CN114736568A - 一种水性纳米二氧化硅涂料及其使用方法 - Google Patents

一种水性纳米二氧化硅涂料及其使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114736568A
CN114736568A CN202210249662.7A CN202210249662A CN114736568A CN 114736568 A CN114736568 A CN 114736568A CN 202210249662 A CN202210249662 A CN 202210249662A CN 114736568 A CN114736568 A CN 114736568A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
coating
based nano
silicon dioxide
nano silicon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210249662.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114736568B (zh
Inventor
彭学强
洪伟强
陈云
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Paints Shenzhen Co ltd
Original Assignee
China Paints Shenzhen Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Paints Shenzhen Co ltd filed Critical China Paints Shenzhen Co ltd
Priority to CN202210249662.7A priority Critical patent/CN114736568B/zh
Publication of CN114736568A publication Critical patent/CN114736568A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114736568B publication Critical patent/CN114736568B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/18—Fireproof paints including high temperature resistant paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C09D7/62—Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/65—Additives macromolecular
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种水性纳米二氧化硅涂料以及该涂料的使用方法。本发明通过联合应用羟基质量百分数为3.0％‑3.5％的水性丙烯酸树脂、水性纳米二氧化硅和水性氨基树脂，及降温剂、附着力促进剂等组分，本发明的水性纳米二氧化硅涂料硬度高，热硬度好，抗回粘好，高耐磨，附着力好，光泽高，漆膜柔韧性好，低温交联，环保节能，符合绿色环保理念。本发明的水性纳米二氧化硅涂料的使用方法简单方便，便于施工和工业化应用。并且，由于本发明的水性纳米二氧化硅涂料进行低温交联固化，可降低涂层干燥固化的能耗及有机溶剂的排放，减轻大气污染，使用安全，环保，施工性好。此外还具有不易燃的防火性，生产、储存、运输更安全。

Description

一种水性纳米二氧化硅涂料及其使用方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种水性纳米二氧化硅涂料以及该涂料的使用方法。
背景技术
