CN115433493A - 一种实体色面漆及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及C07C21/18领域，更具体地，本发明涉及一种实体色面漆及其应用。实体色面漆，按重量份计，包括35‑52份含氟树脂、0.09‑0.22份pH调节剂、3‑10份助剂A、40‑45份配料白浆、3‑7份填料浆、1.5‑2.5份增稠剂、4‑7份流平剂、0‑10份二氧化硅消光粉、0‑5份色浆。本申请中实体色面漆具有真水性、环保、低VOC的特点，同时各组分之间的混合均匀性好，在不添加偶联剂的作用下，就可以获得质量优异的涂层，且获得的涂层具有高耐候性、耐老化性、耐溶剂擦拭性、耐湿冷热循环性、耐湿热性、耐盐雾性等。

Description

一种实体色面漆及其应用
技术领域
本发明涉及C07C21/18领域，更具体地，本发明涉及一种实体色面漆及其应用。
背景技术
近年来，氟碳乳液应用比较广泛，然而氟碳乳液对环境不友好，且当涂料中含有无机成分和有机成分时，需要添加一定量的偶联剂、分散剂，导致涂料的原料种类增加。中国专利CN201610791620使用乙二醇、填料、氟碳乳液、流平剂、杀菌剂、增稠剂、分散剂、颜料、水得到一种水性氟碳涂料组合物，具有保温隔热、杀菌的效果，然而其不仅添加的助剂种类多，同时其涂层的耐湿冷热循环性、溶剂擦拭性、盐雾性能等还有待提高。此外，中国专利CN201710063510提供了一种含氟水性涂料，原料包括水性氟碳乳液、增稠剂、偶联剂、流平剂、分散剂、消泡剂、二氧化钛、云母粉、碳酸钙、聚双环戊二烯、聚丙烯酸甲酯、硫酸钡、植物成分等等，其成分不仅复杂，且制备过程需要的时间长，降低了生产效率。
发明内容
针对现有技术中存在的一些问题，本发明第一个方面提供了一种实体色面漆，按重量份计，原料包括35-52份含氟树脂、0.09-0.22份pH调节剂、3-10份助剂A、40-45份配料白浆、3-7份填料浆、1.5-2.5份增稠剂、4-7份流平剂、0-10份二氧化硅消光粉、0-5份色浆。
在一种实施方式中，按重量份计，实体色面漆，原料包括40份含氟树脂、0.12份pH调节剂、7份助剂A、42份配料白浆、5份填料浆、2份增稠剂、5份流平剂、0-10份二氧化硅消光粉。
在一种实施方式中，所述含氟树脂包括水性含氟树脂乳液和含氟丙烯酸酯乳液，重量比为(0.8-1.2)：1，优选为(0.9-1)：1，更优选为1:1。
优选的，所述水性含氟树脂乳液的固含量为45-55wt％，更优选为50±1wt％。
水性含氟树脂的固含量测试条件为150℃，15min。
本申请中水性含氟树脂乳液牌号为HF-06，购自长兴材料工业股份有限公司。
优选的，所述含氟丙烯酸酯乳液包括45wt％的含氟丙烯酸酯共聚物、0.5wt％的二甲基乙醇胺、54.5wt％水。
本申请中所述含氟丙烯酸酯乳液牌号为HD-8666，购自上海训达新材料科技有限公司。
本申请所述pH调节剂不作特别限定，本领域技术人员可做常规选择，例如胺类等碱性物质，优选的，10wt％的pH调节剂的水溶液的pH为11-12，更优选为11.5。
在一种实施方式中，所述pH调节剂为2-(二甲氨基)乙醇。
本申请中所述助剂可以列举的有消泡剂、润湿剂、粘合剂、成膜剂、表面活性剂等。
在一种实施方式中，按重量份计，所述助剂A包括0.675-1.925份消泡剂、0.27-0.55份润湿剂WT4100、0.045-0.275份硅氧烷和聚环氧烷的(二元)共聚物溶液、1.8-3.85份粘合剂、0.45-1.65份成膜剂、0.45-1.65份表面活性剂。
在一种优选的实施方式中，按重量份计，所述助剂A包括1.2份消泡剂、0.45份润湿剂WT4100、0.15份硅氧烷和聚环氧烷的(二元)共聚物溶液、3份粘合剂、1.2份成膜剂、1份表面活性剂。
本申请中硅氧烷和聚环氧烷的(二元)共聚物溶液的浓度为60-65wt％。
本申请所述消泡剂不做特别限定，本领域技术人员可作常规选择。
在一种实施方式中，所述粘合剂为甲基化三聚氰胺蚁醛树脂。
