CN114891422B - 一种哑光型金属闪光涂料及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种哑光型金属闪光涂料及其制备方法与应用。该哑光型金属闪光涂料，包括A组分和B组分，其中，所述A组分包括如下组分：氨基树脂30～40份、氢化蓖麻油浆25～35份、聚酰胺蜡浆8～12份、金属闪光颜料5～10份、第一溶剂10～15份和润湿分散剂0.2～0.5份；所述B组分包括如下组分：聚酯树脂50～60份、醋酸丁酸纤维素1～5份、第二溶剂20～30份和促进剂8～10份。本发明提供的哑光型金属闪光涂料不含哑光粉，储存性好，长期储存不变色，施工所需烧烤温度低，形成的涂膜能有效起到全哑光金属闪光装饰效果，金属闪光颜料在涂膜中的排列效果好，不发花，硬度高，耐水性好。

Description

一种哑光型金属闪光涂料及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于涂料技术领域，涉及一种哑光型金属闪光涂料及其制备方法与应用。

背景技术

哑光涂料光泽度低，使人产生柔和合适的心理感觉，备受人们欢迎。哑光粉常用于哑光涂料的消光，哑光粉的细度通常为20～45μm，通过在涂膜的表面产生散射而获得哑光效果。由于考虑分散性和防沉性，常需要对哑光粉进行表面改性，而表面改性后的哑光粉往往会导致涂膜的耐水性下降。

金属闪光涂料由于其特殊闪烁颜料颗粒的效果，在汽车上的应用日益增长。为了将哑光涂料与金属闪光涂料的特性相结合，通常将哑光粉加入金属闪光涂料，以制备出与高光涂料截然不同的涂膜，满足人们的审美需求，提高产品的特性，符合现代人追求个性的潮流。但是，哑光粉加入金属闪光涂料，往往导致金属闪光颜料在金属闪光涂膜中排列不均匀或者方向不一致。例如，哑光粉用于金属闪光涂料正侧面控制剂，导致金属闪光颜料(银粉)排列均匀性差，侧面颜色变浅，因此，哑光粉的加入，使涂料难以形成侧面颜色深的涂膜。

此外，现有的高温涂料性能好，硬度高，耐水性强，但是施工所需烘烤温度高达120℃以上，能源消耗大。虽然，通过添加促进剂可以降低烘烤温度，但是在金属闪光涂料中，促进剂通常具有酸性，会造成金属颜料表面受损，颜色变暗。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种哑光型金属闪光涂料及其制备方法与应用，所述哑光型金属闪光涂料不含哑光粉，储存性好，长期储存不变色，施工所需烧烤温度低，形成的涂膜能有效起到全哑光金属闪光装饰效果，金属闪光颜料在涂膜中的排列效果好，不发花，硬度高，耐水性好。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种哑光型金属闪光涂料，包括A组分和B组分，其中，所述A组分包括如下按重量份数计的组分：氨基树脂30～40份、氢化蓖麻油浆25～35份、聚酰胺蜡浆8～12份、金属闪光颜料5～10份、第一溶剂10～15份和润湿分散剂0.2～0.5份；所述B组分包括如下按重量份数计的组分：聚酯树脂50～60份、醋酸丁酸纤维素1～5份、第二溶剂20～30份和促进剂8～10份。

经研究发现，本发明将氨基树脂加入A组分中，将聚酯树脂加入B组分，利用氨基树脂与聚酯树脂相容性差的特性，使哑光型金属闪光涂料形成的涂膜具有光泽度低的特点，有利于涂膜哑光效果的形成。本发明在哑光型金属闪光涂料中不需要添加哑光粉，在施工过程中，金属闪光颜料的排列均匀性不会因哑光粉的加入而受到影响，使本发明的哑光型金属闪光涂料能形成侧面颜色深的涂膜，涂膜的耐水性好。

普通哑光涂料中添加的哑光粉，在表干过程中，随着溶剂的挥发，哑光粉在涂膜内也会发生聚集和移动，导致不同施工温度和不同施工膜厚情况下涂膜表面哑光粉浓度有区别，从而导致每次施工哑光度有较大区别。本发明不需要添加哑光粉，选用的氢化蓖麻油和聚酰胺蜡具有强的触变性能，有利于金属闪光颜料在涂膜中排列均匀，在表干过程中，氢化蓖麻油，聚酰胺蜡对金属闪光颜料的定位作用能使涂膜表面不发花，当涂膜放入80～90℃烘房后，涂膜中的氢化蓖麻油和聚酰胺蜡在高温作用下发生溶融，烘烤1小时后，涂膜化学交联反应充分完成；将附有涂膜的底材移至室温，溶融的氢化蓖麻油和聚酰胺蜡在降温过程中析出微观下的小晶体，进一步加强了涂膜的哑光效果。