生活中有部分工具需要在高温条件下使用，如电熨斗，在100-120℃高温下工作，其表面涂层容易出现软化，使用过程中表面涂层磨损加剧。关于表面涂层在高温的工作环境下容易出现软化、涂层磨损加剧的问题，现有的解决方案是在涂料中添加无机粉体，以及应用超过160℃高温的交联反应，但应用高温交联反应的缺点在于涂层干燥固化时能耗大，存在能耗高的问题，不符合低碳、绿色、环保的理念。
目前，市面上有不少水性二氧化硅涂料，但很多该类涂料只是将二氧化硅与树脂等原料进行简单的物理共混，二氧化硅与树脂之间缺乏足够的相互作用，容易出现二氧化硅团聚的问题，从而无法明显提高涂层的表面力学性能。现有的涂料普遍存在涂层硬度低、热硬度偏差、柔韧性欠佳的问题。此外，还有部分水性二氧化硅涂料应用二氧化硅与硅烷偶联剂在湿气条件下进行水解反应，该类涂料需在湿度条件下进行施工，施工条件要求高。
发明内容
针对现有水性二氧化硅涂料存在的上述问题，本发明提供另一种水性纳米二氧化硅涂料和该水性纳米二氧化硅涂料的制备方法，以及该水性纳米二氧化硅涂料的使用方法。
本发明的第一方面，提供一种水性纳米二氧化硅涂料。所述水性纳米二氧化硅涂料包括以下质量百分比的各组分：
Figure BDA0003546167800000021
优选的，所述水性丙烯酸树脂是由丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类及其它烯属单体共聚而成的树脂，水性丙烯酸树脂中羟基的质量百分数为3.0％-3.5％。
优选的，所述水性氨基树脂为甲基醚化高亚氨基三聚氰胺树脂。
优选的，所述中和剂为N,N-二甲基乙醇胺。
优选的，所述降温剂为封闭型酸催化剂。
更优选的，所述降温剂为胺封闭的双壬基萘双磺酸催化剂。
优选的，所述附着力促进剂为芳基磷酸酯类附着力促进剂或烷基磷酸酯类附着力促进剂。
优选的，所述流平剂为硅氧烷类流平剂、聚酯流平剂或烷基乙烯醚共聚物流平剂。
优选的，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
优选的，所述水性纳米二氧化硅溶液的溶质是二氧化硅分子上接枝-(CH2)nOH反应基团的分子，所述n＝3、4或5，溶质中活性羟基的质量百分数为2.5％-3.5％。
本发明的第二方面，提供以上所述水性纳米二氧化硅涂料的制备方法。所述水性纳米二氧化硅涂料的制备方法，包括以下步骤：
按以上所述比例分别称取组成水性纳米二氧化硅涂料的各组分，然后将各组分混合均匀。
本发明的第三方面，提供以上所述水性纳米二氧化硅涂料的使用方法。所述水性纳米二氧化硅涂料的使用方法，包括以下步骤：
用去离子水稀释所述水性纳米二氧化硅涂料，得稀释后涂料，所述稀释后涂料的粘度为用NK-2岩田杯测试的流出时间为18-30S，测试温度为25℃；将所述稀释后涂料涂覆于已经过预处理的工件的表面；然后对工件进行干燥处理，得涂装工件，涂装工件上的涂层厚度为20-25μm。
优选的，所述预处理为对所述工件进行除油和除尘处理。
优选的，所述干燥处理的干燥温度为100-110℃，干燥时间为30-40min。
更优选的，所述干燥处理的方法包括烘箱干燥或隧道干燥。
优选的，所述涂覆的方式包括喷涂、刮涂、刷涂、滚涂。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明通过联合应用羟基质量百分数为3.0％-3.5％的水性丙烯酸树脂、水性纳米二氧化硅和水性氨基树脂，及降温剂、附着力促进剂等组分，本发明的水性纳米二氧化硅涂料硬度高，热硬度好，抗回粘好，高耐磨，附着力好，光泽高，漆膜柔韧性好，低温交联，环保节能，符合绿色环保理念。尤其是应用的水性纳米二氧化硅溶液，其溶质水性纳米二氧化硅是二氧化硅分子上接枝超短链的-(CH2)nOH的分子且活性羟基的质量百分数为2.5-3.5％，以及使用甲基醚化高亚氨基三聚氰胺树脂，水性纳米二氧化硅能与氨基树脂低温(100-110℃)交联固化，使水性纳米二氧化硅连接于漆膜中，形成有机相与无机相交替的立体网络，从而在高温条件下降低有机分子链软化和拉伸，使涂层具有更好的热硬度。
本发明的水性纳米二氧化硅涂料的使用方法，将涂料用去离子水开稀后便可在预处理的工件表面进行涂覆，进行干燥后，便可获得涂装完成的工件，使用方法简单方便，便于施工和工业化应用。并且，由于本发明的水性纳米二氧化硅涂料低温交联固化，可降低涂层干燥固化的能耗及有机溶剂的排放，减轻大气污染，使用安全，环保，施工性好。此外，本发明的水性纳米二氧化硅涂料具有不易燃的防火性，可有效减少火灾发生，生产、储存、运输更安全，也便于该水性纳米二氧化硅涂料的使用。
