CN115029052A - 一种水性硅改聚酯涂料及其制备方法 - Google Patents

一种水性硅改聚酯涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种水性硅改聚酯涂料及其制备方法。本发明涉及水性涂料技术领域，解决了现有的水性氟改聚酯涂料存在柔韧性差、附着力不佳、不耐污性等缺陷，进而限制其在某些特定领域中的实际应用，具体公开了一种高耐污水性氟改聚酯涂料，属于金属材料表面处理领域。高耐污水性氟改聚酯涂料包括水性氟改聚酯底漆和高耐污水性氟改聚酯面漆。测定有机硅改水性聚酯树脂最佳的性能参数，再通过有机氟改水性聚酯树脂与高甲醚化氨基树脂等原料混合制备成水性氟改聚酯涂料，保证水性氟改聚酯涂料的高耐污性、柔韧性、耐冲击性和附着力等特性。

Description

一种水性硅改聚酯涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及水性涂料技术领域，具体为一种高耐污水性氟改聚酯涂料及 其制备方法。
背景技术
凡是用水作溶剂或者作分散介质的涂料，都可称为水性涂料，依据涂料 中粘合剂类别，水性涂料被分为两大类：天然物质或矿物质(如硅酸钾)的 天然水性涂料和人工合成树脂(如丙烯酸树脂)的石油化工水性涂料。此处 仅对人工合成树脂类的水性涂料进行阐述，水性涂料包括水溶性涂料、水稀 释性涂料、水分散性涂料(乳胶涂料)3种，水溶性涂料是以水溶性树脂为成 膜物，以聚乙烯醇及其各种改性物为代表，除此之外还有水溶醇酸树脂、水 溶环氧树脂及无机高分子水性树脂等，水性漆就是以水为稀释剂、不含有机 溶剂的涂料，不含苯、甲苯、二甲苯、甲醛、游离TDI有毒重金属，无毒无 刺激气味，对人体无害，不污染环境，漆膜丰满、晶莹透亮、柔韧性好并且 具有耐水、耐磨、耐老化、耐黄变、干燥快、使用方便等特点。
随着时代的不断发展，水性涂料的各方面性能也在不断完善，以满足不 同应用场景下使用，提出了水性氟改聚酯涂料等水性涂料，而目前已公开的 水性氟改聚酯涂料存在柔韧性差、附着力不佳等缺陷，进而限制其在某些特 定领域中的实际应用，为此，我们提出一种高耐污水性氟改聚酯涂料及其制 备方法。
发明内容
本发明提供如下技术方案：一种水性氟改聚酯涂料，根据权利要求1所述 的一种高耐污水性氟改聚酯涂料，其特征在于，所述高耐污水性氟改聚酯涂 料的制备方法，包括以下步骤；
S1水性氟改性聚酯底漆的制备：将钛白粉与去离子水混合，放入磁力 搅拌器中进行搅拌，并在搅拌下依次加入消泡剂、超分散剂、成膜助剂、去 离子水使其混合均匀，并且用PH值调节剂调节溶液pH值为7-9，然后转移至 电子恒速搅拌器内进行高速剪切1h，接着用超声分散机进行超声分散30min 后，得到纳米ATO水浆料，备用；将纳米ATO水浆料和水性氟改性聚酯一同 加入高速分散机,充分混合均匀后依次加入消泡剂，润湿剂，PH调节剂，高甲 醚化氨基树脂，环氧磷酸酯，成膜助剂，去离子水各分散5-10nim,分散机的 搅拌速率为1000-1200r/min。得水性氟改性聚酯底漆。
S2：水性氟改性聚酯面漆的制备水性氟改性聚酯加入高速分散机后依次加入 成膜助剂，消泡剂，润湿剂，PH调节剂，高甲醚化氨基树脂，环氧磷酸酯， 流平剂，聚四氟乙烯蜡浆，酸性催化剂，去离子水各分散5-10nim,分散机的 搅拌速率为1000-1200r/min。得水性氟改性聚酯面漆。
与现有技术相比，本发明提供了一种水性氟改聚酯涂料及其制备方法，具备 以下有益效果：
