CN107057496A - 卷材用水性涂料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了卷材用水性涂料及制备方法，按重量份计，该涂料包含以下组分：水性丙烯酸乳液45～50份，氨基树脂20～25份，环保助溶剂2～6份，中和剂0.1～0.2份，消泡剂0.2～0.5份，流平剂0.4～0.6份，基材润湿剂0.3～0.5份，去离子水5～10份，增稠剂0.5～1.0份，颜料10～15份，分散剂1～3份。本发明通过水性丙烯酸乳液、氨基树脂制备出低VOC的水性氨基‑丙烯酸面漆，作为卷材用水性涂料；可减少有机挥发物的排放，具有很好的耐磨性和柔韧性；在生产加工过程中易成型，降低了加工难度，具有很好耐候性。

Description

卷材用水性涂料及制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及卷材用水性涂料及制备方法。

背景技术

卷材涂料是用于涂覆钢板、铝板表面，制成预涂卷材之后使用的一种专业性涂料。卷材涂料由基料、交联剂、颜填料、助剂及挥发分组分，按用途可分为，底漆、背漆和面漆。一般铝材只需单一涂层，镀锌钢和冷轧钢则需要底漆和面漆。该涂料最早在20世纪30年代投入市场。二战之后，为恢复战争创伤，建筑业蓬勃发展，预涂卷材由于质轻、性优、价廉而获得广泛应用。此后随着技术的进步和不断的市场开拓，应用面愈来愈广，诸如汽车制造、船舶内部装饰、家用电器、家具、集装箱、炊具等领域都先后采用。近年来随着宾馆、家庭装潢的不断创新和防火要求，一种价格更为低廉的彩色铝塑板更是迅速发展，用以代替胶合板成为装潢业不可或缺的新一代装饰材料。

卷材涂料的基材有冷轧钢板、热镀锌钢板、电镀钢板、锌铝合金板和铝板等，厚度在0.1～0.5mm之间。使用的树脂基料以氟树脂为最好，在我国华南地区有一定量的进口。目前普遍使用的是环氧底漆一聚酯面漆***，在卷铝板上，厚板用聚酯，内装饰薄板用丙烯酸。

用于卷材的卷材涂料最重要的性能要求是好的涂膜柔韧性以及优良的耐候性。据欧洲卷材涂料协会发布的有关卷材涂料生产用各种基体树脂使用量中表明：聚酯树脂与氨基树脂或聚氨酯结合的约占60％居第一位，聚氯乙烯塑溶胶(PVC)约占30％居第二位，聚偏二氟乙烯(PVDF)5％，又居其次，其余的5％中包括有环氧树脂、丙烯酸树脂、有机硅改型聚酯(SMP)以及醇酸树脂类。

上述现有技术中存在的缺点：

卷材表面所涂饰涂料的性能直接决定着卷材的应用性能。传统的溶剂型涂料中溶剂含量常在100g/l以上，有的涂料在施工时的溶剂含量甚至高达300g/l这些挥发性有机化合物进入大气中容易造成环境的污染。据统计，我国年溶剂型涂料的产量为1000多万吨，其中的排放量在500多万吨左右。在太阳光的作用下会发生许多光化学反应，形成毒性更大的二次污染物，如臭氧、醛类、过氧乙酞硝酸醋等。由这些氮氧化物、烃类化合物及其光化学反应的中间产物等所组成的特殊混合物即为光化学烟雾，臭氧的产生即是光化学烟雾的标志。对人体的影响可以分为三种类型一种是气味和感官：包括感官刺激，使人感觉干燥；二是豁膜刺激：刺激眼、鼻粘膜、呼吸道和皮肤等，很容易通过血液造成大脑障碍，从而导致中枢神经***受到抑制，使人产生头痛、乏力、晕晕欲睡和不舒服的感觉；三是基因毒性和致癌性：根据***、中国消费者协会己公布的数据表明，全国每年由于室内空气污染引起的死亡人数已达1.1万人，每天大约为304人。在这些患者中，油漆工人自然是首当其冲。更为痛心的是，许多孕妇和儿童惨遭“油漆毒手”，据数据综合调查显示，有的白血病儿童的发病与家庭装饰装修有直接关系。

