CN114672209A - 一种高性能哑黑油漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种高性能哑黑油漆及其制备方法。本发明提供的高性能哑黑油漆有A组分和B组分按照重量比为3‑7:4‑9组成，其中A组分包括聚酯改性丙烯酸树脂、硅氟改性丙烯酸树脂、醋酸丁酯、特黑色浆、抗划伤助剂、抗划伤填料粉、氟碳改性有机硅流平剂、丙烯酸流平剂、消光粉、绒毛粉，B组分为混合溶剂。本发明提供的高性能哑黑油漆具有优异的施工性，漆膜均匀不花，外观细腻、平整光滑，耐酒精擦拭达70次以上，耐水浸泡测试后附着力为0级，对底材具有良好的附着力和耐水性。
Description
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种高性能哑黑油漆及其制备方法。
背景技术
家具家饰在现代生活中，越来越得到重视，家具产业的兴旺发展，使得人们对与之配套的木器漆涂料的性能也有着更高的要求，对漆膜的硬度、流平性、平整度、保光保色性等各方面性能也都提出了产品要求同时对家具运输、贮存、使用、保养过程中漆膜的耐刮性和耐磨损性也提出了新的要求。
哑光黑面漆是一种综合性能优良的木器涂料，广泛应用于木器装饰。常规产品配漆施工后，因普通醇酸树脂自身特性，交联度无法设计太高，硬度难以上升，柔韧性也会随着硬度上升而变差，且漆膜因固化剂中含有苯环，易使漆膜黄变老化，加上天气气候、使用环境等因素影响，随着时间的推移而出现失光、失色、发旧等弊病。此外，现有哑光黑面漆在耐水性、附着力、耐刮性和耐磨损性等方面的性能还有待提升。
专利公开号为CN10496215A的专利文本公开了一种哑光黑面漆及其制备方法，其由组分甲、组分乙、组分丙按照重量比1：0.5：0.5-0.6混合而成；按照重量百分比，组分甲由63-70％的丙烯酸树脂、15-20％的黑色浆、0.6-1％的分散剂、1.5-2％的聚酰氨蜡浆、0.5-1％的流平剂EFKA-3777、0.05-0.1％的流平剂EFKA-3600、0.05-0.1％的消泡剂、1-2.5％的甲基异丁基酮、0.3-0.5％的蜡粉、3.5-4.8％的消光粉、1.5-2％的醋酸丁酯和4-6％的醋酸纤维素溶液制成；组分乙是固化剂成分；组分丙是稀释剂成分。此方法制得的亚光黑面漆虽然具有较高的硬度和耐黄变性能，但是其耐水性能和附着力、耐刮性等还有待提升。
专利公开号为CN110016278A的专利文本公开了一种哑光抗刮黑面漆的制备方法，其将稻壳的灰分用碱液腐蚀，制备得到水玻璃凝胶，由于稻壳灰分中不止含有灰分二氧化硅和稻壳炭化的多孔木质纤维，纳米凝胶粉与镁粉在微炭化过程中，镁粉能很快燃烧氧化成氧化镁，吸附在炭化木质纤维的微孔中，使消光粉透明度提高，制备的哑光抗刮黑面漆中的醇酸树脂与氨基树脂之间会发生局部酯化反应而高密度交联，形成双层网状结构，涂覆于木器表面后，水性醇酸树脂中双层网状结构的亲水基团朝向夹层内，水性溶剂会聚集在双层网状结构之间，使水性醇酸树脂内外表面形成疏水的油相，提高水性醇酸树脂预固化漆膜的耐酸碱溶剂腐蚀性能。但是其漆膜的均一性仍有待提高。
综上所述，现有技术中普遍存在漆膜均一性、附着力、耐水性、耐热性、抗划伤性差等技术问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高性能哑黑油漆及其制备方法。本发明提供的高性能哑黑油漆具有优异的施工性能，耐酒精擦拭达70次以上，同时具有优良的附着力、耐热性、耐水性和抗划伤性能。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种高性能哑黑油漆，包括A组分和B组分，所述A组分与B组分的重量比为3-7:4-9。
进一步的，所述高性能哑黑油漆中的A组分包括以下组分及其重量份数：聚酯改性丙烯酸树脂30-40份、硅氟改性丙烯酸树脂8-13份、醋酸丁酯10-20份、特黑色浆10-20份、抗划伤助剂1-2份、抗划伤填料粉5-10份、流平剂0.2-0.4份。
