CN115895351A - 一种湿喷湿高膜厚feve氟碳烘烤漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种湿喷湿高膜厚FEVE氟碳烘烤漆及其制备方法，涉及涂料化工技术领域。一种湿喷湿高膜厚FEVE氟碳烘烤漆，包括以下原料：FEVE氟碳树脂40％～60％，混合溶剂8％～90％，分散剂0.5％～2％，气相二氧化硅0.5％～2％，颜填料18％～25％，氨基树脂3％～6％，附着力促进剂1％～3％，流平剂0.1％～0.6％，消泡剂0.1％～0.6％和二甲苯2％～4％，各组份含量之和为100％。本发明提出的一种湿喷湿高膜厚FEVE氟碳烘烤漆及其制备方法，在FEVE氟碳烘烤漆中增加了氨基树脂和环氧树脂，利用高亚氨基树脂和全甲醚化氨基树脂，提高了FEVE氟碳烘烤漆的反应活性，具体表现在使用100℃～120℃的烘烤温度进行烘烤，较现有技术更低的烘烤温度能够节能减排，降低加工难度。
Description
技术领域
本发明涉及涂料化工技术领域，特别涉及一种湿喷湿高膜厚FEVE氟碳烘烤漆及其制备方法。
背景技术
PVDF(聚偏二氟乙烯)氟碳烘烤漆，因为具有优异的耐候性和保光保色性能和良好的耐腐蚀性能，以及其他合成树脂所不具备的独特的防污性能(自洁功能)，一直大量使用于大型户外铝单板幕墙和铝型材的涂装。
公开号为CN1204212C的中国专利公开了一种三氟体系低温烘烤的氟碳漆及其制备方法，该产品由氟树脂、交联剂、颜料、助剂和混合溶剂组成。该发明优点是适于低温烘烤、施工作业简单，改善贮存稳定性、生产成本低、修补容易、耗能少，可以制备高光及亚光型氟碳烘烤漆。
该专利虽然在一定程度上解决了背景技术中的烘烤温度高，耗能量大，贮存稳定性差的问题，但是该专利作为静电喷涂时静电吸附差，涂膜均匀性差，且不容易上膜厚。
2020年以来，由于受到新能源汽车锂电用量大量的增速，PVDF原材料供不应求，价格从60元/kg暴涨到300元/kg，以至于有段时间拿着现金也买不到货，给涂料生产企业和下游使用客户造成极大的生产经营困难，以至于不少企业停工停产。在这种背景下，就需要有一种原材料易采购、做成的涂料其性能又和PVDF烘烤漆相当的产品来代替。
发明内容
本发明的目的在于提供一种湿喷湿高膜厚FEVE氟碳烘烤漆及其制备方法，较现有技术更低的烘烤温度能够节能减排，降低加工难度；同时FEVE氟碳烘烤漆制成的膜层硬度和柔韧性兼顾，抗划伤能力更为突出，硬度可以达到4H，柔韧性小于等于2mm，抗划伤用硬币刮擦无痕迹，能同时满足使用在铝单板、铝型材、不锈钢底材、镀锌板底材，通用性强，其性能不低于PVDF烘烤涂料，且***格仅是PVDF烘烤涂料的1/3，原材料易于采购，不受市场限制，同时所制备涂料可以喷涂也可以辊涂，性能稳定，需求量大，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种湿喷湿高膜厚FEVE氟碳烘烤漆，包括以下原料：FEVE氟碳树脂40％～60％，混合溶剂8％～90％，分散剂0.5％～2％，气相二氧化硅0.5％～2％，颜填料18％～25％，氨基树脂3％～6％，附着力促进剂1％～3％，流平剂0.1％～0.6％，消泡剂0.1％～0.6％和二甲苯2％～4％，各组份含量之和为100％。
优选的，所述FEVE氟碳烘烤漆还包括环氧树脂，环氧树脂的占比为2％～3％，环氧树脂为江苏三木化工有限公司的601-75。
优选的，所述混合溶剂包括以下原料：醋酸丁酯2％～85％，PMA4％～8％，DAA1％～2％，正丁醇1％～3％，其中，醋酸丁酯和PMA均为江苏天音化工生产的，DAA和正丁醇均为江苏香仓鸿润贸易有限公司生产的。
优选的，所述颜填料包括以下原料：金红石型钛白粉15％～20％，沉淀硫酸钡3％～5％，其中，金红石型钛白粉为杜邦生产的R-960，沉淀硫酸钡为南风集团的1250目产品。
