CN115433518A - 用于厨具外涂的耐醇耐碱洗水性环保涂料、制备方法及其在厨具方面的应用 - Google Patents
用于厨具外涂的耐醇耐碱洗水性环保涂料、制备方法及其在厨具方面的应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及用于厨具外涂的耐醇耐碱洗水性环保涂料、制备方法及其在厨具方面的应用，耐醇耐碱洗水性环保涂料由以下原料制成：水性聚酯改性有机硅树脂25‑55%、水性交联树脂5‑15%、环保溶剂2‑10%、附着力促进剂0.2‑3%、颜填料0‑25%、定向剂0‑5%、润湿剂0.3‑3%、余量为水，原料总重量计为100%。本发明的涂料使用的水性聚酯改性有机硅树脂可直接加水形成水包油乳液，或酸化成盐后，加入水形成水包油乳液，可以充当颜料分散剂，稳定好。树脂中含有的端羟基、端胺基官能团，与环氧基官能团多硅烷聚合物反应活性高，与含有亚氨基、烷氧基的氰胺树脂、氨基树脂等小分子交联树脂交联密度高，选用开环温度高的交联树脂避免成膜过程中的气泡密集形成，从而形成致密的涂膜。
Description
技术领域
本发明涉及一种水性环保材料，特别涉及用于厨具外涂的耐醇耐碱洗水性环保涂料、制备方法及其在厨具方面的应用，属于涂料技术领域。
背景技术
厨具外涂装饰涂料主要是油性聚酯改性有机硅树脂涂料，具有优异的耐热、耐候、耐腐蚀性、易清洁、保光性好等特点，已广泛应用市场容量大概2万吨。但是， 油性聚酯改性有机硅树脂涂料主要采用芳烃类、酯类等有机物作溶剂，会产生大量 的VOC(挥发性有机化合物)，对环境以及人体造成极大的危害，涂料水性化是目前 的研究热点和行业发展趋势。
涂料水性化目前存在水性树脂合成技术不成熟、稳定性差，影响涂料品质、交 联度低、反应活性低、固化成膜时间长、硬度、光泽低、、漆膜丰满度不好、颜色 不够鲜艳、成本高等缺点，另外，随着生活品质的不断提高，家庭生活中洗碗机的 使用频率增加，对锅具涂层的耐洗碗机性能提出更高的要求。一般情况下，洗碗机 是在65℃，2-3％的洗碗粉洗涤液下进行，pH值一般在12-13之间，而溶剂型锅具 涂层耐洗碗机性能普遍偏低，大多数不超过50次。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于厨具外涂的耐醇耐碱洗水性环保涂料，该水性环保涂料具有无毒、无味、无污染，且耐醇耐碱洗，有效解决了生产过程及使用中 中对环境以及人体造成的毒害。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种用于厨具外涂的耐醇耐碱洗水性环保涂料，该水性环保涂料由以下原料制成：
水性聚酯改性有机硅树脂25-55％、水性交联树脂5-15％、环保溶剂2-10％、附 着力促进剂0.2-3％、颜填料0-25％、定向剂0-5％、润湿剂0.3-3％、余量为水，原 料总重量计为100％；
所述水性聚酯改性有机硅树脂具有以下结构通式：
其中，
R1选自亚甲基或苯亚甲基，
R2选自亚乙基、亚丙基、亚苯基或亚2,5-二甲基-1,4-苯基，
x是5～30的正整数；
M是由端羟基聚酯与有机硅中间体缩合而成的端羟基聚酯改性有机硅，且该端 羟基是烷羟基，所述有机硅中间体具有硅烷醇或烷氧基活性基团；所述有机硅中间 体的分子量700～5000；所述端羟基聚酯的分子量为800～5000，平均端羟基官能度 为2～10，所述有机硅中间体的侧基中苯基比例不低于50％，所述端羟基聚酯是由多 元酸和烷基多元醇缩合而成；烷基多元醇、多元酸按官能团n(-OH)/n(-COOH) 的物质的量比计算，n(-OH)/n(-COOH)＝1.15～2。
本发明所述的“水性聚酯改性有机硅树脂”，在本申请人的在先申请号为202210601131X，发明名称“一种水性聚酯改性有机硅树脂、制备方法及其应用”的 专利申请中已经进行了详实的记载，在此不做累述。