在一种实施方式中，所述成膜剂为(2-甲基-丙酸、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇)单酯。
在一种实施方式中，所述表面活性剂的pH为4-7。
在一种实施方式中，所述配料白浆在25℃的粘度为600-3000mPa.s。
优选的，所述配料白浆在20℃的密度为1.5-2.1g/cm3，更优选为1.93g/cm3。
本申请中所述配料白浆牌号为White WIFC101，购自浙江纳美新材料股份有限公司。
在一种实施方式中，所述填料浆为硫酸钡填料浆。
优选的，所述硫酸钡填料浆的固含量为50-70wt％。
进一步优选的，所述硫酸钡填料浆的溶剂为水。
进一步优选的，所述硫酸钡填料浆的粒径小于15微米。
在一种实施方式中，所述增稠剂为疏水改性碱溶胀型增稠剂。
优选的，所述疏水改性碱溶胀型增稠剂为疏水改性丙烯酸聚合物乳液，进一步优选的，所述疏水改性丙烯酸聚合物乳液的固含量为25-35wt％，更优选为30wt％。
申请人在实验中发现，当实体色面漆中包括本申请中含氟树脂、硫酸钡填料浆、助剂等时，实体面漆的均匀性差，影响耐湿冷热循环性，申请人意外的发现，当添加的配料白浆为特定含量的粘度为600-3000mPa.s，密度为1.5-2.1g/cm3的配料白浆，同时增稠剂为固含量为25-35wt％的疏水改性丙烯酸聚合物乳液时，此时结合本申请实体色面漆其余的成分，最终得到的实体色面漆的分散均匀性好，加工性好，且漆层耐湿冷热循环性好，申请人认为可能的原因是在疏水链与部分水分子缔合的过程中，结合本申请中搅拌速率，反而促进了本申请中特定粘度和密度的配料白浆分子运动，其特定密度的配料白浆增大了各组分之间的相互运动性，利于后期各组分的分散均匀性，提高漆膜的质量。
本申请所述流平剂不做特别限定，本领域技术人员可做常规选择。
本申请中色浆不做特别限定，可以列举的有SDS-Black WFC102、SDS-BlueWFC205、SDS-Brown WFC204、SDS-Green WFC107、SDS-Green WFC206、SDS-Red WFC104、SDS-White WFC101、SDS-Yellow WFC203、SDS-Green WFC209等。
在一种实施方式中，所述实体色面漆在25℃的粘度为120-130KU。
在一种实施方式中，所述实体色面漆的固含量为45-50wt％。
在一种实施方式中，所述实体色面漆的pH为8-8.5。
在一种实施方式中，所述实体色面漆的制备方法包括下面步骤：
(1)将含氟树脂、pH调节剂、助剂A混合，得到预混料；
(2)以300-400转/min的搅拌速率下，依次加入预混料、配料白浆、填料浆、二氧化硅消光粉、色浆，保持搅拌5-10min；
(3)以400-500转/min的搅拌速率下，依次加入增稠剂和流平剂，保持搅拌8-12min。
在本申请制备方法中，当二氧化硅消光粉、色浆的重量份为0时，则不加入二氧化硅消光粉和色浆。
本发明第二个方面提供了一种所述实体色面漆在金属表面中的应用。
本申请中所述金属包括但不限于铝合金、铜合金、镁合金、镀锌钢等。
本发明第三个方面提供了一种所述实体色面漆的使用方法，包括：对金属基材进行前处理或者返修打磨后，干燥预热，涂覆附着底漆，闪干后，涂覆实体色面漆，然后晾干至表干，接着在140-180℃烘干15-25min，覆保护膜。
在一种实施方式中，涂覆实体色面漆的厚度大于等于15μm。
在一种实施方式中，按重量份计，底漆原料包括35-45份水性阴离子丙烯酸酯共聚超细分散体、0.6-1份2-(二甲氨基)乙醇、0.1-0.5份环氧功能团硅烷低聚物、1-3份环氧磷酸酯、0-0.5份有机改性硅氧烷消泡剂、0.2-0.7份润湿剂WT4100、0-0.5份有机硅润湿剂、1-3份(2-甲基-丙酸、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇)单酯、1-3份DPM溶剂、25-30份钛白浆、15-20份硫酸钡填料浆、3-6份甲基化三聚氰胺蚁醛树脂、0.5-2份异氰酸酯固化剂、3-6份疏水改性碱溶胀型增稠剂、2-5份聚氨酯类流平剂。
