本发明涉及属于涂料技术领域，尤其是指一种卷材涂料及其制备方法。
背景技术：
卷材涂料在国内的生产、发展已有几十年的历史。预涂金属卷材由于其多变的色彩、轻便、易加工及优异的机械性能，得到了大量的应用，卷材涂料的需求量越来越大。预涂金属卷材有很多层，一般正面从里往外有：镀锌层、钝化层、底漆、面漆，背面从里往外有：镀锌层、钝化层、背漆。不同的涂层有不同的性能要求，底漆需要良好的附着力、防腐蚀性和柔韧性，面漆需要有良好的抗划伤性、耐酸碱性。好的涂层需要底漆和面漆的完美配合，既要有好的加工性，又要有好的抗划伤性，还要在环保的前提下，做到很好的耐腐蚀性和耐酸碱性。
技术实现要素：
本发明针对现有技术的问题提供一种卷材涂料及其制备方法，解决了现有技术中卷材涂料附着力差、柔韧性低、抗划伤性差、耐酸碱性差的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明的目的之一在于提供一种卷材涂料，包括以下组份：
所述环氧改性聚酯树脂的制备方法包括如下步骤：
(1)聚酯树脂的制备
在一个装有搅拌器、冷凝器、加热器的反应器中，加入30份三羟甲基乙烷、22份季戊四醇、20份1,3-环己烷二甲醇、25份对苯二甲酸、23份间苯二甲酸、15份戊二酸、15份六氢苯酐、5份二丁基二乙酸锡，加完后升温至160℃，保温2小时，接着升温至180℃，保温1小时，在升温至200℃，保温1小时，最后升温至220℃，保温2小时；加入10份二甲苯，冷却至180℃；
(2)环氧改性聚酯树脂的制备
向步骤(1)的反应器中再加入25份环氧树脂，在165℃下保温反应，直至酸值低于10mgkoh/g以下，加入80份100号芳烃溶剂、70份环己酮兑稀；即制得所述环氧改性聚酯树脂。
三羟甲基乙烷带三个伯羟基，其上的乙基的空间位阻效应可屏蔽聚酯的酯基，提高耐水解性，1,3-环己烷二甲醇属于脂环族二元醇，30份三羟甲基乙烷、22份季戊四醇、20份1,3-环己烷二甲醇配合使用，使得聚酯的硬度、柔韧性、附着力、抗冲击性以及成本达到平衡。
所得环氧树脂改性聚酯树脂固含量为50％，粘度为125ku，酸值为8mgkoh/g，玻璃化温度为550℃，羟值60mgkoh/g。环氧树脂与聚酯树脂交联后，可以提高漆膜的硬度、韧性，增强对金属基材的附着力。
所述氨基树脂由全甲醚化氨基树脂和丁醚化氨基树脂按照质量比3:1组成，所述颜料为金红石型纳米二氧化钛，粒径为20-60nm。本发明颜料选用的是金红石型纳米二氧化钛，通过添加纳米级二氧化钛增强了涂料的流动性，降低物质的表面张力，可以对涂料原料颗粒表面性质进行纳米化改性，使涂料原料颗粒均匀的分散开；可以调整涂料原料颗粒的运动性，改善涂料分散性，缩短分散时间，进而改善涂料的粘结性、抗裂性。
所述分散剂由聚二甲基硅氧烷和乙烯-醋酸乙烯共聚物按照质量比1:1.5组成，所述流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷。
所述消泡剂由聚醚改性有机硅、聚硅氧烷按照质量比3:2组成；所述溶剂由二甲苯、含c9-c10的重芳烃、环己酮按照质量比2:5:3组成。
所述抗氧化剂由以下组分组成：大豆油10份、叔丁醇5份、液体石蜡5份。本发明抗氧化剂原料易购，成本低，不含有石油系矿物油成分，用豆油替代全部石油系溶剂，豆油具有容易降解、低毒性和低voc等特性，降低了对环境的污染。
所述填料由自清洁料和阻燃剂按照质量比1:4组成；所述自清洁料的由钒酸银、纳米二氧化钛、纳米氧化锌按照质量比3:2:1组成；所述纳米二氧化钛的粒径为20-40nm，所述纳米氧化锌的粒径为20-30nm；通过在卷材涂料中引入钒酸银、纳米二氧化钛和纳米氧化锌从而实现卷材涂料自清洁的功能；同时，通过添加纳米级二氧化硅、氧化锌增加了防锈涂料的流动性，还能够降低物质的表面张力，加入到卷材涂料，可以对各原料组分表面性质进行纳米化改性，使原料组分均匀的分散开；可以调整原料组分的运动性，改善卷材涂料分散性，缩短分散时间。