本发明中，湿润剂为常规水性涂料用润湿剂。附着力促进剂的选择参考本领域 常用试剂即可。颜填料不是必须组分，可根据需要选择性的加入。颜填料无需分散 剂，颜填料分散于水性聚酯改性有机硅树脂中研磨。
本发明的设计机理如下：1.该涂料使用的水性聚酯改性有机硅树脂可直接加水形成水包油乳液，或酸化成盐后，加入水形成水包油乳液，可以充当颜料分散剂， 稳定好。2.树脂中含有的端羟基、端胺基官能团，与环氧基官能团多硅烷聚合物反 应活性高，与含有亚氨基、烷氧基的氰胺树脂、氨基树脂等小分子交联树脂交联密 度高，选用开环温度高的交联树脂避免成膜过程中的气泡密集形成，从而形成致密 的涂膜。
作为优选，所述水性交联树脂为正丁醚化三聚氰胺甲醛树脂、氨基树脂CYMEL303LF、美国氰特Cymel 325氨基树脂中的一种或几种。
作为优选，所述环保溶剂为异丙醇、乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、二乙二 醇丁醚、丙二醇甲醚或二丙二醇甲醚中的一种或几种。
作为优选，所述附着力促进剂为环氧基官能团多硅烷聚合物(Dow
)、环氧基官能团烷齐聚物(迈图MP200)、环氧改性有机硅化 合物(信越KBE-403)、环氧改性有机硅聚合复配物(杭州杰西卡JSC-1131)中的 一种或几种。
作为优选，所述的定向剂为聚酰胺蜡、非离子改性乙烯醋、气相二氧化硅或膨 润土中的一种或几种。定向剂用于帮助效果颜料定向，防止流挂。本发明中所述的 定向剂即铝粉定向蜡液，选自帝司巴隆AQ-633E、帝司巴隆AQH-800、毕克BYK8421 中的一种或几种，优选为毕克化学公司生产的型号为BYK8421的产品。
作为优选，水性环保涂料的原料中，定向剂的含量为2-5％，颜填料的含量为 10-25％。
作为优选，所述水性环保涂料的原料组成为：水性聚酯改性有机硅树脂34-40％、水性交联树脂5-15％、环保溶剂3-5％、附着力促进剂0.5-2.1％、颜填料18-25％、 定向剂0-3％、润湿剂0.5-2.0％、余量为水，原料总重量计为100％；其中，定向剂 的含量优选1.5-3％。
一种本发明所述的用于厨具外涂的耐醇耐碱洗水性环保涂料的制备方法，该方法包括以下步骤：
S1、将配方量的水性聚酯改性有机硅树脂和适量的水在350-550r/min的搅拌转速下 分散；
S2、在体系中加入环保溶剂，选择性的加入颜填料，350-550r/min分散，然后研磨至刮板细度15μm以下；
S3、再加入水性交联树脂、附着力促进剂、定向剂、润湿剂和余量的水，350-550r/min 分散均匀，即得到所述耐醇耐碱洗水性环保涂料。
一种本发明所述的用于厨具外涂的耐醇耐碱洗水性环保涂料用于厨具表面的涂覆方法，具体过程是：基材先后用180#和240#抛光棉处理，预热到20-30℃，喷涂 涂料，在120～180℃温度下烘烤5～10min，然后260～280℃烘烤5-8min，固化后， 涂层干膜厚度控制在10-15μm。
一种采用本发明所述的用于厨具外涂的耐醇耐碱洗水性环保涂料制成的厨具。所述厨具包括煎锅、炒锅、汤锅、饭煲、烤箱、烟机等。具体应用方法是将该耐醇 耐碱洗水性环保涂料涂覆在厨具表面，以起到厨具耐醇耐碱洗的特殊功能，因此适 用于洗碗机等特殊环境的使用。
本发明的有益效果是：
1.VOC含量低、涂料储存稳定性好；
2.涂层附着力、硬度、光泽好，色泽艳丽；
3.耐碱、耐醇、耐洗涤等性能优异，因此适用于洗碗机等特殊环境的使用。
附图说明
图1是实施例5的耐醇耐碱洗水性环保涂料涂覆后得到的实验室样板照片，
图2是实施例5的耐醇耐碱洗水性环保涂料涂覆后得到的展示样品照片，
