一种水性金属涂料及其制备方法技术

技术编号:3775175 阅读:212 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种水性金属涂料及其制备方法。该涂料的主要成分包括:30-60wt%的丙烯酸树脂、4-15wt%的涂料用氨基树脂、10-40wt%的颜料、3-10wt%的填料、0.5-5wt%的助溶剂、0.5-3wt%的助剂及20-50%wt的水。将按照配比称取的各原料依一定的加料顺序混合,再经过分散、研磨等工序,即可得到本发明专利技术的涂料。该涂料是以水为溶剂并加入少量助溶剂的环保涂料,主要优点在于生产工艺简单、成本低、流平性好、附着力高、光泽高、耐黄变、固含量高且粘度低、耐热性好,在180℃以下可长期使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化工涂料
,更具体地说,是涉及一种性能优 良的水性金属涂料及其制备方法
技术介绍
为了增强金属制品的耐候性与耐腐蚀性,延长其使用寿命并增加 美观性,通常需要对金属材料进行表面处理。金属表面处理技术有 很多种,例如电镀、化学镀、涂层技术等。采用涂层技术对金属表 面进行处理的方法由来已久,其中最为简单有效的方法是直接在金 属表面涂敷适宜的涂料,待涂料中的溶剂蒸发之后,便可在金属表 面形成一层致密的保护膜。目前,金属涂料产品是以溶剂型烘烤涂料为主,按树脂类型又可 分为聚酯烘烤型、环氧烘烤型、醇酸烘烤型以及丙烯酸烘烤型四大 类。溶剂型烘烤金属涂料的应用比较成熟,具有附着力好、柔韧性 好、高温不黄变等优点。然而,这些溶剂型涂料中含有大量有机溶 剂,在使用过程中,有机溶剂挥发进入大气中,这不仅危害人体健 康,而且会导致严重的环境污染。此外,溶剂型涂料都需要经过高温烘烤固化,烘烤温度大多在180-220。C之间,从而需要消耗大量的 能源,不利于资源节约。随着全球范围内对环境、健康与资源问题 的日益重视,金属涂料行业日益面临着巨大的环保、生态和经济压 力。因此,研发新一代挥发性小、毒性小、环保、烘烤温度低的水 性金属涂料是如今涂料工业中一个主要的发展方向。在实际工业及 曰常应用中,以丙烯酸树脂为主剂的金属涂料产品应用最为广泛。 然而,现有的该类产品在粘附性、抗沖击性、光泽、固含量及粘度 方面还有待进一步改进。
技术实现思路
因此,本专利技术要解决的技术问题是提供一种附着力高、抗沖击性 好、耐黄变、固含量高且粘度低的新型环保水性金属涂料。本专利技术要解决的另 一技术问题是提供一种用于制备上述水性金 属涂料的方法。根据本专利技术的一方面,本专利技术提供了一种水性金属涂料,包括如下成分30-60wt。/o的丙烯酸树脂、4-15wt。/。的涂料用氨基树脂、 10-40wt。/o的颜料、3-10wto/o的填料、0.5-5wt。/。的助溶剂、0.5-3wt。/o的 助剂和20-50%wt的水,其中,所述丙烯酸树脂是由包括以下步骤的 方法制备的(1 )将50-70重量^f分正丁醇加入反应器中升温至105-130°C,滴 加由30-50重量份含有8-15wt。/。的丙烯酸、3-8wt。/。的曱基丙烯酸、 5-8wt。/。的丙烯酸乙酯、20-45wt。/。的丙烯酸丁酯、2-15wt。/。的曱基丙 烯酸丁酯、3-5wt。/。的甲基丙烯酸曱酯、3-10wt。/。的丙烯酸羟乙酯、 2-5wto/。的丙烯酸羟丙酯、l-5wt。/。的曱基丙烯酸缩水甘油酯、5-15wt% 的苯乙烯、3-8wt。/。的丙烯酸正辛酯的丙烯酸类混合单体、0.1-0.5重 量份的引发剂、0.05-0.2重量份的链转移剂组成的混合液,并控制在 5-6小时完成滴力口;(2) 将反应体系保温1-2小时,再补加0.1-0.3重量份引发剂, 继续保温2-5小时后抽真空除去正丁醇;(3) 随后将反应体系的温度到60。C以下,用氨水或者有机胺中 和剂将pH值中和至6-7.5,最后加入适量水调节至固含量为 35-60wt%。根据本专利技术的另 一方面,本专利技术还提供了 一种用于制备上述水性 金属涂料的方法,该方法首先以30-60wt。/。的丙烯酸树脂、4-15wt% 的涂料用氨基树脂、10-40wt。/。的颜料、3-10wty。的填料、0.5-5wtQ/o的 助溶剂、0.5-3wt。/。的助剂及20-50%wt的水的原冲牛配比,称取各原冲+, 接着将称取的丙烯酸树脂和水加入高速分散机中分散搅拌均匀,再 加入颜料和填料分散搅拌20-30min,然后将分散搅拌好的半成品在5砂磨机中研磨至细度低于10um,最后加入涂^F用氨基树脂、助溶剂 和助剂搅拌均匀,即制得本专利技术的水性金属涂料,其中,所述丙烯 酸树脂是由包括以下步骤的方法制备的(1 )将50-70重量^f分正丁醇加入反应器中升温至105-130°C,滴 加由30-50重量份含有8-15wt。/。的丙烯酸、3-8wt。/。