含有哑光粉的涂料在储存过程中，由于哑光粉的比表面积和吸油量极大，对溶剂的释放性强，常导致涂料储存罐或储存缸壁上出现干固的白色的颗粒，同时哑光粉表面吸附较多的树脂，导致颗粒出现，这些颗粒在掉入储存罐或储存缸内后，会导致喷涂出现杂质。而本发明在哑光型金属闪光涂料中不需要添加哑光粉，完全避免了不良颗粒和杂质的产生，有利于提高生产效率。

优选的，所述第一溶剂包括正丁醇。

优选的，所述第二溶剂包括醋酸丁酯。

优选的，所述聚酰胺蜡浆包括如下重量份数的组分：氨基树脂50～60份、第三溶剂25～30份和聚酰胺蜡12～18份。

进一步优选的，所述第三溶剂包括二甲苯，所述聚酰胺蜡包括690防沉剂。

优选的，所述聚酰胺蜡浆由下述方法制得：将氨基树脂、第三溶剂和聚酰胺蜡混合后，在温度不高于40℃的条件下分散处理10～30min，制得聚酰胺蜡浆。

优选的，所述聚酰胺蜡浆的细度不大于10μm。

优选的，所述氢化蓖麻油浆包括如下重量份数的组分：氨基树脂50～60份、第四溶剂30～40份和氢化蓖麻油1～3份。

进一步优选的，所述第四溶剂包括二甲苯中的至少一种。

优选的，所述氢化蓖麻油浆由下述方法制得：将氨基树脂、第四溶剂和氢化蓖麻油，在温度不高于45℃的条件下分散处理20～40min，制得氢化蓖麻油浆。

在所述A组分中，第一溶剂选用正丁醇，第三溶剂选用二甲苯，第四溶剂选用二甲苯，正丁醇有利于氨基树脂的稳定，二甲苯有利于氢化蓖麻油、聚酰胺蜡的分散和稳定。所述B组分的第二溶剂选用醋酸丁酯，而且醋酸丁酯的加入量较大，有利于醋酸丁酸纤维素的溶解和长期储存。此外，只有A组分含有正丁醇和二甲苯，B组分不含正丁醇和二甲苯，不含影响醋酸丁酸纤维素的溶解和长期存储，在施工时，A组分和B组分短时间内混合也不影响醋酸丁酸纤维素的溶解效果。

优选的，所述B组分中聚酯树脂与所述A组分中氨基树脂的重量比为(1.5～2.2):1。

在本发明中，A组分和B组分按照一定质量比混合，使所述B组分中聚酯树脂与所述A组分中氨基树脂的重量比为(1.5～2.2):1时，混合制备形成的涂膜光泽(60°)小于30.0，能有效起到哑光、金属闪光的装饰效果。

优选的，所述金属闪光颜料选自铝银浆、铜金粉和云母珍珠粉中的至少一种。

优选的，所述氢化蓖麻油为氢化蓖麻油R-RF，所述润湿分散剂为BYK300，所述促进剂为德谦KC。

在现有技术中，BYK300有利于促进金属闪光颜料在涂膜中排列均一，通常用于常温干燥型涂料，不耐高温。但是，本发明选用BYK300为润湿分散剂，具有不耐高温特性，在涂膜表干时，BYK300有促进金属闪光颜料排列的作用，在高温时BYK300有部分消光作用。

第二方面，本发明提供的一种如第一方面所述的哑光型金属闪光涂料的制备方法，包括如下步骤：

将氨基树脂、氢化蓖麻油浆、聚酰胺蜡浆、第一溶剂和润湿分散剂混合后分散处理，加入金属闪光颜料，分散均匀，得到A组分；

将聚酯树脂、醋酸丁酸纤维素、第二溶剂和促进剂混合后，分散均匀得到B组分。

第三方面，本发明提供的一种如第一方面所述的哑光型金属闪光涂料在制备涂膜中的应用，包括如下步骤：将所述哑光型金属闪光涂料的A组分和B组分混合均匀后，喷涂于底材上，经表干、烘烤得到涂膜。