本发明首先通过将IPDI和聚乙二醇200(PEC200)在二月桂酸二丁基锡 (T-12)作用下,70℃条件下反应合成PU预聚体,然后以此为溶液滴加甲基丙烯 酸十二氟庚酯单体.HPMA和偶氟二异丁睛(AIBN),然后在甲基异丁基甲酮 (MIBK)作用下溶液聚合,再经丁酶肟封端.得到一种可用于易去污的含氟水性 聚氨脂，再通过水性氟改聚酯树脂与高甲醚化氨基树脂等原料混合制备成水 性硅改聚酯涂料，保证水性氟改聚酯涂料的高耐污性，柔韧性、耐冲击性和 附着力等特性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全 部的实施例。
基于本发明中的实施例
实施例一
水性氟改性聚酯底漆的制备：将钛白粉18g与水性氟改性聚酯6g混合， 放入磁力搅拌器中进行搅拌，并在搅拌下依次加入消泡剂0.1g、分散剂0.78g， 乙二醇丁醚1.8g、乙醇1.2g和去离子水1.74g使其混合均匀，并且用PH值 调节剂0.39g调节溶液pH值为7-9，然后转移至电子恒速搅拌器内进行高速 剪切1h，接着用超声分散机进行超声分散30min后，得到纳米ATO水浆料， 备用；将纳米ATO水浆料30g和水性氟改性聚酯29g一同加入高速分散机,充 分混合均匀后依次加入消泡剂0.2g，润湿剂0.2g，PH调节剂2.3g，高甲醚 化氨基树脂3.6g，环氧磷酸酯2g，去离子水16.5g，乙二醇丁醚12g、乙醇 4g各分散5-10nim,分散机的搅拌速率为1000-1200r/min，得水性氟改性聚酯 底漆。
S2：水性氟改性聚酯面漆的制备:水性氟改性聚酯45g加入高速分散机后 依次加入乙二醇丁醚10g，消泡剂0.2g，润湿剂0.4g，PH调节剂2g，高甲醚 化氨基树脂4g，环氧磷酸酯3g，BYK-381流平剂0.5g和TEGO Glide 410流 平剂1g，聚四氟乙烯蜡浆4g，酸性催化剂0.05g，去离子水15g，乙二醇丁 醚15g各分散5-10nim,分散机的搅拌速率为1000-1200r/min，得水性氟改性 聚酯面漆。
实施例二；水性氟改性聚酯底漆的制备：将钛白粉18g与水性氟改性聚 酯6g混合，放入磁力搅拌器中进行搅拌，并在搅拌下依次加入消泡剂0.1g、 分散剂0.78g，乙二醇丁醚1.8g、乙醇1.2g和去离子水1.74g使其混合均匀， 并且用PH值调节剂0.39g调节溶液pH值为7-9，然后转移至电子恒速搅拌器 内进行高速剪切1h，接着用超声分散机进行超声分散30min后，得到纳米ATO 水浆料，备用；将纳米ATO水浆料25g和水性氟改性聚酯25g一同加入高速 分散机,充分混合均匀后依次加入消泡剂0.15g，润湿剂0.15g，PH调节剂2g， 高甲醚化氨基树脂3.1g，环氧磷酸酯1.5g，去离子水11.5g，乙二醇丁醚7g、 乙醇3g各分散5-10nim,分散机的搅拌速率为1000-1200r/min。得水性氟改 性聚酯底漆。
S2：水性氟改性聚酯面漆的制备:水性氟改性聚酯40g加入高速分散机后 依次加入乙二醇丁醚5g，消泡剂0.15g，润湿剂0.35g，PH调节剂1.5g，高 甲醚化氨基树脂3.5g，环氧磷酸酯2.5g，BYK-381流平剂0.35g和TEGO Glide 410流平剂0.5g，聚四氟乙烯蜡浆3.5g，酸性催化剂0.035g，去离子水10g， 乙二醇丁醚10g各分散5-10nim,分散机的搅拌速率为1000-1200r/min。得水 性氟改性聚酯面漆。
实施例三；水性氟改性聚酯底漆的制备：将钛白粉18g与水性氟改性聚 酯6g混合，放入磁力搅拌器中进行搅拌，并在搅拌下依次加入消泡剂0.1g、 分散剂0.78g，乙二醇丁醚1.8g、乙醇1.2g和去离子水1.74g使其混合均匀， 并且用PH值调节剂0.39g调节溶液pH值为7-9，然后转移至电子恒速搅拌器 内进行高速剪切1h，接着用超声分散机进行超声分散30min后，得到纳米ATO 水浆料，备用；将纳米ATO水浆料35g和水性氟改性聚酯34g一同加入高速 分散机,充分混合均匀后依次加入消泡剂0.25g，润湿剂0.25g，PH调节剂 2.8g，高甲醚化氨基树脂4.1g，环氧磷酸酯2.5g，去离子水20.5g，乙二醇 丁醚17g、乙醇9g各分散5-10nim,分散机的搅拌速率为1000-1200r/min，得 水性氟改性聚酯底漆。