图3是实施例5的耐醇耐碱洗水性环保涂料涂覆后得到的展示样品的前期照片(未装配手柄)照片。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解， 本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改 变都将落入本发明保护范围。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原 料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均 为本领域的常规方法。
本发明的核心是提供一种用于厨具外涂的耐醇耐碱洗水性环保涂料，该水性环保涂料由以下原料制成：水性聚酯改性有机硅树脂25-55％、水性交联树脂5-15％、 环保溶剂2-10％、附着力促进剂0.2-3％、颜填料0-25％、定向剂0-5％、润湿剂0.3-3％、 余量为水，原料总重量计为100％；
所述水性聚酯改性有机硅树脂具有以下结构通式：
其中，
R1选自亚甲基或苯亚甲基，
R2选自亚乙基、亚丙基、亚苯基或亚2,5-二甲基-1,4-苯基，
x是5～30的正整数；
M是由端羟基聚酯与有机硅中间体缩合而成的端羟基聚酯改性有机硅，且该端 羟基是烷羟基，所述有机硅中间体具有硅烷醇或烷氧基活性基团；所述有机硅中间 体的分子量700～5000；所述端羟基聚酯的分子量为800～5000，平均端羟基官能度 为2～10，所述有机硅中间体的侧基中苯基比例不低于50％，所述端羟基聚酯是由多 元酸和烷基多元醇缩合而成；烷基多元醇、多元酸按官能团n(-OH)/n(-COOH) 的物质的量比计算，n(-OH)/n(-COOH)＝1.15～2。
作为优选，多元酸选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、2-甲基-1,4-苯二甲酸、1,4- 环己烷二羧酸中的一种或几种；烷基多元醇选自新戊二醇、三羟甲基丙烷、三羟甲 基乙烷或季戊四醇中的一种或几种。
作为优选，所述有机硅中间体的硅烷醇或烷氧基活性基团与有机硅中间体的相对分子质量比值为0.01～0.1。
作为优选，所述水性聚酯改性有机硅树脂的胺端基R2-NH2与水性聚酯改性有 机硅树脂的物质的量的比值为x，
当x为5～15时，所述水性聚酯改性有机硅树脂经酸化形成铵盐后，与适量水 混合形成自乳化分散液；
当x为10～30时，所述水性聚酯改性有机硅树脂与适量水混合形成自乳化分散液。该水性聚酯改性有机硅树脂根据胺端基含量多少，呈现不同水性化效果，得到 的两种乳化分散液均具有良好的存储稳定性。
具体的，本发明所述的水性聚酯改性有机硅树脂通过以下材料和反应条件制备而成。
其中水性聚酯改性有机硅树脂的合成，各步骤均是在动态搅拌的状态下进行的。
其中水性聚酯改性有机硅树脂的合成，各步骤均是在氮气等惰性气体保护下进行的。
所述的端羟基聚酯可以是市场购买的烷羟基端基的端羟基聚酯，也可以是自主合成的，为便于区别，本说明中采用自主合成方案。所述端羟基聚酯，由多元醇和 多元酸缩聚制得，其中多元醇是烷基多元醇。
作为优选，该水性聚酯改性有机硅树脂是由以下重量份的原料制成：
端羟基聚酯100份、有机硅中间体50～200份、催化剂0.5～2份、对羟基苯甲酸 10～50份、醛10～40份、二胺8～40份、溶剂50～100份；醛选自苯甲醛、多聚甲醛、 三聚甲醛或甲醛中一种或几种的混合物，优选苯甲醛、多聚甲醛；二胺选自乙二胺、 丙二胺、丁二胺、苯二胺、苯二甲胺、苯二乙胺或3-甲胺苯乙胺中的一种或多种的 混合物，优选乙二胺、苯二胺、3-甲胺苯乙胺；溶剂选自环戊醇、乙二醇或乙二醇 单乙醚中的一种或多种的混合物，优选乙二醇单乙醚。
本发明中，所述树脂合成的催化剂的选择为本领域技术公知常识，一般可以选 择酞酸酯类催化剂，优选为钛酸四乙酯、钛酸四丁酯、二月桂酸丁基锡中的一种或 几种的混合。更优选为钛酸四丁酯。按质量百分比计算，催化剂的用量是有机硅中 间体重量的0.5～2％。
