钢专用涂料的制作方法，其工艺步骤如下：一、将按比例的对苯二甲酸、苯酐、己二酸、新戊二醇、乙二醇、三羟甲基丙烷、二丁基氧化锡在氮气保护下高温化合制得专用聚酯树脂；二、将上述专用聚酯树脂、热塑性丙烯酸树脂、椰子油改性短油醇酸树脂、醋酸丁酸纤维素树脂、氨基树脂、增塑剂邻二甲酸二丁酯、氯化石蜡和颜填料按一定比例溶解、研磨、分散均匀即成，此涂料为单一组份，施工方便，漆膜耐候性强，适用于建筑、汽车、船舶、环保等行业的玻璃钢工件上喷涂。
Description
本发明属于有机化工涂料，即玻璃钢专用涂料的制作方法。
用于建筑、汽车、摩托车、船舶、环保设施等行业的玻璃钢的涂料要求很高，既要求涂料有良好的施工性能，如施工方便、涂膜具有优良的理化性能，如耐候性好、附着力强、抗裂性优异等。早先用于玻璃钢涂层的主要是硝基漆、醇酸漆，硝基漆耐候性差，抗龟裂性差，醇酸漆干燥速度慢，施工不方便，漆膜的耐候性也不好。近些年国内外用于玻璃钢涂层的主要有双组份聚氨酯漆、单组分丙烯酸塑料通用型自干漆，两类漆膜都具有优良的耐候性，但前者施工不方便，施工环境要求相对苛刻，漆膜干燥速度不理想，漆膜易于出现裂纹，而后者由于是针对通用塑材，没有考虑到玻璃钢材质与其它塑材材质的差异，因而用后者涂饰的玻璃钢涂层常常出现龟裂、凹痕等现象。
本发明的目的在于生产一种单组分丙烯酸一聚酯自干型玻璃钢专用涂料，解决目前玻璃钢涂层存在的漆膜耐候性差和施工不方便的问题。
玻璃钢专用涂料的制作方法，其工艺步骤如下：
一.制备专用聚酯树脂，按下述比例准备原料：对苯二甲酸270～350、苯酐120～170、己二酸10～20、新戊二醇150～250、乙二醇50～80，三羟甲基丙烷15～25，二丁基氧化锡0.5～1.2，将上述原料加入到反应瓶中，并在反应瓶中抽空后充入氮气，逐步升温，等固体物料基本熔化后开动搅拌器进行搅拌，温度升至150～200℃后保温0.5～1.5小时，然后在0.3～0.6小时内温度升至200～220℃，保温反应1.5～2.5小时，再过0.3～0.6小时使温度升至220～260℃，.保温反应1.5～2.5小时，停止充氮气，开始抽真空，反应瓶内压力为1200～1500Pa时，保压反应1.5～2.5小时，提高真空度，使反应瓶内压力在500～800Pa以下，反应1.5～2.5小时，取样分析，测得酸值小于10mgKOH/g，软化点在95～110℃之间才算产品合格，否则需提高真空度继续反应至到上述指标合格为止，玻璃化温度50～100℃，最好控制在60～80℃，做金属闪光漆时要求酸值小于5mgKOH/g；
二、按成膜物的重量准备下述物料：
①热塑性丙烯酸树脂，玻璃化温度40～90℃，最好是50～80℃，分子量
Mw20000至50000，最好是30000～45000，酸值小于10mgKOH/g，做金属闪光漆时，要求酸值小于5mgKOH/g，其用量占成膜物重量的30％～50％，一般控制在45％左右最适宜；
②椰子油改性短油醇酸树脂，其油度为25～35％，酸值小于8mgKOH/g，固体含量50％～80％，树脂颜色≤1，Gardner60％，以100％固体含量计，其用量为成膜物重量的25％～35％，最好选择27％～30％；
③专用聚酯树脂，其树脂的玻璃化温度50～100℃，最好控制在60～80℃，酸值小于10mgKOH/g，做金属闪光漆时要求酸值小于5mgKOH/g，其用量占成膜物质重量的20％～30％，最好控制在25％左右；
④醋酸丁酸纤维素树脂，如美国伊士曼公司生产的CAB-381-0.5、CAB-381-2、CAB-381-20，根据性能要求与经济成本原则，最好控制CAB用量在成膜物重量的5％～7％范围内；
