CN1228406C - 铁路客车用氟碳漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铁路客车用氟碳漆及其制备方法，它包含单独包装的组份A和组份B。其中组份A有：改性氟树脂、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，施工作业简单，漆膜丰满度好、光泽高，机械性能优异，耐老化性、耐盐雾性能好，易修补。本发明适合高档铁路客车表面的涂饰和保护。
Description
技术领域
本发明涉及涂料行业，具体地说，是涉及铁路客车用氟碳漆及其制备方法。
背景技术
在国际上，美国、欧盟、加拿大、日本等国家从20世纪70年代开始，在铁路车辆上大大减少了醇酸涂料的使用，逐步过渡到丙烯酸聚氨脂涂料。目前，一般多使用丙烯酸聚氨酯涂料。
在国内，至八十年代末，铁路客车涂装体系基本上是采用醇酸磁漆作面漆。至九十年代初，铁路客车用涂装体系已基本上完成了更新换代，在25型客车、双层客车等新型车上，大量采用了高性能的丙烯酸醇酸磁漆、丙烯酸聚氨酯磁漆等面漆。丙烯酸聚氨酯涂料虽然有良好的机械性能和高光泽性，但由于选择丙烯酸树脂作为主体成膜物质，其耐盐雾性和耐老化性较差。近几年，铁道部对铁路车辆的防腐蚀工作以及车体表面装饰性、耐久性都比较重视。普通氟碳漆虽然有优异的耐候性和良好的防腐蚀性，但仍旧存在光泽较差、装饰性不高的问题。
发明内容
本发明的目的在于弥补现有技术中存在的不足之处，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，装饰性高的双组份铁路客车用氟碳漆及其制备方法。
本发明的技术方案如下：
本发明所提出的铁路客车用氟碳漆，含有单独包装的组份A和组份B；其中组份A有改性氟树脂、颜填料、助剂、催干剂和混合溶剂，组份A中各种原料的重量比为：改性氟树脂∶颜填料∶助剂∶催干剂∶混合溶剂＝66～80∶5.0～28∶1.0～5.0∶0.1～0.2∶5～18；组份B为交联剂；组份A与组份B的重量比＝100∶10～20。改性氟树脂是由市售丙烯酸树脂(如陕西惠邦公司的WB-301、WB-302树脂)对三氟氯乙烯、脂肪酸乙烯酯、羟基乙烯基醚和脂肪族烯酸四元共聚而成的氟树脂进行物理改性，将其与氟树脂按1∶1～4的比例进行混合，其氟含量为10～25％，颜填料包括金红石型钛白粉、酞菁蓝、中铬黄、耐晒黄、碳黑、紫红和大红等，国产进口均可使用；交联剂为缩二脲，如德国BAYER公司的DESMODEYN75；助剂是下面三种助剂的混合物：
(1)流平剂，成份为有机改性硅氧烷溶液或聚丙烯酸酯溶液，德国毕克化学公司的BYK-331、BYK358或德国迪高公司的TEGOFLOW300，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或氟化硅酮溶液，德国毕克化学公司的BYK-066或德国迪高公司的TEGOAIREX931，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，德国毕克化学公司的BYK-161或德国迪高公司的TEGODISPERS710，用量为氟树脂的0.01～0.09倍；
溶剂为甲基异丁基酮、醋酸正丁酯、二甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯按1∶2～3∶2～3∶1～3的混合物。
铁路客车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改性氟树脂、规定量的分散剂、部分的混合溶剂，搅拌均匀后加入颜填料，预分散，研磨，达到规定细度后，按配方量再加入剩余改性氟树脂、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。
铁路客车用氟碳漆的干燥条件为：常温白干或低温烘烤，烘烤温度：50℃～60℃；烘烤时间：50～60分钟。
铁路客车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。
原材料介绍如下：
1、改性氟树脂：是由市售丙烯酸树脂(如陕西惠邦公司的WB-301、WB-302树脂)对本公司生产并已申请专利的三氟氯乙烯、脂肪酸乙烯酯、羟基乙烯基醚和脂肪族烯酸四元共聚而成的氟树脂进行物理改性，将其与氟树脂按1∶1～4的比例进行混合，产品指标：羟值50～70mgKOH/g，固体含量40～70％，以及氟含量为10～25％；其它公司生产的丙烯酸树脂和氟树脂，只要性能指标合格，亦可采用。
2、交联剂DESMODEYN75：德国BAYER公司产品。
3、包括金红石型钛白粉、酞菁蓝、中铬黄、耐晒黄、碳黑、紫红、大红等，市售或进口均可使用。
4、助剂TEGOFLOW300，TEGOAIREX931，TEGODISPERS710：德国迪高公司产品。
5、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：由于本发明用氟树脂为丙烯酸改性氟树脂，制成的漆膜光泽可达90％以上，漆膜丰满度好、装饰性高，而且耐盐雾性和耐老化性较丙烯酸聚氨酯涂料提高两倍以上。
本发明铁路客车用氟碳漆，具有如下特点：
1、施工工艺简单，可喷涂、辊涂、刷涂；
2、重复涂饰及修补容易；
3、高装饰性，而且耐盐雾性和耐老化性优异；