用于所述聚酯改性有机硅树脂合成的有机硅中间体
R选自H、CH3、 C2H5，活性基团与有机硅中间体的相对分子质量比值，m(活性基团)/m(分子量) ＝0.01～0.2，优选为0.01～0.1。有机硅中间体可以是商品化有机硅中间体，比如瓦克 公司的
SY231、
SY300、
IC232、
SIC368、 
IC678、
IC836，信越公司的KR211、KR212、KR214、KR216， 道康宁公司的RSN-6018、RSN-3037、RSN-3074、RSN-0233、RSN-0249，陶氏的 DOWSILTM RSN-0217、DOWSILTM RSN-0220、DOWSILTM RSN-0233、DOWSILTM RSN-0249、DOWSILTM RSN-0255、DOWSILTM RSN-6018中的一种或多种的混合物。
本发明所述的水性聚酯改性有机硅树脂的制备方法，该方法包括以下步骤：
S1、在催化剂和惰性气氛中，端羟基聚酯与有机硅中间体在130～150℃下进行 缩合反应，得到聚酯改性有机硅；
端羟基聚酯与有机硅中间体的质量比为0.5～2：1；优选0.8～1.5：1，更优选1～1.2： 1；
S2、在惰性气氛中，将S1缩合得到的聚酯改性有机硅与对羟基苯甲酸在 180～220℃进行酯化反应，得到化合物A；
聚酯改性有机硅与对羟基苯甲酸的质量比为1：5～25；
S3、将S2得到的化合物A与醛、二胺混合均匀，在溶剂存在的环境下80～120℃ 进行Mannich反应，得到具有胺端基的水性聚酯改性有机硅树脂；
化合物A与醛、二胺的质量比是m(化合物A)：m(醛)：m(二胺)＝100： 5～20：5～20。
所述的水性聚酯改性有机硅树脂的制备方法的反应路线为：
所述用于合成化合物A的对羟基苯甲酸，优选粉碎的对羟基苯甲酸微粉。
所述化合物A，具有
结构特征，y是5～30的正整数。
作为优选，S1中，端羟基聚酯与有机硅中间体的质量比为1：1～1.5，S2中， 聚酯改性有机硅与对羟基苯甲酸的质量比为1：10～15；S3中，化合物A与醛、二 胺的质量比是m(化合物A)：m(醛)：m(二胺)＝100：5～10：5～10。
作为优选，S3中溶剂为乙二醇单乙醚时，按质量比计，m(化合物A)：m(乙 二醇单乙醚)＝10：1～4。
作为优选，所述端羟基聚酯的合成采用如下方法：多元酸和二元醇于150～200℃反应0.5～1.5h，然后投入三元醇或四元醇，持续反应1～2h后，升温到200～230℃反 应2～3h，脱水缩合后得到多官能团的端羟基聚酯。
作为优选，所述的二元醇、三元醇或四元醇选自乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁 二醇、丁三醇、新戊二醇、戊三醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、苯 二甲醇、苯二乙醇中的一种或几种的组合；优选乙二醇、丙三醇、新戊二醇、季戊 四醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷中的一种或几种的组合，更优选的是新戊二醇、 三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇中的一种或几种的组合；