发明内容

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供卷材用水性涂料及制备方法。

为实现上述目的，本发明提供一种卷材用水性涂料，按重量份计，该涂料包含以下组分：

水性丙烯酸乳液45～50份，氨基树脂20～25份，环保助溶剂2～6份，中和剂0.1～0.2份，消泡剂0.2～0.5份，流平剂0.4～0.6份，基材润湿剂0.3～0.5份，去离子水5～10份，增稠剂0.5～1.0份，颜料10～15份，分散剂1～3份。

作为本发明的进一步改进，所述氨基树脂为高度甲醚化三聚氰胺树脂、部分甲醚化三聚氰胺甲醛树脂其中的一种或两种；

所述环保助溶剂为丙二醇丁醚、丙二醇甲醚中的一种或两种；

所述中和剂为德谦DMAE胺、二甲基乙醇胺、AMP-95中的一种或两种。

本发明还提供一种卷材用水性涂料的制备方法，包括：

步骤1、按照原料配比，在备料锅中依次加入配方中50％的去离子水，分散剂，颜料以500r/min的速度搅拌10分钟，然后研磨至细度＜20微米，制得混合物A，备用；

步骤2、按照原料配比，在混合物A中加入水性丙烯酸乳液、以500r/min的速度搅拌5分钟；然后加入氨基树脂、以500r/min的速度搅拌5分钟，制得混合物B；

步骤3、将环保助溶剂、中和剂、剩余50％去离子水加入到备料锅中，900r/min的速度搅拌10分钟；然后陆续加入消泡剂、流平剂、基材润湿剂，1200r/min的速度搅拌10分钟，制得混合物C，将混合物C加入混合物B中，制得混合物D；

步骤4、按照原料配比，在混合物D中依次加入增稠剂，1000r/min的速度搅拌20分钟，调整粘度至合格，制得卷材用水性涂料。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明通过水性丙烯酸乳液、氨基树脂制备出低VOC的水性氨基-丙烯酸面漆，减少了有机挥发物的排放，在环保方面取得了很大的进步，极大的节约了资源保护了环境；

本发明所制备的水性氨基-丙烯酸面漆，具有很好的耐磨性和柔韧性；在生产加工过程中易成型，降低了加工难度，针对于不同客户的需求具有多样化的加工要求，更好的适应了市场的需求；

本发明所制备的水性氨基-丙烯酸面漆，具有很好耐候性；提高了产品的使用寿命，能够保证在合理的时间范围内达到客户的需求，赢得了市场。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

聚酯类卷材面漆是目前市场的主流，国外卷材涂料生产商中也以聚酯类卷材面漆的量最大。相对其它卷材涂料而言，聚酯卷材面漆在保证涂膜硬度、耐候性的同时，具有更为优异的加工成型性及弹性。这些性能正是卷材生产商所需要的。因为卷材的后期加工具有多样性和不确定性，卷材生产商必须满足不同客户的加工要求，才能拥有市场。这就使得卷材生产商对其涂料供应商在加工成型性和弹性方面提出要求。

卷材面漆的另一个重要要求是耐候性，因为无论是建筑行业用卷材还是家电行业用卷材，包括装潢行业用的铝塑复合材料，相对于生活用品，这些都是耐用品。也就是说，卷材要有较长的使用寿命。为了满足卷材的这一要求，卷材面漆必须有良好的耐候性。

耐丁酮(MEK)擦试性也是卷材面漆要具备的一个性能。因为卷材的使用场所和多，使用寿命长，成型后擦洗次数多，这就要求卷材面漆必须具有一定的耐丁酮擦洗性。

另外，不同的卷材使用商对卷材面漆提出了如硬度、柔韧性、耐高温、耐粘污等要求。针对不同的要求，卷材面漆所用的饱和聚酯也不尽相同，必要的时候，要拥有机硅、有机氟、丙烯酸等特殊单体进行改性，以满足不同客户的要求。

