CN1544553A - 氟碳漆色漆及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及氟碳漆色漆及其制备方法，它是电脑调色，即在颜色管理软件帮助下，把氟碳漆基础漆加通用色浆制得色漆。详细配方和制备方法见说明书。本发明的优点是产量较高，降低成本，提高生产灵活性，调色准确，颜色重现性好，环保型生产，加快资金的周转，可在包装桶内调色，实现了远距离零售店调色。本发明产品用于涂料行业。
Description
技术领域
本发明涉及涂料行业，具体地说，是涉及溶剂型常温自干型双组份氟碳漆色漆，及其制备工艺。
背景技术
国外从50年代开始在建筑漆领域采用电脑调色，80年代逐步将电脑调色应用于工业涂料中，经过50年的发展，国外通过电脑调色制漆的比率已达到相当高的程度，据统计(装饰漆为主)，北美约占85％，南美50％，法国40％，英国40％，以丹麦、芬兰、瑞典为主的北欧国家85％，澳大利亚85％；1999年，立邦漆开始在国内市场上试验性投放乳胶漆电脑调色系统，2001年大规模投放并在中国市场上率先取得成功(“中国涂料”2002年第2期“零售店调色体系在国内的发展和推广”章志源、刘剑彪著)。国内企业，如数码彩、紫荆花纷纷推出自己的乳胶漆电脑调色系统。目前，我国涂料市场采用电脑调色制漆的比例占2％左右，绝大多数集中在乳胶漆市场上。在氟碳漆领域，浙江蓝天环保高科技股份有限公司氟涂料分公司在偏氟(PVDF)生产上采用电脑调色(“第三届氟涂料年会论文集”)。在溶剂型双组份自干型氟涂料(FEVE)采用电脑调色系统，目前，国内外未见报道。
传统的色漆生产原理：将颜料与成膜树脂、助剂混合后，直接经机械研磨成色漆。
传统氟涂料生产工艺见图1，且难以解决的问题如下：
1、颜色品种单一，无法满足多色彩需求；
2、颜色多次校正和批次间颜色的不一致；
3、中小批量生产浪费大，成本高；
4、频繁清洗设备，造成环境污染；
5、涂料生产难以灵活掌握控制；
6、原料及产品库存多，造成资金积压与浪费。
因此，采用电脑调色，成为当务之急。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足之处，而提供一种适用于三氟氯乙烯、烷基乙烯基醚、醋酸乙烯酯、烯酸等为原料进行四元共聚所得的氟树脂制备的常温自干溶剂型氟碳漆色漆，及其制备方法。
本发明目的可以通过如下措施来实现：
氟碳漆色漆，通过电脑调色把氟碳漆基础漆添加通用色浆制得；氟碳漆基础漆是由下述按重量百分比计的原料制成：
氟树脂： 50-70％
填料： 10-20％
溶剂： 10-20％
润湿分散剂：1-5％
钛白粉： 0-25％
流平剂： 0-0.8％
消泡剂： 0-0.8％
制备方法：是按配比把原料混合均匀，高速分散后研磨至细度≤20μm，调整粘度和比重。
氟树脂是采用常温自干型氟树脂，该树脂由三氟氯乙烯、烷基乙烯基醚、醋酸乙烯酯、烯酸等为原料进行四元共聚制得。氟树脂羟值：40-70mgKOH/g，酸值4-10mg KOH/g，固含量≥53％，氟含量≥22％，分子量15000-30000。
氟碳漆基础漆种类的确定：根据颜色深浅的不同，并尽可能多地覆盖色域空间，将基础漆分为三种，钛白粉含量分别在20-25％；6-12％；0-5％；分别用来调配浅色漆、比较深颜色漆和深色漆。
电脑调色生产氟碳色漆原理：向基础漆中加入色浆后，得到与消费者要求尽可能接近的颜色。这样，既可在工厂调色，又可在分销中心和零售店调色，从而使生产商更多地致力于基础漆的生产和新产品的开发，缩短交货周期。
