CN115232521B - 一种油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆及其制备方法 - Google Patents

一种油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于水性漆领域,具体的公开了一种油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆。所述水性钢桶烤漆由以下重量份数的原料组成:改性水性丙烯酸树脂35‑45份、改性水性聚氨酯树脂20‑30份、全醚化氨基树脂10‑12份、润湿分散剂3‑4份、附着力促进剂3‑4份、助溶剂5‑7份、复合助剂一4‑6份、颜料浆15‑50份、紫外光固化剂4‑12份、复合助剂二3‑8份、去离子水4‑5份、所述润湿分散剂选用酸性基团改性的聚丙烯酸酯乙醇溶液;所述复合助剂一选用聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体和醇类溶剂混合而成的混合液,聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体和醇类溶剂的重量份配比为1∶1‑3;所述复合助剂二选用非离子型表面活性剂;本发明所述烤漆附着力强,耐腐蚀能力强,防护能力好,不易脱色。

Description

一种油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆及其制备方法
技术领域
本发明属于水性漆领域,具体的公开了一种油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆。
背景技术
钢桶是传统容器之一,在传统容器中占有很重要的地位。钢桶从暂时贮存内装物品的机能演变到今天的工业包装、销售包装、运输包装等;从生产到流通、消费形成一贯流动容器,成了长期保存内装物品的手段,可以说钢桶给人类的工作和生活带来了很大的变革和进步。
钢桶的应用虽然仅有一百多年的历史,但发展很快,品种繁多,被广泛用于工业产品包装、运输包装和销售包装中,主要是因为钢桶有以下性能特点:1、钢桶的机械性能优良、强度高,因此钢桶容器可以制成薄壁、耐压强度高,不易破损的包装容器。这样使得包装产品的安全性有了可靠的保障,并便于贮存、运输、装卸和使用。2、钢桶的加工性能优良,加工工艺成熟,能连续化、自动化生产。钢桶具有很好的延展性和强度,可以轧成各种厚度的板材、箔材,板材可以进行冲压、轧制、拉伸、焊接制成形状大小不同的包装容器。3、钢桶具有极优良的综合防护性能。钢材的水蒸汽透过率很低,完全不透光,能有效地避免紫外线的有害影响。其阻气性、防潮性、遮光性和保质性大大超过了塑料、纸等其它类型的。因此钢桶能长时间保持商品的质量,这对于食品包装尤其重要。4、钢桶具有特殊的金属光泽,也易于印刷装饰,这样可使商品外表华贵富丽,美观适销。5、钢桶资源丰富,能耗和成本也比较低。而且具有重复可回收性,从环境保护方面讲,是理想的绿色容器。钢桶虽然具有以上特性,但也有不足之处。主要是:化学稳定性差,耐蚀性不如塑料和玻璃,尤其是普通钢材容易锈蚀。因此钢桶多须在表面再覆盖一层防锈物质,以防止来自外界和被包装物的腐蚀破坏作用。一般的,这层物质就是钢桶漆。水性漆由于其具有成本低廉和环保的优点,对于环境和喷涂人员都较为友好,因此已经越来越成为钢桶漆的主流,但是使用水性钢桶漆也存在以下缺点,水性漆的附着力、耐磨性较差,在施工过程中底材漆面容易出现缩孔,附着力差,喷涂不均匀,容易流挂,并且高温烘烤过程中容易出现气泡,缩孔、橘皮等缺点,大大的降低了漆膜的性能,上述缺点大多可以加入成膜助剂、抑泡剂和消泡剂,流变助剂等进行改进,如CN201611226233.9水性钢桶烤漆及其制备方法、CN201610524885.4一种钢桶水性漆及其制备工艺、CN202010375222.7水性钢桶漆及其制备方法等发明中公开的各种助剂,但是现有技术中,水性漆中油墨颜料附着力差,长期使用,抗老化性能差,颜料容易脱落的缺点却长期难以克服,急需得到解决。
发明内容
为了解决上述问题,本发明公开了一种油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆及其制备方法。
本发明的技术方案如下:
一种油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆,由以下重量份数的原料组成:
改性水性丙烯酸树脂35-45份
改性水性聚氨酯树脂20-30份
全醚化氨基树脂10-12份
润湿分散剂3-4份
附着力促进剂3-4份
助溶剂5-7份
复合助剂一4-6份
颜料浆15-50份
紫外光固化剂4-12份
复合助剂二3-8份
去离子水4-5份
所述润湿分散剂选用酸性基团改性的聚丙烯酸酯乙醇溶液;
所述复合助剂一选用聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体和醇类溶剂混合而成的混合液,聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体和醇类溶剂的重量份配比为1∶1-3;
所述复合助剂二选用非离子型表面活性剂。
优选的,上述一种油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆,由以下重量份数的原料组成:
改性水性丙烯酸树脂40份
改性水性聚氨酯树脂25份
全醚化氨基树脂11份
润湿分散剂3.5份
附着力促进剂3.5份
助溶剂6份
复合助剂一5份
颜料浆30份
紫外光固化剂8份
复合助剂二5份
去离子水4.5份
所述润湿分散剂选用酸性基团改性的聚丙烯酸酯乙醇溶液;
所述复合助剂一选用聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体和醇类溶剂混合而成的混合液,聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体和醇类溶剂的重量份配比为1∶2;
所述复合助剂二选用非离子型表面活性剂。
进一步的,上述一种油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆,所述改性水性丙烯酸树脂由以下步骤制备获得:
(1)在溶剂中加入对甲基苯乙烯20-30份、丙烯酸乙酯10-20份、和4-乙酰丙烯酰吗啉5-10份;在温度为85℃-95℃条件下进行自由基聚合反应即得到聚合物溶液;
(2)将步骤(1)制得的聚合物溶液转移至分散釜,然后在高速分散下滴加30-50份纳米二氧化钛水分散液,滴加时间为30-60min;然后再滴加去离子水50-80份,滴加时间为60-90min;
(3)在真空度为-0.6Mpa~-0.9Mpa、50℃-60℃条件下减压蒸馏,脱去溶剂,得改性水性丙烯酸树脂。
进一步的,上述一种油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆,所述改性水性聚氨酯树脂由以下步骤制备获得:
a在装有温度计、搅拌器的四口反应釜中,依次加入20-30份山梨醇、5-10份三羟甲基乙烷和5-10份二羟甲基丙酸,加热升温至90~105℃之间真空脱水1.5~2.0h;
b降温至65~70℃,装上冷凝管,加入10-15份多异氰酸酯与5-10份二月桂酸二丁基锡,通入氮气,保温反应20-40min,然后升温至75~80℃反应60-90min,加入适量丙酮调节粘度,然后升温至95~105℃后缓慢加入4-8份2-羟基-苯乙酮缩邻苯二胺双席夫碱,加入时间为30-60min;
c继续搅拌将温度降至45℃以下,缓慢滴加中和剂氢氧化钾继续搅拌反应10~20min,加入20-40份去离子水,继续搅拌15min,即得改性水性聚氨酯树脂。
进一步的,上述一种油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆,所述全醚化氨基树脂选用全甲醚化氨基树脂,优选的,选择青特公司生产的325全醚化氨基树脂。
进一步的,上述一种油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆,所述颜料浆选自钛白浆、酞青蓝浆、酞菁绿浆、永固红浆、氧化铁红浆、氧化铁黄浆、中黄浆、铁黄浆中的一种或几种;优选的,所述钛白浆是由四川龙蟒钛业有限责任公司生产;所永固红浆是由广州市番禺科迪色彩有限公司生产;所述中黄浆是由济南百合花化工有限公司生产;所述铁黄浆是由湖南三环颜料有限公司生产。
进一步的,上述一种油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆,所述润湿分散剂为水性分散剂,优选的,选用广州厚洹化学助剂有限公司生产的HD2010水性分散剂。
