CN1194056C - 塑钢型材用氟碳漆及其制备方法 - Google Patents

塑钢型材用氟碳漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及塑钢型材用氟碳漆的制备方法，它含有单独包装的组份A和组份B。其中组份A有：氟树脂、促进剂树脂、颜填料、助剂、催干剂和混合溶剂；组份B有：交联剂，详细配比及其制备方法见说明书。本发明优点是适合常温自干或低温烘烤，施工作用简单，附着力优异，耐老化性、耐盐雾性能好。本发明适合塑钢型材表面的涂饰及保护。

Description

塑钢型材用氟碳漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料行业，具体地说，是涉及塑钢型材用氟碳漆及其制备方法。
背景技术
目前我国有塑钢门窗生产线3300多条，每年可生产6000万平方米门窗，为3亿平方米的建筑配套。由于塑钢门窗具有易加工，价格较铝合金门窗低，密封性能好等优点，在门窗市场上是继木质门窗后占据主导的门窗材料。现在建筑所安装的塑钢门窗绝大多数为色调单一的白门窗，已不能满足消费者的需要，发达地区高档建筑对彩色门窗需求日益增强。因门窗直接受到阳光照射，紫外线会加速塑钢型材的老化，缩短门窗使用寿命，克服以上缺陷的最有效的方法就是在型材的表面涂装一层经久耐用和色彩多样的涂料，能使塑钢门窗具有美观、耐腐蚀、超耐候性和自清洁性等特点。
目前耐候性最好的涂料是氟碳涂料，关于氟碳涂料方面，本公司曾在1995年申请过专利，名称为“含氟涂料制法及其应用”，专利号为95ll1961.3。这类产品虽具有附着力好，漆膜机械性能优异，耐盐雾性和耐老化性好等特点，但其必须先涂上配套底漆后，再涂氟碳漆，操作工艺比较复杂，生产效率低，不能满足大批量，高效率的施工需要。因此，急需解决氟碳漆的底面合一性问题，保证氟碳面漆的附着力好，机械性能优异等特点不改变，成了当务之急。
发明内容
本发明的目的在于弥补现有技术存在不足之处，而提供一种施工作业简单，机械性能优异，耐老化性、盐雾性能好的双组份塑钢型材用氟碳漆及其制备方法。
本发明的技术方案如下：
本发明所提出的塑钢型材用氟碳漆，含有单独包装的组份A和组份B；其中组份A有：氟树脂、促进剂树脂、颜填料、助剂、催干剂和混合溶剂；组份B有：交联剂；各组份重量比：氟树脂∶促进剂树脂∶颜填料∶助剂∶催干剂∶混合溶剂∶交联剂＝1∶0.07～0.15∶0.30～0.40∶0.02～0.10∶0.0010～0.0035∶0.01～0.20∶0.10～0.16；
氟树脂是由三氟氯乙烯、脂肪酸乙烯酯、羟基乙烯基醚和脂肪族烯酸四元共聚而成，其羟值40～60mgKOH/g，羧值3～8mgKOH/g，固含量40～70％，以及氟含量为15～45％；促进剂树脂是由特殊的聚酯树酯构成的化合物，如德固萨公司的LTW-B树脂；颜填料包括金红石型钛白粉、酞菁蓝、氧化铁红、永固黄、碳黑、滑石粉等；交联剂为己撑二异氰酸酯二聚体，如德国BAYER公司的DESMODEYN75；助剂是下面三种助剂的混合物，助剂如下：
(1)流平剂，成份为有机改性硅氧烷或氟碳改性聚丙烯酸，如荷兰埃夫卡公司(EFKA)的3033、3777，如德国毕克化学公司(BYK)的358，优选BYK-358，用量为氟树脂的0.001～0.005倍；
(2)消泡剂，成份为聚硅氧烷溶液，如德国毕克化学公司(BYK)的066，用量为氟树脂的0.001～0.005倍；
(3)分散剂，成份为含亲和颜料基团的高分子量嵌段共聚物溶液，如德国毕克化学公司(BYK)的161，用量为氟树脂的0.01～0.09倍；
溶剂为二甲苯、醋酸正丁酯按1∶1～2的混合物；
本发明的塑钢型材用氟碳漆的制备方法：A组份按配方重量比在容器中加入部分的氟树脂、促进剂树脂和规定量的分散剂、部分的混合溶剂，搅拌均匀后加入各种颜填料，予分散，研磨，达到规定细度后，按配方量再加入剩余氟树脂、催干剂和各种助剂，并用剩余混合溶剂调节粘度，搅拌均匀后过滤，取样与组份B按一定配比制漆，经各项技术指标检验合格后计量包装；
本发明的塑钢型材用氟碳漆的干燥条件：常温自干或低温烘烤：烘烤温度：60℃～70℃，烘烤时间：50～60分钟；
塑钢型材用氟碳漆中可以含有少量的紫外线吸收剂，如汽巴精化公司(CIBA)的5060，用量为氟树脂的0～0.02倍；还可以含有少量的耐沾污剂，如德国毕克公司(BYK)的3700，用量为氟树脂的0～0.02倍。
原料介绍如下：
1、氟树脂：是由本公司研制并生产的产品，产品指标：羟值40～60mgKOH/g，羧值3～8mgKOH/g，固含量40～70％，以及氟含量为15～45％；其它公司生产的氟树脂，只要性能指标合格，亦可采用。
2、促进剂树脂LTW-B：为德固萨公司产品。
3、交联剂DESMODEYN75：为德国BAYER公司产品。
4、颜填料包括金红石型钛白粉、酞菁蓝、氧化铁红、永固黄、碳黑、滑石粉等，市售或进口均可使用。
5、助剂BYK-358，BYK-066，BYK-161；为德国毕克化学公司产品。
6、催干剂：二月桂酸二丁基锡，市售或进口均可使用。
本发明相比现有技术具有如下优点：
1.本发明的塑钢型材用氟碳漆，可刷涂或喷涂，适合常温自干或低温烘烤，塑钢型材涂装工艺简单，能够满足流水作业，省时省能源；
2.重复涂饰及修补容易；
3.漆膜表面能低，抗污性好，易清洗；
4.不用在塑钢型材上予涂底漆；
5.漆膜机械性能优异；
6.漆膜的耐盐雾性和耐老化性优异。
具体实施方式：
下面例举五个实施例和四个比较例对本发明加以进一步说明，但不仅限于这些实施例。
实施例1
在500ml的烧杯中加入氟树脂(53％)35g，促进剂树脂5g，分散剂BYK-161 1.5g，混合溶剂3.0g，搅拌均匀后加入钛白粉20.0g，滑石粉2.0g，予分散，研磨，达到规定细度20μm时，按配方量加入剩余氟树脂30g和流平剂BYK-358 0.2g、消泡剂BYK-066 0.1g，催干剂0.2g及混合溶剂3.0g，搅拌均匀后调节粘度，过滤，取样与组份B按0.10～0.16配比制漆，经各项技术指标检测，检验合格后计量包装。
实施例2～5
操作步骤和反应条件同实施例1，原料具体用量如表1，制得塑钢型材用氟碳漆性能如表2。
                          表1.实施例1～5原料配比wt/wt
    原料名称   实施例1   实施例2   实施例3   实施例4   实施例5
  氟树脂(53％)g     65     65     65      65     65
   促进剂树脂g     5.0     5.0     5.0      5.0     5.0
     钛白粉g    20.0     5.0    17.0      5.0    18.0
    氧化铁红g    ----    15.0    -----     -----    -----
     酞氰蓝g    ----    -----     3.0     -----    -----
     永固黄g    ----    -----    -----     15.0    -----
      碳黑g    ----    -----    -----     -----     2.0