进一步的，所述B组分为溶剂。
进一步的，所述高性能哑黑油漆中的A组分还包括以下组分及其重量份数：消光粉7-12份、绒毛粉6-10份。
更进一步的，所述高性能哑黑油漆中的A组分中的流平剂为：氟碳改性有机硅流平剂0.1-0.2份、丙烯酸流平剂0.1-0.2份。
进一步的，所述高性能哑黑油漆A组分中的抗划伤助剂由聚烯烃水溶液分散体和纳米硅酸钙按照质量比为11-15:3-7组成。
进一步的，所述高性能哑黑油漆A组分中的抗划伤填料为玻璃粉、二氧化硅中的一种。
进一步的，所述高性能哑黑油漆A组分中的氟碳改性有机硅流平剂购买自天津市睿科化工贸易有限公司，型号为RKZ7004，CAS编号为：105-11-3。
进一步的，所述高性能哑黑油漆A组分中的丙烯酸流平剂购买自湛新树脂（中国）有限公司，型号为Modaflow 2100。
进一步的，所述高性能哑黑油漆A组分中的消光粉购买自上海凯茵化工有限公司，型号为C805。
进一步的，所述高性能哑黑油漆A组分中的绒毛粉购买自根上工业株式会社，代理商为上海外电国际贸易有限公司，型号为AK200TR。
更进一步的，所述B组分溶剂由甲醇、丙二醇和水按照质量比为9-13:7-11:25-31组成。
本发明还提供了所述高性能哑黑油漆的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、将配方量的聚酯改性丙烯酸树脂、硅氟改性丙烯酸树脂、醋酸丁酯、特黑色浆、氟碳改性有机硅流平剂、丙烯酸流平剂混合，搅拌，制得混合液料；
S2、将配方量的消光粉、绒毛粉、抗划伤助剂和抗划伤填料粉混合均匀后，加入到步骤S1制得的混合液料中，搅拌，得到A组分；
S3、将步骤S2制得的A组分与配方量的B组分混合，搅拌，即得。
进一步的，所述高性能哑黑油漆的制备方法步骤S1中所述搅拌的转速为600-800rpm，搅拌时间为10-25min；步骤S2中所述搅拌的转速为1000-1200rpm，搅拌时间为30min；步骤S3中所述搅拌的转速为1000-1500rpm，搅拌时间为20-30min。
本发明中抗划伤助剂中的聚烯烃水溶液分散体能够显著增加漆膜表面的抗划伤效果，在增加表面强度的同时还能防止普通助剂产生的贝纳德漩涡现象，不发花、无坑点、无走油，但是其会降低漆膜的耐水性，而纳米硅酸钙的加入不仅可以避免此现象出现，而且能够提高漆膜的耐水性能和耐磨性能。本发明研究过程中发现，当聚烯烃水溶液分散体和纳米硅酸钙按照质量比为11-15:3-7组成抗划伤助剂时，哑黑漆形成的漆膜最为平整，且耐水性能和抗划伤性能最佳。
抗划伤填料中的玻璃粉或二氧化硅为无定型硬质颗粒，化学性质稳定，粒径小、分散型号、透明度高、防沉效果好，能方便地分散于涂料中，成膜后可增加涂料丰满度，并在漆膜表面形成一层透明膜，提高漆膜的抗划伤性能。
本发明提供的高性能哑黑油漆配方采用氟碳改性有机硅流平剂和丙烯酸流平剂两种流平剂共同提高哑黑油漆的流平性和漆膜的光泽度，其中氟碳改性有机硅流平剂起到润湿流平效果，耐水性能好，防止漆膜底层起泡，丙烯酸流平剂提高漆膜的附着力，抗缩孔，耐水性能优良，并赋予漆膜一定的光泽度。
本发明中采用甲醇、丙二醇和水共组成混合溶剂，安全环保，对A组分有非常好的溶解效果，同时，高性能哑黑油漆中所述A组分与B组分的重量比为3-7:4-9，在此范围内，A组分中的各成分能够完全溶解于B组分中，且形成的漆膜平整、爽滑，性能优良。
与现有技术相比，本申请提供的高性能哑黑油漆及其制备方法具有如下技术优势：
（1）本发明提供的高性能哑黑油漆具有优异的施工性，漆膜均匀不花，外观细腻、平整光滑；
（2）本发明提供的高性能哑黑油漆漆膜划伤测试后光泽不增加，耐酒精擦拭达70次以上，耐水浸泡测试后附着力为0级，对底材具有良好的附着力和耐水性；
（3）本发明提供的高性能哑黑油漆中添加硅氟改性丙烯酸树脂、抗划伤填料粉和抗划伤助剂可大幅度提升漆膜抗划伤性能。