进一步的,上述一种油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆,所述助溶剂为磷酸聚醚酯低泡助溶剂,优选的,选用美国陶氏化学公司生产的H-66磷酸聚醚酯低泡助溶剂。
进一步的,上述一种油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆,所述复合助剂一选用聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体和乙醇溶剂混合而成的混合液,聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体和乙醇的重量比为1∶1;或所述复合助剂一选用德国迪高公司生产的TEGOViscoPlus245和TEGO Twin4100的混合溶液,TEGO ViscoPlus245和TEGO Twin4100的重量比为1∶0.5。
进一步的,上述一种油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆,所述复合助剂二为低表面张力低泡沫硅酮有机硅润湿剂,优选的,选用德国迪高公司生产的Wet270;所述紫外光固化剂选用乐泰3106紫外线固化剂。
进一步的,上述油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)按上述重量份配比称取改性水性丙烯酸树脂、改性水性聚氨酯树脂、全醚化氨基树脂、润湿分散剂、附着力促进剂、助溶剂、复合助剂一、颜料浆、紫外光固化剂、复合助剂二、去离子水;
2)将改性水性丙烯酸树脂、改性水性聚氨酯树脂、全醚化氨基树脂、润湿分散剂、附着力促进剂、助溶剂和去离子水依次加入调漆罐中,以每分钟200~400转的速度搅拌10~15min,搅拌均匀;
3)然后依次加入复合助剂一、颜料浆、复合助剂二和紫外光固化剂,再以每分钟600~800转的速度搅拌30~40分钟,最后经过检验、过滤、称重包装得到水性钢桶烤漆产品,避光保存。
本发明具有如下有益效果:
本发明公开了上述一种油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆及其制备方法。本发明公开的水性钢桶烤漆,其基本性能优异,漆膜厚度,硬度,抗冲击强度和防水耐溶剂性能,均优于现有技术,并且从测试数据可以看出,本发明中使用的改性水性丙烯酸树脂结合改性水性聚氨酯树脂和全醚化氨基树脂的技术方案也明显优于不含全醚化氨基树脂的技术方案,并且,将水性丙烯酸树脂和水性聚氨酯树脂按照本发明所述的方法进行改性之后,其两者的结合也优于单独进行改性的方案。进一步的,本发明所述的钢桶烤漆的制备条件温和,对设备要求低,制备成本低;本发明公开的水性钢桶烤漆应用于镀锌钢桶外壁涂装时,由于紫外固化剂的加入,干燥时间大大缩短,节省了大量的等待时间,同时,相比省略全醚化氨基树脂或者不进行改性的技术方案,本发明所述的水性漆与钢桶表面的附着力强,漆面光泽好,耐老化能力和耐盐雾能力强,抗冲击力好,可以作为底漆或者面漆使用,可以直接作为单一的烤漆使用,节省多次涂刷工序。
附图说明
图1为实施例1-3和对比例1-4的耐溶剂性能比较;
图2为实施例1-3和对比例1-4的漆面耐人工老化时间(h)比较图;
图3为实施例1-3和对比例1-4的耐盐雾性能测试(h)的比较图。
具体实施方式
一种油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆,由以下重量份数的原料组成:
改性水性丙烯酸树脂35-45份
改性水性聚氨酯树脂20-30份
全醚化氨基树脂10-12份
润湿分散剂3-4份
附着力促进剂3-4份
助溶剂5-7份
复合助剂一4-6份
颜料浆15-50份
紫外光固化剂4-12份
复合助剂二3-8份
去离子水4-5份
所述润湿分散剂选用酸性基团改性的聚丙烯酸酯乙醇溶液;
所述复合助剂一选用聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体和醇类溶剂混合而成的混合液,聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体和醇类溶剂的重量份配比为1∶1-3;
所述复合助剂二选用非离子型表面活性剂;
所述改性水性丙烯酸树脂选自上海巴德富实业有限公司生产的环氧改性有机硅接枝丙烯酸乳液ML-195;或由以下步骤制备获得:
(1)在溶剂中加入对甲基苯乙烯20-30份、丙烯酸乙酯10-20份、和4-乙酰丙烯酰吗啉5-10份;在温度为85℃-95℃条件下进行自由基聚合反应即得到聚合物溶液;
(2)将步骤(1)制得的聚合物溶液转移至分散釜,然后在高速分散下滴加30-50份纳米二氧化钛水分散液,滴加时间为30-60min;然后再滴加去离子水50-80份,滴加时间为60-90min;
(3)在真空度为-0.6Mpa~-0.9Mpa、50℃-60℃条件下减压蒸馏,脱去溶剂,得改性水性丙烯酸树脂;
所述改性水性聚氨酯树脂选自陶氏DER791聚氨酯改性环氧树脂,或由以下步骤制备获得:
a在装有温度计、搅拌器的四口反应釜中,依次加入20-30份山梨醇、5-10份三羟甲基乙烷和5-10份二羟甲基丙酸,加热升温至90~105℃之间真空脱水1.5~2.0h;
b降温至65~70℃,装上冷凝管,加入10-15份多异氰酸酯与5-10份二月桂酸二丁基锡,通入氮气,保温反应20-40min,然后升温至75~80℃反应60-90min,加入适量丙酮调节粘度,然后升温至95~105℃后缓慢加入4-8份2-羟基-苯乙酮缩邻苯二胺双席夫碱,加入时间为30-60min;
c继续搅拌将温度降至45℃以下,缓慢滴加中和剂氢氧化钾继续搅拌反应10~20min,加入20-40份去离子水,继续搅拌15min,即得改性水性聚氨酯树脂;
所述全醚化氨基树脂选用青特公司生产的325全醚化氨基树脂;
所述颜料浆选自钛白浆、酞青蓝浆、酞菁绿浆、永固红浆、氧化铁红浆、氧化铁黄浆、中黄浆、铁黄浆中的一种或几种;所述钛白浆是由四川龙蟒钛业有限责任公司生产;所永固红浆是由广州市番禺科迪色彩有限公司生产;所述中黄浆是由济南百合花化工有限公司生产;所述铁黄浆是由湖南三环颜料有限公司生产;
所述润湿分散剂选用广州厚洹化学助剂有限公司生产的HD2010水性分散剂;
所述助溶剂选用美国陶氏化学公司生产的H-66磷酸聚醚酯低泡助溶剂;
所述复合助剂一选用聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体和乙醇溶剂混合而成的混合液,聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体和乙醇的重量比为1∶1;或所述复合助剂一选用德国迪高公司生产的TEGO ViscoPlus245和TEGO Twin4100的混合溶液,TEGO ViscoPlus245和TEGO Twin4100的重量比为1∶0.5;
所述复合助剂二选用德国迪高公司生产的Wet270;紫外光固化剂选用乐泰3106紫外线固化剂;
上述油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆的制备方法,包括以下步骤:
1)按上述重量份配比称取改性水性丙烯酸树脂、改性水性聚氨酯树脂、全醚化氨基树脂、润湿分散剂、附着力促进剂、助溶剂、复合助剂一、颜料浆、紫外光固化剂、复合助剂二、去离子水;
2)将改性水性丙烯酸树脂、改性水性聚氨酯树脂、全醚化氨基树脂、润湿分散剂、附着力促进剂、助溶剂和去离子水依次加入调漆罐中,以每分钟200~400转的速度搅拌10~15min,搅拌均匀;
3)然后依次加入复合助剂一、颜料浆、复合助剂二和紫外光固化剂,再以每分钟600~800转的速度搅拌30~40分钟,最后经过检验、过滤、称重包装得到水性钢桶烤漆产品,避光保存。
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中使用的试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
实施例1
制备例
一种油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆,由以下重量份数的原料组成:
改性水性丙烯酸树脂35份
改性水性聚氨酯树脂20份
全醚化氨基树脂10份
润湿分散剂3份
附着力促进剂3份
助溶剂5份
复合助剂一4份
颜料浆15份
紫外光固化剂4份
复合助剂二3份
去离子水4份
所述润湿分散剂选用酸性基团改性的聚丙烯酸酯乙醇溶液;
所述复合助剂一选用聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体和醇类溶剂混合而成的混合液,聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体和醇类溶剂的重量份配比为1∶1;
