CN116063887A - 一种高耐候、超耐磨的静电涂装水性面漆及其制备方法 - Google Patents

一种高耐候、超耐磨的静电涂装水性面漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种静电涂装水性面漆及其制备方法，所述静电涂装水性面漆主要由以下重量份的原料组成：50‑75份水性羟丙分散体，0.2‑1份消泡剂，0.3‑1份防划伤剂，4‑20份去离子水，0‑2份分散剂，5‑10份水性铝粉，1‑5份石墨烯，0.1‑1份流变剂，0.2‑0.5份润湿剂，0.1‑0.5份流平剂，1‑8份成膜助剂，0.1‑0.5份pH调节剂，0.1‑1份铝粉定向剂，0.3‑1份硅烷偶联剂，5‑15份交联剂。本发明面漆安全环保，产品粘度低，易雾化，流平好，能满足静电涂装的要求，在结构复杂、难以附着的工件成膜均匀，漆膜无漏涂、针孔/痱子等缺陷，附着力好，具有超低VOC、机械性能好，耐磨，耐冲击，高硬度，耐溶剂擦拭，超耐候，与底漆配套有出色的耐水及防腐性能。

Description

一种高耐候、超耐磨的静电涂装水性面漆及其制备方法
技术领域
本发明属于静电涂装水性面漆技术领域，特别涉及一种高耐候、超耐磨的静电涂装水性面漆及其制备方法。
背景技术
光伏发电的相关构件/工件(如边框、支架等)，这些构件形状多样，结构比较复杂，而且对防腐、耐候及机械性能要求极高，目前这些工件主要使用静电旋转喷涂设备进行涂装，然后进行高温烘烤固化；
现有技术主要为溶剂型产品，VOC含量高，污染大，易燃易爆，而目前的水性技术无法满足静电喷涂的技术要求，且在镀锌件表面附着不良，防腐性能差，耐候性能及其它机械性能也无法满足要求。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术的缺陷，本发明提供了一种高耐候、超耐磨的静电涂装水性面漆及其制备方法。
技术方案：为达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种静电涂装水性面漆，所述静电涂装水性面漆主要由以下重量份的原料组成：
50-75份水性羟丙分散体，0.2-1份消泡剂，0.3-1份防划伤剂，4-20份去离子水，
0-2份分散剂，5-10份水性铝粉，1-5份石墨烯，0.1-1份流变剂，
0.2-0.5份润湿剂，0.1-0.5份流平剂，1-8份成膜助剂，0.1-0.5份pH调节剂，
0.1-1份铝粉定向剂，0.3-1份硅烷偶联剂，5-15份交联剂。
优选的，所述静电涂装水性面漆主要由以下重量份的原料组成：
66-73份水性羟丙分散体，0.25份消泡剂，0.5份防划伤剂，5.2-14.2份去离子水，
0.7份分散剂，5-7份水性铝粉，1份石墨烯，0.2份流变剂，
0.2份润湿剂，0.2份流平剂，5.6份成膜助剂，0.15份pH调节剂，
0.5份铝粉定向剂，0.5份硅烷偶联剂，5-8.75份交联剂。
优选的，所述水性羟丙分散体选自瀚岱丙烯酸分散体HDPU-022。
优选的，所述消泡剂选自普为消泡剂DF-023B、BYK消泡剂BYK-022或BYK-
052N中的一种或几种的混合物；所述防划伤剂选自道康宁的DC51；
优选的，所述分散剂选自BYK-154；所述流变剂选自聚氨酯增稠剂；所述润湿剂选自Dynol 604、SURFYNOL 104E或Carbowet GA-100。
优选的，所述流平剂选自TEGO 410,TEGO 425或TEGO-100；所述pH调节剂选自RHODOLINE AN-130；
优选的，所述成膜助剂选自丙二醇甲醚、醇酯十二、二丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚中的一种或几种；所述铝粉定向剂选自海名斯THIXATROL 5020W。
优选的，所述硅烷偶联剂选自KH540、KH602或KH550，所述交联剂选自氨基树脂或封闭型NCO。
所述的静电涂装水性面漆的制备方法，包括以下步骤：