下面对本发明做进一步的详细描述：

本发明提供一种卷材用水性涂料，按重量份计，该涂料包含以下组分：

水性乳液或树脂(水性丙烯酸乳液、氨基树脂)：水性丙烯酸乳液45～50份、氨基树脂20～25份，助剂(环保助溶剂)2～6份，中和剂0.1～0.2份，消泡剂0.2～0.5份，流平剂0.4～0.6份，基材润湿剂0.3～0.5份，去离子水5～10份，增稠剂0.5～1.0份，分散剂1～3份；颜料10～15份；

其中：

所述水性丙烯酸乳液为万华集团2042、 A 145中的一种或两种；

所述氨基树脂为高度甲醚化三聚氰胺树脂、部分甲醚化三聚氰胺甲醛树脂其中的一种或两种。

所述环保助溶剂为丙二醇丁醚、丙二醇甲醚中的一种或两种。

所述中和剂为德谦DMAE胺、二甲基乙醇胺、AMP-95中的一种或两种。

所述消泡剂为法国先创的941PL、BYK的消泡作用助剂BYK-028两种混合物。

所述流平剂为先创的PW-336、Tego-4100中的一种或两种。

所述的基材润湿剂为德国BYK润湿流平剂BYK-346。

所述增稠剂为强假塑缔合型增稠剂Borchi Gel0620。

所述分散剂是 Dispers 760 W或DISPERBYK-190中的一种或两种。

本发明还提供一种卷材用水性涂料的制备方法，包括：

步骤1、按照原料配比，在备料锅中依次加入配方中50％的去离子水，分散剂，颜料以500r/min的速度搅拌10分钟，然后研磨至细度＜20微米，制得混合物A，备用；

步骤2、按照原料配比，在混合物A中加入水性丙烯酸乳液、以500r/min的速度搅拌5分钟；然后加入氨基树脂、以500r/min的速度搅拌5分钟，制得混合物B；

步骤3、将环保助溶剂、中和剂、剩余50％去离子水的剩余混合物加入到备料锅中，900r/min的速度搅拌10分钟；然后陆续加入消泡剂、流平剂、基材润湿剂，1200r/min的速度搅拌10分钟，制得混合物C，将混合物C加入混合物B中，制得混合物D；

步骤4、按照原料配比，在混合物D中依次加入增稠剂(或配合加入去离子水)，1000r/min的速度搅拌20分钟，调整粘度至合格，制得卷材用水性涂料。

实施例1：

本发明提供一种卷材用水性涂料，按重量份计，该涂料包含以下组分：

水性丙烯酸乳液45份、氨基树脂25份，环保助溶剂5份，中和剂0.2份，消泡剂0.2份，流平剂0.5份，基材润湿剂0.4份，去离子水8份，增稠剂1.0份，颜料10份，分散剂2份。

实施例2：

本发明提供一种卷材用水性涂料，按重量份计，该涂料包含以下组分：

水性丙烯酸乳液48份、氨基树脂22份，环保助溶剂5份，中和剂0.2份，消泡剂0.2份，流平剂0.5份，基材润湿剂0.4份，去离子水8份，增稠剂1.0份，颜料10份，分散剂2份。

实施例3：

本发明提供一种卷材用水性涂料，按重量份计，该涂料包含以下组分：

水性丙烯酸乳液50份、氨基树脂20份，环保助溶剂5份，中和剂0.2份，消泡剂0.2份，流平剂0.5份，基材润湿剂0.4份，去离子水10份，增稠剂1.0份，颜料15份，分散剂3份。