     滑石粉g     2.0     2.0     2.0      2.0     2.0
    BYK-358g     0.2     0.2     0.2      0.2     0.2
    BYK-066g     0.1     0.1     0.1      0.1     0.1
    BYK-161g     1.5     5.3    3.76      5.3     3.5
     催干剂g     0.2     0.2     0.2      0.2     0.2
    混合溶剂g     6.0     2.2    3.74      2.2     4.0
     交联剂g    10.0    10.0    10.0     10.0    10.0
                                    表2.涂膜性能测试数据
            测试项目   实施例1   实施例2   实施例3   实施例4   实施例5
            光泽60℃     85     86     84     86     84
            铅笔硬度     2H     2H     2H     2H     2H
      附着力(划格法)100/100    合格    合格    合格    合格    合格
          柔韧性/无裂纹    合格    合格    合格    合格    合格
         抗冲击性50kg·cm    通过    通过    通过    通过    通过
             重涂性    良好    良好    良好    良好    良好
  耐酸性10％H2SO4，常温7天无变化    合格    合格    合格    合格    合格
  耐碱性10％NaOH，常温7天无变化    合格    合格    合格    合格    合格
  耐盐水性3％NACL，常温7天无变化    合格    合格    合格    合格    合格
   耐10％氨水性，常温7天无变化    合格    合格    合格    合格    合格
     耐盐雾性3000小时，无变化    合格    合格    合格    合格    合格
       耐老化性，2000小时   漆膜无粉化，无龟裂，无起泡，无脱落，允许轻微变色和失光
       耐温性-30℃～100℃                             无变化
    耐3％洗涤剂性(40℃)≥72h                             无影响
           耐水性288h                 无起泡，无脱落，无明显失光变化
         耐洗刷性12000次                           漆膜无破损
         耐冻融性循环20次                       漆膜无起泡，无脱落
            耐污染性                      反射下降率，不大于2.3
比较例1～4
操作步骤和反应条件同实施例1，原料用量如表3，制得塑钢型材用氟碳漆性能比较如表4。
        表3.比较例1～4原料配比wt/wt
      原料名称    比较例1   比较例2    比较例3    比较例4
    氟树脂(53％)g      65      65     -----      65
  丙烯酸树脂(53％)g     ----     ----      65     ----
    附着力促进剂g     ----      5.0      5.0      ---
      钛自粉g     20.0     20.0     20.0     17.0
     氧化铁红g     ----     ----     -----     -----
      酞氰蓝g     ----     ----     -----      5.7
      永固黄g     ----     ----     -----     -----
       碳黑g     ----     ----     -----     -----
      滑石粉g     2.0     2.0      2.0      2.0
      BYK-358g     0.2     0.2      0.2      0.2
      BYK-066g     0.1     0.1      0.1      0.1
    BYK-161g     1.5     1.5     1.5     3.76
    催干剂g     0.2      -     0.2     0.2
   混合溶剂g     6.0     6.0     6.0     1.04
交联剂g 9.5 9.98 10.0 9.5
                               表4.涂膜性能测试数据
              测试项目  实施例1  比较例1    比较例2  比较例3  比较例4
              光泽60·℃     85     85      85     85     86
              表干(min)实干(h)     2024     2024      3048     2024     2024
              铅笔硬度     2H     2H      2H     H     2H
       附着力(划格法)100/100    合格   不合格     合格   不合格   不合格
           柔韧性/mm无裂纹    合格    合格     合格    合格    合格
           抗冲击性50kg.cm    通过    通过     通过    通过    通过
    耐酸性10％H2SO4，常温7天无变化    合格    合格     合格   不合格    合格
    耐碱性10％NaOH.常温7天无变化    合格    合格     合格   不合格    合格
   耐盐水性3％NACL，常温7天无变化    合格    合格     合格   不合格    合格
    耐10％氨水性，常温7天无变化    合格    合格     合格   不合格    合格
      耐盐雾性3000小时，无变化    合格    合格     合格   不合格    合格
耐2000小时老化性，漆膜无粉化，无龟裂，无起泡，无脱落，允许变色和失光    合格    合格     合格   不合格    合格
以上结果表明：
1.用促进剂树脂加入氟树脂中，混溶性比较好，可以很好地改善漆膜的附着力；
2.由氟树脂作为主体成膜物质，漆膜的硬度、耐盐雾性和耐老化性、耐氨水性、耐盐水性、耐碱性、耐酸性较丙烯酸涂料提高2～3倍；
3.加入少量的催干剂，可以很好地改善涂膜的干燥性；
4.不同的颜料，分散剂用量有所不同。
本发明产品适合塑钢型材表面的涂饰及保护。