先加入去离子水和一半的水性羟丙分散体，加入然后加入消泡剂高速分散均匀，再依次加入分散剂、石墨烯和水性铝粉，充分搅拌均匀后，然后再加入润湿剂、硅烷偶联剂、防划伤剂、流变剂、交联剂、成膜助剂、流平剂、铝粉定向剂混合均匀，最后加入剩余的水性羟丙分散体和pH调节剂，再充分混合均匀，即得。
有益效果：与现有技术相比，本发明使用水作为稀释剂，生产及使用时无需加入任何有机溶剂，安全环保；本发明产品粘度低，易雾化，流平好，能满足静电涂装的要求，在结构复杂、难以附着的工件成膜均匀，漆膜无漏涂、针孔/痱子等缺陷，附着力好，具有超低VOC、机械性能好，耐磨，耐冲击，高硬度，耐溶剂擦拭，超耐候，与底漆配套有出色的耐水及防腐性能。
附图说明
图1为实施例1面漆的附着力测试结果照片。
图2为实施例1面漆的冲击测试结果照片。
图3为实施例1面漆的盐雾测试结果照片。
图4为实施例1面漆的耐老化测试结果照片。
图5为实施例1面漆的耐MEK擦拭结果照片。
图6为实施例1面漆的静电喷涂工件照片。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
(1)各原料及其配比，如下表所示：
原料名称 描述 WT％
HDPU-022 瀚岱丙烯酸分散体 70.00
DF-023B 消泡剂 0.25
DC51 防划伤剂 0.50
去离子水 去离子水 5.90
BYK-154 分散剂 0.70
水性铝粉 水性铝粉 6.00
石墨烯 石墨烯 1.00
聚氨酯增稠剂 流变剂 0.20
Dynol 604 基材润湿剂 0.20
TEGO 410 流平剂 0.20
丙二醇甲醚PM 成膜助剂 0.60
醇酯十二 成膜助剂 5.00
RHODOLINE AN-130 PH调节剂 0.15
THIXATROL 5020W 铝粉定向剂 0.50
氨基树脂 交联剂 8.25
KH540 硅烷偶联剂 0.50
100.00
(2)制备方法包括如下步骤：
先加入去离子水和一半的水性羟丙分散体，加入然后加入消泡剂高速分散均匀，再依次加入分散剂、石墨烯和水性铝粉，充分搅拌均匀后，然后再加入润湿剂、硅烷偶联剂、防划伤剂、流变剂、交联剂、成膜助剂、流平剂、铝粉定向剂混合均匀，最后加入剩余的水性羟丙分散体和pH调节剂，再充分混合均匀，即得。
(3)性能测试结果如下表所示：
实施例2
(1)各原料及其配比，如下表所示：
原料名称 描述 WT％
HDPU-022 瀚岱丙烯酸分散体 70.00
BYK-022 消泡剂 0.25
DC51 防划伤剂 0.50
去离子水 去离子水 5.45
BYK-154 分散剂 0.70
水性铝粉 水性铝粉 6.00
石墨烯 石墨烯 1.00
聚氨酯增稠剂 流变剂 0.20
SURFYNOL 104E 基材润湿剂 0.20
TEGO 425 流平剂 0.20
丙二醇甲醚PM 成膜助剂 0.00
二丙二醇丁醚DPNB 成膜助剂 1.00
醇酯十二 成膜助剂 4.60
RHODOLINE AN-130 PH调节剂 0.15
THIXATROL 5020W 铝粉定向剂 0.50
氨基树脂 交联剂 8.75
KH602 硅烷偶联剂 0.50
100.00
(2)制备方法包括如下步骤：
先加入去离子水和一半的水性羟丙分散体，加入然后加入消泡剂高速分散均匀，再依次加入分散剂、石墨烯和水性铝粉，充分搅拌均匀后，然后再加入润湿剂、硅烷偶联剂、防划伤剂、流变剂、交联剂、成膜助剂、流平剂、铝粉定向剂混合均匀，最后加入剩余的水性羟丙分散体和pH调节剂，再充分混合均匀，即得。
(3)性能测试结果如下表所示：
实施例3
(1)各原料及其配比，如下表所示：
原料名称 描述 WT％
HDPU-022 瀚岱丙烯酸分散体 66.00
BYK-052N 消泡剂 0.25
DC51 防划伤剂 0.50
去离子水 去离子水 14.20
BYK-154 分散剂 0.70
水性铝粉 水性铝粉 5.00
石墨烯 石墨烯 1.00
聚氨酯增稠剂 流变剂 0.20
Carbowet GA-100 基材润湿剂 0.20
TEGO-100 流平剂 0.20
二乙二醇丁醚DB 成膜助剂 5.60
RHODOLINE AN-130 PH调节剂 0.15
THIXATROL 5020W 铝粉定向剂 0.50
