专利名称：高耐腐蚀性纳米复合彩钢板涂料的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种高耐腐蚀性纳米复彩钢板涂料的制备方法。属改性高分子涂料制备工艺技术领域。
背景技术：
彩钢板的有机涂料涂层对其耐腐蚀性能及其使用寿命有决定性的影响。由于受到空气中二氧化硫气体或盐分的作用，彩钢板腐蚀速度加快；在雨季，涂层长期受雨水浸湿、或者在日夜温差太大易结露的部位，都会较快地受到腐蚀，导致钢板使用寿命下降。
关于提高彩钢板涂层耐腐蚀性能问题，曾有不少文献资料中提及有关彩钢板涂料的组成和制备方法，美国专利5817731介绍了一种彩钢板涂料组成和制备方法。该涂料组成有三部分，(a)含有1，4-环己烯-二甲基团、或异戊二烯基团、或聚乙二醇基团的聚酯；(2)具有少于10个碳原子乙烯基团、或1，4-环己烯-二甲基团、或异戊二烯基团的聚酯；(c)HO--(CH2)n--O--R--O--(CH2)n-OH结构物质，n＝2~10的整数。美国专利5817732介绍了一种聚异氰酸酯涂料。美国专利6136455介绍了一种由多羟基化合物、特殊化合物，以及含有聚异氰酸酯固化剂组成的彩钢板涂料；欧洲专利531575介绍了一种由芳香族羟基化合物、亲水性聚氨脂或聚酰亚胺和硅胶组成的耐蚀彩钢板面漆；美国专利4370387介绍了一种聚酯彩钢板涂料，该涂料采用的丙烯酸或甲基丙烯酸端封聚酯树脂含(a)从10％mol二元羧酸单位到80％mol对苯二酸单位；(b)含30mol％二元醇单位，分子量为400~5000；美国专利5252670描述了聚酯粉末涂料在预涂彩钢涂料中的应用，该粉末涂料含有100份羟基值在20~100KOH mg/g的聚酯树脂，0.01~3份有机锡，0.01~10份羧酸，酸值为1000 KOHmg/g或更低；欧洲专利507194、649916描述了水性树脂在预涂彩钢涂料中的应用，例如水性环氧树脂和水性嵌段聚氨酯树脂等。水性树脂可以通过电沉积涂布，能够得到可以焊接的，耐腐蚀高光泽高色彩表面涂层。
上述有关提高彩钢板涂料的专利，主要涉及涂料树脂改性和配方改良，未能根本上解决卷材涂料高温烘烤固化时有机涂层在固化过程中在涂膜中形成孔洞或针孔的问题，而且各种技术添加的填料粒径均较大，一般为0.2μm左右，致使涂料成膜过程中易形成间隙。这些都不利于涂层形成完整连续致密的涂膜，使Na+、Cl-等离子可以通过扩散进入，在很大程度影响了彩钢板涂层耐大气腐蚀性能。本发明就是？发明内容本发明的目的是为了克服上述存在的不足和缺点，采用纳米粉体作为聚酯涂料的改性剂。本发明的另一个目的在于提供一种制备纳米复合彩钢板涂料的工艺方法。
本发明的一种高耐腐蚀性纳米复合彩钢板涂料的制备方法，其特征是在聚酯型涂料中，加入2~15％(重量百分比)经适当有机表面处理剂处理的纳米级功能粉体，该纳米级功能粉体包括纳米氧化钛、氧化硅、氧化锌、氧化镍、氧化铝、氧化铬、氧化锰中的一种或二种的组合；将该纳米粉体先在少量聚脂树脂中采用球磨、砂磨、高速乳化的特殊分散工艺，使其均匀分散，制得浆液，然后将该浆液涂料本体聚酯树脂均匀混合，最终可得到高耐磨腐蚀性纳米复合彩钢板涂料。
所述的有机表面处理剂为脂肪酸盐，如月桂酸钠；其加入量为纳米级功能粉体重量的1-8％。
所述的在聚酯型涂料中加入纳米级功能粉体的量为2-15％(重量百分比)，最佳为3-6％。
所述的加入的纳米级功能粉体的平均粒径小于100nm，最佳为30-50nm。
本发明的优点是工艺简单。而纳米粉体在涂层中的高效分散，不仅可以充分发挥材料纳米化后表现的电、热等方面的优异特性，还可有效填充涂层的针孔，显著减少涂层中的各种缺陷的形成，从而达到显著提高常规卷材涂料综合性能的目的。
具体实施例方式