优选的，所述水性阴离子丙烯酸酯共聚超细分散体的固含量为38-42wt％，更优选为40±1wt％。
进一步优选的，所述水性阴离子丙烯酸酯共聚超细分散体在25℃的粘度小于150cPs。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本申请中实体色面漆具有真水性、环保、低VOC的特点，同时各组分之间的混合均匀性好，在不添加偶联剂的作用下，就可以获得质量优异的涂层，且获得的涂层具有较好的耐候性、耐老化性、耐溶剂擦拭性、耐湿冷热循环性、耐湿热性、耐盐雾性等。
具体实施方式
以下通过具体实施方式说明本发明，但不局限于以下给出的具体实施例。
实施例1
一种实体色面漆，按重量份计，原料如下：
35份含氟树脂、0.09份pH调节剂、3.69份助剂A、40份配料白浆、3份填料浆、1.5份增稠剂、4份聚氨酯类流平剂、1份二氧化硅消光粉。
含氟树脂为重量比为0.9:1的水性含氟树脂乳液(固含量为50±1wt％，牌号为HF-06，购自上海训达新材料科技有限公司)和含氟丙烯酸酯乳液(45wt％的含氟丙烯酸酯共聚物、0.5wt％的二甲基乙醇胺、54.5wt％水，牌号为HD-8666，购自上海训达新材料科技有限公司)。
pH调节剂为2-(二甲氨基)乙醇。
按重量份计，所述助剂A具体成分如下：0.675份消泡剂、0.27份润湿剂WT4100(购自Young Sun)、0.045份硅氧烷和聚环氧烷的共聚物溶液(浓度为60-65wt％)、1.8份粘合剂(甲基化三聚氰胺蚁醛树脂)、0.45份成膜剂((2-甲基-丙酸、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇)单酯)、0.45份表面活性剂(pH为4-7)。
配料白浆在25℃的粘度为600-3000mPa.s，在20℃的密度为1.93g/cm3，牌号为White WIFC101，购自浙江纳美新材料股份有限公司。
所述填料浆为硫酸钡填料浆，固含量为60wt％，粒径小于15微米。
所述增稠剂为疏水改性丙烯酸聚合物乳液，固含量为30wt％。
所述实体色面漆的制备方法如下：
(1)将含氟树脂、pH调节剂、助剂A混合，得到预混料；
(2)以320转/min的搅拌速率下，依次加入预混料、配料白浆、填料浆、二氧化硅消光粉，保持搅拌8min；
(3)以450转/min的搅拌速率下，依次加入增稠剂和流平剂，保持搅拌10min。
本实施例中实体色面漆应用在金属表面。
实体色面漆的使用方法如下：
对金属基材进行前处理或者返修打磨后，干燥预热，涂覆附着底漆，闪干后，涂覆实体色面漆，然后晾干至表干，接着在170℃烘干20min，覆保护膜。
涂覆实体色面漆的厚度为15μm，底漆厚度为10μm。
按重量份计，底漆原料成分如下：40份水性阴离子丙烯酸酯共聚超细分散体(固含量为40±1wt％，在25℃的粘度小于150cPs)、0.4份2-(二甲氨基)乙醇、0.3份环氧功能团硅烷低聚物、2份环氧磷酸酯、0.2份有机改性硅氧烷消泡剂、0.2份润湿剂WT4100、0.2份有机硅润湿剂、2份(2-甲基-丙酸、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇)单酯、2份DPM溶剂、28份钛白浆、18份硫酸钡填料浆、3份甲基化三聚氰胺蚁醛树脂、0.5份异氰酸酯固化剂、3份疏水改性碱溶胀型增稠剂、2份聚氨酯类流平剂。
实施例2
一种实体色面漆，按重量份计，成分如下：
52份含氟树脂、0.22份pH调节剂、9.9份助剂A、45份配料白浆、7份填料浆、2.5份增稠剂、7份聚氨酯类流平剂、10份二氧化硅消光粉。
含氟树脂为重量比为1:1的水性含氟树脂乳液(固含量为50±1wt％，牌号为HF-06，购自上海训达新材料科技有限公司)和含氟丙烯酸酯乳液(45wt％的含氟丙烯酸酯共聚物、0.5wt％的二甲基乙醇胺、54.5wt％水，牌号为HD-8666，购自上海训达新材料科技有限公司)。
pH调节剂为2-(二甲氨基)乙醇。