优选的，所述表干的时间为10～30min；所述烘烤的温度为80～90℃，时间为45～90min。

优选的，所述B组分中聚酯树脂与所述A组分中氨基树脂的重量比为(1.5～2.2):1。

优选的，所述A组分与所述B组分的质量比为1:2。

在本发明中，施工时A、B组分质量比1：2混合均匀，喷涂后表干20分钟，放入80℃烘房烘烤1小时，制备出的哑光型金属闪光涂膜的光泽(60°)范围10.0～15.0，能有效起到全哑光金属闪光装饰效果，涂膜中金属闪光颜料的排列效果好，不发花，涂膜硬度高，耐水性好。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明提供的哑光型金属闪光涂料不含哑光粉，施工所需烘烤温度较低，涂膜能起到全哑光金属闪光装饰效果，涂膜中金属闪光颜料的排列均匀性好，不发花；

(2)相对于现有常温干燥型涂料，本发明提供的哑光型金属闪光涂料的交联度高，形成的涂膜具有更高的硬度、抗刮性和耐水性；

(3)本发明利用聚酯树脂与氨基树脂之间相容性差的特点，制备出的涂膜光泽度低，哑光效果好；本发明利用氢化蓖麻油和聚酰胺蜡的强触变性，在表干过程中，氢化蓖麻油和聚酰胺蜡在体系中不发生位移，有利于形成均一的哑光度，并且不受施工温度和施工膜厚情况影响。

具体实施方式

为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明进一步说明。本领域技术人员应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明所采用的试剂、方法和设备，如无特殊说明，均为本技术领域常规试剂、方法和设备。

在本发明实施例1～5及对比例1～3中，聚酯树脂为聚酯树脂AK-3015，购自佛山高明同德化工；氨基树脂为氨基树脂XB-495，购自广东绚缤材料。

实施例1

本实施例提供了一种哑光型金属闪光涂料，其制备方法，包括如下步骤：

(1)称取如下按重量份数计的原料：氨基树脂55份、二甲苯27份、690防沉剂18份，将氨基树脂、二甲苯和690防沉剂混合后，在35℃的条件下以2000r/min的转速分散处理20min，得到细度小于10μm的聚酰胺蜡浆；

称取如下按重量份数计的原料：氨基树脂55份、二甲苯30份、氢化蓖麻油R-RF2份，将氨基树脂、二甲苯、氢化蓖麻油R-RF，在43℃的条件下以2000r/min的转速分散处理30min，得到细度小于10μm的氢化蓖麻油浆；

称取如下按重量份数计的原料：氨基树脂30份、聚酰胺蜡浆12份、氢化蓖麻油浆30份、正丁醇12份、润湿分散剂(BYK300)0.3份、铝银浆8份，将氨基树脂、氢化蓖麻油浆、聚酰胺蜡浆、正丁醇、BYK300混合后，以2000r/min的转速分散处理30min，在1000r/min的转速条件下加入铝银浆并分散均匀，得到A组分。

(2)称取如下按重量份数计的原料：聚酯树脂60份、醋酸丁酸纤维素3份、醋酸丁酯29份、德谦KC8份，将聚酯树脂、醋酸丁酸纤维素、醋酸丁酯、德谦KC混合后，分散均匀得到B组分。

实施例2

本实施例提供了一种哑光型金属闪光涂料，其制备方法与实施例1的区别在于，本实施例的A组分由如下按重量份数计的原料制成：氨基树脂40份、氢化蓖麻油浆25份、聚酰胺蜡浆8份、铝银浆5份、正丁醇10份、润湿分散剂(BYK300)0.2份；B组分由如下按重量份数计的原料制成：聚酯树脂50份、醋酸丁酸纤维素1份、醋酸丁酯20份、德谦KC10份。

实施例3

本实施例提供了一种哑光型金属闪光涂料，其制备方法与实施例1的区别在于，本实施例的A组分由如下按重量份数计的原料制成：氨基树脂40份、氢化蓖麻油浆35份、聚酰胺蜡浆10份、铝银浆10份、正丁醇15份、润湿分散剂(BYK300)0.5份；B组分由如下按重量份数计的原料制成：聚酯树脂55份、醋酸丁酸纤维素5份、醋酸丁酯30份、德谦KC9份。