S2：水性氟改性聚酯面漆的制备:水性氟改性聚酯50g加入高速分散机后 依次加入乙二醇丁醚15g，消泡剂0.25g，润湿剂0.45g，PH调节剂2.5g，高 甲醚化氨基树脂4.5g，环氧磷酸酯3.5g，BYK-381流平剂1g和TEGO Glide 410 流平剂2g，聚四氟乙烯蜡浆6g，酸性催化剂0.1g，去离子水2g，乙二醇丁 醚20g各分散5-10nim,分散机的搅拌速率为1000-1200r/min，得水性氟改性 聚酯面漆。
对比例一
水性氟改性聚酯底漆的制备：将钛白粉18g与水性氟改性聚酯6g混合， 放入磁力搅拌器中进行搅拌，并在搅拌下依次加入消泡剂0.1g、分散剂0.78g， 乙二醇丁醚1.8g、乙醇1.2g和去离子水1.74g使其混合均匀，并且用PH值 调节剂0.39g调节溶液pH值为7-9，然后转移至电子恒速搅拌器内进行高速 剪切1h，接着用超声分散机进行超声分散30min后，得到纳米ATO水浆料， 备用；将纳米ATO水浆料30g和水性氟改性聚酯29g一同加入高速分散机,充 分混合均匀后依次加入消泡剂0.2g，润湿剂0.2g，PH调节剂2.3g，高甲醚 化氨基树脂3.6g，环氧磷酸酯2g，去离子水16.5g，乙二醇丁醚12g、乙醇 4g各分散5-10nim,分散机的搅拌速率为1000-1200r/min，得水性氟改性聚酯 底漆。
S2：水性氟改性聚酯面漆的制备:水性氟改性聚酯45g加入高速分散机后 依次加入乙二醇丁醚10g，消泡剂0.2g，润湿剂0.4g，PH调节剂2g，高甲醚 化氨基树脂4g，环氧磷酸酯3g，BYK-381流平剂0.5g和酸性催化剂0.05g， 去离子水15g，乙二醇丁醚15g各分散5-10nim,分散机的搅拌速率为 1000-1200r/min，得水性氟改性聚酯面漆。
对比例二
水性聚酯底漆的制备：将钛白粉18g与水性聚酯6g混合，放入磁力搅拌 器中进行搅拌，并在搅拌下依次加入消泡剂0.1g、分散剂0.78g，乙二醇丁 醚1.8g、乙醇1.2g和去离子水1.74g使其混合均匀，并且用PH值调节剂0.39g 调节溶液pH值为7-9，然后转移至电子恒速搅拌器内进行高速剪切1h，接着 用超声分散机进行超声分散30min后，得到纳米ATO水浆料，备用；将纳米 ATO水浆料30g和水性聚酯29g一同加入高速分散机,充分混合均匀后依次加 入消泡剂0.2g，润湿剂0.2g，PH调节剂2.3g，高甲醚化氨基树脂3.6g，去 离子水16.5g，乙二醇丁醚12g、乙醇4g各分散5-10nim,分散机的搅拌速率 为1000-1200r/min，得水性氟改性聚酯底漆。
S2：水性聚酯面漆的制备:水性聚酯45g加入高速分散机后依次加入乙二 醇丁醚10g，消泡剂0.2g，润湿剂0.4g，PH调节剂2g，高甲醚化氨基树脂 4g，BYK-381流平剂0.5g和TEGO Glide 410流平剂1g，聚四氟乙烯蜡浆4g， 酸性催化剂0.05g，去离子水15g，乙二醇丁醚15g各分散5-10nim,分散机的 搅拌速率为1000-1200r/min，得水性聚酯面漆。
分别检测经本发明实施例一～三，以及对比例一制备的水性硅改聚酯涂 料的性能，得出如下参数；
Figure BDA0003686480820000061
Figure BDA0003686480820000071
综上所述，本实施例1-3及对比例一所述研究参数可知，实施例一实验 数据参数较佳，环氧磷酸酯的量对T弯和MEK有影响，有对比例二的实验参 数较差但是耐污性比对比例一更好，水性氟改性聚酯、TEGO Glide 410流平 剂和聚四氟乙烯蜡浆对耐污性有较大影响。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根 据本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的 保护范围之内。