4、漆膜机械性能优异，抗污性好，易清洗。
具体实施方式
下面例举六个实施例和四个比较例对本发明加以进一步说明，但本发明不只限于这些实施例。
实施例1
在500ml的烧杯中，加入改性氟树脂36克(固含量59.3％)，分散剂TEGODISPERS7101.5g，混合溶剂3.0g，搅拌均匀后加入钛白粉25.0g，预分散，研磨，达到规定细度15μm时，按配方量加入剩余改性氟树脂30g和流平剂TEGOFLOW3000.15g、消泡剂TEGOAIREX9310.15g，催干剂0.1g及混合溶剂4.1g，搅拌均匀后调节粘度，过滤，取样，组份A与组份B按100∶10-20重量配比制漆，经各项技术指标检测，检验合格后计量包装。
实施例2～6
操作步骤和反应条件同实施例1，原料具体用量如表1，制得铁路客车用氟碳漆性能如表2。
表1.实施例1～6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 | 实施例6 |
| 改性氟树脂(固含59.3％)，g | 66 | 75 | 75 | 70 | 70 | 80 |
| 钛白粉，g | 25 | 1.5 | 0.2 | 1.5 | 14 | 5 |
| 大红，g | - | 4.5 | 0.7 | - | - | - |
| 耐晒黄，g | - | - | 0.6 | 4.5 | - | - |
| 钼桔红，g | - | - | 6.5 | 10 | - | - |
| 酞菁蓝，g | - | - | - | - | 0.06 | 2.6 |
| 碳黑，g | - | - | - | - | 0.05 | 0.04 |
| 紫红，g | - | - | - | - | 0.3 | 0.4 |
| 中铬黄，g | - | - | - | - | 1.0 | - |
| TEGODISPERS710，g | 1.5 | 2 | 2 | 3 | 3.5 | 2 |
| TEGOFLOW300，g | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
| TEGOAIREX931，g | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
| 催干剂，g | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
| 混合溶剂，g | 7.1 | 16.6 | 14.6 | 10.6 | 10.69 | 9.56 |
| 交联剂，g | 14.25 | 14.25 | 14.25 | 14.25 | 14.25 | 14.25 |
表2.漆膜性能测试数据
| 测试项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 |
| 光泽(60度角，1％) | 92 | 90 | 91 | 90 | 91 | 90 |
| 摆杆硬度，＞0.6 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 |
| 附着力(划圈法)，1级 | 合格 | 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 | 通过 |
| 柔韧性/1mm无裂纹 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 |
| 耐水性，常温7天无变化 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 |
| 耐酸性10％H2SO4，常温7天无变化 | 合格 | 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 | 合格 |
| 耐热性，150℃±2℃，1h | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 |
| 耐盐雾性3000h无变化 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 |
| 耐人工老化性，2000h | 漆膜无粉化，无龟裂，无起泡，无脱落，允许轻微变色和失光 | |||||
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，制得铁路客车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 |
| 改性氟树脂(固含59.3％)，g | 65 | - | - | 66 |
| 普通氟树脂(固含53％)，g | - | 70 | - | - |
| 丙烯酸树脂(固含60％)，g | - | - | 66 | - |
| 钛白粉，g | 17 | 25 | 25 | 25 |
| 酞菁蓝，g | 5.7 | - | - | - |
| TEGODISPERS710，g | 3 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
| TEGOFLOW300，g | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