⑤氨基树脂，要求酸值小于2mgKOH/g，标准溶剂容忍度2.0～5.0。按100％固体分计，其用量占成膜物重量的2％～5％，最好在3％左右，使用的氨基树脂品种较多，对于本体系以美国原孟山都化学公司生产的745氨基树脂为最佳；以上5种成膜物质的用量之和等于100％；
⑥增塑剂邻苯二甲酸二丁酯，其用量重量比为；成膜物；邻苯二甲酸二丁酯＝35∶2；
⑦氯化石蜡48，它的含氯量为49％，其用量的重量比为：成膜物∶氯化石蜡48＝35∶1；
⑧颜填料，其细度和用量根据涂装产品的技术要求而定；
三、制备工艺：将上述8种原料备好后，按下述步骤操作：
①取椰子油改性醇酸树脂的40～60％与颜填料混合拌匀，研磨至细度合格；
②边搅拌边加入50％固体分的热塑性丙烯酸树脂和50％固体分的专用聚酯树脂，60％固体分的氨基树脂、10％固体分的醋酸丁酸纤维素液；
③将剩余的椰子油醇酸树脂、邻苯二甲酸二丁酯、氯化石蜡48边搅拌边加入，制得所需涂料。
在完成制备工艺后，还可根据用户的要求和施工的方便，边搅拌边加入下述助剂中的一种或数种：流平剂、消泡剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、高温稀释剂、低温稀释剂、防白剂。
本发明的产品是一种单组分丙烯酸聚酯自干涂料(或称漆)。该漆因是单组分，所以施工方便，并且干燥速度理想。本发明产品克服了双组分聚氨酯漆在施工时需进行组分配制，配制后需在规定时间内用完以及干燥速度不理想的缺点。
本发明采用多树脂成膜体系，特别是引入了专用聚酯树脂，并通过选择和控制主要成膜树脂的品种及其用量，使涂层的成膜物的性质与玻璃钢底材的性质尽可能相似，从而保证此涂层不会因使用环境条件变化而产生已往玻璃钢涂层常常出现的龟裂、凹痕等现象。
另外，由于选择了耐候性优异的树脂，并在涂料体系中加入了多种助剂，因而由本发明产品涂装的玻璃钢工件比由目前通用的丙烯酸单组分自干漆产品涂装的玻璃钢工件，在漆膜的丰满度、光亮度、理化性能、耐候性、耐老化性能等方面前者均优于后者。因加入的稀释剂不同，可以适应高温、低温、潮湿等不同的施工环境。
该涂料体系可制成清漆、色漆以及铜粉漆、铝粉漆。该涂料体系既可制成底漆，又可制成中涂漆、面漆。
下面举一实施例详细说明如下：
一、制备专用聚酯树脂
将对苯二甲酸315.4克，苯酐145克，己二酸14.6克，新戊二醇195.4克，乙二醇62克，三羟甲基丙烷20.1克，二丁基氧化锡0.75克加入到反应瓶中，并在反应瓶中抽空后充入氮气，逐步升温，待固体物料基本熔化后开动搅拌器进行搅拌，温度升至180℃后保温1小时，然后在半小时内温度升至210℃，保温反应2小时，再过半小时使温度升至240℃保温反应2小时，停止充氮气，开始抽真空，反应瓶内压力为1330Pa时，保压反应2小时，提高真空度，使反应瓶内压力在665Pa以下，反应2小时，取样分析，测得酸值小于10mgKOH/g，软化点在9 5～110℃之间才算产品合格，否则需提高真空度继续反应至到上述指标合格为止。
二、纯白色玻璃钢专用涂料的配制
取1000克50％(固含量)椰子油改性醇酸树脂，1000克R920TiO2分散、研磨至细度≤20μm，边搅拌边加入配制成50％固体分的热塑性丙烯酸树脂2800克，配制成50％固体分的聚酯树脂1600克，60％固体分的氨基树脂170克，10％的醋酸丁酸纤维素液2000克，以及剩余50％椰子油醇酸树脂900克，邻苯二甲酸二丁酯200克、氯化石蜡100克，BYK-358流平剂4.5克，经过分散均匀。调整粘度后，制得所需的涂料。
将上述色漆涂在马口铁板上，25℃(即室温下)5～10分钟表干，6小时内实干。也可以在60℃温度下0.5～1小时内实干。测得漆膜的硬度(双摆法)在0.60以上，附着力小于2级，柔韧性小于或等于2mm，光泽度达90％以上。
