专利名称：一种水溶性低温固化金属、玻璃烤漆及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种金属、玻璃烤漆及其制备方法，特别是涉及一种水溶性低温固化 金属、玻璃烤漆及其制备方法。
背景技术：
现有金属、玻璃烤漆产品，几乎全是有机溶剂型的。组成成份中，含有高比例易燃、 有毒化学成份，如苯、甲醛等等。在生产、贮运、使用过程中，安全隐患大，不利于生产、使用 人员的人身安全和健康，并有损大气环境。发展水溶性烤漆，已是必然趋势。在工业发达国 家，如美国、日本、欧洲，水溶性烤漆发展较早，迄今已有80 %的有机溶剂烤漆为水溶性烤漆 所取代了。我国水溶性烤漆才刚刚处于起步阶段，处在研发阶段的较多，投入成熟商业应用 的产品、数量都很小，不到市场烤漆用量的8 %重量份。现有水溶性金属、玻璃烤漆的一个缺点是固化烤漆温度较高，需在120°C 140°C之间，甚至更高。不仅耗费能量，许多工件，由于担心附件的性能受损，完全不适合在 100°C之上进行烘烤。因此，十分必要发展烘烤固化温度在90°C以下的水溶性烤漆，以适应 市场的巨大需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种降低烘烤固化温度，不会产生甲醛有毒 气体，不易燃不易爆，生产及贮运安全、卫生、健康，三防性好的水溶性低温固化金属、玻璃 烤漆。为解决以上技术问题，本发明的产品技术方案是一种水溶性低温固化金属、玻璃 烤漆，包括低聚合度丙烯酰胺和乙烯醇。作为本发明产品方案的改进，所述的低聚合度丙烯酰胺和乙烯醇的组份及各组份 在所述整个水溶性低温固化金属、玻璃烤漆中所占重量份为聚丙烯酰胺4 6%重量份、 聚乙烯醇4 6%重量份。作为本发明产品方案进一步的改进，所述的水溶性低温固化金属、玻璃烤漆还包 括常见组份丙烯酸酯、有机硅树脂、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、助溶剂、流平剂、三乙醇胺、 色浆、去离子水。作为本发明的产品方案更进一步的改进，所述的水溶性低温固化金属、玻璃烤漆 的组成及各组份在所述整个水溶性低温固化金属、玻璃烤漆中所占的重量份分别为
丙烯酸酯10 -
有机硅树脂5
聚丙烯酰胺4
聚乙烯醇4
聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.5
-20%重量份 8%重量份 6%重量份 6%重量份 1.0%重量份
助溶剂(正丁醇、乙醇、醇醚等)5 8%重量份
流平剂(BYK028，BYK347)色浆三乙醇胺去离子水
0.2 0. 3%重量份 8 10%重量份
1.0 3. 0%重量份 其余重量份作为本发明产品方案再进一步的改进一，所述的助溶剂为正丁醇、乙醇、醇醚任意一种。作为本发明产品方案再进一步的改进二，所述的流平剂为BYK028、BYK347中一种 或两种。作为本发明产品方案再进一步的改进三，所述的水溶性低温固化金属、玻璃烤漆 为水溶性烤漆，以去离子水为稀释剂。用低聚合度丙烯酰胺和乙烯醇对硅丙树脂进行嵌段改性，降低成品树脂交联固化 所需引发基病始反应引发能，从而达到降低烘烤固化温度的目的。以此种经嵌段改性后的 成品树脂，添加所需其它各组份后，按一定的制备工艺，制备出一种水溶性金属、玻璃烤漆。 该种水溶性烤漆可以去离子水为稀释剂，使用过程中，不会产生甲醛有毒气体，不易燃不易 爆，生产及贮运过程中，安全、卫生、健康。烘烤固化温度只需70 80°C，烘烤时间视工件大 小，在3 5小时之间调整即可。漆膜光滑平整，附着力强，三防性(防湿热，防盐雾，防霉 菌)好。该烤漆亦可用作电器壳体绝缘漆。以一种酰胺加乙烯醇嵌段改性水溶性硅丙树脂为主要成膜材料，按照新型配方组 成和制备工艺方法，制备出一种具有可低温(70 80°C )烘烤固化的金属、玻璃烤漆。为解决以上技术问题，本发明的相应的方法技术方案为一种水溶性低温固化金 属、玻璃烤漆的制备方法，其步骤为a、将所述水溶性低温固化金属、玻璃烤漆组成中的丙烯酸树脂、有机硅树脂、聚丙 烯酰胺、聚乙烯醇、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、助溶剂、50%去离子水混合均勻，低速搅拌5 分钟后，加热至60°C 士5°C，反应2 2. 