所述复合助剂二选用非离子型表面活性剂;
所述改性水性丙烯酸树脂由以下步骤制备获得:
(1)在溶剂中加入对甲基苯乙烯20份、丙烯酸乙酯10份、和4-乙酰丙烯酰吗啉5份;在温度为85℃条件下进行自由基聚合反应即得到聚合物溶液;
(2)将步骤(1)制得的聚合物溶液转移至分散釜,然后在高速分散下滴加30份纳米二氧化钛水分散液,滴加时间为30min;然后再滴加去离子水50份,滴加时间为60min;
(3)在真空度为-0.6Mpa、50℃条件下减压蒸馏,脱去溶剂,得改性水性丙烯酸树脂。;
所述改性水性聚氨酯树脂由以下步骤制备获得:
a在装有温度计、搅拌器的四口反应釜中,依次加入20份山梨醇、5份三羟甲基乙烷和5份二羟甲基丙酸,加热升温至90℃之间真空脱水1.5~2.0h;
b降温至65℃,装上冷凝管,加入10份多异氰酸酯与50份二月桂酸二丁基锡,通入氮气,保温反应20min,然后升温至75℃反应60min,加入适量丙酮调节粘度,然后升温至95℃后缓慢加入4份2-羟基-苯乙酮缩邻苯二胺双席夫碱,加入时间为30min;
c继续搅拌将温度降至45℃以下,缓慢滴加中和剂氢氧化钾继续搅拌反应10min,加入20份去离子水,继续搅拌15min,即得改性水性聚氨酯树脂。;
所述全醚化氨基树脂选用青特公司生产的325全醚化氨基树脂;
所述颜料浆选自钛白浆、所述钛白浆是由四川龙蟒钛业有限责任公司生产;
所述润湿分散剂选用广州厚洹化学助剂有限公司生产的HD2010水性分散剂;
所述助溶剂选用美国陶氏化学公司生产的H-66磷酸聚醚酯低泡助溶剂;
所述复合助剂一选用聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体和乙醇溶剂混合而成的混合液,聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体和乙醇的重量比为1∶1;
所述复合助剂二选用德国迪高公司生产的Wet270;紫外光固化剂选用乐泰3106紫外线固化剂;
上述油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆的制备方法,包括以下步骤:
1)按上述重量份配比称取改性水性丙烯酸树脂、改性水性聚氨酯树脂、全醚化氨基树脂、润湿分散剂、附着力促进剂、助溶剂、复合助剂一、颜料浆、紫外光固化剂、复合助剂二、去离子水;
2)将改性水性丙烯酸树脂、改性水性聚氨酯树脂、全醚化氨基树脂、润湿分散剂、附着力促进剂、助溶剂和去离子水依次加入调漆罐中,以每分钟200转的速度搅拌10min,搅拌均匀;
3)然后依次加入复合助剂一、颜料浆、复合助剂二和紫外光固化剂,再以每分钟600转的速度搅拌30分钟,最后经过检验、过滤、称重包装得到水性钢桶烤漆产品,避光保存。
实施例2
制备例
一种油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆,由以下重量份数的原料组成:
改性水性丙烯酸树脂40份
改性水性聚氨酯树脂25份
全醚化氨基树脂11份
润湿分散剂3.5份
附着力促进剂3.5份
助溶剂6份
复合助剂一5份
颜料浆30份
紫外光固化剂8份
复合助剂二5份
去离子水4.5份
所述润湿分散剂选用酸性基团改性的聚丙烯酸酯乙醇溶液;
所述复合助剂一选用聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体和醇类溶剂混合而成的混合液,聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体和醇类溶剂的重量份配比为1∶2;
所述复合助剂二选用非离子型表面活性剂;
所述改性水性丙烯酸树脂由以下步骤制备获得:
(1)在溶剂中加入对甲基苯乙烯25份、丙烯酸乙酯15份、和4-乙酰丙烯酰吗啉7份;在温度为90℃条件下进行自由基聚合反应即得到聚合物溶液;
(2)将步骤(1)制得的聚合物溶液转移至分散釜,然后在高速分散下滴加40份纳米二氧化钛水分散液,滴加时间为45min;然后再滴加去离子水65份,滴加时间为75min;
(3)在真空度为-0.75Mpa、55℃条件下减压蒸馏,脱去溶剂,得改性水性丙烯酸树脂;
所述改性水性聚氨酯树脂选自陶氏DER791聚氨酯改性环氧树脂,或由以下步骤制备获得:
a在装有温度计、搅拌器的四口反应釜中,依次加入25份山梨醇、7份三羟甲基乙烷和7份二羟甲基丙酸,加热升温至97℃,真空脱水1.5~2.0h;
b降温至65~70℃,装上冷凝管,加入12份多异氰酸酯与7份二月桂酸二丁基锡,通入氮气,保温反应30min,然后升温至75~80℃反应75min,加入适量丙酮调节粘度,然后升温至100℃后缓慢加入6份2-羟基-苯乙酮缩邻苯二胺双席夫碱,加入时间为30-60min;所述2-羟基-苯乙酮缩邻苯二胺双席夫碱按照文献席夫碱的合成及生物活性(杨丰科,韩健,王永春,陈芳.应用化学32(4):392-398)中所述方法制备。
c继续搅拌将温度降至45℃以下,缓慢滴加中和剂氢氧化钾继续搅拌反应15min,加入30份去离子水,继续搅拌15min,即得改性水性聚氨酯树脂;
所述全醚化氨基树脂选用青特公司生产的325全醚化氨基树脂;
所述颜料浆选自钛白浆;所述钛白浆是由四川龙蟒钛业有限责任公司生产;
所述润湿分散剂选用广州厚洹化学助剂有限公司生产的HD2010水性分散剂;
所述助溶剂选用美国陶氏化学公司生产的H-66磷酸聚醚酯低泡助溶剂;
所述复合助剂一选用德国迪高公司生产的TEGO ViscoPlus245和TEGO Twin4100的混合溶液,TEGO ViscoPlus245和TEGO Twin4100的重量比为1∶0.5;
所述复合助剂二选用德国迪高公司生产的Wet270;紫外光固化剂选用乐泰3106紫外线固化剂;
上述油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆的制备方法,包括以下步骤:
1)按上述重量份配比称取改性水性丙烯酸树脂、改性水性聚氨酯树脂、全醚化氨基树脂、润湿分散剂、附着力促进剂、助溶剂、复合助剂一、颜料浆、紫外光固化剂、复合助剂二、去离子水;
2)将改性水性丙烯酸树脂、改性水性聚氨酯树脂、全醚化氨基树脂、润湿分散剂、附着力促进剂、助溶剂和去离子水依次加入调漆罐中,以每分钟300转的速度搅拌12min,搅拌均匀;
3)然后依次加入复合助剂一、颜料浆、复合助剂二和紫外光固化剂,再以每分钟700转的速度搅拌35min,最后经过检验、过滤、称重包装得到水性钢桶烤漆产品,避光保存。
实施例3
制备例
一种油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆,由以下重量份数的原料组成:
改性水性丙烯酸树脂45份
改性水性聚氨酯树脂30份
全醚化氨基树脂12份
润湿分散剂4份
附着力促进剂4份
助溶剂7份
复合助剂一6份
颜料浆50份
紫外光固化剂12份
复合助剂二8份
去离子水5份
所述润湿分散剂选用酸性基团改性的聚丙烯酸酯乙醇溶液;
所述复合助剂一选用聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体和醇类溶剂混合而成的混合液,聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体和醇类溶剂的重量份配比为1∶3;
所述复合助剂二选用非离子型表面活性剂;
所述改性水性丙烯酸树脂由以下步骤制备获得:
(1)在溶剂中加入对甲基苯乙烯30份、丙烯酸乙酯20份、和4-乙酰丙烯酰吗啉10份;在温度为95℃条件下进行自由基聚合反应即得到聚合物溶液;
(2)将步骤(1)制得的聚合物溶液转移至分散釜,然后在高速分散下滴加50份纳米二氧化钛水分散液,滴加时间为60min;然后再滴加去离子水80份,滴加时间为90min;
(3)在真空度为-0.9Mpa、60℃条件下减压蒸馏,脱去溶剂,得改性水性丙烯酸树脂;
所述改性水性聚氨酯树脂由以下步骤制备获得:
a在装有温度计、搅拌器的四口反应釜中,依次加入30份山梨醇、10份三羟甲基乙烷和10份二羟甲基丙酸,加热升温至105℃之间真空脱水2.0h;
b降温至70℃,装上冷凝管,加入15份多异氰酸酯与10份二月桂酸二丁基锡,通入氮气,保温反应40min,然后升温至80℃反应90min,加入适量丙酮调节粘度,然后升温至105℃后缓慢加入8份2-羟基-苯乙酮缩邻苯二胺双席夫碱,加入时间为60min;
c继续搅拌将温度降至45℃以下,缓慢滴加中和剂氢氧化钾继续搅拌反应20min,加入40份去离子水,继续搅拌15min,即得改性水性聚氨酯树脂。
所述全醚化氨基树脂选用青特公司生产的325全醚化氨基树脂;
所述颜料浆选自钛白浆,所述钛白浆是由四川龙蟒钛业有限责任公司生产;所永固红浆是由广州市番禺科迪色彩有限公司生产.