所述阻燃剂由以下组分组成：三聚氰胺改性酚醛树脂22份、空心玻璃微珠8份、纳米氢氧化铝9份、纳米氢氧化镁8份；所述纳米氢氧化铝和纳米氢氧化镁的粒径均为为20-50nm；
其中，氢氧化镁和氢氧化铝是填充性的阻燃剂，在340℃-450℃之间分解，受热时分解出大量的水吸收热量，减缓材料的燃烧速度，同时放出大量的水蒸气可稀释可燃气体的浓度，有助于抑制燃烧，并减小了发烟量；氢氧化镁和氢氧化铝两者复合使用能相互补充，其阻燃效果比单独使用效果好，具有很好的抑烟、消烟的功能；本发明的纳米氢氧化铝和纳米氢氧化镁的粒径均为为20-50nm，可以很好的分散在其他组分之间。
所述空心玻璃微珠的粒径为60-80μm，壁厚1-2μm。
所述空心玻璃微珠的粒径为60-80μm，壁厚1-1.2μm；本申请的空心玻璃微珠有最小的比表面积和低吸油率，可大大减少涂料中其他各生产成份的使用量，同时，表面更抗化学腐蚀，对光有反射作用；使得水性环氧树脂耐火涂料涂层具有防污、防腐蚀、防紫外线、防黄变以及抗刮效果。紧密排列的空心玻璃微珠内部含有稀薄的气体，其导热系数低，所以耐火涂料涂层具有非常好的隔热保温效果，空心玻璃微珠还可有效增强涂层的流动、流平性；空心玻璃微珠内含有气体具有较好的抗冷热收缩性，从而增强涂层的弹性，大大减少耐火涂层因受热胀冷缩而引起开裂和脱落。
所述三聚氰胺改性酚醛树脂的制备方法包括如下步骤：向反应釜中加入5份27wt％甲醛溶液，用25wt％的naoh溶液调节ph至8.0，加入0.2份酚醛树脂，再加入6份三聚氰胺，加热升温至90℃，保温反应2小时后，降温冷却至室温，即得三聚氰胺改性酚醛树脂。
现有技术中，涂料所用的普通的三聚氰胺-甲醛树脂和酚醛树脂耐高温性能较差，在较高温度下使用时，其流动性能不是很好，不能形成平滑致密的固化层，板面容易出现针孔，耐污耐划性能不佳。本发明所用三聚氰胺改性酚醛树脂代替普通的三聚氰胺-甲醛树脂和酚醛树脂，提高了卷材涂料的耐高温性能高温性能，在较高温度下使用时，本发明的卷材涂料也具有很好的流动性，形成平滑致密的固化层，板面不易出现针孔，耐污耐划性能好。
本发明的目的之二在于提供一种制备上述卷材涂料的方法，在搅拌的条件下，按照原料组分的重量份计，向反应釜中加入环氧改性聚酯树脂、氨基树脂、分散剂、溶剂，搅拌均匀后，加入消泡剂、流平剂、抗氧化剂、填料，继续搅拌30min，再加入颜料，继续搅拌30min，即得所述卷材涂料。
本发明的有益效果：
(1)本发明先用环氧树脂对聚酯树脂进行了改性，所得环氧树脂改性聚酯树脂固含量为50％，粘度为125ku，酸值为8mgkoh/g，玻璃化温度为550℃，羟值60mgkoh/g。环氧树脂与聚酯树脂交联后，可以提高漆膜的硬度、韧性，增强对金属基材的附着力。
(2)本发明颜料选用的是粒径为20-60nm金红石型纳米二氧化钛，通过添加纳米级二氧化钛增强了涂料的流动性，降低物质的表面张力，可以对涂料原料颗粒表面性质进行纳米化改性，使涂料原料颗粒均匀的分散开；可以调整涂料原料颗粒的运动性，改善涂料分散性，缩短分散时间，进而改善涂料的粘结性、抗裂性。
(3)本发明抗氧化剂原料易购，成本低，不含有石油系矿物油成分，用豆油替代全部石油系溶剂，豆油具有容易降解、低毒性和低voc等特性，降低了对环境的污染。
(4)本发明通过在自清洁层引入纳米二氧化钛、纳米氧化锌、钒酸银从而实现自洁的功能；卷材涂覆本发明的具有自清洁功能的涂料后，可以减少人为的对卷材表面的清理。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
