一种水性卷钢涂料面漆及其制备方法技术

本发明专利技术涉及水性涂料领域，具体公开了一种水性卷钢涂料面漆及其制备方法，其中，所述的水性卷钢涂料面漆包括以下组份：水性聚酯树脂、防锈浆料、氨基树脂、酸催化剂、润湿剂、流平剂、消泡剂、附着力促进剂、润湿分散剂、防沉剂、PH调节剂、助溶剂和水。本发明专利技术所提供的卷钢涂料面漆是一种水性产品，超低VOC、对环境污染小，且T弯性能得到大大提高，冬天T弯不开裂，夏天不反粘，并且能达到与溶剂型涂料相当的物理力学性能。

A Waterborne Coil Coating Topcoat and Its Preparation Method

The invention relates to the field of water-borne coatings, in particular to a water-borne coil steel coatings topcoat and its preparation method. The water-borne coil steel coatings topcoat includes the following components: water-borne polyester resin, rust-proof slurry, amino resin, acid catalyst, wetting agent, leveling agent, defoamer, adhesion promoter, wetting dispersant, anti-settling agent, PH regulator, solvent and water. \u3002 The coil steel coating finish provided by the invention is a water-borne product, with ultra-low VOC, little environmental pollution, and greatly improved T-bending performance. T-bending does not crack in winter, anti-sticking in summer, and can achieve the same physical and mechanical properties as solvent-based coatings.