具体实施方式
下面通过具体实施方式例对本发明进行详细描述。本发明的范围并不受限于以下具体实施方式。
本发明提供的水性纳米二氧化硅涂料可广泛应用于各种金属制品的表面处理工艺。由于本发明提供的水性纳米二氧化硅涂料具有硬度高、热硬度好、附着力好、光泽高、柔韧性好、低温交联、环保节能等特性，因此，本发明实施例提供的水性纳米二氧化硅涂料适于轻工产品的装饰性面漆，如各种金属和电木等制品。
本发明实施例中，水性丙烯酸树脂和水性纳米二氧化硅(活性羟基质量百分含量2.5％-3.5％)，配合水性氨基树脂和附着力促进剂，在高温条件下降低有机分子链软化和拉伸，热硬度保持好，能有效提高水性纳米二氧化硅涂料的硬度、热硬度和柔韧性。
本发明实施例中，优选的，水性氨基树脂为甲基醚化高亚氨基三聚氰胺树脂，应用甲基醚化高亚氨基三聚氰胺树脂可以提供水性纳米二氧化硅涂料的低温反应活性和交联，有效提高涂料的耐化性能。
本发明实施例中，优选的，降温剂为封闭型酸催化剂，更优选的，降温剂为胺封闭的双壬基萘双磺酸催化剂，应用胺封闭的双壬基萘双磺酸催化剂可以保障水性纳米二氧化硅涂料稳定性，并且有效降低水性二氧化硅溶液、水性丙烯酸树脂和氨基树脂交联反应的温度，实现低温交联固化，从而保障漆膜各项性能。
本发明实施例中，优选的，附着力促进剂为芳基磷酸酯类促进剂或烷基磷酸酯类促进剂。对于被涂覆的金属表面来说，附着力促进剂尤为重要，因为金属不稳定，而涂料的涂层内部通常存在微孔，这些微孔能够渗透氧气、水分子，水及离子类物质会加速金属的氧化过程。如果涂层能够与金属表面黏结良好，这样就可以避免由渗透引起的腐蚀。芳基磷酸酯类附着力促进剂或烷基磷酸酯类附着力促进剂是一种新型密着促进剂，具有较宽的溶解性，可改善涂料体系的附着力，明显提高涂料与各种基材的结合力，提高涂料的抗潮湿性能、抗盐雾性能及耐热性能。并且，芳基磷酸酯类附着力促进剂或烷基磷酸酯类附着力促进剂在水性纳米二氧化硅涂料体系中比较稳定。
本发明实施例中，优选的，流平剂为硅氧烷类流平剂、聚酯流平剂或烷基乙烯醚共聚物流平剂。流平剂是一种常用的涂料助剂，它能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜，能有效降低涂料表面张力，提高其流平性、润湿性和均匀性，改善涂料的渗透性，减少刷涂时产生的斑点和斑痕，提高覆盖性，使成膜均匀、自然。硅氧烷类，聚酯或烷基乙烯醚共聚物，具备良好的表面状态控制能力，能有效的改善本发明水性纳米二氧化硅涂料的相容性，具有降低表面张力，控制表面流动的能力，同时，具有增滑性、抗缩孔、抗粘连的效果。
本发明实施例中，优选的，消泡剂为有机硅类消泡剂。消泡剂作用是抑制和消除泡沫，有机硅类消泡剂一般包括聚二甲基硅氧烷等，在常温下消泡速度快、抑泡效果好。本发明实施例应用的消泡剂能有效改善水性纳米二氧化硅涂料的稳定性。
本发明实施例中，优选的，中和剂为N,N-二甲基乙醇胺。中和剂在涂料中能使水性丙烯酸树脂形成高分子树脂盐而溶于水，对涂料中丙烯酸树脂的水溶性、涂料的贮存稳定性、粘度、固化速度，以及漆膜的泛黄性具有改善作用。N,N-二甲基乙醇胺是一种高效的胺中和剂，呈液态，有一定的吸湿性、温和的碱度及良好的水溶性，具有调整、稳定及辅助溶剂等效能，能有效提高水性纳米二氧化硅涂料的增溶性、稳定性，使涂料的水溶性好，涂膜不泛黄，且较快干燥。
具体的，以下部分实施例中，水性氨基树脂为甲基醚化高亚氨基三聚氰胺树脂(美国氰特公司的氨基树脂CYMEL 325或氨基树脂CYMEL 303LF)；降温剂为胺封闭的双壬基萘双磺酸催化剂(美国金氏X49110)；附着力促进剂为芳基磷酸酯类附着力促进剂(纵凌贸易公司J105A)或烷基磷酸酯类附着力促进剂(柯力森树脂有限公司KN803A)；流平剂为硅氧烷类流平剂(BYK333)、聚酯流平剂(优卡化学350W)或烷基乙烯醚共聚物流平剂(德国迪高410)；消泡剂为有机硅类消泡剂(德国迪高902W)；中和剂为N,N-二甲基乙醇胺(BASF公司DMEA)；水性丙烯酸树脂使用科淮实业有限公司的KW-8753(羟基的质量百分数为3.0％)、智涂环保科技有限公司的ZTC02(羟基的质量百分数为1.6％)，同德化工有限公司1AB911Y(羟基的质量百分数为2.4％)或富琪森新材料有限公司的AC-8254(羟基的质量百分数为4.2％)。