将上述涂料涂在具有阴极电泳底漆或环氧铁红底漆的冷轧钢板上，漆膜经干燥后，按国家标准检测其耐水性(48小时)未发现起泡、失光现象：耐汽油性48小时未发现起泡现象；耐3％盐酸实验，24小时未发现起泡、脱落现象；耐碱性，5％的氢气化钠，168小时，未发现起泡、脱落现象；耐人工老化，500小时无龟裂，失光率小于15％。
将上述涂料即色漆涂在189或196不饱和聚酯玻璃钢工件上，按划格法划格后再用宽胶带纸撕拉，划格块没有任何脱落。
Claims (3)
1、玻璃钢专用涂料的制作方法，其工艺步骤如下：
一、制备专用聚酯树脂，按下述比例准备原料：对苯二甲酸270～350、苯酐120～170、己二酸10～20、新戊二醇150～250、乙二醇50～80，三羟甲基丙烷15～25，二丁基氧化锡0.5～1.2，将上述原料加入到反应瓶中，并在反应瓶中抽空后充入氮气，逐步升温，等固体物料基本熔化后开动搅拌器进行搅拌，温度升至150～200℃后保温0.5～1.5小时，然后在0.3～0.6小时内温度升至200～220℃，保温反应1.5～2.5小时，再过0.3～0.6小时使温度升至220～260℃，保温反应1.5～2.5小时，停止充氮气，开始抽真空，反应瓶内压力为1200～1500Pa时，保压反应1.5～2.5小时，提高真空度，使反应瓶内压力在500～800Pa以下，反应1.5～2.5小时，取样分析，测得酸值小于10mgKOH/g，软化点在95～110℃之间才算产品合格，否则需提高真空度继续反应至到上述指标合格为止，玻璃化温度50～100℃。
二、按成膜物的重量准备下述物料：
①热塑性丙烯酸树脂，玻璃化温度40～90℃，分子量
Mw20000至50000，酸值小于10mgKOH/g，其用量占成膜物重量的30％～50％；
②椰子油改性短油醇酸树脂，其油度为25～35％，酸值小于8mgKOH/g，固体含量50％～80％，树脂颜色≤1，Gardner60％，以100％固体含量计，其用量为成膜物重量的25％～35％；
③专用聚酯树脂，其树脂的玻璃化温度50～100℃，酸值小于10mgKOH/g，其用量占成膜物质重量的20％～30％；
④醋酸丁酸纤维素树脂，根据性能要求与经济成本原则，其用量在成膜物重量的5％～7％范围内；
⑤氨基树脂，要求酸值小于2mgKOH/g，标准溶剂容忍度2.0～5.0。按100％固体分计，其用量占成膜物重量的2％～5％；
以上成膜物质的用量之和等于100％；
⑥增塑剂邻苯二甲酸二丁酯，其用量重量比为：成膜物∶邻苯二甲酸二丁酯＝35∶2；
⑦氯化石蜡48，它的含氯量为49％，其用量的重量比为：成膜物∶氯化石蜡48＝35∶1；
⑧颜填料，其细度和用量根据涂装产品的技术要求而定；
三、制备工艺：将上述8种原料备好后，按下述步骤操作：
①取椰子油改性醇酸树脂的40～60％与颜填料混合拌匀，研磨至细度合格；
②边搅拌边加入50％固体分的热塑性丙烯酸树脂和50％固体分的专用聚酯树脂，60％固体分的氨基树脂、10％固体分的醋酸丁酸纤维素液；
③将剩余的椰子油醇酸树脂、邻苯二甲酸二丁酯、氯化石蜡48边搅拌边加入，制得所需涂料。
2、根据权利要求1所述的玻璃钢专用涂料的制作方法，其特征是，在完成制备工艺后，还可根据用户的要求和施工的方便，边搅拌边加入下述助剂中的一种或数种：流平剂、消泡剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、高温稀释剂、低温稀释剂、防白剂。
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