CN1364840A - 一种无溶剂涂料及其组成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无溶剂涂料及其组成,具体为一种不饱和聚酯树脂涂料及组成。该涂料用气干不饱和聚酯树脂为主要成膜材料,用苯乙烯作稀释剂,添加活性增塑剂后加入助剂和/或辅料配制而成,用此涂料加入引发剂和促进剂后涂布于基材固化后其柔韧性可达3mm以下,抗冲击强度可达35Kg.cm以上。本发明提供的涂料、制备工艺简单,产品性能好,固含量高,漆膜丰满,易干固,具优良;漆膜附著力、柔韧性和耐冲性能;并具有良好的耐盐雾、盐水、耐酸、耐碱、耐油、耐老化性能;施工方便,喷涂和刷涤均可;用途极为广泛,涂布于各种基材;如金属、木器、铝材。塑料、玻璃钢等制备的机械设备、管道、车辆、电器、船舶、乐器等各方面。

Description

一种无溶剂涂料及其组成

技术领域

本发明涉及一种以物理性质或所产生的效果为特征的涂料组合物，具体为一种不饱和聚酯树脂涂料及其组成。

背景技术

随着国民经济的发展，人民生活水平的提高，环境方面的立法，环保的要求已对涂料产生了极大的影响，最重要的是要求减少或消除在涂料中有毒、有害、易燃、易爆的挥发性有机化合物的使用及涂料固化时产生温室效应的气体排放物。传统的涂料如聚氨酯、环氧树脂涂料、氨基树脂涂料、硝基漆、过氧乙烯涂料、饱和聚酯树脂涂料等等均是用大量挥发性有机溶剂来稀释，在固化涂料时会挥发大量有机化合物，如：苯、甲苯、二甲苯、甲酯、乙酯、氨、异羟酸酯等。为解决这些涂料应用中存在的环保问题，目前企业界企图开发水性涂料及粉末涂料来解决，然而这二种方法均需更新涂装生产线和培训技术人员，企业需作出较大的资金投入。粉末涂料还潜在更多的温室气体排放问题，粉末涂料需要相当多的温室气体过程去固化、回流和完成涂装过程，因此它需要相当高的固化温度。为此企业界的技术人员仍是希望使用液体涂料。在CN1162611A的专利中公开了一种用改性的聚苯乙烯树脂作成膜树脂制成的一种防腐涂料，虽产品具有较好的耐冲击强度，柔韧性也较好，有较强的耐腐性能，但其组成中仍含有大量的有毒、有害、易燃、易爆的芳烃类或醇类溶剂，固含量仅为50％左右，且是一种特定的防腐涂料。

现已有厂商推出了一种不饱和聚酯树脂作成膜材料的涂料，它可用苯乙烯作稀释剂，基本上解决涂料中存在易燃、易爆、易挥发有机溶剂问题，但是目前用这种不饱和聚酯树脂所配成的各种涂料存在的问题是涂膜固化后抗冲击强度差，一般低于30Kg·cm，柔韧性差φ＞5mm，附著力也较差。

发明内容

本发明目的是提供一种新型的无溶剂涂料，该涂料为速干型的，施工方便，漆膜丰满，附着力强，柔韧性好，耐冲击性能好的涂料，可广泛用于各种涂布基材。

本发明的目的是由以下方案来实现：一般涂料均含有成膜树脂、稀释剂、助剂和/或辅料等组成，本发明是采用一种气干不饱和聚酯树脂作成膜材料，用苯乙烯作稀释剂，添加了活性增塑剂，根据不同场合的需要时再添加各种助剂和/或辅料，按不同的比例调整配方，研磨搅拌获得一种新型无溶剂的速干型涂料。该涂料施工时极为方便，加了引发剂和促进剂后搅拌均匀即可以喷涂，也可刷涂，可广泛涂于各种基材上，涂布于基材固化后其柔韧性可达3mm以下，抗冲击强度可达35Kg·cm以上。

当用作面漆时其涂料的基本组成，各原料组分按如下重量百分比配制而成：

气干不饱和聚酯树脂  35～70％    苯乙烯  20～40％

活性增塑剂          4～20％     助剂    0.2～5％

当用作底漆时其涂料的基本组成，各原料组分按如下重量百分比配制而成：

气干不饱和聚酯树脂  35～60％    苯乙烯  10～40％

活性增塑剂          5～30％     助剂    0.2～5％

辅料                10～30％

本发明所采用的气干不饱和聚酯树脂都是含有活性单体苯乙烯的不饱和聚酯树脂溶液，因含有苯乙烯等交联剂，容易挥发且吸水性较强，在高温高湿状态下可保持较长时间，且不需要大量有机溶剂做稀释剂，其化学稳定性好、附著力强、硬度高，但其柔韧性差、加工性差、漆膜脆、抗冲击强度差，在受外力或温度下易收缩或脱落，为克服这些缺点，我们利用聚合物改性理论及塑料合金技术，故本发明添加了增塑剂进行改性处理。