本发明水性纳米二氧化硅涂料的组成中应用水性纳米二氧化硅溶液来提供所述的水性纳米二氧化硅。以下实施例中，使用的水性纳米二氧化硅溶液是同泰化学的PW-30，溶质(水性纳米二氧化硅)质量百分浓度为35％，水性纳米二氧化硅中活性羟基的质量百分数为2.7％；或九朋新材料有限公司的CY-S01，该溶液的溶质是纳米二氧化硅上接枝了长链活性反应基团。
实施例1
本实施例提供一种水性纳米二氧化硅涂料及其制备方法。水性纳米二氧化硅涂料由以下各原料组分混合均匀后组成：
水性丙烯酸树脂(KW-8753)55％、水性氨基树脂(CYMEL 325)12％、降温剂0.5％、附着力促进剂(J105A)3％、流平剂(BYK333)0.2％、消泡剂0.2％、中和剂3％、水性纳米二氧化硅溶液(PW-30)10％、去离子水16.1％。
实施例2
本实施例提供一种水性纳米二氧化硅涂料及其制备方法。水性纳米二氧化硅涂料由以下各原料组分混合均匀后组成：
水性丙烯酸树脂(KW-8753)55％、水性氨基树脂(CYMEL 325)12％、降温剂0.5％、附着力促进剂(J105A)3％、流平剂(BYK333)0.2％、消泡剂0.2％、中和剂3％、水性纳米二氧化硅溶液(PW-30)5％、去离子水21.1％。
实施例3
本实施例提供一种水性纳米二氧化硅涂料及其制备方法。水性纳米二氧化硅涂料由以下各原料组分混合均匀后组成：
水性丙烯酸树脂(KW-8753)55％、水性氨基树脂(CYMEL 325)12％、降温剂0.5％、附着力促进剂(J105A)3％、流平剂(BYK333)0.2％、消泡剂0.2％、中和剂3％、去离子水26.1％。
实施例4
本实施例提供一种水性纳米二氧化硅涂料及其制备方法。水性纳米二氧化硅涂料由以下各原料组分混合均匀后组成：
水性丙烯酸树脂(1AB911Y)55％、水性氨基树脂(CYMEL 325)12％、降温剂0.5％、附着力促进剂(J105A)3％、流平剂(BYK333)0.2％、消泡剂0.2％、中和剂3％、水性纳米二氧化硅溶液(PW-30)10％、去离子水16.1％。
实施例5
本实施例提供一种水性纳米二氧化硅涂料及其制备方法。水性纳米二氧化硅涂料由以下各原料组分混合均匀后组成：
水性丙烯酸树脂(1AB911Y)55％、水性氨基树脂(CYMEL 325)12％、降温剂0.5％、附着力促进剂(J105A)3％、流平剂(BYK333)0.2％、消泡剂0.2％、中和剂3％、水性纳米二氧化硅溶液(PW-30)5％、去离子水21.1％。
实施例6
本实施例提供一种水性纳米二氧化硅涂料及其制备方法。水性纳米二氧化硅涂料由以下各原料组分混合均匀后组成：
水性丙烯酸树脂(1AB911Y)55％、水性氨基树脂(CYMEL 325)12％、降温剂0.5％、附着力促进剂(J105A)3％、流平剂(BYK333)0.2％、消泡剂0.2％、中和剂3％、去离子水26.1％。
实施例7
本实施例提供一种水性纳米二氧化硅涂料及其制备方法。水性纳米二氧化硅涂料由以下各原料组分混合均匀后组成：
水性丙烯酸树脂(ZTC02)55％、水性氨基树脂(CYMEL 325)12％、降温剂0.5％、附着力促进剂(J105A)3％、流平剂(BYK333)0.2％、消泡剂0.2％、中和剂3％、水性纳米二氧化硅溶液(PW-30)10％、去离子水16.1％。
实施例8
本实施例提供一种水性纳米二氧化硅涂料及其制备方法。水性纳米二氧化硅涂料由以下各原料组分混合均匀后组成：
水性丙烯酸树脂(KW-8753)55％、水性氨基树脂(CYMEL 325)12％、降温剂0.5％、附着力促进剂(KN803A)3％、流平剂(BYK333)0.2％、消泡剂0.2％、中和剂3％、水性纳米二氧化硅溶液(PW-30)10％、去离子水16.1％。
实施例9
本实施例提供一种水性纳米二氧化硅涂料及其制备方法。水性纳米二氧化硅涂料由以下各原料组分混合均匀后组成：
水性丙烯酸树脂(KW-8753)55％、水性氨基树脂(CYMEL 325)12％、降温剂0.5％、附着力促进剂(J105A)3％、流平剂(350W)0.2％、消泡剂0.2％、中和剂3％、水性纳米二氧化硅溶液(PW-30)10％、去离子水16.1％。