具体实施方式
以下通过具体实施方式进一步描述本发明，但本发明不仅仅限制于以下实施例。本领域的技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的范围之内。
本具体实施方式中，所述高性能哑黑油漆A组分中的氟碳改性有机硅流平剂购买自天津市睿科化工贸易有限公司，型号为RKZ7004，CAS编号为：105-11-3；丙烯酸流平剂购买自湛新树脂（中国）有限公司，型号为Modaflow 2100；消光粉购买自上海凯茵化工有限公司，型号为C805；绒毛粉购买自根上工业株式会社，代理商为上海外电国际贸易有限公司，型号为AK200TR；本实施方式中所用特黑色浆为常规市售产品。
实施例1、一种高性能哑黑油漆及其制备方法
所述高性能哑黑油漆，包括A组分和B组分，所述A组分与B组分的重量比为3:4；A组分包括以下组分及其重量份数：聚酯改性丙烯酸树脂30份、硅氟改性丙烯酸树脂8份、醋酸丁酯10份、特黑色浆20份、抗划伤助剂2份、抗划伤填料粉10份、氟碳改性有机硅流平剂0.1份、丙烯酸流平剂0.1份、消光粉7份、绒毛粉6份。
所述高性能哑黑油漆A组分中的抗划伤助剂由聚烯烃水溶液分散体和纳米硅酸钙按照质量比为11:3组成。
所述高性能哑黑油漆A组分中的抗划伤填料为玻璃粉。
所述高性能哑黑油漆中的B组分由甲醇、丙二醇和水按照质量比为9:7:25组成。
所述高性能哑黑油漆的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、将配方量的聚酯改性丙烯酸树脂、硅氟改性丙烯酸树脂、醋酸丁酯、特黑色浆、氟碳改性有机硅流平剂、丙烯酸流平剂混合，在600rpm的条件下搅拌10min，制得混合液料；
S2、将配方量的消光粉、绒毛粉、抗划伤助剂和抗划伤填料粉混合均匀后，加入到步骤S1制得的混合液料中，在1000rpm的条件下搅拌30min，得到A组分；
S3、将步骤S2制得的A组分与配方量的B组分混合，在1000rpm的条件下搅拌20min，即得。
实施例2、一种高性能哑黑油漆及其制备方法
所述高性能哑黑油漆，包括A组分和B组分，所述A组分与B组分的重量比为5:7。A组分包括以下组分及其重量份数：聚酯改性丙烯酸树脂33份、硅氟改性丙烯酸树脂10份、醋酸丁酯16份、特黑色浆15份、抗划伤助剂2份、抗划伤填料粉7份、氟碳改性有机硅流平剂0.2份、丙烯酸流平剂0.1份、消光粉8.7份、绒毛粉8份。
所述高性能哑黑油漆A组分中的抗划伤助剂由聚烯烃水溶液分散体和纳米硅酸钙按照质量比为13:5组成。
所述高性能哑黑油漆A组分中的抗划伤填料为二氧化硅。
所述高性能哑黑油漆中的B组分由甲醇、丙二醇和水按照质量比为11:9:27组成。
所述高性能哑黑油漆的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、将配方量的聚酯改性丙烯酸树脂、硅氟改性丙烯酸树脂、醋酸丁酯、特黑色浆、氟碳改性有机硅流平剂、丙烯酸流平剂混合，在700rpm的条件下搅拌20min，制得混合液料；
S2、将配方量的消光粉、绒毛粉、抗划伤助剂和抗划伤填料粉混合均匀后，加入到步骤S1制得的混合液料中，在1100rpm的条件下搅拌30min，得到A组分；
S3、将步骤S2制得的A组分与配方量的B组分混合，在1300rpm的条件下搅拌25min，即得。
实施例3、一种高性能哑黑油漆及其制备方法
所述高性能哑黑油漆，包括A组分和B组分，所述A组分与B组分的重量比为7:9；A组分包括以下组分及其重量份数：聚酯改性丙烯酸树脂40份、硅氟改性丙烯酸树脂13份、醋酸丁酯20份、特黑色浆10份、抗划伤助剂1份、抗划伤填料粉5份、氟碳改性有机硅流平剂0.2份、丙烯酸流平剂0.2份、消光粉12份、绒毛粉10份。
所述高性能哑黑油漆A组分中的抗划伤助剂由聚烯烃水溶液分散体和纳米硅酸钙按照质量比为15:7组成。
所述高性能哑黑油漆A组分中的抗划伤填料为二氧化硅。