多元酸选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二乙酸、间苯二乙酸、2-甲基-1,4- 苯二甲酸、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐、2,5-二甲基-1,4-苯二甲酸、乙二酸、丙二酸、 丁二酸、戊二酸、1,4-环己烷二羧酸中的一种或几种的组合；优选对苯二甲酸、间 苯二甲酸、2-甲基-1,4-苯二甲酸、偏苯三酸酐、2,5-二甲基-1,4-苯二甲酸、1,4-环己 烷二羧酸中的一种或几种的组合，更优选的是对苯二甲酸、间苯二甲酸、2-甲基-1,4- 苯二甲酸、2,5-二甲基-1,4-苯二甲酸中的一种或几种的组合。
在本发明中，湿润剂为常规水性涂料用润湿剂。附着力促进剂的选择参考本领 域常用试剂即可。颜填料不是必须组分，可根据需要选择性的加入。颜填料无需分 散剂，颜填料分散于水性聚酯改性有机硅树脂中研磨。
在本发明中，所述水性交联树脂优选为正丁醚化三聚氰胺甲醛树脂、氨基树脂CYMEL303LF、美国氰特Cymel 325氨基树脂中的一种或几种，最佳选择是美国氰 特Cymel325氨基树脂。
本发明中，环保溶剂是异丙醇、乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、二乙二醇丁 醚、丙二醇甲醚或二丙二醇甲醚中的一种或几种，优选丙二醇。
本发明中，所述附着力促进剂为环氧基官能团多硅烷聚合物(Dow
)、环氧基官能团烷齐聚物(迈图MP200)、环氧改性有机硅化 合物(信越KBE-403)、环氧改性有机硅聚合复配物(杭州杰西卡JSC-1131)中的 一种或几种。进一步的，附着力促进剂为Dow
迈图MP200、 信越KBE-403或杭州杰西卡JSC-1131中的一种或几种，优选为信越KBE-403。
本发明中，所述的定向剂为聚酰胺蜡、非离子改性乙烯醋、气相二氧化硅或膨 润土中的一种或几种。定向剂用于帮助效果颜料定向，防止流挂。本发明中所述的 定向剂即铝粉定向蜡液，选自帝司巴隆AQ-633E、帝司巴隆AQH-800、毕克BYK8421 中的一种或几种，优选为毕克化学公司生产的型号为BYK8421的产品。
本发明中，润湿剂为毕克公司BYK-346、埃夫科纳公司AFCONA3590或迪高 公司
Twin 4100，优选为迪高公司
Twin 4100。
本发明中，水性环保涂料的原料中定向剂和颜填料的组分含量优选为：定向剂 的含量为2-5％，颜填料的含量为10-25％。颜填料由于不是必须组分，因此可根据 需要选择性的加入，颜填料无需分散剂，颜填料分散于水性聚酯改性有机硅树脂中 研磨。以下各实施例采用的颜填料的用量是以制成目标产品为依据。
本发明中，所述水性环保涂料的原料优选的组成为：水性聚酯改性有机硅树脂34-40％、水性交联树脂5-15％、环保溶剂3-5％、附着力促进剂0.5-2.1％、颜填料 18-25％、定向剂0-3％、润湿剂0.5-2.0％、余量为水，原料总重量计为100％；其中， 定向剂的含量优选1.5-3％。进一步的，配方中水性交联树脂的含量优选为6-8％。
本发明的另一核心是提供一种本发明所述的用于厨具外涂的耐醇耐碱洗水性环保涂料的制备方法，该方法包括以下步骤：
S1、将配方量的水性聚酯改性有机硅树脂和适量的水在350-550r/min的搅拌转速下 分散；
S2、在体系中加入环保溶剂，选择性的加入颜填料，350-550r/min分散，然后研磨至刮板细度15μm以下；
S3、再加入水性交联树脂、附着力促进剂、定向剂、润湿剂和余量的水，350-550r/min 分散均匀，即得到所述耐醇耐碱洗水性环保涂料。
本发明的另一核心是提供一种本发明所述的用于厨具外涂的耐醇耐碱洗水性 环保涂料用于厨具表面的涂覆方法，具体过程是：基材先后用180#和240#抛光棉处 理，预热到20-30℃，喷涂涂料，在120～180℃温度下烘烤5～10min，然后260～ 280℃烘烤5-8min，固化后，涂层干膜厚度控制在10-15μm。该涂覆方法最终制得 含有本发明所述的耐醇耐碱洗水性环保涂层的厨具，该厨具应用广泛，具有耐醇耐 碱洗的特殊功能，因此适用于洗碗机等环境的使用。