实施例4

本实施例提供了一种哑光型金属闪光涂料，其制备方法与实施例1的区别在于，本实施例的聚酰胺蜡浆由如下按重量份数计的原料制成：氨基树脂50份、二甲苯25份、690防沉剂15份；氢化蓖麻油浆由如下按重量份数计的原料制成：氨基树脂50份、二甲苯40份、氢化蓖麻油R-RF1份。

实施例5

本实施例提供了一种哑光型金属闪光涂料，其制备方法与实施例1的区别在于，本实施例的聚酰胺蜡浆由如下按重量份数计的原料制成：氨基树脂60份、二甲苯30份、690防沉剂12份；氢化蓖麻油浆由如下按重量份数计的原料制成：氨基树脂60份、二甲苯40份、氢化蓖麻油R-RF3份。

对比例1

本对比例提供了一种涂料，其制备方法与实施例1的区别在于，本对比例的B组分由如下按重量份数计的原料制成：聚酯树脂60份、醋酸丁酸纤维素3份、醋酸丁酯37份。

对比例2

本对比例提供了一种涂料，其制备方法与实施例1的区别在于，本对比例不分A组分和B组分，将氨基树脂、聚酯树脂、醋酸丁酸纤维素、醋酸丁酯、德谦KC、氢化蓖麻油浆、聚酰胺蜡浆、正丁醇、BYK300混合后，以2000r/min的转速分散处理30min，在1000r/min的转速条件下加入铝银浆并分散均匀，得到涂料。

对比例3

本对比例提供了一种哑光涂料，其制备方法与实施例1的区别在于，本对比例的A组分由如下按重量份数计的原料制成：氨基树脂54.5份、二甲苯10份、正丁醇12份、哑光粉5份、润湿分散剂(BYK300)0.3份、铝银浆8份，将氨基树脂、二甲苯、正丁醇、哑光粉、BYK300混合后，以2000r/min的转速分散处理30min，在1000r/min的转速条件下加入铝银浆并分散均匀，得到A组分。

对比例4

本对比例提供了一种哑光涂料，其制备方法与实施例1的区别在于，本对比例采用的聚脂树脂来源于清远市恒璀的聚酯树脂CH771，氨基树脂来源于湛新化工的氨基树脂Cymel325。

应用实施例1～5

在实施例1～5制备出涂料产品后，马上按照下述方法进行施工：

将A组分与B组分按照1:2的重量比混合均匀后，喷涂于底材上，表干20min后，在85℃下烘烤1h，得到涂膜。

应用对比例1

在对比例1制备出涂料产品后，马上按照下述方法进行施工：

将A组分与B组分按照1:2的重量比混合均匀后，喷涂于底材上，表干20min后，在85℃下烘烤1h，得到涂膜。

应用对比例2

在对比例2制备出涂料产品后，马上按照下述方法进行施工：

将对比例2制备出的涂料喷涂于底材上，表干20min后，在85℃下烘烤1h，得到涂膜。

应用对比例3～4

在对比例3～4制备出的涂料产品后，马上按照下述方法进行施工：

将A组分与B组分按照1:2的重量比混合均匀后，喷涂于底材上，表干20min后，在85℃下烘烤1h，得到涂膜。

效果实施例1

按照《GB 6753.3-86涂料贮存稳定性试验方法》，对各实施例及对比例所制备出的涂料产品的贮存稳定性进行测试。测试结果如表1所示。

表1

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备注：上表中的ΔE指储存前和储存后同样方式制备出的涂膜的色差。

效果实施例2

对各涂膜的光泽度、硬度、外观、耐水性、附着力进行测试，测试的方法如下：

(1)采用目测法来观察各涂膜的外观；

(2)按照《GB/T 9286-1998色漆和清漆漆膜的划格试验》，对涂膜的附着力进行测试；

(3)按照《GB/T 6739-2006色漆和清漆铅笔硬度法测定漆膜硬度》，对涂膜的硬度进行测试；

(4)按照《GB/T 9754-2007色漆和清漆不含金属颜料的色漆漆膜的20°、60°和85°镜面光泽的测定》，对涂膜的光泽度进行测试。

(5)按照《GB/T1733-93漆膜耐水性测定法》，对涂膜的耐水性进行测试；

测试结果如表2所示。

表2

对表1及表2的数据进行分析可知，本发明实施例1～5设置A组分、B组分，将促进剂与金属闪光颜料分开，避免促进剂的酸性对金属闪光颜料表面产生腐蚀，从而使涂料有更好的储存性，在色彩方面，常温储存一年后，喷涂后涂层变色率ΔE≤0.3；同时，将聚酯树脂加入B组分中，将氨基树脂加入A组分中，同样避免在促进剂的作用下，聚酯树脂和氨基树脂发生交联，导致涂料粘度上升或凝胶，避免了常规单组分高温涂料储存过程中粘度上升的弊病，有利于储存。由实施例1～5涂料所形成的涂膜能有效起到全哑光金属闪光装饰效果，光泽度(60°)均小于15，金属闪光颜料在涂膜中的排列效果好，不发花，硬度高，耐水性好。