实施例10
本实施例提供一种水性纳米二氧化硅涂料及其制备方法。水性纳米二氧化硅涂料由以下各原料组分混合均匀后组成：
水性丙烯酸树脂(KW-8753)55％、水性氨基树脂(CYMEL 325)12％、降温剂0.5％、附着力促进剂(J105A)3％、流平剂(德国迪高410)0.2％、消泡剂0.2％、中和剂3％、水性纳米二氧化硅溶液(PW-30)10％、去离子水16.1％。
实施例11
本实施例提供一种水性纳米二氧化硅涂料及其制备方法。水性纳米二氧化硅涂料由以下各原料组分混合均匀后组成：
水性丙烯酸树脂(KW-8753)50％、水性氨基树脂(CYMEL 325)15％、降温剂0.5％、附着力促进剂(J105A)3％、流平剂(BYK333)0.2％、消泡剂0.2％、中和剂3％、水性纳米二氧化硅溶液(PW-30)5％、去离子水23.1％。
实施例12
本实施例提供一种水性纳米二氧化硅涂料及其制备方法。水性纳米二氧化硅涂料由以下各原料组分混合均匀后组成：
水性丙烯酸树脂(KW-8753)60％、水性氨基树脂(CYMEL 325)10％、降温剂0.5％、附着力促进剂(J105A)3％、流平剂(BYK333)0.2％、消泡剂0.2％、中和剂3％、水性纳米二氧化硅溶液(PW-30)2％、去离子水21.1％。
实施例13
本实施例提供一种水性纳米二氧化硅涂料及其制备方法。水性纳米二氧化硅涂料由以下各原料组分混合均匀后组成：
水性丙烯酸树脂(KW-8753)55％、水性氨基树脂(CYMEL 325)12％、降温剂0.2％、附着力促进剂(J105A)2％、流平剂(BYK333)0.3％、消泡剂0.3％、中和剂2％、水性纳米二氧化硅溶液(PW-30)10％、去离子水18.2％。
实施例14
本实施例提供一种水性纳米二氧化硅涂料及其制备方法。水性纳米二氧化硅涂料由以下各原料组分混合均匀后组成：
水性丙烯酸树脂(KW-8753)55％、水性氨基树脂(CYMEL 325)12％、降温剂0.4％、附着力促进剂(J105A)2.5％、流平剂(BYK333)0.2％、消泡剂0.1％、中和剂5％、水性纳米二氧化硅溶液(PW-30)10％、去离子水14.8％。
实施例15
本实施例提供一种水性纳米二氧化硅涂料及其制备方法。水性纳米二氧化硅涂料由以下各原料组分混合均匀后组成：
水性丙烯酸树脂(KW-8753)55％、水性氨基树脂(CYMEL 303LF)12％、降温剂0.5％、附着力促进剂(J105A)3％、流平剂(BYK333)0.2％、消泡剂0.2％、中和剂3％、水性纳米二氧化硅溶液(PW-30)10％、去离子水16.1％。
实施例16
本实施例提供一种水性纳米二氧化硅涂料及其制备方法。水性纳米二氧化硅涂料由以下各原料组分混合均匀后组成：
水性丙烯酸树脂(AC-8254)55％、水性氨基树脂(CYMEL 325)12％、降温剂0.5％、附着力促进剂(J105A)3％、流平剂(BYK333)0.2％、消泡剂0.2％、中和剂3％、水性纳米二氧化硅溶液(PW-30)10％、去离子水16.1％。
实施例17
本实施例提供一种水性纳米二氧化硅涂料及其制备方法。水性纳米二氧化硅涂料由以下各原料组分混合均匀后组成：
水性丙烯酸树脂(KW-8753)55％、水性氨基树脂(CYMEL 325)12％、降温剂0.5％、附着力促进剂(J105A)3％、流平剂(BYK333)0.2％、消泡剂0.2％、中和剂3％、水性纳米二氧化硅溶液(CY-S01)10％、去离子水16.1％。
实施例18
本实施例提供一种水性纳米二氧化硅涂料及其制备方法。水性纳米二氧化硅涂料由以下各原料组分混合均匀后组成：
水性丙烯酸树脂(AC-8254)55％、水性氨基树脂(CYMEL 303LF)12％、降温剂0.5％、附着力促进剂(J105A)3％、流平剂(BYK333)0.2％、消泡剂0.2％、中和剂3％、水性纳米二氧化硅溶液(CY-S01)10％、去离子水16.1％。
以上实施例制备的水性纳米二氧化硅涂料的使用方法如下：
用去离子水稀释所述水性纳米二氧化硅涂料，得稀释后涂料，稀释后涂料的粘度为用NK-2岩田杯测试的流出时间为25S(测试温度为25℃)；
将稀释后涂料喷涂于已经过除油和除尘预处理的工件的表面，通过控制喷涂量来控制涂料干燥后的涂层厚度在20-25μm范围内；