本发明的另一核心是提供一种采用本发明所述的用于厨具外涂的耐醇耐碱洗 水性环保涂料制成的厨具。所述厨具包括煎锅、炒锅、汤锅、饭煲、烤箱、烟机等。 具体应用方法是将该耐醇耐碱洗水性环保涂料涂覆在厨具表面，以起到厨具耐醇耐 碱洗的特殊功能，因此适用于洗碗机等特殊环境的使用。
以下各实施例中所述的“水性聚酯改性有机硅树脂”，采用的是申请号202210601131X，发明名称“一种水性聚酯改性有机硅树脂、制备方法及其应用”中 实施例8制得的树脂。
实施例 水性聚酯改性有机硅树脂的制备
第一步：端羟基聚酯的合成
1、原材料组分及含量配方：多元酸：间苯二甲酸830g，多元醇：新戊二醇 416g，三羟甲基丙烷268g，
2、根据配方进行端羟基聚酯的合成，在反应釜内加入多元醇，于氮气保护下 缓慢升温到120～150℃，搅拌下加入计量的多元酸，然后缓慢升温到150～180℃， 反应0.5～1h后，继续升温到220℃，恒温反应，统计收集的冷凝水，冷凝水接近理 论产率后，检测树脂酸值，酸值达到2～6KOHmg/g时，完成端羟基聚酯的合成。
第二步：水性聚酯改性有机硅树脂的合成
水性聚酯改性有机硅树脂的合成原料组分及配比是：端羟基聚酯1500g， RSN02171500g，酞酸丁酯10g，对羟基苯甲酸300g，乙二醇单乙醚500 g，苯甲醛265g，乙二胺165。端羟基聚酯合成反应结束后，可直接按比例投料， 也可中止反应，封装端羟基聚酯，根据反应计划，取适量端羟基聚酯进行下一步反 应。
水性聚酯改性有机硅树脂的合成方法为：
S1、加入计量的端羟基聚酯，升温到140℃，温度稳定后，保持搅拌，并加入 计量的有机硅中间体，然后加入催化剂酞酸丁酯，持续搅拌并反应2.5h，得到聚酯 改性有机硅树脂化合物。
S2、向S1得到的反应物中加入计量的对羟基苯甲酸，保持搅拌并升温到190℃ 反应1h，然后升温到210℃，反应2h。
S3、降低S2的反应体系的温度至180℃，加入计量的乙二醇单乙醚(溶剂)， 然后继续降温到90℃，物料温度稳定后，进行Mannich反应。加入计量的苯甲醛、 乙二胺，搅拌状态下，恒温90℃反应3h，即得胺端基的水性聚酯改性有机硅树脂。
实施例1及对比例1-6
用于厨具外涂的耐醇耐碱洗水性环保涂料的制备方法，具体步骤如下：
1、在容器内按配方量加入水性树脂和去离子水，350-550r/min分散均匀；水性树脂 在表1中对应为水性树脂1至水性树脂7，其中水性树脂1是水性聚酯改性有机硅 树脂(实施例水性聚酯改性有机硅树脂的制备得到，下同)，水性树脂2为迪高 
P40/W，水性树脂3为迪高SILIKOFTAL HTW3，水性树脂4为陶 氏DOWSILTM8016，水性树脂5为瓦克SILRES MPF50E，水性树脂6为瓦克SILRES MPF52E水性树脂7为同泰SR-580。
2、再依次加入环保溶剂丙二醇，润湿剂
Twin 4100、余量去离子水， 350-550r/min，分散5-10min，即得到所述耐醇耐碱洗水性环保涂料。
实施例1及对比例1-6的原料组成见表1。其中，以原料总量记为100kg，余量 为水。
表1实施例1及对比例1-6的原料组成(单位：kg)
表1中水性树脂1-7添加量的变化是保证制得的水性环保涂料产品中树脂固体 含量一致(下同)。
对实施例1及对比例1-6得到的各环保涂料进行性能测试，测试结果见表2。
表2
表2的测试结果表明，实施例1的硬度、热硬度、光泽、储存稳定性等性能均 优于对比例1-6。
实施例2及对比例7-12
用于厨具外涂的耐醇耐碱洗水性环保涂料的制备方法，实施例具体步骤如下：
1、在容器内按配方量加入水性聚酯改性有机硅树脂和去离子水，350-550r/min分散 3-5min；
2、加入环保溶剂丙二醇、颜填料钛白粉，350-550r/min分散5-10min，研磨至刮板细度小于15μm；