增塑剂分为活性和非活性两种，本发明采用了活性增塑剂，因其含有活性基团，参与固化反应，改善树脂的脆性，提高了树脂的抗冲击强度和延伸率，可选用聚酰胺树脂或聚硫橡胶或环氧树脂或聚丁二烯环氧树脂或聚环氧丙烷橡胶或饱和树脂等。

稀释剂苯乙烯为无色液体，它的沸点为摄氏146度，比现有的涂料中采用的稀释剂芳烃类溶剂如苯、甲苯、醇类、酯类：醋酸乙酯、醋酸丁酯的沸点要高，不易燃、易爆，且由于它分子中含有C＝C双健，能聚合固化，聚合后的聚苯乙烯本身就是一种很好的涂料，且透光性好，有良好的绝缘性和化学稳定性，所以用它作稀释剂，它不仅能与不饱和聚酯树脂相混溶，且是一个很好的成膜材料，使产品更稳定，防腐性更好。

根据不同场合需要可以选用不同的助剂和/或辅料。使用的助剂与不饱和聚酯树脂涂料一样，可选用消泡剂、增滑剂、流平剂、分散剂等，必要时还可以加入打磨剂，有助于漆膜的表面处理。

消泡剂可用有机硅酮类消泡剂为佳.流平剂以用有机硅氧烷为佳。

辅料可根据需要选择不同的颜料和填料按比例先配成色浆料后加入到涂料组成中，也可以直接加入涂料中。常用的颜料有铁红、云母粉、金红石型钛白粉等，可根据需要调配各种颜色。常用的填料有硫酸钡粉、云母粉、滑石粉、气相二氧化硅、硬酯酸锌、分散剂、阻聚剂打磨剂等。

一般配制面漆填料时助剂用消泡剂和流平剂，各原料组分可按以下重量百分比配制：

气干不饱和聚酯树酯  40～60％    苯乙烯    20～40％

活性增塑剂          4～20％     消泡剂    0.1～2％

流平剂       0.1～3％

一般配制底漆涂料时助剂用消泡剂，辅料用色浆料，各原料组分可按以下重量百分比配制：

气干不饱和聚酯树酯  35～60％  苯乙烯  10～40％

活性增塑剂          5～30％   消泡剂  0.5～2％

色浆料              10～30％

本发明提供的无溶剂涂料其性能极佳，具以下优点：

1.本发明提供的无溶剂涂料其性能极佳，以常规喷涂，固含量底漆一般可达80～95％，面漆可达70～80％，以100μm干漆膜计算，每平方米有机挥发物，普通漆有2500克以上的量，本发明的涂料在125克以下，且是低毒，对大气环境的污染性极小。由于有超高固含量和超低粘度的特性，只需少量的活性稀释剂即可施工，喷涂一遍可达70μm的漆膜厚度，而涂环氧树脂底漆一遍仅有20～25μm的厚度，聚氨酯面漆也仅30μm的厚度，涂厚膜时，涂环氧树脂面漆达到30μm以上时干燥困难，涂聚氨酯面漆达到40μm以上时，容易起泡并不易固化，而涂本发明的涂料漆膜达140μm时仍可正常干燥，漆膜质量无影响，可见使用本发明的涂料可大大提高了涂布时的生产效率。

2.该涂料为速干型的液体涂料，施工方便，无需更新涂装生产线，喷涂和刷漆均可。就本发明配制的底漆与环氧树脂类底漆相比：

项  目	环氧树脂类底漆	本发明底漆
			常规膜(20μm)，室温实干时间原膜，室温实干时间常规膜(20μm)，烘干时间厚膜，烘干时间	24h168h120℃1h120℃3h	16h16h45℃20min45℃20min

3本发明提供的涂料具有优良的漆膜附著力，柔韧性好，耐冲击性能好，及具有优良的耐盐雾、盐水、耐酸、耐碱、耐油、耐老化性能，用本发明提供的底漆与环氧树脂底漆作比较：

项    目	环氧树脂底漆	本发明的底漆
			耐盐雾性附油性耐汽油性耐酸性耐碱性耐湿热性	168～300h，通过一级5～48h外观无明显变化8～16h不起泡、不起皱、允许轻微变色7～10h7～10h96～120h	1000h以上通过一级48～168h外观无明显变化16～40h不起泡、不起皱10～30h10～30h120～300h

4.本发明提供的涂料用途广泛，归纳起来主要有以下方面：钢结构、桥梁、房顶防护、钢木家具、玻璃钢制品、铝材产品、工艺品；汽车、摩托车、自行车、拖拉机、工程车辆；仪器仪表、机床、小五金、塑胶；工程机械、注塑机械、化工机械；食品机械、饮用水输送、儿童玩具等无毒要求产品；电厂设备、牵引电机、变压器、线路板、电器绝缘；耐盐雾、耐卤水腐蚀要求极高的工厂设施、地坪、设备防护，抗静电、导电涂层，储罐、管道内外表面涂层；体育设施、高尔夫球杆、保龄球；文仪、吉他、音响、钢琴；高耐磨性、高耐气候性、长耐久性公路标志、高速公路反光涂层、铁路、公路、船舶等等。

具体实施方式

实施例1.