优选的，所述氨基树脂包括高亚氨基树脂和全甲醚化氨基树脂，其中高亚氨基树脂和全甲醚化氨基树脂的比例为1:1，其中，高亚氨基树脂和全甲醚化氨基树脂分别为三木的5717和5747。
优选的，所述FEVE氟碳树脂为上海东氟化工科技有限公司的东氟JF-2X，分散剂为上海百茵化工的1110，气相二氧化硅为赢创的A-200，附着力促进剂为德谦公司的ADP，流平剂为毕克公司的BYK-358N，消泡剂为毕克公司的BYK-066N，二甲苯为南京诺渡工贸有限公司生产的。
优选的，所述FEVE氟碳烘烤漆的烘烤温度为100℃～120℃，烘烤时间为20min～30min。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种湿喷湿高膜厚FEVE氟碳烘烤漆的制备方法，包括如下步骤：
S1：按比例，将配方量FEVE树脂加入容器中，依次加入混合溶剂、分散剂、气相二氧化硅和颜填料，搅拌10min～30min，制成预混合好物料；
S2：将S1中获得的预混合好物料投进行研磨，研磨至细度≤25μm，得到混合预制料；
S3：将氨基树脂、附着力促进剂、流平剂、消泡剂和环氧树脂依次加入至S2中获得的混合预制料中，以800r/min的转速分散10min；
S4：用二甲苯调整粘度，制成FEVE氟碳烘烤漆。
优选的，所述S1具体包括以下步骤：
S11：按比例取配方量物料，将FEVE树脂加入容器中，并对其进行搅动，过程中，依次加入混合溶剂、分散剂、气相二氧化硅和颜填料；
S12：转速控制在500～600r/min分散5min-15min，初步混合均匀；
S13：当没有粉料漂浮于料浆表面时，以1000r/min的转速分散20min，对各种粉料进行充分的润湿分散。
优选的，所述S2具体包括以下步骤：
S21：将预混合好物料投放到研磨容器中，向容器中投入与预混合好物料质量相同的研磨颗粒，在转速为1500r/min～1800r/min时，保持研磨30min；
S22：将研磨好的物料过500目的滤网进行过滤，获得的混合预制料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明，在FEVE氟碳烘烤漆中增加了氨基树脂和环氧树脂，利用高亚氨基树脂和全甲醚化氨基树脂，提高了FEVE氟碳烘烤漆的反应活性，具体表现在使用100℃～120℃的烘烤温度进行烘烤，较现有技术更低的烘烤温度能够节能减排，降低加工难度；
2、本发明中FEVE氟碳烘烤漆制成的膜层硬度和柔韧性兼顾，抗划伤能力更为突出，硬度可以达到4H，柔韧性小于等于2mm，抗划伤用硬币刮擦无痕迹，能同时满足使用在铝单板、铝型材、不锈钢底材、镀锌板底材，通用性强，其性能不低于PVDF烘烤涂料，且***格仅是PVDF烘烤涂料的1/3，原材料易于采购，不受市场限制，同时所制备涂料可以喷涂也可以辊涂，性能稳定，需求量大；
3、一般PVDF氟碳图层的施工干膜厚度在30-40um，而本发明中添加的环氧树脂使得涂膜的附着力更佳，流挂方面干膜厚度单层60um不流挂，不会出现流挂和气泡痱子等漆膜弊病，两涂层湿喷湿烘干后100um不流挂，涂膜表面状况良好，无气孔无痱子无橘皮现象；
4、本发明经过多次试验，FEVE氟碳烘烤漆不需要底漆表干，最短时间3分钟就可喷涂面漆，施工条件更为宽泛。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
请参阅图1，一种湿喷湿高膜厚FEVE氟碳烘烤漆，包括以下原料：
FEVE氟碳树脂40％～60％；
混合溶剂8％～90％；
分散剂0.5％～2％；
气相二氧化硅0.5％～2％；
颜填料18％～25％；
氨基树脂3％～6％；