与实施例1相比，对比例1缺少促进剂，在烘烤过程中，各组分不能有效交联，导致形成的涂膜的硬度差，耐水性差。

与实施例1相比，对比例2不设置A组分和B组分，醋酸丁酸纤维素与正丁醇和二甲苯无法长期共存，聚酯树脂和氨基树脂在促进剂的作用下发生部分交联，导致涂料的存储性差。

与实施例1相比，对比例3添加了哑光粉，由于哑光粉的比表面积和吸油量极大，对溶剂的释放性强，常导致涂料储存罐或储存缸壁上出现干固的白色的颗粒，这些颗粒在掉入储存罐或储存缸内后，会导致喷涂出现杂质，同时哑光粉表面吸附较多的树脂，影响涂膜附着力。此外，对比例3的涂膜由于哑光粉的加入，导致银粉在涂膜中排列不均匀，发花，耐水性差，同时，哑光粉极易发生硬沉淀，储存性变差。

与实施例1相比，对比例4采用的聚酯树脂CH771与氨基树脂Cymel325的相容性好，经烘烤后，所形成涂膜得光泽度(60°)为42.2，明显高于实施例1涂料所形成涂膜的光泽度，这说明两种相容性好的树脂导致涂膜的哑光效果变差。

最后所应当说明的是，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)

1.一种哑光型金属闪光涂料，其特征在于，包括A组分和B组分，其中，所述A组分包括如下按重量份数计的组分：氨基树脂30～40份、氢化蓖麻油浆25～35份、聚酰胺蜡浆8～12份、金属闪光颜料5～10份、第一溶剂10～15份和润湿分散剂0.2～0.5份；所述B组分包括如下按重量份数计的组分：聚酯树脂50～60份、醋酸丁酸纤维素1～5份、第二溶剂20～30份和促进剂8～10份；所述聚酯树脂为聚酯树脂AK-3015，所述氨基树脂为氨基树脂XB-495；所述聚酰胺蜡浆包括如下重量份数的组分：氨基树脂50～60份、第三溶剂25～30份和聚酰胺蜡12～18份；所述氢化蓖麻油浆包括如下重量份数的组分：氨基树脂50～60份、第四溶剂30～40份和氢化蓖麻油1～3份；所述第一溶剂选用正丁醇，所述第二溶剂选用醋酸丁酯，所述第三溶剂选用二甲苯，所述第四溶剂选用二甲苯；所述B组分中聚酯树脂与所述A组分中氨基树脂的重量比为(1.5～2.2):1。

2.如权利要求1所述的哑光型金属闪光涂料，其特征在于，所述聚酰胺蜡浆由下述方法制得：将氨基树脂、第三溶剂和聚酰胺蜡混合后，在温度不高于40℃的条件下分散处理10～30min，制得聚酰胺蜡浆。

3.如权利要求1所述的哑光型金属闪光涂料，其特征在于，所述氢化蓖麻油浆由下述方法制得：将氨基树脂、第四溶剂、氢化蓖麻油，在温度不高于45℃的条件下分散处理20～40min，制得氢化蓖麻油浆。

4.如权利要求1所述的哑光型金属闪光涂料，其特征在于，所述金属闪光颜料包括铝银浆、铜金粉和云母珍珠粉中的至少一种。

5.一种如权利要求1～4中任一项所述的哑光型金属闪光涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将氨基树脂、氢化蓖麻油浆、聚酰胺蜡浆、第一溶剂和润湿分散剂混合后分散处理，加入金属闪光颜料，分散均匀，得到A组分；

将聚酯树脂、醋酸丁酸纤维素、第二溶剂和促进剂混合后，分散均匀得到B组分。

6.如权利要求1～4中任一项所述的哑光型金属闪光涂料在制备涂膜中的应用。

7.如权利要求6的应用，其特征在于，包括如下步骤：将所述哑光型金属闪光涂料的A组分和B组分混合均匀后，喷涂于底材上，表干后烘烤得到涂膜。