然后用烘箱对工件进行干燥处理，干燥温度为105℃，干燥时间为35min，得涂装工件。
在其它实施方案中，稀释后涂料的粘度还可以是NK-2岩田杯测试的流出时间在18-30S的范围内(测试温度为25℃)；涂料涂覆的方式还可以是刮涂、刷涂、滚涂等；干燥处理的干燥温度可以控制在100-110℃的范围内，干燥时间可以控制在30-40min范围内，干燥方式可以选择隧道干燥等其它方式。
性能测试
分别测试以上实施例制备的水性纳米二氧化硅涂料的各项性能，具体如下表1所示。
表1
测试项目 测试底材 测试标准
光泽度 马口铁 GB/T4893.6-1985
硬度 马口铁 GB/T6739-2006
热硬度 马口铁 在100℃条件下测试
回粘性 马口铁 GB1762-1980
附着力 马口铁、铝片、镀锌板、钢片 GB/T9286-1998
耐酒精(1kg) 马口铁 /
冲击 马口铁 GB/T1732-1993
耐盐雾 钢片 ISO 9227:2012
测试结果如下表2所示。
表2
Figure BDA0003546167800000121
Figure BDA0003546167800000131
通过以上性能测试对比可见，本发明实施例1制备的水性纳米二氧化硅涂料能在高温条件下降低有机分子链软化和拉伸，热硬度保持好，具有硬度高、热硬度好、抗回粘好、高耐磨、附着力好、光泽高、漆膜柔韧性好、低温交联、环保节能等特点。并且，本发明实施例1制备的水性纳米二氧化硅涂料具有不易燃的特点，可有效减少火灾发生，生产、储存、运输更安全。
实施例3制备的水性纳米二氧化硅涂料，因未添加接枝超短链反应基团-(CH2)nOH的水性纳米二氧化硅，其硬度、热硬度、回粘性都明显差于实施例1制备的水性纳米二氧化硅涂料。实施例6制备的水性纳米二氧化硅涂料，也因未添加接枝超短链反应基团-(CH2)nOH的水性纳米二氧化硅，其硬度、热硬度、回粘性都明显差于实施例2制备的水性纳米二氧化硅涂料。
实施例4制备的水性纳米二氧化硅涂料因使用了羟基含量较低的水性丙烯酸树脂，其光泽度相比实施例2制备的水性纳米二氧化硅涂料差。实施例7制备的水性纳米二氧化硅涂料因使用了羟基含量更低的水性丙烯酸树脂，其光泽度更差，比实施例1和实施例4制备的水性纳米二氧化硅涂料差。同时，实施例7制备的水性纳米二氧化硅涂料的硬度、热硬度、回粘性也受到了所添加的水性丙烯酸树脂的影响，硬度、热硬度、回粘性均比实施例1的差。
本发明的水性纳米二氧化硅涂料的光泽度、硬度、热硬度、回粘性还受到降温剂、附着力促进剂、流平剂、消泡剂、中和剂的种类及用量的影响，实施例8-14制备的水性纳米二氧化硅涂料的光泽度、硬度、热硬度、回粘性均比实施例1的差。
实施例15因添加CYMEL 303LF作为水性氨基树脂，实施例17因添加CY-S01作为水性纳米二氧化硅溶液，所制备的水性纳米二氧化硅涂料的硬度均受到了影响，相比实施例1制备的水性纳米二氧化硅涂料，硬度均下降。
实施例16因添加AC-8254作为水性丙烯酸树脂，所制备的水性纳米二氧化硅涂料的附着力和柔韧性均受到了影响，相比实施例1制备的水性纳米二氧化硅涂料，附着力和柔韧性均下降。
以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，并不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。

Claims (10)

1.一种水性纳米二氧化硅涂料，其特征在于，包括以下质量百分比的各组分：
Figure FDA0003546167790000011
2.根据权利要求1所述的水性纳米二氧化硅涂料，其特征在于，所述水性丙烯酸树脂是由丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类及其它烯属单体共聚而成的树脂，水性丙烯酸树脂中羟基的质量百分数为3.0％-3.5％。
3.根据权利要求1所述的水性纳米二氧化硅涂料，其特征在于，所述水性氨基树脂为甲基醚化高亚氨基三聚氰胺树脂。
4.根据权利要求1所述的水性纳米二氧化硅涂料，其特征在于，所述中和剂为N,N-二甲基乙醇胺。
5.根据权利要求1所述的水性纳米二氧化硅涂料，其特征在于，所述降温剂为封闭型酸催化剂。
6.根据权利要求1所述的水性纳米二氧化硅涂料，其特征在于，所述附着力促进剂为芳基磷酸酯类附着力促进剂或烷基磷酸酯类附着力促进剂。