电脑调色生产氟碳漆色漆就是在颜色管理软件的支持下，采用氟碳漆基础漆+通用色浆的方法制造各种色漆。这一工艺过程首先需要确定标准色卡，标准色卡应该颜色丰富，批次间颜色重现性好，覆盖的色域空间广，如PCS880色卡、NCS色卡等。颜色管理软件应具有查阅配方、编辑配方功能，不同颜色的价格计算功能，配色功能等，如CPS公司的colorcomposer软件。所选用的通用色浆应该流变性好，批次间稳定，色浆的耐候性、耐化学品性能优异，与氟碳漆基础漆的相溶性好，如CPS公司的Temacolor通用色浆，Degussa.公司的844系列工业色浆等。氟碳漆基础漆是氟碳漆应用电脑调色的关键，必须与通用色浆的相溶性好，经过合理分类后，确保调出标准色卡的所有颜色，确保调色后的色漆满足氟碳漆的所有性能要求。氟碳漆基础漆所用树脂采用FEVE型常温自干氟树脂。
氟碳漆基础漆与通用色浆相溶性的调整：
氟碳漆电脑调色采用通用色浆，必须解决氟碳漆与色浆的相溶性问题，若相溶性不好，导致调色后浮色、发花、色相迁移。氟树脂很难与别的通用色浆混溶，我们选择一类合适的高分子化合物做润湿分散剂，这种化合物与氟碳漆混溶性好，又与通用色浆的混溶性好，如EFKA公司的4047；防浮色、发花助剂采用高分子羧酸盐助剂，如德谦公司的903、904S等。钛白粉采用氯化法制造的金红石型钛白粉，如德国KRONOS公司的2310钛白粉，杜邦公司的706钛白粉等；流平剂采用硅化合物如COGNIS的E8，消泡剂采用硅化合物如BYKO66；填料：用一种或二种填料，如沉淀硫酸钡采用河北辛集钡盐集团有限公司800目沉淀硫酸钡，高岭土采用1250目锻烧高岭土，如山西金洋锻烧高岭土有限公司，太原创威高岭土有限公司的产品；溶剂采用醋酸丁酯、二甲苯、甲基异丁基酮按7∶2∶1的混合物。
将氟树脂、助剂、颜填料、溶剂按配方比例混合均匀，高速分散后，经砂磨机研磨至细度≤20μm，将浆料打入调漆釜，调整粘度为45-90秒(涂-4杯，23±1℃)，比重1.35±0.05g/ml，色强度指标控制在±2％。
调色配方数据库的建立：调色配方数据库的建立是电脑调色的重要一环，按标准色卡的颜色要求，将所有颜色的配方用“氟碳漆基础漆+通用色浆”调配出来，输入到颜色管理软件中。
氟树脂：是由本公司研制并生产的产品，已申请专利，专利号为95111961.3，发明名称为“含氟涂料组合物及其使用方法”。其它单位生产的氟树脂，只要性能指标合格，亦可以采用。
本发明在调色软件和配色软件支持下，氟碳漆生产工艺成为氟碳漆基础漆加色浆的方式，相比现有技术具有以下优点：
(1)涂料厂家只需生产2-3种基础漆，生产效率大大提高，在不增加设备的情况下，产量可以提高30～50％；
(2)减少了生产环节，提高了管理水平，降低了质量控制成本；
(3)加快生产速度，提高了生产灵活性，增加了对市场和用户的反应能力，提高产品和服务的综合效益，提高了企业形象；
(4)调色准确，颜色重现性好；
(5)生产量准确，避免了不必要的浪费，减少了三废，实现了环保型生产；
(6)由于缩小了库存量，降低了库存成本，基本上杜绝了产品的积压，加快了资金的周转；
(7)中小批量生产的订单实现了最佳化生产，并且实现了包装桶内调色，从而实现了氟碳漆远距离零售店调色。
附图说明
图1：传统的色漆生产工艺
图2：本发明采用电脑调色氟碳漆色漆的生产工艺
具体实施方式
以下结合五个实施例和八个比较例对本发明进行详细说明，但本发明不只限于这些实施例。
实施例1
将540克氟树脂，250克钛白粉，100克沉淀硫酸钡，25克EFKA4047，5克德谦903，3克流平剂，4克消泡剂，100克溶剂混合均匀，高速分散后，经砂磨机研磨至细度≤20μm，调整粘度为50-70秒，制成高钛白基础漆，简称P基础漆。
实施例2
将580克氟树脂，90克钛白粉，100克沉淀硫酸钡，60克高岭土，30克EFKA4047，4克德谦903，3克流平剂，4克消泡剂，130克溶剂混合均匀，高速分散后，经砂磨机研磨至细度≤20μm，调整粘度为50-70秒，制成中钛白基础漆，简称D基础漆。
实施例3
将580克氟树脂，20克钛白粉，150克沉淀硫酸钡，50克高岭土，25克EFKA4047，4克德谦903，3克流平剂，4克消泡剂，140克溶剂，混合均匀，高速分散后，经砂磨机研磨至细度≤20μm，调整粘度为50-70秒，制成低钛白基础漆，简称C基础漆。
实例4～5.