所述润湿分散剂选用广州厚洹化学助剂有限公司生产的HD2010水性分散剂;
所述助溶剂选用美国陶氏化学公司生产的H-66磷酸聚醚酯低泡助溶剂;
所述复合助剂一选用德国迪高公司生产的TEGO ViscoPlus245和TEGO Twin4100的混合溶液,TEGO ViscoPlus245和TEGO Twin4100的重量比为1∶0.5;
所述复合助剂二选用德国迪高公司生产的Wet270;紫外光固化剂选用乐泰3106紫外线固化剂;
上述油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆的制备方法,包括以下步骤:
1)按上述重量份配比称取改性水性丙烯酸树脂、改性水性聚氨酯树脂、全醚化氨基树脂、润湿分散剂、附着力促进剂、助溶剂、复合助剂一、颜料浆、紫外光固化剂、复合助剂二、去离子水;
2)将改性水性丙烯酸树脂、改性水性聚氨酯树脂、全醚化氨基树脂、润湿分散剂、附着力促进剂、助溶剂和去离子水依次加入调漆罐中,以每分钟400转的速度搅拌15min,搅拌均匀;
3)然后依次加入复合助剂一、颜料浆、复合助剂二和紫外光固化剂,再以每分钟800转的速度搅拌340分钟,最后经过检验、过滤、称重包装得到水性钢桶烤漆产品,避光保存。
对比例1
缺少全醚化氨基树脂,其他同实施例2。
对比例2
使用非改性水性丙烯酸树脂(韩国韩华水性丙烯酸树脂S-70),其他同实施例2。
对比例3
使用非改性水性聚氨酯树脂(广东一三七化工科技有限公司,MR-875),其他同实施例2。
对比例4
市售普通水性钢桶烤漆(淄博佳岳涂料有限公司,水性钢桶专用烤漆)。
测试例1
烤漆基本性能测试
将实施例1-3以及对比例1-4的钢桶烤漆进行客观性能检测,进行性能测试。分别依据:GB/T 37361-2019漆膜厚度的测定超声波测厚仪法,GB/T 1732-1993((漆膜耐冲击测定法》、GB/T 9753-2007《色漆和清漆杯突试验》等国标进行测试。
结果见下表1和表2以及附图1。
表1钢桶烤漆理化性能检测一
实施例1 实施例2 实施例3
漆膜厚度(μm) 22 23 23
铅笔硬度 3H 4H 3H
冲击强度J 12.3 13.3 13.4
杯突7mm级 1 1 1
耐溶剂性(MEK)次 190 195 198
48小时浸水杯突7mm级 1 1 1
表2钢桶烤漆理化性能检测二
对比例1 对比例2 对比例3 对比例4
漆膜厚度(μm) 21 22 21 18
铅笔硬度 2H 2H 2H 2H
冲击强度 10.3 11.2 10.6 9.3
杯突7mm级 3 2 2 3
耐溶剂性(MEK)次 140 135 148 95
48小时浸水杯突7mm级 3 3 3 3
根据表1和表2的测试信息可以看出,本发明公开的水性钢桶烤漆,其基本性能优异,漆膜厚度,硬度,抗冲击强度和防水耐溶剂性能,均优于现有技术,并且从测试数据可以看出,本发明中使用的改性水性丙烯酸树脂结合改性水性聚氨酯树脂和全醚化氨基树脂的技术方案也明显优于不含全醚化氨基树脂的技术方案,并且,将水性丙烯酸树脂和水性聚氨酯树脂按照本发明所述的方法进行改性之后,其两者的结合也优于单独进行改性的方案。
测试例2
烤漆的应用。
将实施例1-3以及对比例1-4按照以下的施工工艺流程对208L闭口镀锌钢桶(21kg)外壁进行烤漆喷涂。
施工工艺:对钢桶前清洗处理(脱脂-冷水洗-磷化-热水洗)→烘干(100℃/10min)→喷漆(喷前桶身温度60℃—喷涂时水性漆加热至40℃)→烘干(第一阶段:85℃/3min、第二阶段:160℃/10min、第三阶段:150℃/4min)→冷却(自冷)→成品。
厚度依照GB/T13452.2-2008检测;漆膜干燥时间依照GB/T1728-1979(1989)检测;附着力依照GB/T1720-1979(1989)检测;光泽依照GB/T9754-1988检测;耐人工老化性依照GB/T23987-2009检测;耐盐雾性依照GB/T1771-1991检测。
结果见下表3和表4,和附图2和附图3。
表3烤漆应用测试一
表4烤漆应用测试二
根据表3和表4的测试信息可以看出,本发明公开的水性钢桶烤漆应用于镀锌钢桶外壁涂装时,由于紫外固化剂的加入,干燥时间大大缩短,节省了大量的等待时间,同时,相比省略全醚化氨基树脂或者不进行改性的技术方案,本发明所述的水性漆与钢桶表面的附着力强,漆面光泽好,耐老化能力和耐盐雾能力强,抗冲击力好,可以作为底漆或者面漆使用,可以直接作为单一的烤漆使用,节省多次涂刷工序。