【技术实现步骤摘要】
一种水性卷钢涂料面漆及其制备方法
本专利技术涉及水性涂料领域，具体涉及一种水性卷钢涂料面漆及其制备方法。
技术介绍
卷材涂料包括卷钢涂料和卷铝涂料，它是通过辊涂作业的方法将涂料覆膜于钢板、铝板表面，然后制成预涂卷材，其具有外表美观色彩艳丽、强度高、加工成型方便等优点，还可以降低成本减少污染，因此获得了广泛应用。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。目前，卷材涂料仍然以溶剂型涂料占主导地位，然而溶剂型卷材涂料含有大量的有机溶剂，其挥发造成了环境污染，严重影响了生产作业者及施工作业者的身体健康，已成为社会共识。在环保政策日渐严格的大环境下，水性卷材涂料应运而生，未来水性卷材涂料将成为一种趋势。但是，目前市场上的水性卷钢涂料难以达到像溶剂型卷钢涂料所要求的硬度、T弯、耐候性等综合性能，大大制约了水性卷钢涂料的发展。
技术实现思路
为克服现有的技术缺陷，本专利技术提供了一种T弯小且耐候性好的水性卷钢涂料面漆，同时还提供了其制备方法。为实现本专利技术的目的，采用以下技术方案予以实现：一种水性卷钢涂料面漆，包括以下组份：水性聚酯树脂、防锈浆料、氨基树脂、酸催化剂、润湿剂、流平剂、消泡剂、附着力促进剂、润湿分散剂、防沉剂、PH调节剂、助溶剂和水。作为一种优选方案，所述水性卷钢涂料面漆包括以下重量份数的组份：水性聚酯树脂20~40份；防锈浆料30~50份；氨基树脂1~10份；酸催化剂0.1~2份；润湿剂0.2~1份；流平剂0.1~1份；消泡剂0.1~2份；附着力促进剂0.2~5份；润湿分散剂0.3~10份；防沉剂1~5份；pH调节剂0.1~0.5份；助溶剂4~23份；水5~20份。优选地，由于防锈浆料中含有较多的颜填料，为提高颜填料在涂料中的分散效果，从而提高水性卷钢涂料面漆的表面性能，本专利技术采用了预制防锈浆料的方法。具体的，所述防锈浆料由以下重量份数的组份制备而成：水性聚酯树脂20~30份；磷酸锌2~5份；三聚磷酸铝4~10份；滑石粉2~6份；钛白粉30~50份；钛铁粉4~6份；水10~20份；乙二醇单丁醚2~8份；正丁醇1~5份；润湿分散剂2~8份；消泡剂0.05~0.5份；pH调节剂0.1~0.5份。进一步优选地，所述防锈浆料由以下重量份数的组份制备而成：水性聚酯树脂22份；磷酸锌2份；三聚磷酸铝5份；滑石粉3份；钛白粉34.7份；钛铁粉5份；水15份；乙二醇单丁醚5份；正丁醇3份；润湿分散剂5份；消泡剂0.2份；pH调节剂0.1份。水性聚酯树脂泛指由多元醇和多元酸通过聚酯化反应合成的，一般为线性或分支型的、较低分子量的无定型齐聚物，其数均相对分子质量一般在102~104，根据其结构和饱和性可分为饱和聚酯和不饱和聚酯。优选地，所述水性聚酯树脂的分子量为3000~7000，羟值为10~60mgKOH/g，酸值为15~75mgKOH/g。所述氨基树脂为全甲醚化氨基树脂、部分甲醚化氨基树脂、丁醚化氨基树脂、甲基丁基混合醚化氨基树脂中的至少一种。所述酸催化剂为十二烷基苯磺酸、异辛酸、对甲苯磺酸中的一种或多种组合。所述润湿剂为聚醚硅氧烷、聚醚改性二甲基硅氧烷、聚酯改性聚硅氧烷、聚乙烯醇、丙烯酸酯、醛酮树脂中的任意一种或多种混合。所述流平剂为聚醚硅氧烷、聚醚改性二甲基硅氧烷、聚酯改性聚硅氧烷、聚乙烯醇、丙烯酸酯、醛酮树脂中的任意一种或多种混合。所述防沉剂为聚酰胺蜡、有机膨润土、蓖麻油衍生物、气相二氧化硅、聚烯烃蜡、改性氢化蓖麻油中的一种或多种混合。所述消泡剂为有机硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、聚醚硅氧烷、酰胺类消泡剂、二甲基硅油、正丁醇、聚丙醇、磷酸三丁酯、环氧乙烷、氢氧化镁、聚乙烯蜡、磷酸酯、矿物油的任意一种或多种混合。所述附着力促进剂为树脂类附着力促进剂、硅烷偶联剂类、钛酸酯偶联剂类任意的一种或多种组合。所述润湿分散剂为阴离子型润湿分散剂、阳离子型润湿分散剂、非离子型润湿分散剂、两性型润湿分散剂、电中性型润湿分散剂、高分子型超分散剂、受控自由基型超分散剂中的一种或多种。所述pH调节剂为二甲基乙醇胺。本专利技术通过合理搭配水性聚酯树脂、氨基树脂以及催化剂，大大提高了卷材涂料的柔韧性，克服了行业内卷钢涂料的柔韧性较差或者仅刚刚达标这一重难点问题，其T弯性能大大提高，冬天T弯不开裂，夏天不反粘，并且能达到与溶剂型涂料相当的物理力学性能。同时，本专利技术通过合理搭配氨基树脂和催化剂，一方面选用活性较大的氨基树脂使得树脂快速地固化完全，另一方面选择合适的催化剂降低他们之间反应所需要的活化能，从而降低固化温度，提高固化速度，缩短时间。现有一般卷材涂料的PMT（基板峰值温度）一般在216℃或者以上，本专利技术所提提供的卷钢涂料能在150℃甚至更低温度实行固化成膜，达到不错的物理力学性能。作为一种优选的方案，所述助溶剂具体为：乙二醇单丁醚1~10份；正丁醇1~5份；乙醇2~8份。作为一种优选的方案，还包括消光粉0.5~3份。一种上述的水性卷钢涂料面漆的制备方法，具体包括以下步骤：（1）按配方称量水性聚酯树脂，投入搅拌釜中，再投入配方量的防锈浆料，启动搅拌，转速控制在600~800转/分钟；（2）将按配方重量份数称量的助溶剂和酸催化剂混合均匀后投入搅拌釜中，持续搅拌；（3）依次投入按配方重量份数称量的氨基树脂、润湿剂、流平剂、消泡剂、附着力促进剂、润湿分散剂、防沉剂，中速搅拌，转速控制在1200~1500转/分钟，持续15~20分钟；（4）加入按配方重量份数称量的水，持续分散20分钟；（5）投入按配方重量份数称量的pH调节剂，调节pH值至8.5~9.5，持续搅拌10分钟。优选地，所述防锈浆料的制备方法具体为：按重量份数称取水性聚酯树脂、磷酸锌、三聚磷酸铝、滑石粉、钛白粉、钛铁粉、水、乙二醇单丁醚、正丁醇、润湿分散剂、消泡剂和pH调节剂，投入混合设备中，以400~800转/分钟的转速搅拌10~20分钟得到预制混合浆料，再将预制混合浆料研磨至15μm以下则得到防锈浆料。优选地，步骤（3）还投入了按配方重量份数称量的消光粉。与现有技术比较，本专利技术提供了一种水性卷钢涂料面漆及其制备方法，具有以下有益效果：（1）本专利技术所提供的卷钢涂料面漆是一种水性产品，超低VOC、对环境污染小，产品以水为溶剂使得生产线再也不会产生大量溶剂烟，生产环境也得到大大改善。（2）本专利技术解决了行业内卷钢涂料的柔韧性较差或者仅刚刚达标这一重难点问题，T弯性能得到大大提高，冬天T弯不开裂，夏天不反粘，并且能达到与溶剂型涂料相当的物理力学性能。（3）现有一般卷材涂料的PMT（基板峰值温度）一般在216℃或者以上，本专利技术能在150℃甚至更低温度实行固化成膜，达到不错的物理力学性能。本专利技术所提供的卷钢涂料具有低温固化效果，节能减排；且固化速度快，固化温度相对较低，有利于节省能源，且固化产物性能好。（4）本专利技术的固化漆膜附着力极佳，固化速度快，光泽高，丰满度好，保光保色性好，耐黄变性佳、抗冲击性优。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施方式作进一步详细地说明。实施例1一种水性卷钢涂料面漆，其各个组分质量配比为：水性聚酯树脂20份、防锈浆料50份、氨基树脂7份、酸催化剂0.1份本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性卷钢涂料面漆，其特征在于，包括以下组份：水性聚酯树脂、防锈浆料、氨基树脂、酸催化剂、润湿剂、流平剂、消泡剂、附着力促进剂、润湿分散剂、防沉剂、PH调节剂、助溶剂和水。