附着力促进剂1％～3％；
流平剂0.1％～0.6％；
消泡剂0.1％～0.6％；
二甲苯2％～4％；
FEVE氟碳烘烤漆还包括环氧树脂，环氧树脂的占比为2％～3％，环氧树脂为江苏三木化工有限公司的601-75。
混合溶剂包括以下原料：
醋酸丁酯2％～85％，
PMA4％～8％，
DAA1％～2％，
正丁醇1％～3％，
其中，醋酸丁酯和PMA均为江苏天音化工生产的，DAA和正丁醇均为江苏香仓鸿润贸易有限公司生产的。
颜填料包括以下原料：
金红石型钛白粉15％～20％，
沉淀硫酸钡3％～5％，
其中，金红石型钛白粉为杜邦生产的R-960，沉淀硫酸钡为南风集团的1250目产品。
氨基树脂包括高亚氨基树脂和全甲醚化氨基树脂，其中高亚氨基树脂和全甲醚化氨基树脂的比例为1:1，其中，高亚氨基树脂和全甲醚化氨基树脂分别为三木的5717和5747。
FEVE氟碳树脂为上海东氟化工科技有限公司的东氟JF-2X，分散剂为上海百茵化工的1110，气相二氧化硅为赢创的A-200，附着力促进剂为德谦公司的ADP，流平剂为毕克公司的BYK-358N，消泡剂为毕克公司的BYK-066N，二甲苯为南京诺渡工贸有限公司生产的。
FEVE氟碳烘烤漆的烘烤温度为100℃～120℃，烘烤时间为20min～30min。
为了更好的展现湿喷湿高膜厚FEVE氟碳烘烤漆的制备流程，本实施例现提出一种湿喷湿高膜厚FEVE氟碳烘烤漆的制备方法，包括以下步骤：
S1：按比例，将配方量FEVE树脂加入容器中，依次加入混合溶剂、分散剂、气相二氧化硅和颜填料，搅拌10min～30min，制成预混合好物料；
具体包括以下步骤：
S11：按比例取配方量物料，将FEVE树脂加入容器中，并对其进行搅动，过程中，依次加入混合溶剂、分散剂、气相二氧化硅和颜填料；
S12：转速控制在500～600r/min分散5min-15min，初步混合均匀；
S13：当没有粉料漂浮于料浆表面时，以1000r/min的转速分散20min，对各种粉料进行充分的润湿分散。
S2：将S1中获得的预混合好物料投进行研磨，研磨至细度≤25μm，得到混合预制料；
S2具体包括以下步骤：
S21：将预混合好物料投放到研磨容器中，向容器中投入与预混合好物料质量相同的研磨颗粒，在转速为1500r/min～1800r/min时，保持研磨30min；
S22：将研磨好的物料过500目的滤网进行过滤，获得的混合预制料。
S3：将氨基树脂、附着力促进剂、流平剂、消泡剂和环氧树脂依次加入至S2中获得的混合预制料中，以800r/min的转速分散10min；
S4：用二甲苯调整粘度，制成FEVE氟碳烘烤漆。
按照以下比例取配方量物料，采用上述方法，分别制作实施例一至实施例四不同的FEVE氟碳烘烤漆：
| 实施例一 | 实施例二 | 实施例三 | 对比例一 | 对比例二 | |
| FEVE氟碳树脂％ | 40.2 | 40.2 | 40.9 | 43.4 | 43.0 |
| 醋酸丁酯％ | 17.1 | 15.8 | 17.1 | 17.1 | 17.1 |
| PMA％ | 4.1 | 4.1 | 4.1 | 4.1 | 4.1 |
| DAA％ | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
| 正丁醇％ | 2.6 | 2.6 | 2.6 | 2.6 | 2.6 |
| 分散剂％ | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 |
| 气相二氧化硅％ | 1.8 | 1.8 | 1.8 | 1.8 | 1.8 |
| 金红石型钛白粉％ | 16.8 | 16.8 | 16.8 | 16.8 | 16.8 |
| 沉淀硫酸钡％ | 4.9 | 4.9 | 4.9 | 4.9 | 4.9 |