5小时；b、再加入另外50%去离子水(重量份)、色浆和流平剂，高速搅拌，混合25 30 分钟；C、最后滴加胺溶液，调节PH至7. 0 8. 0，即得成品烤漆；出料、包装即可；其中，所述的低聚合度丙烯酰胺和乙烯醇的组份及各组份在所述整个水溶性低温 固化金属、玻璃烤漆中所占重量份为聚丙烯酰胺4 6%重量份、聚乙烯醇4 6%重量 份。作为本发明方法方案的改进，所述的常见组份及在所述整个水溶性低温固化金 属、玻璃烤漆所占的重量份为丙烯酸酯10 20%重量份、有机硅树脂5 8%重量份、聚 醚改性聚二甲基硅氧烷0. 5 1. 0%重量份、助溶剂5 8%重量份、流平剂0. 2 0. 3%重 量份、三乙醇胺1. 0 3. 0%重量份、色浆8 10%重量份，其余重量份为去离子水。作为本发明方法方案的进一步的改进，所述的水溶性低温固化金属、玻璃烤漆用 低聚合度丙烯酰胺和乙烯醇对硅丙树脂进行嵌段改性，降低成品树脂交联固化所需引发基 病始反应引发能，从而达到降低烘烤固化温度的目的。本发明的有益技术效果为在水溶性烤漆及绝缘漆领域，现有产品及技术中，常见 的成份如丙烯酸树脂、有机硅树脂、流平剂、催干剂、消泡剂、偶联剂、助溶剂、去离子水等，都有被使用到。本发明中，经过多次试验后，摸索出并利用了如下的技术原理通过加入低 聚合度丙烯酰胺和聚乙烯醇，使带有烯键的酰胺基团、羟基基团嵌段聚合进水溶性硅丙树 脂中。由于聚丙烯酰胺、聚乙烯醇本身具有水溶性，因此，在引发基作用下，可以同丙烯酸 酯、有机硅树脂发生共聚反应。嵌段聚入的烯键、酰胺基团、羟基基团，都有助于降低树脂交 联固化所需的引发基初始反应引发能。按试验摸索出的比例成份制备的主体成膜树脂和烤 漆，可以在70 80°C温度实现烘烤固化，固化时间视工件大小不同，可选择在3 5小时之
间调整。部分可能存在的嵌段共聚反应式如下
具体实施例方式实施例1 配方组成如下
1、丙烯酸酯13. Okg
2、有机硅树脂6. Okg
3、聚丙烯酰胺5. Okg
4、聚乙烯醇5. Okg
5、聚醚改性聚二甲基硅氧烷0. 6kg
6、正丁醇4. Okg
7、BYK0280. 3kg
8、白色色浆IOkg
9、三乙醇胺1. Okg
10、去离子水55. IOkg制备过程先将丙烯酸树脂、有机硅树脂、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚醚改性聚二甲 基硅氧烷、正丁醇、去离子水总量的一半，加入可加热搅拌的反应釜中，低速搅拌5分钟，使 之混合均勻；升温加热，使混合液的温度升至60°C 士5°C范围，一直保持低速搅拌，并保温 反应2. 5小时；再加入余下去离子水总量的一半、白色色浆、BYK028、滴入三乙醇胺，高速搅 拌混合30分钟，即得成品烤漆，其PH在7. 50左右。实施例2
制备工艺过程同实施例1，只是各组份的物质及含量变化如下1、丙烯酸酯15.0kg2、有机硅树脂8. Okg3、聚丙烯酰胺4. Okg4、聚乙烯醇6.0kg5、聚醚改性聚二甲基硅氧烷1.0kg6、乙醇6.0kg7、BYK3470.25kg8、黄色色浆9. Okg9、三乙醇胺2. Okg10、去离子水48.75kg实施例3 制备工艺过程同实施例1，只是各组份的物质及含量变化如下1、丙烯酸酯2.0kg2、有机硅树脂5. Okg3、聚丙烯酰胺4.0kg4、聚乙烯醇4.0kg5、聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.8kg6、丙三醇二甲醚7.0kg7、BYK0280.15kg8、BYK3470.20kg9、黄色色浆 8. Okg10、三乙醇胺 1. 20kg11、去离子水 49.65kg各组份的变化，主要是依据不同金属、玻璃产品的实际需求，以及常见组份的变化 而相应调整，以期获得最佳的综合性能。必须指出，上述实施例只是对本发明做出的一些非限定性举例说明。但本领域的 技术人员会理解，在没有偏离本发明的宗旨和范围下，可以对本发明做出修改、替换和变 更，这些修改、替换和变更仍属本发明的保护范围。