【技术特征摘要】
1.一种水性卷钢涂料面漆，其特征在于，包括以下组份：水性聚酯树脂、防锈浆料、氨基树脂、酸催化剂、润湿剂、流平剂、消泡剂、附着力促进剂、润湿分散剂、防沉剂、PH调节剂、助溶剂和水。2.根据权利要求1所述的水性卷钢涂料面漆，其特征在于，包括以下重量份数的组份：水性聚酯树脂20~40份；防锈浆料30~50份；氨基树脂1~10份；酸催化剂0.1~2份；润湿剂0.2~1份；流平剂0.1~1份；消泡剂0.1~2份；附着力促进剂0.2~5份；润湿分散剂0.3~10份；防沉剂1~5份；pH调节剂0.1~0.5份；助溶剂4~23份；水5~20份。3.根据权利要求2所述的水性卷钢涂料面漆，其特征在于，所述防锈浆料由以下重量份数的组份制备而成：水性聚酯树脂20~30份；磷酸锌2~5份；三聚磷酸铝4~10份；滑石粉2~6份；钛白粉30-50份；钛铁粉4~6份；水10~20份；乙二醇单丁醚2~8份；正丁醇1~5份；润湿分散剂2~8份；消泡剂0.05~0.5份；pH调节剂0.1~0.5份。4.根据权利要求3所述的水性卷钢涂料面漆，其特征在于，所述防锈浆料由以下重量份数的组份制备而成：水性聚酯树脂22份；磷酸锌2份；三聚磷酸铝5份；滑石粉3份；钛白粉34.7份；钛铁粉5份；水15份；乙二醇单丁醚5份；正丁醇3份；润湿分散剂5份；消泡剂0.2份；pH调节剂0.1份。5.根据权利要求1~4任一项所述的水性卷钢涂料面漆，其特征在于，所述水性聚酯树脂的分子量为3000~7000，羟值为10~60mgKOH/g，酸值为15~75mgKOH/g；所述氨基树脂为全甲醚化氨基树脂、部分甲醚化氨基树脂、丁醚化氨基树脂、甲基丁基混合醚化氨基树脂中的至少一种；所述酸催化剂为十二烷基苯磺酸、异辛酸、对甲苯磺酸中的一种或多种组合；所述润湿剂为聚醚硅氧烷、聚醚改性二甲基硅氧烷、聚酯改性聚硅氧烷、聚乙烯醇、丙烯酸酯、醛酮树脂中的任意一种或多种混合；所述流平剂为聚醚硅氧烷、聚醚改性二甲基硅氧烷、聚酯改性聚硅氧烷、聚乙烯醇、丙烯酸酯、醛酮树脂中的任意一种或多种混合；所述防沉剂为聚酰胺蜡、有机膨润土、蓖麻油衍生物、气相二氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄思墨，龚兴宇，黄莉恒，李雪梅，顾家豪，胡全超，
申请(专利权)人：南通科顺建筑新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32