现将本发明的实施例叙述于后实施例一取平均粒径250nm氧化钛，用有机表面处理剂月桂酸钠进行包覆处理，其用量为纳米粉体氧化钛重量的3％，先取少量聚脂树脂，加入一定量经处理的氧化钛颗粒，并在砂磨机中分散，制得浆液；将该浆液与原聚酯树脂涂料本体充分混合均匀后，即得纳米复合彩钢板涂料，氧化钛的加入量为涂料重量的2％。
将该涂料均匀滚涂于冷轧钢卷，经高温烘干后，得彩钢板A。留作性能评价试验。
实施例二取平均粒径30nm氧化钛，用有机表面处理剂月桂酸钠进行包覆处理，其用量为纳米粉体氧化钛重量的3％，先取少量聚脂树脂，加入一定量经处理的氧化钛颗粒，并在砂磨机中分散，制得浆液；将该浆液与原聚酯树脂涂料本体充分混合均匀后，即得纳米复合彩钢板涂料，氧化钛的加入量为涂料重量的3％。
将该涂料均匀滚涂于冷轧钢卷，经高温烘干后，得彩钢板B。留作性能评价试验。
实施例三取平均粒径30nm氧化钛，用有机表面处理剂月桂酸钠进行包覆处理，其用量为纳米粉体氧化钛重量的3％，先取少量聚脂树脂，加入一定量经处理的氧化钛颗粒，并在砂磨机中分散，制得浆液；将该浆液与原聚酯树脂涂料本体充分混合均匀后，即得纳米复合彩钢板涂料，氧化钛的加入量为涂料重量的4％。
将该涂料均匀滚涂于冷轧钢卷，经高温烘干后，得彩钢板C。留作性能评价试验。
实施例四取平均粒径30nm氧化硅，用有机表面处理剂月桂酸钠进行包覆处理，其用量为纳米粉体氧化硅重量的3％，先取少量聚脂树脂，加入一定量经处理的氧化钛颗粒，并在砂磨机中分散，制得浆液；将该浆液与原聚酯树脂涂料本体充分混合均匀后，即得纳米复合彩钢板涂料，氧化硅的加入量为涂料重量的4％。
将该涂料均匀滚涂于冷轧钢卷，经高温烘干后，得彩钢板D。
对上述实施例制备的纳米复合彩钢板进行盐雾试验，并与常规聚酯彩钢板性能进行对比。
表1彩钢板性能评价 从试验结果可见，经纳米材料改性的聚酯涂料涂覆的彩钢板，其耐大气腐蚀性能可得到显著提高。
权利要求
1.一种高耐腐蚀性纳米复合彩钢板涂料的制备方法，其特征是在聚酯型涂料中，加入2~15％(重量百分比)经适当有机表面处理剂处理的纳米级功能粉体，该纳米级功能粉体包括纳米氧化钛、氧化硅、氧化锌、氧化镍、氧化铝、氧化铬、氧化锰中的一种或二种的组合；将该纳米粉体先在少量聚脂树脂中采用球磨、砂磨、高速乳化的特殊分散工艺，使其均匀分散，制得浆液，然后将该浆液涂料本体聚酯树脂均匀混合，最终可得到高耐磨腐蚀性纳米复合彩钢板涂料。
2.根据权利要求1所述的一种高耐腐蚀性纳米复合彩钢板涂料的制备方法，其特征在于所述的有机表面处理剂为脂肪酸盐，如月桂酸钠；其加入量为纳米级功能粉体重量的1-8％。
3.根据权利要求1所述的一种高耐腐蚀性纳米复合彩钢板涂料的制备方法，其特征在于在聚酯型涂料中加入纳米级功能粉体的量为2-15％(重量百分比)，最佳为3-6％。
4.根据权利要求1所述的一种高耐腐蚀性纳米复合彩钢板涂料的制备方法，其特征在于加入的纳米级功能粉体的平均粒径小于100nm，最佳为30-50nm。
全文摘要
本发明涉及一种高耐腐蚀性纳米复彩钢板涂料的制备方法。属改性高分子涂料制备工艺技术领域。本发明方法的特征在于在聚酯型涂料中，加入2~15％(重量百分比)经适当有机表面处理剂处理的纳米级功能粉体，该纳米级功能粉体包括纳米氧化钛、氧化硅、氧化锌、氧化镍、氧化铝、氧化铬、氧化锰中的一种或二种的组合；将该纳米粉体先在少量聚脂树脂中采用球磨、砂磨、高速乳化的特殊分散工艺，使其均匀分散，制得浆液，然后将该浆液涂料本体聚酯树脂均匀混合，最终可得到高耐磨腐蚀性纳米复合彩钢板涂料。
文档编号C09D5/08GK1569992SQ20041001832
公开日2005年1月26日 申请日期2004年5月13日 优先权日2004年5月13日
发明者施利毅, 钟庆东, 张剑平, 方建慧, 张大卫 申请人:上海大学