Claims (6)

1.一种水性氟改聚酯涂料，其特征在于:所述基板(1)的正面由下至上依次涂覆有水性氟改性聚酯底漆层(2)，水性氟改性聚酯底漆层(2)上还涂覆水性氟改性聚酯面漆层(3)其中：
所述水性氟改性聚酯底漆层(2)由水性氟改性聚酯涂料涂覆形成、水性氟改性聚酯涂料主要包括水性氟改性聚酯30-45份、高甲醚化氨基树脂3-10份、钛白粉15-25份、去离子水15-20份和消泡剂0.1-0.5份、润湿剂0.2-1份、成膜助剂15-25份、PH调节剂1-3份，分散剂0.5-1份、环氧磷酸酯2-5份；
所述水性氟改性聚酯面漆层(3)由水性氟改性聚酯涂料涂覆形成、水性氟改性聚酯涂料主要包括水性氟改性聚酯45-55份、高甲醚化氨基树脂4-10份、消泡剂0.2-0.5份、润湿剂0.4-1份、成膜助剂20-30份、PH调节剂2-5份、去离子水35-40份、环氧磷酸酯2-5份、聚四氟乙烯蜡浆2-5份、流平剂0.5-3份、酸性催化剂0.05-1份。
2.根据权利要求1所述的一种水性氟改聚酯涂料，其特征在于水性氟改性聚酯由IPDI和聚乙二醇200(PEC200)在二月桂酸二丁基锡(T-12)作用下,70℃条件下反应合成PU预聚体,然后以此为溶液滴加甲基丙烯酸十二氟庚酯单体.HPMA和偶氟二异丁睛(AIBN),然后在甲基异丁基甲酮(MIBK)作用下溶液聚合,再经丁酶肟封端.得到一种可用于易去污的含氟水性聚氨脂。
3.根据权利要求1所述的一种水性硅改聚酯涂料，其特征在于，基板(1)为铝板。
4.根据权利要求1所述的一种水性氟改聚酯涂料，其特征在于，所述流平剂是BYK-381流平剂和TEGO Glide 410流平剂、消泡剂为BYK-024消泡剂、湿润剂为TEGO Wet 270润湿剂、成膜助剂为乙二醇丁醚和乙醇、环氧磷酸酯为E44-环氧树脂、高甲醚化氨基树脂为CYMEL 303LF高甲醚化氨基树脂PH调节剂为氨水、酸性催化剂为CYCAT 4040酸催化剂、钛白粉为R-902+钛白粉。
5.根据权利要求1所述的一种水性氟改聚酯涂料，其特征在于.环氧底漆层(2)厚度为5～7um,水性氟改性聚酯面漆层(3)厚度为5～7um。
6.根据权利要求1所述的一种水性氟改聚酯涂料，其特征在于，所述水性氟改聚酯涂料的制备方法，包括以下步骤；
S1水性氟改性聚酯底漆的制备：将钛白粉与含氟水性聚氨脂混合，放入磁力搅拌器中进行搅拌，并在搅拌下依次加入消泡剂、分散剂、成膜助剂、去离子水使其混合均匀，并且用PH值调节剂调节溶液pH值为7-9，然后转移至电子恒速搅拌器内进行高速剪切1h，接着用超声分散机进行超声分散30min后，得到纳米ATO水浆料，备用；将纳米ATO水浆料和水性氟改性聚酯一同加入高速分散机,充分混合均匀后依次加入消泡剂，润湿剂，PH调节剂，高甲醚化氨基树脂，环氧磷酸酯，成膜助剂，去离子水各分散5-10nim,分散机的搅拌速率为1000-1200r/min，得水性氟改性聚酯底漆；
S2：水性氟改性聚酯面漆的制备水性氟改性聚酯加入高速分散机后依次加入成膜助剂，消泡剂，润湿剂，PH调节剂，高甲醚化氨基树脂，环氧磷酸酯，流平剂，聚四氟乙烯蜡浆，酸性催化剂，去离子水各分散5-10nim,分散机的搅拌速率为1000-1200r/min，得水性氟改性聚酯面漆；
S3将基板(1)的正面由下至上依次涂覆有水性氟改性聚酯底漆层(2)，水性氟改性聚酯底漆层(2)上还涂覆水性氟改性聚酯面漆层(3)得到高耐污水性氟改性聚酯涂料卷铝板，得到的卷铝板进行检验。
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