7.根据权利要求1所述的水性纳米二氧化硅涂料，其特征在于，所述流平剂为硅氧烷类流平剂、聚酯流平剂或烷基乙烯醚共聚物流平剂。
8.根据权利要求1所述的水性纳米二氧化硅涂料，其特征在于，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
9.根据权利要求1所述的水性纳米二氧化硅涂料，其特征在于，所述水性纳米二氧化硅溶液的溶质是二氧化硅分子上接枝-(CH2)nOH反应基团的分子，所述n＝3、4或5，溶质中活性羟基的质量百分数为2.5％-3.5％。
10.一种如权利要求1-9任一项所述水性纳米二氧化硅涂料的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
用去离子水稀释所述水性纳米二氧化硅涂料，得稀释后涂料，所述稀释后涂料的粘度为用NK-2岩田杯测试的流出时间为18-30S，测试温度为25℃；将所述稀释后涂料涂覆于已经过预处理的工件的表面；然后对工件进行干燥处理，得涂装工件，涂装工件上的涂层厚度为20-25μm。
CN202210249662.7A 2022-03-14 2022-03-14 一种水性纳米二氧化硅涂料及其使用方法 Active CN114736568B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210249662.7A CN114736568B (zh) 2022-03-14 2022-03-14 一种水性纳米二氧化硅涂料及其使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210249662.7A CN114736568B (zh) 2022-03-14 2022-03-14 一种水性纳米二氧化硅涂料及其使用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114736568A true CN114736568A (zh) 2022-07-12
CN114736568B CN114736568B (zh) 2023-08-18

Family

ID=82275619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210249662.7A Active CN114736568B (zh) 2022-03-14 2022-03-14 一种水性纳米二氧化硅涂料及其使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114736568B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116042062A (zh) * 2022-12-09 2023-05-02 中华制漆(新丰）有限公司 水性低温烘烤涂料及其使用方法
CN116716006A (zh) * 2023-06-19 2023-09-08 浙江理工大学 一种水性杂化丙烯酸阻燃树脂组合物及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101235232A (zh) * 2008-01-24 2008-08-06 青岛科技大学 纳米二氧化硅改性水性复合道路标志涂料及其制备方法
CN107118650A (zh) * 2017-05-19 2017-09-01 华南理工大学 硅溶胶/含羟基聚丙烯酸酯乳液‑氨基树脂烤漆及其制备方法
CN110408287A (zh) * 2019-07-19 2019-11-05 河北晨阳工贸集团有限公司 一种水性低温氨基烤漆及其制备方法
CN112266671A (zh) * 2020-10-30 2021-01-26 山东唯一晟源新材料科技有限公司 一种金属表面用高硬度高光泽环保涂料及其制备工艺
CN112341884A (zh) * 2020-11-16 2021-02-09 北京红狮科技发展有限公司 一种水性丙烯酸氨基烤漆铜门涂料及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101235232A (zh) * 2008-01-24 2008-08-06 青岛科技大学 纳米二氧化硅改性水性复合道路标志涂料及其制备方法
