CN117264511A - 一种用于镜面铝卷水性涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于涂料技术领域，公开了一种用于镜面铝卷水性涂料及其制备方法。该涂料包括高分子水溶型饱和聚酯树脂、氨基交联剂等成分。其中，高分子水溶型饱和聚酯树脂为液态饱和中分子量线性羟基聚酯树脂。所述高分子水溶型饱和聚酯树脂的玻璃化温度为36℃，分子量为9000‑12000，羟值10‑15mgKOH/g，酸值2‑7mgKOH/g，固有粘度0.3dl/g。该镜面铝卷水性涂料能广泛应用于铝幕墙、建筑外观、高档室内外装修、灯具装饰等领域，其能连续辊涂生产并稳定性极好，具有良好的耐腐蚀性、耐候性、柔韧性等优良性能，特点是装饰性好、低成本和低VOC排放。
Description
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种用于镜面铝卷水性涂料及其制备方法。
背景技术
镜面铝材是指通过轧延、打磨等多种方法处理，使板材表面呈现镜面效果的铝板，镜面铝板的应用十分广泛，其被广泛应用于铝幕墙、建筑外观、高档室内外装修、灯具装饰等领域，但是现有的镜面铝材还存在一定的缺陷，就比如在使用的过程中存在抗冲压能力较差，容易留下划痕，而且不耐潮等，应用中常常会在其表面覆上综合性能良好的保护涂料。而在传统镜面铝卷用保护涂料运用领域，对于具有镜面效果的涂料主要采用溶剂型涂料，其存在外观不平整，对喷涂环境要求高，良率低等缺点。为了改善这些情况，现有技术公开了各种改良的金属包装涂料，但是性能单一，不能同时具备多种功能以满足工业发展需要。
现有技术公开号CN106147545A，公开了一种铝板卷材涂料及其制备方法和应用，该溶剂型辊涂涂料以线性高分子聚酯树脂为成膜树脂，分别通过添加铝银浆、珠光粉等，来实现珠光效果。该涂料附着力和耐候性较差，光泽不易保持，易发生涂层脱落和锈蚀等。
现有技术公开号CN111019490A，公开了一种聚酯型高光水性铝卷涂料及其制备方法，该水性铝卷涂料水性聚酯树脂为成膜树脂，通过添加颜填料来实现提高涂膜的耐久性及硬度，但该辊涂涂料的辊涂膜层采用高膜厚以实现外观装饰性能，且仍选用了部分溶剂，存在着耐候性较差，防水性差等情况。
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种高品质水性涂料,主要应用于镜面铝材表面涂装，耐候性能优异，比普通镜面铝辊涂漆耐候性好，具有良好的柔韧性、涂层膜厚低，板面光滑丰满，装饰效果精美，可广泛应用于铝幕墙、建筑外观、高档室内外装修、灯具装饰等领域。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的不足，本发明介绍了一种能连续辊涂生产并稳定性极好，具有良好的耐腐蚀性、耐候性、柔韧性且装饰性好，低成本和低VOC排放的辊涂涂料。
本发明的另一目的在于提供上述用于镜面铝卷水性涂料的制备方法。
本发明的另一目的在于提供上述用于镜面铝卷水性涂料的应用。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于镜面铝卷水性涂料，按重量份数计，包括以下组分：
优选地，所述线性高分子聚酯树脂为液态高分子水溶型饱和聚酯树脂，选自韩国SK EW300、SK EW312、SK EW730中的一种；其中SK EW300的玻璃化温度为36℃，分子量为9000-12000，羟值10-15mgKOH/g,酸值2-7mgKOH/g，固有粘度0.3dl/g。
优选地，所述巴斯夫DMEA胺中和剂为N,N-二甲基乙醇胺，pH值为10.5-11，分子量89.14。
优选地，所述伊斯曼C12成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯，其按铝箔法测定的不挥发成分≥99.5％；分子量216.3。
优选地，所述氨基交联剂为美国氰特1123氨基交联剂、氰特Cymel 303氨基交联剂中的一种。其中美国氰特1123氨基交联剂为高度烷基醚化苯代三聚氰胺树脂，具有优异的耐洗涤性和耐化学性，不挥发物％(铝箔法，45度45分钟)：98％，烷基醇为甲醇/乙醇，粘度：3800-10200mPa·s。
进一步优选地，所述美国氰特1123氨基交联剂部分溶于水，非常适用于水性聚酯烤漆，其与聚酯交联固化后，漆膜具有较高的硬度和柔韧性的平衡。
优选地，美国氰特Cymel 303氨基交联剂为高度甲醚化氨基树脂，其不挥发成分≥98％(铝箔法)；23℃的粘度为3000～6000mPa·s；23℃的密度为1000～1500kg/m3；优选地，所述美国氰特Cymel 303氨基交联剂为液状六甲氧基甲基三聚氰胺。