用国精化学股份有限公司提供的气干不饱和聚酯树脂48g加入37g苯乙烯进行稀释溶解，搅拌均匀待完全溶解后加入活性增塑剂16g，待完全溶解后再加入1.4g的有机硅酮消泡剂，0.5g的有机硅氧烷流平剂，搅拌成透明状流体，过滤，即为涂料面漆。使用时加入涂料量的2％引发剂、2％的固化剂和适量的稀释剂搅匀即可喷涂或刷涂于各种基材，涂布固化后测得其柔韧性达2mm，抗冲击强度达50kg·cm以上，漆膜附著力达1级。

柔韧性按GB/T1731-～93标准方法测定，用弯曲仪在23±2℃的温度和50±5％的相对湿度条件下进行，样板预先干燥后，插入仪器使涂漆面朝座板，随后平稳地弯曲。弯曲后，立即检查样板，对样板依次(从大至小)试验较小直径，直至涂膜开裂或从底板上剥离，再在一块新的样板上，以同样的轴径重复操作，证明这个结果后，记录最先使涂膜开裂或剥离的轴径。

抗冲击强度按GB/T1732-93标准方法测定。

以下实施例用常规方法配制：

                   表1  面漆涂料的实施例

组成		1	2	3	4	5	对比实施例
								气干不饱和聚酯树脂	55	60	38	51.3	44.1	60
	苯乙烯	24	28	34	30.3	33.8	35
								活性增塑剂	20	10	26	16.5	20.7
	有机硅酮消泡剂	1	0.5	0.6	0.5	0.4	1.0
								有机硅氧烷流平剂		1.5	1.4		1.0	3.5
	增滑剂				1.4		0.5
								柔韧性φmm		1～2	2	2	2	2～3	1.2
抗冲击强度kgcm		＞50	＞50	48	＞50	50	8

用作底漆时，须打磨性好，可加入助磨剂、防沉剂、颜料等配成所需颜色的色浆料。

                     表2.  底漆涂料的实施例

			1	2	3	4	5	对比实施例
									组成	气干不饱和聚酯树脂		36	41.3	50	36.5	39	55
苯乙烯		15	20	15	18	15
								活性增塑剂		19	14	10	19.8	21
有机硅酮消泡剂		1	1.4	1.5	0.2	1	1.0
								助磨剂		5			0.5
色浆料	聚氨酯分散剂	2				4
								阻聚剂		0.8		2	1
	硬酯酸锌	5	4.5		5	4
								气相二氧化硅	7	13	12.5	10	6	15
	滑石粉		2	2			2
								硫酸钡	8		5	5	4
	钛白粉	2		4
								氧化铁		3		3	5
	柔韧性φmm			2	2	2	2								2	15
抗冲击强度kg·cm								＞50	45	＞50	48	＞50	8

Claims (7)

1.一种无溶剂涂料，它是由气干不饱和聚酯树脂为主要原料，用苯乙烯作稀释剂、加入助剂和/或辅料配制成，其特征是在涂料组成中添加了活性增塑剂，用此涂料加入引发剂和促进剂后涂布于基材后其柔韧性可达φ3mm以下，抗冲击强度可达35Kg·cm以上。

2.按权利要求书1所说的无溶剂涂料。其特征是各原料组分按以下重量百分比配制而成：

气干不饱和聚酯树脂  35～70％    苯乙烯    20～40％

活性增塑剂          4～20％     助剂      0.2～5％。

3.按权利要求1所说的无溶剂涂料其特征是各原料组分按以下重量百分比配制而成：

气干不饱和聚酯树脂  35～60％    苯乙烯    10～40％

活性增塑剂          5～30％     助剂      0.2～5％

辅料                10～30％。

4.按权利要求2所说的无溶剂涂料，其特征是各原料组分按以下重量百分比配制而成：

气干不饱和聚酯树酯  40～60％    苯乙烯    20～40％

活性增塑剂          4～20％     消泡剂    0.1～2％

流平剂              0.1～3％。

5.按权利要求3所说的无溶剂涂料其特征是各原料组分按以下重量百分比配制而成：

气干不饱和聚酯树酯  35～60％    苯乙烯    10～40％

活性增塑剂  5～30％        消泡剂  0.5～2％

色浆料      10～30％。

6.按权利要求4所说的无溶剂涂料，其特征是所说的消泡剂为有机硅酮消泡剂，流平剂为有机硅氧烷流平剂。

7.按权利要求1所说的无溶剂涂料，其特征是所说的活性增塑剂为聚氨酯树脂或聚硫橡胶或环氧树脂或聚丁二烯环氧树脂或聚环氧丙烷橡胶或饱和树脂。