所述高性能哑黑油漆中的B组分由甲醇、丙二醇和水按照质量比为13:11:31组成。
所述高性能哑黑油漆的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、将配方量的聚酯改性丙烯酸树脂、硅氟改性丙烯酸树脂、醋酸丁酯、特黑色浆、氟碳改性有机硅流平剂、丙烯酸流平剂混合，在800rpm的条件下搅拌25min，制得混合液料；
S2、将配方量的消光粉、绒毛粉、抗划伤助剂和抗划伤填料粉混合均匀后，加入到步骤S1制得的混合液料中，在1200rpm的条件下搅拌30min，得到A组分；
S3、将步骤S2制得的A组分与配方量的B组分混合，在1500rpm的条件下搅拌30min，即得。
对比例1、一种高性能哑黑油漆及其制备方法
本对比例中所述高性能哑黑油漆的配方及制备方法与实施例2类似。
本对比例与实施例2的区别为：本对比例中所述A组分与B组分的重量比为14:3。
对比例2、一种高性能哑黑油漆及其制备方法
本对比例中所述高性能哑黑油漆的配方及制备方法与实施例2类似。
本对比例与实施例2的区别为：本对比例中采用等量的二甲苯代替B组分中的丙二醇。
对比例3、一种高性能哑黑油漆及其制备方法
本对比例中所述高性能哑黑油漆的配方及制备方法与实施例2类似。
本对比例与实施例2的区别为：本对比例中所述抗划伤助剂为聚烯烃水溶液分散体。
对比例4、一种高性能哑黑油漆及其制备方法
本对比例中所述高性能哑黑油漆的配方及制备方法与实施例2类似。
本对比例与实施例2的区别为：本对比例中所述抗划伤填料为滑石粉。
对比例5、一种高性能哑黑油漆及其制备方法
本对比例中所述高性能哑黑油漆的配方及制备方法与实施例2类似。
本对比例与实施例2的区别为：本对比例中所述抗划伤填料为硫酸钡。
对比例6、一种高性能哑黑油漆及其制备方法
本对比例中所述高性能哑黑油漆的配方及制备方法与实施例2类似。
本对比例与实施例2的区别为：本对比例中采用等量的聚醚改性有机硅流平剂替代氟碳改性有机硅流平剂。
对比例7、一种高性能哑黑油漆及其制备方法
本对比例中所述高性能哑黑油漆的配方及制备方法与实施例2类似。
本对比例与实施例2的区别为：本对比例中采用等量的硅烷改性丙烯酸树脂替代聚酯改性丙烯酸树脂。
试验例、性能测试
试验样品：实施例1-3、对比例1-7制得的高性能哑黑油漆；
试验方法：将试验样品涂膜于直径为15×15cm的ABS、ABS+PC上，形成漆膜；采用目视的方法观察漆膜的外观；依据GB/T 9286-2021测试漆膜的附着力等级；依据GB/T 6742-2007测试漆膜的弯曲性；依据GB/T 1732-2020测试漆膜的耐冲击性；依据GB/T 6739-2006测试漆膜的硬度；依据GB/T 5209-1985测试漆膜的耐水性能；依据GB T 23989-2009测定漆膜耐酒精擦拭次数，允许轻微掉色、失光，漆膜完整程度在99%以上；依据SAE J948-2017测试漆膜的耐磨性；依据SAE J365-2012测试漆膜的抗划伤性；依据GB/T 9274-1988测试漆膜的耐洗涤程度和耐化妆品程度。
试验结果：试验结果见表1。
表1 性能测试结果
由表1可知，本发明提供的高性能哑黑油漆漆膜均匀不发花，外观细腻、平整光滑，具有优良的抗划伤性和耐磨性，耐酒精擦拭达70次以上，具有优良的附着力，耐热水（40℃）240℃以上，附着力达到0级。其中实施例2制得的高性能哑黑油漆的各方面性能最好，为本发明最佳实施例。
与实施例2相比，对比例1中改变了高性能哑黑油漆中A组分和B组分的用量比，但是制得的油漆漆膜发花，有凸起，耐水性能降低，这说明A组分没有完全溶解在B组分中，在高性能哑黑油漆中，A组分和B组分的用量比能够影响漆膜的平整度，进一步影响耐水性能。
对比例2中改变了溶剂中的组分，但是制得的油漆漆膜表面有凸起，弯曲性、耐冲击性和耐水性均有不同程度降低，这说明本发明只有甲醇、丙二醇和水共同组成溶剂时，才能实现对A组分的完全溶解。