| TEGOAIREX93l，g | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
| 催干剂，g | - | 0.1 | O.1 | - |
| 混合溶剂，g | 9 | 3.1 | 7.1 | 7.2 |
| 交联剂，g | 14.25 | 10 | 9 | 14.25 |
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度角，％) | 92 | 90 | 80 | 92 | 92 | |
| 摆杆硬度，＞0.6 | 合格 | 不合格 | 合格 | 不合格 | 不合格 | |
| 干燥时间 | 表干(min) | 20 | 30 | 20 | 20 | 30 |
| 实干(h) | 24 | 48 | 24 | 24 | 48 | |
| 附着力(划圈法)，1级 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | |
| 抗冲击性50Kg·cm | 通过 | 通过 | 通过 | 不通过 | 通过 | |
| 柔韧性/1mm无裂纹 | 合格 | 合格 | 合格 | 不合格 | 合格 | |
| 耐水性，常温7天无变化 | 合格 | 合格 | 合格 | 不合格 | 合格 | |
| 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 | |
| 耐热性，150℃±2℃，1h | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | |
| 耐盐雾性3000h无变化 | 合格 | 合格 | 合格 | 不合格 | 合格 | |
| 耐人工老化性，2000h | 合格 | 合格 | 合格 | 不合格 | 合格 | |
以上结果表明：
1.由普通氟树脂作为成膜物质，漆膜的硬度、耐盐雾性和耐老化性、耐酸性、耐碱性与改性氟树脂涂料相当，较丙烯酸涂料提高2～3倍；
2.由改性氟树脂作为成膜物质，漆膜光泽与丙烯酸涂料相当，远远高于普通氟树脂涂料；
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。
综上所述，本发明产品适合铁路客车表面的涂饰及保护。
Claims (8)
1、铁路客车用氟碳漆，其特征在于它含有单独包装的组份A和组份B；其中组份A有由市售丙烯酸树脂对三氟氯乙烯、脂肪酸乙烯酯、羟基乙烯基醚和脂肪族烯酸四元共聚而成的氟树脂进行物理改性，将其与氟树脂按1∶1～4的比例进行混合，其氟含量为10～25％的改性氟树脂、颜填料、助剂、催干剂和混合溶剂，组份A中各种原料的重量比为：改性氟树脂∶颜填料∶助剂∶催干剂∶混合溶剂＝66～80∶5.0～28∶1.0～5.0∶0.1～0.2∶5～18；组份B为交联剂；组份A与组份B的重量比＝100∶10～20。
2、根据权利要求1所述的氟碳漆，其特征在于所述的颜填料包括金红石型钛白粉、酞菁蓝、中铬黄、耐晒黄、碳黑、紫红和大红，国产进口均可使用；交联剂为缩二脲；助剂是下面三种助剂的混合物：
(1)流平剂，成份为有机改性硅氧烷溶液或聚丙烯酸酯溶液；
(2)消泡剂，成份为聚硅氧烷溶液或氟化硅酮溶液；
(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；
溶剂为甲基异丁基酮、醋酸正丁酯、二甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯按1∶2～3∶2～3∶1～3的混合物。
3、根据权利要求2所述的氟碳漆，其特征在于所述的交联剂是德国BAYER公司的DESMODEYN75。
4、根据权利要求2所述的氟碳漆，其特征在于所述的流平剂是德国毕克化学公司的BYK-331、BYK-358或德国迪高公司的TEGOFLOW300，用量为氟树脂的0.001～0.005倍。
5、根据权利要求2所述的氟碳漆，其特征在于所述的消泡剂是德国毕克化学公司的BYK-066；或德国迪高公司的TEGOAIREX931，用量为氟树脂的0.001～0.005倍；
6、根据权利要求2所述的氟碳漆，其特征在于所述的分散剂是德国毕克化学公司的BYK-161或德国迪高公司的TEGODISPERS710，用量为氟树脂的0.01～0.09倍；
7、铁路客车用氟碳漆的制备方法：其特征在于按权利要求1中的A组份配方，其中：组份A中各种原料的重量比为：改性氟树脂∶颜填料∶助剂∶催干剂∶混合溶剂＝66～80∶5.0～28∶1.0～5.0∶0.1～0.2∶5～18，在容器中加入部分的改性氟树脂、规定量的分散剂、部分的混合溶剂，搅拌均匀后加入颜填料，预分散，研磨，达到规定细度后，再加入剩余改性氟树脂、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，与权利要求1中的B组份配方，组份A与组份B的重量比＝100∶10～20，按一定配比制漆，经各项技术指标检验合格后计量包装。
8、根据权利要求7所述铁路客车用氟碳漆的制备方法，其特征在于干燥条件为：常温自干或低温烘烤，烘烤温度：50℃～60℃；烘烤时间：50～60分钟。
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