本实施例的一种卷材涂料，包括以下组份：
所述氨基树脂由全甲醚化氨基树脂和丁醚化氨基树脂按照质量比3:1组成。
所述分散剂由聚二甲基硅氧烷和乙烯-醋酸乙烯共聚物按照质量比1:1.5组成，所述流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷。
所述消泡剂由聚醚改性有机硅、聚硅氧烷按照质量比3:2组成；所述溶剂由二甲苯、含c9-c10的重芳烃、环己酮按照质量比2:5:3组成。
所述抗氧化剂由以下组分组成：大豆油10份、叔丁醇5份、液体石蜡5份。
所述填料由自清洁料和阻燃剂按照质量比1:4组成；所述自清洁料的由钒酸银、纳米二氧化钛、纳米氧化锌按照质量比3:2:1组成；
所述阻燃剂由以下组分组成：三聚氰胺改性酚醛树脂22份、空心玻璃微珠8份、纳米氢氧化铝9份、纳米氢氧化镁8份。
实施例2
本实施例的水性环氧树脂耐火涂料，包括以下组份：
所述氨基树脂由全甲醚化氨基树脂和丁醚化氨基树脂按照质量比3:1组成。
所述分散剂由聚二甲基硅氧烷和乙烯-醋酸乙烯共聚物按照质量比1:1.5组成，所述流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷。
所述消泡剂由聚醚改性有机硅、聚硅氧烷按照质量比3:2组成；所述溶剂由二甲苯、含c9-c10的重芳烃、环己酮按照质量比2:5:3组成。
所述抗氧化剂由以下组分组成：大豆油10份、叔丁醇5份、液体石蜡5份。
所述填料由自清洁料和阻燃剂按照质量比1:4组成；所述自清洁料的由钒酸银、纳米二氧化钛、纳米氧化锌按照质量比3:2:1组成；
所述阻燃剂由以下组分组成：三聚氰胺改性酚醛树脂22份、空心玻璃微珠8份、纳米氢氧化铝9份、纳米氢氧化镁8份。
实施例3
本实施例的水性环氧树脂耐火涂料，包括以下组份：
所述氨基树脂由全甲醚化氨基树脂和丁醚化氨基树脂按照质量比3:1组成。
所述分散剂由聚二甲基硅氧烷和乙烯-醋酸乙烯共聚物按照质量比1:1.5组成，所述流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷。
所述消泡剂由聚醚改性有机硅、聚硅氧烷按照质量比3:2组成；所述溶剂由二甲苯、含c9-c10的重芳烃、环己酮按照质量比2:5:3组成。
所述抗氧化剂由以下组分组成：大豆油10份、叔丁醇5份、液体石蜡5份。
所述填料由自清洁料和阻燃剂按照质量比1:4组成；所述自清洁料的由钒酸银、纳米二氧化钛、纳米氧化锌按照质量比3:2:1组成；
所述阻燃剂由以下组分组成：三聚氰胺改性酚醛树脂22份、空心玻璃微珠8份、纳米氢氧化铝9份、纳米氢氧化镁8份。
实施例4
实施例1-3中所述的卷材涂料的制备方法，包括以下步骤：
在搅拌的条件下，按照原料组分的重量份计，向反应釜中加入环氧改性聚酯树脂、氨基树脂、分散剂、溶剂，搅拌均匀后，加入消泡剂、流平剂、抗氧化剂、填料，继续搅拌30min，再加入颜料，继续搅拌30min，即得所述卷材涂料。
对本发明实施例1-3中的卷材涂料形成的涂膜的附着性、耐冲击性、铅笔硬度h等各种试验；
对比例
采用市场上某型号的卷材涂料形成的涂膜为本发明的对比例。
从上表的比较可以看出，本发明的卷材涂料固化后附着力好、柔韧性好、抗划伤性好、耐酸碱性、耐盐雾性优异的问题。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的有点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。