操作步骤和工艺条件同实例1，原料具体用量如表1，制得氟碳漆基础漆，性能如表2。
表1.实例1～5原料配比wt/wt 单位：g
| 原料名称 | 实例1 | 实例2 | 实例3 | 实例4 | 实例5 |
| 氟树脂53％ | 540 | 580 | 580 | 545 | 540 |
| 钛白粉 | 250 | 90 | 20 | 250 | 225 |
| 沉淀硫酸钡 | 100 | 100 | 150 | 50 | 50 |
| 高岭土 | - | 60 | 50 | 50 | 50 |
| 埃夫卡4047 | 25 | 30 | 25 | 25 | 30 |
| 德谦903 | 5 | 4 | 4 | 5 | 5 |
| 流平剂 | 3 | 3 | 3 | 2 | 3 |
| 消泡剂 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| 溶剂 | 100 | 130 | 140 | 110 | 100 |
表2.涂膜性能测试数据
| 测试名称 | 实例1 | 实例2 | 实例3 | 实例4 | 实例5 |
| 基础漆与色浆相溶性 | 好 | 好 | 好 | 好 | 好 |
| 铅笔硬度 | 3H | 3H | 3H | 3H | 3H |
| 附着力(划圈法) | 一级 | 一级 | 一级 | 一级 | 一级 |
| 柔韧性/mm无裂纹 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 抗冲击性(50kg·cm) | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 |
| 耐酸性10％H2SO448h无变化 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 |
| 耐碱性饱和Ca(OH)2 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 |
| 耐盐水性3％NaCl48h无变化 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 |
| 耐老化性QUV人工加速老化2000h | 漆膜无粉化、无龟裂、无起泡、无脱落、允许变化和失光 | ||||
| 耐洗刷性10000次 | 通过 | 通过 | 通过 | 通过 | 通过 |
比较例1～4
操作步骤的反应条件同实施例1，原材料用量如表3，制得氟碳漆基础漆。
表3.比较例1～4原材料配比w/w
| 原料名称 | 实例1 | 比较例1 | 比较例2 | 比较例3 | 比较例4 |
| 氟树脂53％ | 540 | 540 | 540 | 540 | 540 |
| 钛白粉 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 |
| 沉淀硫酸钡 | 100 | 40 | - | 80 | 80 |
| 高岭土 | - | 40 | 80 | - | - |
| EFKA4047 | 25 | 20 | 30 | 10 | 30 |
| 德谦903 | 5 | 5 | 5 | 5 | 0 |
| 流平剂 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| 消泡剂 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| 溶剂 | 100 | 90 | 90 | 100 | 95 |
表4.实施例1与比较例1～4的比较
| 测试项目 | 实施例1 | 比较例1 | 比较例2 | 比较例3 | 比较例4 |
| 遮盖力g/m2 | 105 | 100 | 95 | 115 | 108 |
| 与色浆混溶性 | 好 | 一般 | 好 | 一般 | 好 |
| 防浮色发花 | 好 | 好 | 好 | 一般 | 一般 |
| 着色力性能 | 100 | 104 | 105 | 90 | 100 |
以上结果表明：
1、润湿分散剂EFKA4047提高钛白粉的分散性能，提高基础漆的着色力和遮盖力，提高基础漆与色浆的混溶性；
2、高岭土比沉淀硫酸钡的着色力、遮盖力强；
3、要取得较好的与色浆混溶性，EFKA4047添加量应不低于2.5％；
4、德谦903助剂在体系中有较好的防浮色、发花作用。
表5.电脑调色与传统手工调色的比较
| 比较项目 | 电脑调色 | 传统手工调色 |
| 调色效率(调出一种颜色所需时间) | 3～5min | 20～30min |
| 颜色准确性 | 高 | 差 |
| 颜色重新性 | 好 | 差 |
| 有无浪费 | 无 | 一般浪费10-30％ |
| 是否环保 | 环保 | 不环保 |
| 小批量生产 | 适合 | 不适合 |
| 原材料占用仓储面积 | 节省50％以上 | 占用仓储面积大 |
| 交货周期 | 数小时 | 数天 |
本发明产品用于涂料行业。
Claims (3)
1、氟碳漆色漆，其特征在于采用电脑调色，把氟碳漆基础漆添加通用色浆制得。
2、根据权利要求1所述的氟碳漆色漆，其特征在于氟碳漆基础漆是由下述按重量百分比计的原料制成：
氟树脂：50-70％
填料： 10-20％
溶剂： 10-20％
润湿分散剂：1-5％
钛白粉：0-25％
流平剂：0-0.8％
消泡剂：0-0.8％
制备方法：是按配比把原料混合均匀，高速分散后研磨至细度≤20μm，调整粘度和比重。
3、根据权利要求1所述的氟碳漆色漆，其特征在于采用常温白干型氟树脂，该树脂由三氟氯乙烯、烷基乙烯基醚、醋酸乙烯酯、烯酸等为原料进行四元共聚制得；氟树脂羟值：40-70mg KOH/g，酸值4-10mgKOH/g，固含量≥53％，氟含量≥22％，分子量15000-30000。
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