| 氨基树脂％ | 3.2 | 4.5 | 3.2 | 0 | 3.2 |
| 附着力促进剂％ | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
| 流平剂％ | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
| 消泡剂％ | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
| 环氧树脂％ | 2.8 | 2.8 | 2.1 | 2.8 | 0 |
| 二甲苯％ | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 |
其中，对比例一中未添加氨基树脂成分，对比例二中未添加环氧树脂成分。
将以上实施例和对比例和对比例中的制成的FEVE氟碳烘烤漆进行检测，获得以下数据：
从上表可知，在实施例一至实施例三中，制成的FEVE氟碳烘烤漆与对比例一和对比例二中的FEVE氟碳烘烤漆外观粘度以及稳定性上差异不大。
将上述的FEVE氟碳烘烤漆进行喷涂，喷涂对象为铝单板，采用120℃的温度进行烘烤，烘烤时间设置为20min，制成烤漆膜，对不同实施例和对比例中的烤漆进行检测，获得以下数据：
从硬度和柔韧性兼顾方面，硬度可以达到4H，柔韧性小于等于2mm，抗划伤用硬币刮擦无痕迹，流挂方面干膜厚度单层60um不流挂，在对比例一中，因为缺少氨基树脂成分，对比例一制成的FEVE氟碳烘烤漆弯曲性能和硬度明显不如实施例一至实施例三，在对比例二中因为缺少环氧树脂成分，对比例二的附着力较差，同时对比例一和对比例二的不流挂厚度也不如实施例一至实施例三，可见在氨基树脂和环氧树脂结合能够提高膜厚。
将实施例一中的FEVE氟碳烘烤漆分别在铝型材、不锈钢底材、镀锌板底材上采用滚涂的方式进行加工，采用120℃的温度进行烘烤，烘烤时间设置为30min，制成烤漆膜，对不同型材上的烤漆进行检测，获得以下数据：
从上表可知，实施例一中加工的FEVE氟碳烘烤漆分别在铝型材、不锈钢底材和镀锌板底材上均能实现硬度达到4H，柔韧性小于等于2mm，抗划伤用硬币刮擦无痕迹，流挂方面干膜厚度单层60um不流挂。
将实施例一中的FEVE氟碳烘烤漆进行两次喷涂不锈钢底材实验，两次喷涂的时间间隔分别为10分钟、5分钟和2分钟，分别在两次喷涂后进行膜厚测试，其他条件相同，获得以下数据：
从上表可知，实施例一加工的FEVE氟碳烘烤漆，在两次喷涂实验中，两次喷涂的时间间隔在3分钟以上时，能够获得100um以上的膜厚，且制成的FEVE氟碳烘烤漆膜能够达到不大于2mm的弯曲性能，还能达到4H的铅笔硬度，两次喷涂的时间间隔小于3分钟时，容易出现挂流，造成膜厚减薄。
综上所述：本发明提出的一种湿喷湿高膜厚FEVE氟碳烘烤漆及其制备方法，在FEVE氟碳烘烤漆中增加了氨基树脂和环氧树脂，利用高亚氨基树脂和全甲醚化氨基树脂，提高了FEVE氟碳烘烤漆的反应活性，具体表现在使用100℃～120℃的烘烤温度进行烘烤，较现有技术更低的烘烤温度能够节能减排，降低加工难度；同时FEVE氟碳烘烤漆制成的膜层硬度和柔韧性兼顾，抗划伤能力更为突出，硬度可以达到4H，柔韧性小于等于2mm，抗划伤用硬币刮擦无痕迹，能同时满足使用在铝单板、铝型材、不锈钢底材、镀锌板底材，通用性强，其性能不低于PVDF烘烤涂料，且***格仅是PVDF烘烤涂料的1/3，原材料易于采购，不受市场限制，同时所制备涂料可以喷涂也可以辊涂，性能稳定，需求量大；一般PVDF氟碳图层的施工干膜厚度在30-40um，而本发明中添加的环氧树脂使得涂膜的附着力更佳，流挂方面干膜厚度单层60um不流挂，不会出现流挂和气泡痱子等漆膜弊病，两涂层湿喷湿烘干后100um不流挂，涂膜表面状况良好，无气孔无痱子无橘皮现象；经过多次试验，本发明FEVE氟碳烘烤漆不需要底漆表干，最短时间3分钟就可喷涂面漆，施工条件更为宽泛。