对比例3中改变了抗划伤助剂的组分，但是制得的油漆漆膜耐水性变差，这说明大量聚烯烃水溶液分散体的加入会影响油漆漆膜的耐水性。
对比例4和对比例5中分别采用滑石粉和硫酸钡替代原抗划伤填料中的二氧化硅，但是制得的油漆漆膜的硬度、附着力、抗划伤性和耐磨性降低，这说明并非所有的涂料材料都能实现本发明中玻璃粉或二氧化硅的技术效果，本发明抗划伤填料采用玻璃粉或二氧化硅能够提高油漆漆膜的附着力、抗划伤性和耐磨性。
对比例6和对比例7中分别采用等量的聚醚改性有机硅流平剂替代氟碳改性有机硅流平剂、采用等量的硅烷改性丙烯酸树脂替代聚酯改性丙烯酸树脂，但是制得的油漆漆膜的附着力、耐水性变差，这说明并非所有的改性有机硅流平剂都能实现氟碳改性有机硅流平剂的技术效果，聚酯改性丙烯酸树脂对底材具有良好的附着力，能够提高漆膜的耐水性。
上述实施例仅例示性说明本发明的制备方法，而并非限制本发明。本领域任何熟悉此技术的认识皆不可在违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修改。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所提供的技术思想下完成的一切等效修饰或改变，仍由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种高性能哑黑油漆，其特征在于，包括A组分和B组分，所述A组分与B组分的重量比为3-7:4-9；
所述A组分包括以下组分及其重量份数：聚酯改性丙烯酸树脂30-40份、硅氟改性丙烯酸树脂8-13份、醋酸丁酯10-20份、特黑色浆10-20份、抗划伤助剂1-2份、抗划伤填料粉5-10份、流平剂0.2-0.4份；
所述B组分为溶剂。
2.根据权利要求1所述的高性能哑黑油漆，其特征在于，所述A组分还包括以下组分及其重量份数：消光粉7-12份、绒毛粉6-10份。
3.根据权利要求1所述的高性能哑黑油漆，其特征在于，所述A组分中的流平剂为：氟碳改性有机硅流平剂0.1-0.2份、丙烯酸流平剂0.1-0.2份。
4.根据权利要求1所述的高性能哑黑油漆，其特征在于，所述A组分中的抗划伤助剂由聚烯烃水溶液分散体和纳米硅酸钙按照质量比为11-15:3-7组成。
5.根据权利要求1所述的高性能哑黑油漆，其特征在于，所述A组分中的抗划伤填料为玻璃粉、二氧化硅中的一种。
6.根据权利要求1所述的高性能哑黑油漆，其特征在于，所述B组分由甲醇、丙二醇和水按照质量比为9-13:7-11:25-31组成。
7.根据权利要求1-6任一项所述的高性能哑黑油漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将配方量的聚酯改性丙烯酸树脂、硅氟改性丙烯酸树脂、醋酸丁酯、特黑色浆、氟碳改性有机硅流平剂、丙烯酸流平剂混合，搅拌，制得混合液料；
S2、将配方量的消光粉、绒毛粉、抗划伤助剂和抗划伤填料粉混合均匀后，加入到步骤S1制得的混合液料中，搅拌，得到A组分；
S3、将步骤S2制得的A组分与配方量的B组分混合，搅拌，即得。
8.根据权利要求7所述的高性能哑黑油漆的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中所述搅拌的转速为600-800rpm，搅拌时间为10-25min。
9.根据权利要求7所述的高性能哑黑油漆的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中所述搅拌的转速为1000-1200rpm，搅拌时间为30min。
10.根据权利要求7所述的高性能哑黑油漆的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中所述搅拌的转速为1000-1500rpm，搅拌时间为20-30min。
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