封闭型NCO 交联剂 5.00
KH550 硅烷偶联剂 0.50
100.00
(2)制备方法包括如下步骤：
先加入去离子水和一半的水性羟丙分散体，加入然后加入消泡剂高速分散均匀，再依次加入分散剂、石墨烯和水性铝粉，充分搅拌均匀后，然后再加入润湿剂、硅烷偶联剂、防划伤剂、流变剂、交联剂、成膜助剂、流平剂、铝粉定向剂混合均匀，最后加入剩余的水性羟丙分散体和pH调节剂，再充分混合均匀，即得。
(3)性能测试结果如下表所示：
实施例4
(1)各原料及其配比，如下表所示：
原料名称 描述 WT％
HDPU-022 瀚岱丙烯酸分散体 73.00
BYK-022和BYK-052N 消泡剂 0.25
DC51 防划伤剂 0.50
去离子水 去离子水 5.20
BYK-154 分散剂 0.70
水性铝粉 水性铝粉 7.00
石墨烯 石墨烯 1.00
聚氨酯增稠剂 流变剂 0.20
Carbowet GA-100 基材润湿剂 0.20
TEGO 425 流平剂 0.20
丙二醇甲醚PM 成膜助剂 0.60
醇酯十二 成膜助剂 5.00
RHODOLINE AN-130 PH调节剂 0.15
THIXATROL 5020W 铝粉定向剂 0.50
封闭型NCO 交联剂 5.00
KH602 硅烷偶联剂 0.50
100.00
(2)制备方法包括如下步骤：
先加入去离子水和一半的水性羟丙分散体，加入然后加入消泡剂高速分散均匀，再依次加入分散剂、石墨烯和水性铝粉，充分搅拌均匀后，然后再加入润湿剂、硅烷偶联剂、防划伤剂、流变剂、交联剂、成膜助剂、流平剂、铝粉定向剂混合均匀，最后加入剩余的水性羟丙分散体和pH调节剂，再充分混合均匀，即得。
(3)性能测试结果如下表所示：
对比例1
(1)各原料及其配比，如下表所示：
原料名称 描述 WT％
HDPU-022 瀚岱丙烯酸分散体 70.00
DF-023B 消泡剂 0.25
DC51 防划伤剂 0.50
去离子水 去离子水 5.90
BYK-154 分散剂 1.70
水性铝粉 水性铝粉 6.00
聚氨酯增稠剂 流变剂 0.20
Dynol 604 基材润湿剂 0.20
TEGO 410 流平剂 0.20
丙二醇甲醚PM 成膜助剂 0.60
醇酯十二 成膜助剂 5.00
RHODOLINE AN-130 PH调节剂 0.15
THIXATROL 5020W 铝粉定向剂 0.50
氨基树脂 交联剂 8.25
KH540 硅烷偶联剂 0.50
100.00
(2)制备方法包括如下步骤：
先加入去离子水和一半的水性羟丙分散体，加入然后加入消泡剂高速分散均匀，再依次加入分散剂和水性铝粉，充分搅拌均匀后，然后再加入润湿剂、硅烷偶联剂、防划伤剂、流变剂、交联剂、成膜助剂、流平剂、铝粉定向剂混合均匀，最后加入剩余的水性羟丙分散体和pH调节剂，再充分混合均匀，即得。
(3)性能测试结果如下表所示：
测试内容 测试结果 参考标准
硬度 2H GB/T 6739-2006
附着力 0级 GB/T 9286-2021
冲击(cm/kg) 40 GB/T 1732-2020
柔韧性(mm) 1 GB/T 1731-2020
耐MEK擦拭 通过 GB/T 23989-2009
耐磨(g/1000转/1000g) 0.058 GB/T 1768-2006
耐盐雾(小时) 1500 GB/T 10125-2012
耐老化(小时) 1500 GB/T 1865-2009
对比例2
(1)各原料及其配比，如下表所示：
原料名称 描述 WT％
HDPU-022 瀚岱丙烯酸分散体 70.00
DF-023B 消泡剂 0.25
DC51 防划伤剂 0.50
去离子水 去离子水 5.90
水性铝粉 水性铝粉 6.00
石墨烯 石墨烯 1.70
聚氨酯增稠剂 流变剂 0.20
Dynol 604 基材润湿剂 0.20
TEGO 410 流平剂 0.20
丙二醇甲醚PM 成膜助剂 0.60
醇酯十二 成膜助剂 5.00
RHODOLINE AN-130 PH调节剂 0.15
THIXATROL 5020W 铝粉定向剂 0.50
氨基树脂 交联剂 8.25