优选地，所述TEGO Airex 902W消泡剂为聚醚聚硅氧烷,pH值为7-9，粘度是50-250mPa·s/25℃。
优选地，所述附着力剂为路博润L2063附着力剂、迈图MP-200硅烷偶联剂中的一种或多种。其中路博润L2063附着力剂是以聚酯为主链的磷酸酯，粘度：2300-2600mPa·s。
优选地，所述迪高TEGO TWIN 4100润湿剂活性物含量：100％，为有机硅双生结构表面活性剂。
优选地，所述TEGO GLIDE 450流平剂为特殊改性的聚硅氧烷，具有极其优异的增滑、防缩孔和流平性能，活性物含量：100％，折射率(25℃)：1.435-1.445，粘度(25℃)：200-500cps
进一步优选地，所述TEGO GLIDE 450流平剂增加了涂膜表面滑爽以及耐划伤性和防粘连性，阻止了贝纳德漩涡的生成，改善了流平和光泽。
优选地，所述金氏1419催化剂为六(甲氧基甲基)三聚氰胺(HMMM)催化剂，活性成分:25％。
进一步优选地，所述金氏1419催化剂在硬性聚氨酯制造中效果显著，在快速凝胶及去粘时间上都表现为一种效率高的催化剂。
一种所述用于镜面铝卷水性涂料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，按比例将高分子聚酯树脂、30重量份去离子水、胺中和剂、成膜助剂及消泡剂投入分散缸中混合，转速控制在1000转/分钟，分散10分钟至液体状；
步骤二，再按比例分别边分散加入氨基交联剂、附着力剂，转速控制在800转/分钟分散10分钟；
步骤三，然后按比例分别边分散加入润湿剂、流平剂、酸催化剂，转速控制在700转/分钟分散10分钟；
步骤四，最后加入剩余份数去离子水，转速控制在500转/分钟分散30分钟得到混合物。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明的涂料能连续辊涂生产并稳定性极好，具有良好的耐腐蚀性、耐老化性等优点。传统溶剂涂层具有个重大的技术缺陷：使用了大量的溶剂，浪费能源，污染环境，在生产和涂刷过程中以及涂刷后会有一些有害溶剂挥发，对人的身体健康产生有害影响，而本发明不存在此现象。对比类似产品，本发明的涂料能在较低涂装膜厚的前提下保持优良综合性能，节省了涂装成本。
本发明的涂料在柔韧性、附着力、耐候性及耐腐蚀性能等都优于类似配方的产品，具有广泛的应用前景。
具体实施方式
下面给出实施例和对比例以对本发明进行具体的描述，但不限于此。现对实施例及对比例所用的原材料做如下说明，除自制去离子水外均来源于市购。
实施例1～3和对比例1～8
一种所述用于镜面铝卷水性涂料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，按比例将高分子聚酯树脂、30重量份去离子水、胺中和剂、成膜助剂及消泡剂投入分散缸中混合，转速控制在1000转/分钟，分散10分钟至液体状；
步骤二，再按比例分别边分散加入氨基交联剂、附着力剂，转速控制在800转/分钟分散10分钟；
步骤三，然后按比例分别边分散加入润湿剂、流平剂、酸催化剂，转速控制在700转/分钟分散10分钟；
步骤四，最后加入剩余份数去离子水，转速控制在500转/分钟分散30分钟得到混合物。
通过上述制备方法得到的镜面铝卷用水性涂料能广泛应用于铝幕墙、高档室内外装修、建筑外观、灯具装饰等领域，所述用于镜面铝卷水性涂料的最佳涂层厚度为6μm-8μm。
表1实施例1～3和对比例1～8的原料表
表2各实施例及对比例中各组份的具体配比(重量份)
对比例9～14
对比例9～14的用于镜面铝卷水性涂料的制备方法与实施例2一样，配方的不同之处在于如表3所示：
表3对比例9～14的配方表
注：“/”表示该成分与实施例2一样。
将上述制备得到的用于镜面铝卷的能连续辊涂生产的水性涂料采用辊涂涂装工艺于镜面铝板上，检测涂层的耐冲击性、附着力、耐中性盐雾、耐腐蚀、老化等性能，具体检测标准如表4所示，测试结果如表5和表6所示。
表4测试标准
表5各实施例和对比例试样的性能测试数据
由表5结果从对比例1-2可知，聚酯树脂和交联剂使用量较低的情况下，对试样的盐雾性能带来了显著的影响，产生了中度泡点，且附着力下降，耐MEK下降。
从对比例3可知，交联剂使用量较高的情况下，会出现涂膜层间开裂现象，试样的附着力和硬度明显下降。
从对比例4可知，流平剂较低的情况下，会出现漆膜表观异常现象，涂料成膜会起雾。