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披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其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 (9)
1.一种湿喷湿高膜厚FEVE氟碳烘烤漆，其特征在于，包括以下原料：FEVE氟碳树脂40％～60％，混合溶剂8％～90％，分散剂0.5％～2％，气相二氧化硅0.5％～2％，颜填料18％～25％，氨基树脂3％～6％，附着力促进剂1％～3％，流平剂0.1％～0.6％，消泡剂0.1％～0.6％和二甲苯2％～4％，各组份含量之和为100％。
2.如权利要求1所述的湿喷湿高膜厚FEVE氟碳烘烤漆，其特征在于：所述FEVE氟碳烘烤漆还包括环氧树脂，环氧树脂的占比为2％～3％，环氧树脂为江苏三木化工有限公司的601-75。
3.如权利要求2所述的湿喷湿高膜厚FEVE氟碳烘烤漆，其特征在于：所述混合溶剂包括以下原料：醋酸丁酯2％～85％，PMA4％～8％，DAA1％～2％，正丁醇1％～3％。
4.如权利要求3所述的湿喷湿高膜厚FEVE氟碳烘烤漆，其特征在于：所述颜填料包括以下原料：金红石型钛白粉15％～20％，沉淀硫酸钡3％～5％，其中，金红石型钛白粉为杜邦生产的R-960，沉淀硫酸钡为南风集团的1250目产品。
5.如权利要求4所述的湿喷湿高膜厚FEVE氟碳烘烤漆，其特征在于：所述氨基树脂包括高亚氨基树脂和全甲醚化氨基树脂，其中高亚氨基树脂和全甲醚化氨基树脂的比例为1:1，其中，高亚氨基树脂和全甲醚化氨基树脂分别为三木的5717和5747。
6.如权利要求5所述的湿喷湿高膜厚FEVE氟碳烘烤漆，其特征在于：所述FEVE氟碳烘烤漆的烘烤温度为100℃～120℃，烘烤时间为20min～30min。
7.一种如权利要求6所述的湿喷湿高膜厚FEVE氟碳烘烤漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：按比例，将配方量FEVE树脂加入容器中，依次加入混合溶剂、分散剂、气相二氧化硅和颜填料，搅拌10min～30min，制成预混合好物料；
S2：将S1中获得的预混合好物料投进行研磨，研磨至细度≤25μm，得到混合预制料；
S3：将氨基树脂、附着力促进剂、流平剂、消泡剂和环氧树脂依次加入至S2中获得的混合预制料中，以800r/min的转速分散10min；
S4：用二甲苯调整粘度，制成FEVE氟碳烘烤漆。
8.如权利要求7所述的湿喷湿高膜厚FEVE氟碳烘烤漆的制备方法，其特征在于：所述S1具体包括以下步骤：
S11：按比例取配方量物料，将FEVE树脂加入容器中，并对其进行搅动，过程中，依次加入混合溶剂、分散剂、气相二氧化硅和颜填料；
S12：转速控制在500～600r/min分散5min-15min，初步混合均匀；
S13：当没有粉料漂浮于料浆表面时，以1000r/min的转速分散20min，对各种粉料进行充分的润湿分散。
9.如权利要求7所述的湿喷湿高膜厚FEVE氟碳烘烤漆的制备方法，其特征在于：所述S2具体包括以下步骤：
S21：将预混合好物料投放到研磨容器中，向容器中投入与预混合好物料质量相同的研磨颗粒，在转速为1500r/min～1800r/min时，保持研磨30min；
S22：将研磨好的物料过500目的滤网进行过滤，获得的混合预制料。
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