以上所述实施例仅表达了本发明的有限几种优选实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆,其特征在于,由以下重量份数的原料组成:
改性水性丙烯酸树脂40份
改性水性聚氨酯树脂25份
全醚化氨基树脂11份
润湿分散剂3.5份
附着力促进剂3.5份
助溶剂6份
复合助剂一5份
颜料浆30份
紫外光固化剂8份
复合助剂二5份
去离子水4.5份
所述润湿分散剂选用酸性基团改性的聚丙烯酸酯乙醇溶液;
所述复合助剂一选用聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体和醇类溶剂混合而成的混合液,聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体和醇类溶剂的重量份配比为1∶2;
所述复合助剂二选用非离子型表面活性剂;
所述改性水性丙烯酸树脂由以下步骤制备获得:
(1)在溶剂中加入对甲基苯乙烯20-30份、丙烯酸乙酯10-20份、和4-乙酰丙烯酰吗啉5-10份;在温度为85℃-95℃条件下进行自由基聚合反应即得到聚合物溶液;
(2)将步骤(1)制得的聚合物溶液转移至分散釜,然后在高速分散下滴加30-50份纳米二氧化钛水分散液,滴加时间为30-60min;然后再滴加去离子水50-80份,滴加时间为60-90min;
(3)在真空度为-0.6Mpa~-0.9Mpa、50℃-60℃条件下减压蒸馏,脱去溶剂,得改性水性丙烯酸树脂;
所述改性水性聚氨酯树脂由以下步骤制备获得:
a在装有温度计、搅拌器的四口反应釜中,依次加入20-30份山梨醇、5-10份三羟甲基乙烷和5-10份二羟甲基丙酸,加热升温至90~105℃之间真空脱水1.5~2.0h;
b降温至65~70℃,装上冷凝管,加入10-15份多异氰酸酯与5-10份二月桂酸二丁基锡,通入氮气,保温反应20-40min,然后升温至75~80℃反应60-90min,加入适量丙酮调节粘度,然后升温至95~105℃后缓慢加入4-8份2-羟基-苯乙酮缩邻苯二胺双席夫碱,加入时间为30-60min;
c继续搅拌将温度降至45℃以下,缓慢滴加中和剂氢氧化钾继续搅拌反应10~20min,加入20-40份去离子水,继续搅拌15min,即得改性水性聚氨酯树脂。
2.根据权利要求1所述的一种油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆,其特征在于,所述全醚化氨基树脂为全甲醚化氨基树脂。
3.根据权利要求1所述的一种油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆,其特征在于,所述颜料浆选自钛白浆、酞青蓝浆、酞菁绿浆、永固红浆、氧化铁红浆、氧化铁黄浆中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆,其特征在于,所述润湿分散剂为水性分散剂。
5.根据权利要求1所述的一种油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆,其特征在于,所述助溶剂为磷酸聚醚酯低泡助溶剂。
6.根据权利要求1所述的一种油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆,其特征在于,所述复合助剂二选用低表面张力低泡沫硅酮有机硅润湿剂。
7.如权利要求1-6任一项所述的油墨结合附着力优异的水性钢桶烤漆的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)按上述重量份配比称取改性水性丙烯酸树脂、改性水性聚氨酯树脂、全醚化氨基树脂、润湿分散剂、附着力促进剂、助溶剂、复合助剂一、颜料浆、紫外光固化剂、复合助剂二、去离子水;
2)将改性水性丙烯酸树脂、改性水性聚氨酯树脂、全醚化氨基树脂、润湿分散剂、附着力促进剂、助溶剂和去离子水依次加入调漆罐中,以每分钟200~400转的速度搅拌10~15min,搅拌均匀;
3)然后依次加入复合助剂一、颜料浆、复合助剂二和紫外光固化剂,再以每分钟600~800转的速度搅拌30~40分钟,最后经过检验、过滤、称重包装得到水性钢桶烤漆产品,避光保存。
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