Claims (2)

1、一种塑钢型材用氟碳漆，其特征在于它由组份A和组份B组成；其中组份A由氟树脂、促进剂树脂、颜填料、助剂、催干剂和混合溶剂组成；组份B为交联剂，组成氟碳漆的各组份重量比为：氟树脂∶促进剂树脂∶颜填料∶助剂∶催干剂∶混合溶剂∶交联剂＝1∶0.07～0.15∶0.30～0.40∶0.02～0.10∶0.0010～0.0035∶0.01～0.20∶0.10～0.16；
a、其中，所述的氟树脂是由三氟氯乙烯、脂肪酸乙烯脂、羟基乙烯基醚和脂肪族烯酸四元共聚而成，且所述氟树脂的羟值为40～60mg KOH/g、羧值为3～8mg KOH/g、固体含量为40～70％、氟含量为15～45％；
b、所述的促进剂树脂为德固萨公司的LTW-B树脂；
c、所述的颜填料选自金红石型钛白粉、酞菁蓝、氧化铁红、永固黄、碳黑、滑石粉；
d、所述的交联剂为己撑二异氰酸酯二聚体；
e、所述的助剂为下面三种物质的混合：
(1)流平剂，选自埃夫卡公司的EFKA-3033、EFKA-3777、及毕克化学公司的BYK-358，其用量为氟树脂的0.001～0.005倍；
(2)消泡剂，其为毕克化学公司的BYK-066，其用量为氟树脂的0.001～0.005倍；
(3)分散剂，其为毕克化学公司的BYK-161，其用量为氟树脂的0.01～0.09倍；
f、所述的混合溶剂为二甲苯、醋酸正丁酯按1∶1～2的混合物；
g、所述的催干剂为二月桂酸二丁基锡。
2、权利要求1所述的塑钢型材用氟碳漆的制备方法，其特征在于按权利要求1的配方重量比在容器中加入所述的促进剂树脂、分散剂、部分的混合溶剂、以及加入所述氟树脂总量的7/13的氟树脂；搅拌均匀后加入权利要求1中所述比例的颜填料，预分散、研磨，达到规定细度20μm后，按权利要求1的配方比例加入所述的助剂、催干剂，以及剩余的氟树脂，并用剩余的混合溶剂调节粘度，搅拌均匀后过滤，取样与组份B按权利要求1所述的配比制漆，然后计量包装。
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