实施例4：

本发明提供一种卷材用水性涂料，按重量份计，该涂料包含以下组分：

水性丙烯酸乳液50份、氨基树脂20份，环保助溶剂2份，中和剂0.1份，消泡剂0.2份，流平剂0.4份，基材润湿剂0.3份，去离子水5份，增稠剂0.5份，颜料10份，分散剂1份。

实施例5：

本发明提供一种卷材用水性涂料，按重量份计，该涂料包含以下组分：

水性丙烯酸乳液50份、氨基树脂20份，环保助溶剂6份，中和剂0.2份，消泡剂0.5份，流平剂0.6份，基材润湿剂0.5份，去离子水10份，增稠剂1.0份，颜料15份，分散剂3份。

上述实施例1-5制得涂料的检测结果如表1所示：

表1

本发明具有良好的耐磨性和柔韧性。水性氨基-丙烯酸卷材面漆在保证涂膜硬度、耐候性的同时，具有更为优异的加工成型性及弹性。这些性能正是卷材生产商所需要的。因为卷材的后期加工具有多样性和不确定性，卷材生产商必须满足不同客户的加工要求，才能拥有市场。这就使得卷材生产商对其涂料供应商在加工成型性和弹性方面提出要求。

本发明具有很好的耐候性。卷材面漆的另一个重要要求是耐候性，因为无论是建筑行业用卷材还是家电行业用卷材，包括装潢行业用的铝塑复合材料，相对于生活用品，这些都是耐用品。也就是说，卷材要有较长的使用寿命。为了满足卷材的这一要求，卷材面漆必须有良好的耐候性。

与现有技术相比，本发明的优点：

1、本发明采用低VOC的水性氨基-丙烯酸面漆，减少了有机挥发物的排放，在环保方面取得了很大的进步，极大的节约了资源保护了环境。

2、本发明所制备的水性氨基-丙烯酸面漆，具有很好的耐磨性和柔韧性。在生产加工过程中易成型，降低了加工难度，针对于不同客户的需求具有多样化的加工要求，更好的适应了市场的需求。

3、本发明所制备的水性氨基-丙烯酸面漆，具有很好耐候性。提高了产品的使用寿命，能够保证在合理的时间范围内达到客户的需求，赢得了市场。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种卷材用水性涂料，其特征在于，按重量份计，该涂料包含以下组分：

水性丙烯酸乳液45～50份，氨基树脂20～25份，环保助溶剂2～6份，中和剂0.1～0.2份，消泡剂0.2～0.5份，流平剂0.4～0.6份，基材润湿剂0.3～0.5份，去离子水5～10份，增稠剂0.5～1.0份，颜料10～15份，分散剂1～3份。

2.如权利要求1所述的卷材用水性涂料，其特征在于：

所述氨基树脂为高度甲醚化三聚氰胺树脂、部分甲醚化三聚氰胺甲醛树脂其中的一种或两种；

所述环保助溶剂为丙二醇丁醚、丙二醇甲醚中的一种或两种；

所述中和剂为德谦DMAE胺、二甲基乙醇胺、AMP-95中的一种或两种。

3.一种如权利要求1-2中任一项所述的卷材用水性涂料的制备方法，其特征在于，包括：

步骤1、按照原料配比，在备料锅中依次加入配方中50％的去离子水，分散剂，颜料以500r/min的速度搅拌10分钟，然后研磨至细度＜20微米，制得混合物A，备用；

步骤2、按照原料配比，在混合物A中加入水性丙烯酸乳液、以500r/min的速度搅拌5分钟；然后加入氨基树脂、以500r/min的速度搅拌5分钟，制得混合物B；

步骤3、将环保助溶剂、中和剂、剩余50％去离子水加入到备料锅中，900r/min的速度搅拌10分钟；然后陆续加入消泡剂、流平剂、基材润湿剂，1200r/min的速度搅拌10分钟，制得混合物C，将混合物C加入混合物B中，制得混合物D；

步骤4、按照原料配比，在混合物D中依次加入增稠剂，1000r/min的速度搅拌20分钟，调整粘度至合格，制得卷材用水性涂料。