CN107118650A (zh) * 2017-05-19 2017-09-01 华南理工大学 硅溶胶/含羟基聚丙烯酸酯乳液‑氨基树脂烤漆及其制备方法
CN110408287A (zh) * 2019-07-19 2019-11-05 河北晨阳工贸集团有限公司 一种水性低温氨基烤漆及其制备方法
CN112266671A (zh) * 2020-10-30 2021-01-26 山东唯一晟源新材料科技有限公司 一种金属表面用高硬度高光泽环保涂料及其制备工艺
CN112341884A (zh) * 2020-11-16 2021-02-09 北京红狮科技发展有限公司 一种水性丙烯酸氨基烤漆铜门涂料及其制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116042062A (zh) * 2022-12-09 2023-05-02 中华制漆(新丰）有限公司 水性低温烘烤涂料及其使用方法
CN116716006A (zh) * 2023-06-19 2023-09-08 浙江理工大学 一种水性杂化丙烯酸阻燃树脂组合物及其制备方法
CN116716006B (zh) * 2023-06-19 2024-04-19 浙江理工大学 一种水性杂化丙烯酸阻燃树脂组合物及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114736568B (zh) 2023-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114736568B (zh) 一种水性纳米二氧化硅涂料及其使用方法
CA2604711C (en) Process for the coating of metallic components with an aqueous organic composition
CN107151493B (zh) 水性pvdf氟碳涂料及其涂装方法
CN101678397B (zh) 用于由含聚合物的含水组合物涂布金属表面的方法、所述含水组合物和经涂布基材的用途
RU2512378C2 (ru) Способ покрытия металлических лент
CN110229601A (zh) 氟碳涂料及其制备方法和涂装方法
CN106118334B (zh) 水性有机-无机杂化防腐涂料及其使用方法
CN102675781B (zh) 一种聚四氟乙烯浓缩水性分散液、制备方法及其应用
CN108795176B (zh) 一种厚涂不起痱子的镜面效果双组份清面漆
CN113980502B (zh) 一种单组分水性硅氟改性丙烯酸酯乳液木器漆及其制备方法
CN108192437B (zh) 一种可用于湿碰湿免中涂体系的水性高温金属漆及其施工工艺
CN102482528A (zh) 涂有聚合物的金属衬底及其制造方法
CN108977043A (zh) 一种通用型单组份水性金属闪光漆及其制备方法
CN115433492A (zh) 一种喷涂用水性氟碳涂料及其制备方法和应用
CN110684450A (zh) 一种具有剥离性的水性防护涂料及其制备方法
CN112625532B (zh) 一种高效防腐水性丙烯酸涂料及其制备方法
CN108441055A (zh) 一种水性丙烯酸底漆
CN113174172A (zh) 一种空调两器铜管防腐处理水性涂料及其制备方法
CN109679423B (zh) 一种水性木蜡油及其制备方法
CN109679465A (zh) 水性涂料及其使用方法
KR20130116251A (ko) 염기성 조성물을 사용한 금속 표면의 부동화 방법
CN115215958A (zh) 一种水性自交联丙烯酸二级分散体及其制备方法与应用
JP2017179578A (ja) 封孔処理剤
KR100849365B1 (ko) 금속 표면 처리용 조성물
CN112029352A (zh) 水性金属涂料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant