CN113563799A - 一种涂料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涂料及其制备方法和应用，所述涂料包括以下重量份的组分：聚酯改性有机硅20～70份、功能助剂0.1～6份、无机颜料8～40份、耐磨料2～20份、无机纳米陶瓷树脂10～60份、硅烷偶联剂2～10份、触变增稠剂0.5～5份、消光粉0～8份、溶剂10～30份。本发明中的涂料适合在多种不同的底材表面进行涂装，包括金属、合金及陶瓷等材料表面，涂敷后具有优良的附着力，同时还具有优异的硬度和耐磨性，性能稳定，使用周期长。

Description

一种涂料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种涂料及其制备方法。

背景技术

胶乳手套或胶乳制品是指由天然或合成橡胶制成的手套或胶乳制品。天然或合成橡胶制成的制品是具有低玻璃化转变温度的弹性材料，这些材料的表面发粘并倾向于彼此粘连。现有技术中天然或合成橡胶制成的手套或胶乳制品通过模具制造时，天然或合成橡胶制成的手套或胶乳制品难以从模具上脱模下来，且在包装分发与销售时，易于粘接在一起或结块。为了解决该问题，现有技术中主要有以下几种方法：1、在模具内涂敷有聚四氟乙烯类涂层；2、在模具内涂敷有有机硅类涂层；3、模具为陶瓷模具。

通过在模具内涂敷聚四氟乙烯类涂层解决上述问题的同时又带来以下问题：1、聚四氟乙烯类涂层的防粘性易造成手套或胶乳制品挂胶不均匀和部分露底不挂胶现象，造成手套或胶乳制品无法完整成型或手套或胶乳制品合格率低的现象；2、聚四氟乙烯类涂层硬度低，易产生磨损损耗，涂敷于模具内后模具使用周期短，进而增加了手套或胶乳制品的生产成本。

通过在模具内涂敷有机硅类涂层解决上述问题的同时又带来以下问题：1、有机硅类涂层的防粘疏水性会造成天然或合成橡胶浸涂不上的现象，进而造成手套或胶乳制品无法完整成型或手套或胶乳制品合格率低的现象；2、有机硅类涂层硬度低，易产生磨损损耗，涂敷于模具内后模具使用周期短，进而增加了手套或胶乳制品的生产成本。

陶瓷模具制作工艺复杂、成本高，且易破碎。

综上所述，亟需一种涂料解决现有手套或胶乳制品难以从模具上脱模下来，且在包装分发与销售时易于粘接在一起或结块的问题，能够使涂装后的模具具有高硬度、高耐磨性，提高模具的使用周期，同时保证手套或胶乳制品浸涂天然或合成橡胶后，挂胶均匀，不露底，提高手套或胶乳制品的合格率。

发明内容

本发明的目的是克服上述不足，提供了一种涂料，用于手套或乳胶制品制造用模具，具有高硬度、高耐磨性，提高了手套或乳胶制品制造用模具的使用周期，使得通过涂装有本发明中涂料的模具生产的手套或乳胶制品浸涂天然或合成橡胶后，挂胶均匀，不露底，大大提高了手套或胶乳制品的合格率；此外，本发明还提供了一种涂料的制备方法。

为实现上述目的，本发明第一方面提供如下技术方案：

一种涂料，包括以下重量份的组分：聚酯改性有机硅20～70份、功能助剂0.1～6份、无机颜料8～40份、耐磨料2～20份、无机纳米陶瓷树脂10～60份、硅烷偶联剂2～10份、触变增稠剂0.5～5份、消光粉0～8份、溶剂10～30份。

通过采用上述技术方案，聚酯改性有机硅作为本发明涂料的主体粘接其他组分；耐磨料用于增强涂料成膜后的涂层的耐磨性，增加涂层的丰满度；无机纳米陶瓷树脂能够增强整个涂料体系的耐温性，提高涂层的耐磨性，增强组成涂料的各组分之间的粘接；硅烷偶联剂防粘疏水性强，能够解决现有技术中聚四氟乙烯类涂料作为模具内用流平涂层原料时，PVC、PU挂胶不均匀的问题，同时硅烷偶联剂能促进交联，提高涂层的粘接强度、防水性、耐磨性、耐擦洗性、耐划伤性及耐化学品性；触变增稠剂能够使本发明中的涂料具有较好的触变效果和优异的防流挂性能、抗飞溅性能，且能够提高漆膜表面的均匀性，增强无机颜料着色，防止颜料沉降；消光粉的作用是使涂层表面具有极细小的毛细孔与波纹，使天然或合成橡胶制成的手套或胶乳制品脱模后互相不会粘接；溶剂用于溶解分散成模物，并将调料调节至适宜的施工粘度，便于涂料的使用。消光粉重量份数为零时，本发明中的涂料用于金属、合金、陶瓷及不锈钢用具的罩光漆使用。

优选地，本发明中的无机涂料选自钛白粉、铁铬红、铁铬棕、铁铬黑、铁红、铁蓝、铁绿、铁黄、氧化铁红、氧化铁黑、钛铬黄、镍钛黄、镨锆黄、锌铁黄、铬绿、钴绿、钴蓝、钴紫、碳黑云母、珠光及氧化铝中的任意一种。

优选地，所述聚酯改性有机硅的固含量为55％～60％。

优选地，所述功能助剂选自分散助剂、润湿助剂、消泡助剂、流变助剂及HLB值为7～15的非离子表面活性剂中的任意一种或多种。

进一步地，所述HLB值为7～15的非离子表面活性剂选自烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯中的任意一种。

进一步优选地，所述HLB值为7～15的非离子表面活性剂为曲拉通X-100。

优选地，所述无机纳米陶瓷树脂的制备方法为：将硅烷通过有机酸调节pH至3～6后缓慢加入至混合液中，搅拌反应，反应完成后加入醚醇类溶剂陈化，即得无机纳米陶瓷树脂；

进一步优选地，所述硅烷选自三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基二甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、聚甲基三乙氧基硅烷、正硅酸甲酯、正硅乙酸酯、正钛酸丁酯、丙基三甲氧基硅烷及苯基三甲氧基硅烷中的任意一种或多种；

进一步优选地，所述混合液选自溶胶和纯水中的任意一种或两种；

进一步优选地，所述溶胶选自硅溶胶、铝溶胶、锆溶胶及纳米硅粉体中的任意一种或多种。

优选地，所述耐磨料的粒径为1～10μm；所述耐磨料为白刚玉、绿碳化硅、黑碳化硅及硅微晶粉中的任意一种或多种；

所述硅烷偶联剂为三甲氧基硅烷和三乙氧基硅烷中的任意一种；

所述触变增稠剂为3MgO·15Al₂O₃·8SiO₂·9H₂O；

所述消光粉为气相二氧化硅、气相二氧化钛中的任意一种或多种。

进一步优选地，所述硅烷偶联剂为γ—缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

进一步优选地，所述硅烷偶联剂的牌号为a187、Z6040、KBM403、GLYMO及KH560中的任意一种。

进一步优选地，所述触变增稠剂的牌号为Attagel50(巴斯夫公司)

400。

进一步优选地，所述消光粉的牌号为瓦克N20、瓦克V15、瓦克H15、瓦克H18、瓦克H20、瓦克T30、瓦克T40、日本德山QS-10、日本德山QS-20、日本德山QS-25、日本德山QS-102、日本德山DM-10、日本德山DM20S、日本德山FM14、卡博特M-5、卡博特LM-150、卡博特TS530、卡博特TS610、卡博特TS720、德固赛OK412、德固赛OK500、德固赛OK512、德固赛OK607、德固赛TS100、德固赛TT600、德固赛TT3300、格雷斯C503、格雷斯C803、格雷斯C807、格雷斯C809、格雷斯C906、格雷斯C907、格雷斯ED-2、格雷斯ED-3、格雷斯ED-5、格雷斯ED-30、格雷斯ED-40、格雷斯格雷斯ED-50、格雷斯ED-80、格雷斯RAD2105、格雷斯SY-7000、格雷斯W-300、格雷斯CP4-8991及格雷斯MSK-C7中的任意一种。

优选地，所述溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇丁醚及醇类溶剂中的任意一种或多种。如果需要光泽效果更加优异，则提高乙二醇乙醚醋酸酯的用量，如果需要水油共溶性更加优异，则增加乙二醇丁醚的用量。

优选地，所述溶剂由以下重量份数的组分组成：丙二醇甲醚醋酸酯1～30份、乙二醇乙醚醋酸酯1～30份、乙二醇丁醚及醇类剂1～30份。

本发明第二方面提供如下技术方案：

一种涂料的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取配方量的聚酯改性有机硅、功能助剂、无机颜料、耐磨料、无机纳米陶瓷树脂、硅烷偶联剂、触变增稠剂、消光粉、溶剂；

S2、将步骤S1中所称取的功能助剂、无机颜料、耐磨料以及步骤S1中称取的1/4～2/3的聚酯改性有机硅、依次加入至研磨设备中，研磨制成混合浆料；

S3、将步骤S1中所称取的无机纳米陶瓷树脂加入至分散机中低速分散，在低速分散过程中依次顺序加入步骤S2中所得混合浆料、步骤S1中称取的硅烷偶联剂、溶剂、触变增稠剂、消光粉以及剩余的聚酯改性有机硅，加入完成后高速分散0.5～2小时，即得所述涂料。