KH540 硅烷偶联剂 0.50
100.00
(2)制备方法包括如下步骤：
先加入去离子水和一半的水性羟丙分散体，加入然后加入消泡剂高速分散均匀，再依次加入石墨烯和水性铝粉，充分搅拌均匀后，然后再加入润湿剂、硅烷偶联剂、防划伤剂、流变剂、交联剂、成膜助剂、流平剂、铝粉定向剂混合均匀，最后加入剩余的水性羟丙分散体和pH调节剂，再充分混合均匀，即得。
(3)性能测试结果如下表所示：
测试内容 测试结果 参考标准
硬度 2H GB/T 6739-2006
附着力 0级 GB/T 9286-2021
冲击(cm/kg) 40 GB/T 1732-2020
柔韧性(mm) 1 GB/T 1731-2020
耐MEK擦拭 通过 GB/T 23989-2009
耐磨(g/1000转/1000g) 0.058 GB/T 1768-2006
耐盐雾(小时) 1500 GB/T 10125-2012
耐老化(小时) 1500 GB/T 1865-2009
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种静电涂装水性面漆，其特征在于，所述静电涂装水性面漆主要由以下重量份的原料组成：
50-75份水性羟丙分散体，0.2-1份消泡剂，0.3-1份防划伤剂，4-20份去离子水，
0-2份分散剂，5-10份水性铝粉，1-5份石墨烯，0.1-1份流变剂，
0.2-0.5份润湿剂，0.1-0.5份流平剂，1-8份成膜助剂，0.1-0.5份pH调节剂，
0.1-1份铝粉定向剂，0.3-1份硅烷偶联剂，5-15份交联剂。
2.根据权利要求1所述的静电涂装水性面漆，其特征在于，所述静电涂装水性面漆主要由以下重量份的原料组成：
66-73份水性羟丙分散体，0.25份消泡剂，0.5份防划伤剂，5.2-14.2份去离子水，0.7份分散剂，5-7份水性铝粉，1份石墨烯，0.2份流变剂，
0.2份润湿剂，0.2份流平剂，5.6份成膜助剂，0.15份pH调节剂，
0.5份铝粉定向剂，0.5份硅烷偶联剂，5-8.75份交联剂。
3.根据权利要求1所述的静电涂装水性面漆，其特征在于，所述水性羟丙分散体选自瀚岱丙烯酸分散体HDPU-022。
4.根据权利要求1所述的静电涂装水性面漆，其特征在于，所述消泡剂选自普为消泡剂DF-023B、BYK消泡剂BYK-022或BYK-052N中的一种或几种的混合物；所述防划伤剂选自道康宁的DC51。
5.根据权利要求1所述的静电涂装水性面漆，其特征在于，所述分散剂选自BYK-154；所述流变剂选自聚氨酯增稠剂；所述润湿剂选自Dynol 604、SURFYNOL104E或Carbowet GA-100。
6.根据权利要求1所述的静电涂装水性面漆，其特征在于，所述流平剂选自TEGO 410,TEGO 425或TEGO-100；所述pH调节剂选自RHODOLINE AN-130。
7.根据权利要求1所述的静电涂装水性面漆，其特征在于，所述成膜助剂选自丙二醇甲醚、醇酯十二、二丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚中的一种或几种；所述铝粉定向剂选自海名斯THIXATROL 5020W。
8.根据权利要求1所述的静电涂装水性面漆，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自KH540、KH602或KH550，所述交联剂选自氨基树脂或封闭型NCO。
9.权利要求1-8任一项所述的静电涂装水性面漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
先加入去离子水和一半的水性羟丙分散体，加入然后加入消泡剂高速分散均匀，再依次加入分散剂、石墨烯和水性铝粉，充分搅拌均匀后，然后再加入润湿剂、硅烷偶联剂、防划伤剂、流变剂、交联剂、成膜助剂、流平剂、铝粉定向剂混合均匀，最后加入剩余的水性羟丙分散体和pH调节剂，再充分混合均匀，即得。
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