从对比例5-6可知，附着力促进剂使用量较低或较高的情况下，会显著影响漆膜的附着力、T弯及MEK。
从对比例7-8可知，酸催化剂使用量较低或较高的情况下，会显著影响漆膜的附着力、T弯及MEK。
表6各对比例试样的性能测试数据
由表6可知：从对比例11和对比例12发现，水性高分子聚酯树脂的羟值较高会影响漆膜的附着力。水性高分子聚酯树脂的羟值较低会使耐盐雾性能和耐老化性降低。通过对比例13和对比例14发现，附着力促进剂的粘度较低会影响附着力、耐MEK擦拭。从对比例9和对比例10可知，氨基交联剂粘度值过低时显著影响产品的耐MEK擦拭性能，而且柔韧性比较差。
综上所述，本发明的用于镜面铝卷水性涂料取得了意想不到的技术效果。本发明的涂料可大规模应用于铝幕墙、建筑外观、高档室内外装修、灯具装饰等领域。
Claims (13)
1.一种用于镜面铝卷水性涂料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：
2.根据权利要求1所述用于镜面铝卷水性涂料，其特征在于，所述线性高分子聚酯树脂为液态高分子水溶型饱和聚酯树脂。
3.根据权利要求1所述用于镜面铝卷水性涂料，其特征在于，所述胺中和剂为巴斯夫DMEA胺中和剂，其为N,N-二甲基乙醇胺，pH值为10.5-11，分子量89.14。
4.根据权利要求1所述用于镜面铝卷水性涂料，其特征在于，所述成膜助剂为伊斯曼C12成膜助剂，其为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯，其按铝箔法测定的不挥发成分≥99.5％；分子量216.3。
5.根据权利要求1所述用于镜面铝卷水性涂料，其特征在于，所述氨基交联剂为氰特1123氨基交联剂、氰特Cymel 303氨基交联剂中的一种；其中氰特1123氨基交联剂为高度烷基醚化苯代三聚氰胺树脂，具有优异的耐洗涤性和耐化学性，不挥发物含量：98％，烷基醇为甲醇/乙醇，粘度：3800-10200mPa·s。
6.根据权利要求1所述用于镜面铝卷水性涂料，其特征在于，所述消泡剂为TEGOAirex902W消泡剂，其为聚醚聚硅氧烷，pH值为7-9，粘度是200-250mPa·s/25℃。
7.根据权利要求1所述用于镜面铝卷水性涂料，其特征在于，所述附着力剂为路博润L2063附着力剂、迈图MP-200硅烷偶联剂中的一种；其中路博润L2063附着力剂是以聚酯为主链的磷酸酯，不挥发组分：58±2％，粘度：2300-2600mPa·s，酸值55-75(mgKOH/g)。
8.根据权利要求1所述用于镜面铝卷水性涂料，其特征在于，所述润湿剂为迪高TEGOTWIN 4100润湿剂，活性物含量：100％，为有机硅双生结构表面活性剂。
9.根据权利要求1所述用于镜面铝卷水性涂料，其特征在于，所述流平剂为TEGO GLIDE450流平剂，其为特殊改性的聚硅氧烷，具有极其优异的增滑、防缩孔和流平性能，活性物含量：100％，折射率(25℃)：1.435-1.445，粘度(25℃)：200-500cp。
10.根据权利要求1所述用于镜面铝卷水性涂料，其特征在于，所述催化剂为六(甲氧基甲基)三聚氰胺(HMMM)催化剂，活性成分：25％。
11.根据权利要求1所述用于镜面铝卷水性涂料，其特征在于，所述去离子水为实验室三级去离子水，pH值：6-7.5，电导率：3-5μS/cm。
12.根据权利要求1～11任一项所述用于镜面铝卷水性涂料，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，按比例将高分子聚酯树脂、30重量份去离子水、胺中和剂、成膜助剂及消泡剂投入分散缸中混合，转速控制在1000转/分钟，分散10分钟至液体状；
步骤二，再按比例分别边分散加入氨基交联剂、附着力剂，转速控制在800转/分钟分散10分钟；
步骤三，然后按比例分别边分散加入润湿剂、流平剂、酸催化剂，转速控制在700转/分钟分散10分钟；
步骤四，最后加入剩余份数去离子水，转速控制在500转/分钟分数30分钟得到混合物。
13.根据权利要求1～10任一项所述用于镜面铝卷水性涂料的应用，其特征在于，广泛应用于铝幕墙、建筑外观、高档室内外装修、灯具装饰等领域。
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| CN202311428846.0A CN117264511A (zh) | 2023-10-30 | 2023-10-30 | 一种用于镜面铝卷水性涂料及其制备方法 |
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