优选地，所述步骤S3中低速分散的转速为5～10m/s，所述步骤S3中高速分散的转速为20～30m/s。

本发明第三方面提供上述涂料的应用，应用于金属底材、陶瓷底材及合金底材。

本发明第四方面提供上述涂料的另一应用，应用于手套和乳胶制品制造用模具。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明中的涂料具有高硬度和高耐磨性，适用于涂装于手套或乳胶制品制造用模具内，使涂装有本发明中涂料的手套或乳胶制品制造用模具的耐磨性及硬度大大提高，进而延长了手套或乳胶制品制造用模具的使用周期，使得通过涂装有本发明中涂料的模具生产的手套或乳胶制品浸涂天然或合成橡胶后，挂胶均匀，不露底，大大提高了手套或胶乳制品的合格率；本发明中的涂料还适用于金属、合金、陶瓷及不锈钢用具的罩光漆使用。

2、本发明中的涂料适合在多种不同的底材表面进行涂装，包括金属、合金及陶瓷等材料表面，涂敷后具有优良的附着力，同时具有优异的硬度和耐磨性，性能稳定，使用周期长。

3、本发明中的涂料制备方法，工艺简单，安全环保，具有广阔的市场前景。

具体实施方式

为了使发明实现的技术手段、创造特征、达成目的和功效易于明白了解，下结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1

本实施例中的一种涂料，包括以下重量的组分：45kg聚酯改性有机硅、0.21kg功能助剂、15kg无机颜料、7kg耐磨料、28kg无机纳米陶瓷树脂、5kg硅烷偶联剂、1.5kg触变增稠剂、4.8kg消光粉、22kg溶剂。

其中，本实施例中的聚酯改性有机硅的固含量为55％～60％。

其中，本实施例中的功能助剂为曲拉通x-100。

其中，本实施例中无机纳米陶瓷树脂为上海俊深实业有限公司生产的牌号为F601的无机纳米陶瓷树脂。

其中，本实施例中的无机颜料为钛白粉902+。

其中，本实施例中的耐磨料为白刚玉粉。

其中，本实施例中的硅烷偶联剂的牌号为迈图A187。

其中，本实施例中的触变增稠剂的牌号为ATT-50；

其中，本实施例中的消光粉的牌号为OK500。

其中，本实施例中的溶剂为PAM和BCS的混合物。

本实施例中的涂料的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取45kg聚酯改性有机硅、0.21kg功能助剂、15kg无机颜料、7kg耐磨料、28kg无机纳米陶瓷树脂、5kg硅烷偶联剂、1.5kg触变增稠剂、4.8kg消光粉、22kg溶剂；

S2、将步骤S1中所称取的0.21kg功能助剂、15kg无机颜料、7kg耐磨料以及步骤S1中称取的18.333kg的聚酯改性有机硅、依次加入至研磨设备中，研磨制成混合浆料；

S3、将步骤S1中所称取的28kg无机纳米陶瓷树脂加入至分散机中低速分散，在低速分散过程中依次顺序加入步骤S2中所得混合浆料、步骤S1中称取的5kg硅烷偶联剂、22kg溶剂、1.5kg触变增稠剂、4.8kg消光粉以及剩余的26.667kg聚酯改性有机硅，加入完成后高速分散1小时，即得涂料。

其中，上述步骤S3中低速分散的转速为5～10m/s，步骤S3中高速分散的转速为25m/s实施例2

本实施例中的一种涂料，包括以下重量的组分：65.48kg聚酯改性有机硅、0.31kg功能助剂、21.83kg无机颜料、10.19g耐磨料、40.74kg无机纳米陶瓷树脂、7.28烷偶联剂、2.18kg触变增稠剂、0kg消光粉、28.9kg溶剂。

其中，本实施例中的聚酯改性有机硅的固含量为55％～60％。

其中，本实施例中的功能助剂为曲拉通x-100。

其中，本实施例中无机纳米陶瓷树脂为上海俊深实业有限公司生产的牌号为F601的无机纳米陶瓷树脂。

其中，本实施例中的无机颜料为钛白粉902+。

其中，本实施例中的耐磨料为白刚玉粉。

其中，本实施例中的硅烷偶联剂的牌号为迈图A187。

其中，本实施例中的触变增稠剂的牌号为ATT-50；

其中，本实施例中的溶剂为PAM和BCS的混合物。

本实施例中的涂料的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取65.47kg聚酯改性有机硅、0.31kg功能助剂、30.1kg无机颜料、7.68g耐磨料、40.70kg无机纳米陶瓷树脂、7.275kg硅烷偶联剂、5.66kg触变增稠剂、24.31kg溶剂；

S2、将步骤S1中所称取的0.18kg功能助剂、30.1kg无机颜料、7.68kg耐磨料以及步骤S1中称取的25.18kg的聚酯改性有机硅、依次加入至研磨设备中，研磨制成混合浆料；