权利要求
一种水溶性低温固化金属、玻璃烤漆，包括低聚合度丙烯酰胺和乙烯醇。
2.根据权利要求1所述的水溶性低温固化金属、玻璃烤漆，其特征是所述的低聚合度 丙烯酰胺和乙烯醇的组份及各组份在所述整个水溶性低温固化金属、玻璃烤漆中所占重量 份为聚丙烯酰胺4 6%重量份、聚乙烯醇4 6%重量份。
3.根据权利要求1或者2所述的水溶性低温固化金属、玻璃烤漆，其特征是所述的水 溶性低温固化金属、玻璃烤漆还包括常见组份丙烯酸酯、有机硅树脂、聚醚改性聚二甲基 硅氧烷、助溶剂、流平剂、三乙醇胺、色浆、去离子水。
4.根据权利要求3所述的水溶性低温固化金属、玻璃烤漆，其特征是所述的常见组份 及各组份在整个水溶性低温固化金属、玻璃烤漆中所占重量份为丙烯酸酯10 20%重量 份、有机硅树脂5 8%重量份、聚醚改性聚二甲基硅氧烷0. 5 1. 0%重量份、助溶剂5 8%重量份、流平剂0. 2 0. 3%重量份、三乙醇胺1. 0 3. 0%重量份、色浆8 10%重量 份，其余重量份为去离子水。
5.根据权利要求4所述的水溶性低温固化金属、玻璃烤漆，其特征是所述的助溶剂为 正丁醇、乙醇、醇醚任意一种；所述的流平剂为BYK028、BYK347中一种或两种。
6.根据权利要求3所述的水溶性低温固化金属、玻璃烤漆，其特征是所述的助溶剂为 正丁醇、乙醇、醇醚任意一种。
7.根据权利要求3所述的水溶性低温固化金属、玻璃烤漆，其特征是所述的流平剂为 BYK028、BYK347中一种或两种。
8.根据权利要求3所述的水溶性低温固化金属、玻璃烤漆，其特征是所述的水溶性低 温固化金属、玻璃烤漆为水溶性烤漆，以去离子水为稀释剂。
9.一种水溶性低温固化金属、玻璃烤漆的制备方法，其步骤为a、将所述水溶性低温固化金属、玻璃烤漆组成中的常见组份丙烯酸树脂、有机硅树 脂、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、助溶剂、50%去离子水混合均勻，低 速搅拌5分钟后，加热至60°C 士5°C，反应2 2. 5小时；b、再加入另外50%去离子水、色浆和流平剂，高速搅拌，混合25 30分钟；c、最后滴加胺溶液，调节PH值至7.0 8.0，即得成品烤漆，出料包装即可；其中，所述的低聚合度丙烯酰胺和乙烯醇的组份及各组份在所述整个水溶性低温固化 金属、玻璃烤漆中所占重量份为聚丙烯酰胺4 6%重量份、聚乙烯醇4 6%重量份。
10.根据权利要求9所述的水溶性低温固化金属、玻璃烤漆的制备方法，其特征是 所述的常见组份及在所述整个水溶性低温固化金属、玻璃烤漆所占的重量份为丙烯酸酯 10 20%重量份、有机硅树脂5 8%重量份、聚醚改性聚二甲基硅氧烷0. 5 1. 0%重量 份、助溶剂5 8%重量份、流平剂0. 2 0. 3%重量份、三乙醇胺1. 0 3. 0%重量份、色浆 8 10%重量份，其余重量份为去离子水。
全文摘要
本发明公开了一种水溶性低温固化金属、玻璃烤漆及制备方法，所述水溶性低温固化金属、玻璃烤漆包括低聚合度丙烯酰胺和乙烯醇，所述水溶性低温固化金属、玻璃烤漆还包括常见组份。所述制备方法将丙烯酸树脂、有机硅树脂、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、助溶剂、50％去离子水混合均匀，低速搅拌5分钟后，加热至60℃±5℃，反应2～2.5小时；再加入另外50％去离子水、色浆和流平剂，高速搅拌，混合25～30分钟，最后滴加胺溶液，调节pH至7.0～8.0，即得成品烤漆。通过实施本发明，使所述烤漆的固化烘烤温度低，仅需70～80℃；漆膜附着力强、耐湿热和盐雾性能好、水溶性好、使用过程无有害气体生成。
文档编号C09D4/06GK101928482SQ200910108128
公开日2010年12月29日 申请日期2009年6月26日 优先权日2009年6月26日
发明者余章炼, 周厚玉, 梁树华, 王素波, 邱彩虹 申请人:深圳市东方亮化学材料有限公司