的曱基丙烯酸、 5-8wt。/。的丙烯酸乙酯、20-45wt。/。的丙烯酸丁酯、2-15wt。/。的甲基丙 烯酸丁酯、3-5wt。/。的曱基丙烯酸曱酯、3-10wt。/o的丙烯酸羟乙酯、 2-5wt。/。的丙烯酸羟丙酯、l-5wt。/。的甲基丙烯酸缩水甘油酯、5-15wt% 的苯乙烯、3-8wt。/。的丙烯酸正辛酯的丙烯酸类混合单体、0.1-0.5重 量份的引发剂、0.05-0.2重量份的链转移剂组成的混合液,并控制在 5-6小时完成滴加;(2) 将反应体系保温1-2小时,再补加0.1-0.3重量份引发剂, 继续保温2-5小时后抽真空除去正丁醇;(3) 随后将反应体系的温度到60。C以下,用氨水或者有机胺中 和剂将pH值中和至6-7.5,最后加入适量水调节至固含量为 35-60wt%。水性技术是当今涂料行业发展的几大方向(无溶剂涂料、水性涂 料、UV涂料)之一。本专利技术的水性金属涂料是以水为溶剂,并加入 少量助溶剂的环保涂料,优点在于1)不易燃、不易爆、有机挥发 物(VOC)的排放少、绿色环保;2)生产工艺简单、成本低,抗冲 击性及流平性好,附着力高,耐黄变,固含量高且粘度低;3)由于 采用自制的水溶性丙烯酸树脂作为主连接料,因此具有色浅、清晰 透明度高、良好保光保色性和耐候性,涂膜丰满,耐热性好的特点; 4)耐化学品性能好,对酸、碱、醇、油等稳定,在180。C以下可长 期使用。具体实施例方式为了更好地理解本专利技术,下面结合具体实施方式对其进行详细说明。根据本专利技术提供的水性金属涂料包括如下主要成分30-60wt% 的丙烯酸树脂、4-15wt。/。的涂料用氨基树脂、10-40wt。/。的颜料、 3-10wty。的填料、0.5-5wt。/。的助溶剂、0.5-3wt。/。的助剂及20-50%wt的水。在制备该涂料时,首先按原料重量配比称耳又30-60wtQ/。的丙烯酸 树脂、4-15wt。/。的涂料用氨基树脂、10-40wt。/。的颜料、3-10wt。/。的填 料、0.5-5wty。的助溶剂、0.5-3wt。/o的助剂及20-50%wt的水,接着将 称取的丙烯酸树脂和水加入高速分散机中分散搅拌均匀,再加入颜 料和填料分散搅拌20-30min,然后将分散搅拌好的半成品在砂磨机 中研磨至细度低于10um,最后加入涂料用氨基树脂、助溶剂和助剂 搅拌均匀,即制得本专利技术的水性金属涂料。上述丙烯酸树脂是通过如下方法制备的将50-70重量份正丁醇 加入反应器中升温至105-130°C,滴加由30-50重量^f分含有8-15wt% 的丙烯酸、3-8wtQ/。的曱基丙烯酸、5-8wtQ/。的丙烯酸乙酯、20-45wt% 的丙烯酸丁酯、2-15wt。/o的甲基丙烯酸丁酯、3-5wt。/o的甲基丙烯酸曱 酯、3-10wt。/。的丙烯酸羟乙酯、2-5wt。/。的丙烯酸羟丙酯、l-5wt。/o的 甲基丙烯酸缩水甘油酯、5-15wt。/。的苯乙烯、3-8wt。/o的丙烯酸正辛酯 的丙烯酸类混合单体、0.1-0.5重量份的引发剂、0.05-0.2重量份的链 转移剂组成的混合液,并控制在5-6小时完成滴加;将反应体系保温 1-2小时,再补加0.1-0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性金属涂料,包括如下主要成分:30-60wt%的丙烯酸树脂、4-15wt%的涂料用氨基树脂、10-40wt%的颜料、3-10wt%的填料、0.5-5wt%的助溶剂、0.5-3wt%的助剂和20-50%wt的水,其中,所述丙烯酸树脂是由包括以下步骤的方法制备的: (1)将50-70重量份正丁醇加入反应器中升温至105-130℃,滴加由30-50重量份含有8-15wt%的丙烯酸、3-8wt%的甲基丙烯酸、5-8wt%的丙烯酸乙酯、20-45wt%的丙烯酸丁酯、2-15 wt%的甲基丙烯酸丁酯、3-5wt%的甲基丙烯酸甲酯、3-10wt%的丙烯酸羟乙酯、2-5wt%的丙烯酸羟丙酯、1-5wt%的甲基丙烯酸缩水甘油酯、5-15wt%的苯乙烯、3-8wt%的丙烯酸正辛酯的丙烯酸类混合单体、0.1-0.5重量份的引发剂、0.05-0.2重量份的链转移剂组成的混合液,并控制在5-6小时完成滴加; (2)将反应体系保温1-2小时,再补加0.1-0.3重量份引发剂,继续保温2-5小时后抽真空除去正丁醇; (3)随后将反应体系的温度到60℃以下 ,用氨水或者有机胺中和剂将pH值中和至6-7.5,最后加入适量水调节至固含量为35-60wt%。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:邓光万陈志国梁贰杨小艳
申请(专利权)人:中山创美涂料有限公司
类型:发明
国别省市:44[中国|广东]

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