S3、将步骤S1中所称取的40.70kg无机纳米陶瓷树脂加入至分散机中低速分散，在低速分散过程中依次顺序加入步骤S2中所得混合浆料、步骤S1中称取的40.91kg硅烷偶联剂、24.31kg溶剂、5.66kg触变增稠剂以及剩余的40.75kg聚酯改性有机硅，加入完成后高速分散1小时，即得涂料。

其中，上述步骤S3中低速分散的转速为5～10m/s，步骤S3中高速分散的转速为25～30m/s。

本发明中的涂料用于生产天然或合成橡胶制成的手套时，涂装于模具内对应手掌部分上的涂料为实施例1中所制备的涂料，因为实施例1中所制备的涂料中含有消光粉，通过消光粉使涂层表面具有极细小的毛细孔与波纹，使天然或合成橡胶制成的手套脱模后互相不会粘接；涂装于模具内手脖部分远离手掌的一端实施例2中所制备的涂料，因为实施例2中所制备的涂料中不含有消光粉，会使天然或合成橡胶制成的手套脱模后，手脖部分远离手掌的一端易发生粘接，便于手脖部分远离手掌的一端粘接收边。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种涂料，其特征在于，包括以下重量份的组分：聚酯改性有机硅20～70份、功能助剂0.1～6份、无机颜料8～40份、耐磨料2～20份、无机纳米陶瓷树脂10～60份、硅烷偶联剂2～10份、触变增稠剂0.5～5份、消光粉0～8份、溶剂10～30份。

2.如权利要求1所述的一种涂料，其特征在于，所述聚酯改性有机硅含量为45％～60％；

所述功能助剂选自分散助剂、润湿助剂、消泡助剂、流变助剂及HLB值为7～15的非离子表面活性剂中的任意一种或多种。

3.如权利要求2所述的一种涂料，其特征在于，所述HLB值为7～15的非离子表面活性剂选自烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯中的任意一种。

4.如权利要求1所述的一种涂料，其特征在于，所述无机纳米陶瓷树脂的制备方法为：将硅烷通过有机酸调节pH至3～6后缓慢加入至混合液中，搅拌反应，反应完成后加入醚醇类溶剂陈化，即得无机纳米陶瓷树脂；

其中，所述硅烷选自三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基二甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、聚甲基三乙氧基硅烷、正硅酸甲酯、正硅乙酸酯、正钛酸丁酯、丙基三甲氧基硅烷及苯基三甲氧基硅烷中的任意一种或多种；

其中，所述混合液选自溶胶和纯水中的任意一种或两种；

所述溶胶选自硅溶胶、铝溶胶、锆溶胶及纳米硅粉体中的任意一种或多种。

5.如权利要求1所述的一种涂料，其特征在于，所述耐磨料的粒径为1～10μm；所述耐磨料为白刚玉、绿碳化硅、黑碳化硅及硅微晶粉中的任意一种或多种；

所述硅烷偶联剂为三甲氧基硅烷和三乙氧基硅烷中的任意一种；

所述触变增稠剂为3MgO·15Al₂O₃·8SiO₂·9H₂O；

所述消光粉为气相二氧化硅、气相二氧化钛中的任意一种或多种。

6.如权利要求1所述的一种涂料，其特征在于，所述溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇丁醚及醇类溶剂中的任意一种或多种。

7.如权利要求6所述的一种涂料，其特征在于，所述溶剂由以下重量份数的组分组成：丙二醇甲醚醋酸酯1～30份、乙二醇乙醚醋酸酯1～30份、乙二醇丁醚及醇类剂1～30份。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、称取配方量的聚酯改性有机硅、功能助剂、无机颜料、耐磨料、无机纳米陶瓷树脂、硅烷偶联剂、触变增稠剂、消光粉、溶剂；

S2、将步骤S1中所称取的功能助剂、无机颜料、耐磨料以及步骤S1中称取的1/4～2/3的聚酯改性有机硅、依次加入至研磨设备中，研磨制成混合浆料；

S3、将步骤S1中所称取的无机纳米陶瓷树脂加入至分散机中低速分散，在低速分散过程中依次顺序加入步骤S2中所得混合浆料、步骤S1中称取的硅烷偶联剂、溶剂、触变增稠剂、消光粉以及剩余的聚酯改性有机硅，加入完成后高速分散0.5～2小时，即得所述涂料；

其中，所述步骤S3中低速分散的转速为5～10m/s，所述步骤S3中高速分散的转速20～30m/s。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的涂料的应用，其特征在于，应用于金属底材、陶瓷底材及合金底材。

10.一种如权利要求1-8任一项所述的涂料的应用，其特征在于，应用于手套和乳胶制品制造用模具。