按重量份计，所述助剂A具体成分如下：1.925份消泡剂、0.55份润湿剂WT4100(购自Young Sun)、0.275份硅氧烷和聚环氧烷的共聚物溶液(浓度为60-65wt％)、3.85份粘合剂(甲基化三聚氰胺蚁醛树脂)、1.65份成膜剂((2-甲基-丙酸、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇)单酯)、1.65份表面活性剂(pH为4-7)。
配料白浆、填料浆、增稠剂、流平剂、二氧化硅消光粉同实施例1。
所述实体色面漆的制备方法同实施例1。
本实施例中实体色面漆应用在金属表面。
实体色面漆的使用方法、底漆同实施例1。
实施例3
一种实体色面漆，按重量份计，成分如下：
40份含氟树脂、0.12份pH调节剂、7份助剂A、42份配料白浆、5份填料浆、2份增稠剂、5份聚氨酯类流平剂、0-10份二氧化硅消光粉。
含氟树脂为重量比为1:1的水性含氟树脂乳液(固含量为50±1wt％，牌号为HF-06，购自上海训达新材料科技有限公司)和含氟丙烯酸酯乳液(45wt％的含氟丙烯酸酯共聚物、0.5wt％的二甲基乙醇胺、54.5wt％水，牌号为HD-8666，购自上海训达新材料科技有限公司)。
pH调节剂为2-(二甲氨基)乙醇。
按重量份计，所述助剂A具体成分如下：1.2份消泡剂、0.45份润湿剂WT4100(购自Young Sun)、0.15份硅氧烷和聚环氧烷的共聚物溶液(浓度为60-65wt％)、3份粘合剂(甲基化三聚氰胺蚁醛树脂)、1.2份成膜剂((2-甲基-丙酸、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇)单酯)、1份表面活性剂(pH为4-7)。
配料白浆、填料浆、增稠剂、流平剂、二氧化硅消光粉同实施例1。
所述实体色面漆的制备方法同实施例1。
本实施例中实体色面漆应用在金属表面。
实体色面漆的使用方法、底漆同实施例1。
实施例4
一种实体色面漆，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，0.45份润湿剂WT4100(购自Young Sun)和0.15份硅氧烷和聚环氧烷的共聚物溶液替换为85EH润湿剂。所述聚氨酯类流平剂替换为有机硅类流平剂。
该方法得到的实体色面漆在使用过程中会出现流挂问题。
性能评估
分别对实施例1-3得到的实体色面漆和漆层进行测试，测试结果见表1。
表1
Figure BDA0003693748280000071
Figure BDA0003693748280000081

Claims (10)

1.一种实体色面漆，其特征在于，按重量份计，原料包括35-52份含氟树脂、0.09-0.22份pH调节剂、3-10份助剂A、40-45份配料白浆、3-7份填料浆、1.5-2.5份增稠剂、4-7份流平剂、0-10份二氧化硅消光粉、0-5份色浆。
2.根据权利要求1所述实体色面漆，其特征在于，所述配料白浆在25℃的粘度为600-3000mPa.s。
3.根据权利要求2所述实体色面漆，其特征在于，所述配料白浆在20℃的密度为1.5-2.1g/cm3。
4.根据权利要求1-3任一项所述实体色面漆，其特征在于，所述填料浆为硫酸钡填料浆。
5.根据权利要求4所述实体色面漆，其特征在于，所述硫酸钡填料浆的固含量为50-70wt％。
6.根据权利要求4所述实体色面漆，其特征在于，所述增稠剂为疏水改性碱溶胀型增稠剂。
7.根据权利要求6所述实体色面漆，其特征在于，所述疏水改性碱溶胀型增稠剂为疏水改性丙烯酸聚合物乳液。
8.根据权利要求7所述实体色面漆，其特征在于，所述疏水改性丙烯酸聚合物乳液的固含量为25-35wt％。
9.根据权利要求5-8任一项所述实体色面漆，其特征在于，所述实体色面漆在25℃的粘度为120-130KU。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述实体色面漆在金属表面中的应用。
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