3、再加入水性交联树脂、附着力促进剂、润湿剂、余量去离子水，350-550r/min，分散5-10min，即得到所述耐醇耐碱洗水性环保涂料。
对比例例具体步骤如下：在容器内按配方量加入水性树脂、钛白浆(70％)、 环保溶剂丙二醇、润湿剂、余量去离子水，350-550r/min，分散5-10min，即得到所 述耐醇耐碱洗水性环保涂料。
实施例2及对比例7-12的原料组成见表3。其中，以原料总量记为100kg，余 量为水。
表3实施例2及对比例7-12的原料组成(单位：kg)
表3中，各对比例由于树脂不能研磨，故用研磨好的钛白浆代替，钛白粉的含 量为70％，保证实施例与对比例添加颜料量一致。
对实施例2及对比例7-12得到的各环保涂料进行性能测试，测试结果见表4。
表4
表4的测试结果表明，实施例2与对比例7-12相比，耐醇性、耐碱性、耐洗碗 机等性能均好于后者。
实施例3-5
用于厨具外涂的耐醇耐碱洗水性环保涂料的制备方法，实施例具体步骤如下包括以下步骤：
S1、将配方量的水性聚酯改性有机硅树脂和适量的水在350-550r/min的搅拌转速下 分散；
S2、在体系中加入环保溶剂，颜填料，350-550r/min分散，然后研磨至刮板细度15μm 以下；
S3、再加入水性交联树脂、附着力促进剂、定向剂、润湿剂和余量的水，350-550r/min 分散均匀，即得到所述耐醇耐碱洗水性环保涂料。
实施例3-5的原料组成见表5。其中，以原料总量记为100kg，余量为水。
表5实施例3-5的原料组成(单位：kg)
涂覆方法：基材先后用180#和240#抛光棉处理，预热到20-30℃，喷涂涂料， 在120～180℃温度下烘烤5～10min，然后260～280℃烘烤5-8min，固化后，涂层 干膜厚度控制在10-15μm。
对实施例3-5的涂料涂覆后得到的产品进行性能测试，测试结果见表6。
表6
表4和6中的测试结果表明，实施例2-4随着交联树脂量与主体树脂比例增加 漆膜的交联度升高，涂膜硬度、耐洗碗机等性能大幅提升。附着力助剂量的增加与 水性树脂的反应活性提高，从而涂膜的附着力、耐醇耐煮等性能表现优异。
实施例5表明配方比例优化后，与实施例2-4相比，光泽、耐洗碗机等性能均 提升，是最优方案。定向剂的加入提高的涂料的施工性能，改善棱角处挂漆等问题。
实施例5的涂料涂覆后得到的产品照片见图1、图2和图3，图1是实验室样板、 图2是展示样品、图3是展示样品的前期照片(未装配手柄)。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例 公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关 之处参见方法部分说明即可。
以上对本发明所提供的用于厨具外涂的耐醇耐碱洗水性环保涂料、制备方法及其在厨具方面的应用进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实 施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思 想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提 下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求 的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于厨具外涂的耐醇耐碱洗水性环保涂料，其特征在于该水性环保涂料由以下原料制成：
水性聚酯改性有机硅树脂25-55％、水性交联树脂5-15％、环保溶剂2-10％、附着力促进剂0.2-3％、颜填料0-25％、定向剂0-5％、润湿剂0.3-3％、余量为水，原料总重量计为100％；
所述水性聚酯改性有机硅树脂具有以下结构通式：
其中，
R1选自亚甲基或苯亚甲基，
R2选自亚乙基、亚丙基、亚苯基或亚2,5-二甲基-1,4-苯基，
x是5～30的正整数；
M是由端羟基聚酯与有机硅中间体缩合而成的端羟基聚酯改性有机硅，且该端羟基是烷羟基，所述有机硅中间体具有硅烷醇或烷氧基活性基团；所述有机硅中间体的分子量700～5000；所述端羟基聚酯的分子量为800～5000，平均端羟基官能度为2～10，所述有机硅中间体的侧基中苯基比例不低于50％，所述端羟基聚酯是由多元酸和烷基多元醇缩合而成；烷基多元醇、多元酸按官能团n(-OH)/n(-COOH)的物质的量比计算，n(-OH)/n(-COOH)＝1.15～2。
2.根据权利要求1所述的用于厨具外涂的耐醇耐碱洗水性环保涂料，其特征在于：所述水性交联树脂为正丁醚化三聚氰胺甲醛树脂、氨基树脂CYMEL303LF、美国氰特Cymel 325氨基树脂中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的用于厨具外涂的耐醇耐碱洗水性环保涂料，其特征在于：所述环保溶剂为异丙醇、乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚或二丙二醇甲醚中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的用于厨具外涂的耐醇耐碱洗水性环保涂料，其特征在于：所述附着力促进剂为环氧基官能团多硅烷聚合物、环氧基官能团烷齐聚物、环氧改性有机硅化合物、环氧改性有机硅聚合复配物中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的用于厨具外涂的耐醇耐碱洗水性环保涂料，其特征在于：所述的定向剂为聚酰胺蜡、非离子改性乙烯醋、气相二氧化硅或膨润土中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的用于厨具外涂的耐醇耐碱洗水性环保涂料，其特征在于：水性环保涂料的原料中，定向剂的含量为2-5％，颜填料的含量为10-25％。
7.根据权利要求1所述的用于厨具外涂的耐醇耐碱洗水性环保涂料，其特征在于：所述水性环保涂料的原料组成为：水性聚酯改性有机硅树脂34-40％、水性交联树脂5-15％、环保溶剂3-5％、附着力促进剂0.5-2.1％、颜填料18-25％、定向剂0-3％、润湿剂0.5-2.0％、余量为水，原料总重量计为100％。
8.一种权利要求1所述的用于厨具外涂的耐醇耐碱洗水性环保涂料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
S1、将配方量的水性聚酯改性有机硅树脂和适量的水在350-550r/min的搅拌转速下分散；
S2、在体系中加入环保溶剂，选择性的加入颜填料，350-550r/min分散，然后研磨至刮板细度15μm以下；
S3、再加入水性交联树脂、附着力促进剂、定向剂、润湿剂和余量的水，350-550r/min分散均匀，即得到所述耐醇耐碱洗水性环保涂料。
9.一种权利要求1所述的用于厨具外涂的耐醇耐碱洗水性环保涂料用于厨具表面的涂覆方法，其特征在于该方法具体是：
基材先后用180#和240#抛光棉处理，预热到20-30℃，喷涂涂料，在120～180℃温度下烘烤5～10min，然后260～280℃烘烤5-8min，固化后，涂层干膜厚度控制在10-15μm。
10.采用权利要求1所述的用于厨具外涂的耐醇耐碱洗水性环保涂料制成的厨具，所述厨具包括煎锅、炒锅、汤锅、饭煲、烤箱、烟机。
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