自清洁型高耐久面漆涂料及涂有该涂料的彩涂钢板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种涂料及涂覆有该涂料的钢板，尤其涉及一种面漆涂料及涂覆有该 涂料的钢板。
【背景技术】
[0002] 彩涂钢板因其具有美丽的外观、不同的颜色组合以及优异的防护性能，而被广泛 地应用于建筑行业中的轻钢结构用屋顶及墙面。然而，随着使用时间的推移，彩涂钢板经常 会遇到失光、粉化、变色、锈蚀等失效问题。此外，长时间的使用时间会造成彩涂钢板表面的 严重污损，人工清洁费时、费力且费钱，最终还难以完全清洁。因此，生产企业均希望彩涂钢 板能够兼具高耐久性和自清洁功能。
[0003] 公布号为CN101985250A，公布日为2011年3月16日，名称为"彩涂钢板"的中国 专利文献公开了一种耐候自洁涂层与其形成方法的技术方案。该耐候自洁涂层包括：一基 材；一高耐候底漆涂层，位于该基材之上，其中该高耐候底漆涂层至少包括高耐候树脂或 无机成份添加剂；以及一高接触角涂层，位于该高耐候底漆涂层之上，其中该高接触角涂 层的水接触角大于约130度。该专利文献所公开的彩图钢板的耐久性仅是通过底漆来实现 的，面漆为憎水涂层且不具备抗沾污性能，随着彩涂钢板服役时间的加长，面漆憎水效果降 低，外界污染物就会嵌入到涂层漆膜而造成彩板的表面污染。
[0004][0005][0006] 因此，现有技术中的彩涂钢板并不能很好地兼具耐久性与自洁性。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种自清洁型高耐久面漆涂料，涂覆了该面漆涂料的材料 具有优异的亲水性能，良好的户外耐久性和优良自清洁性能，其仅借助雨水冲刷便可实现 自我清洁功能。
[0008] 为了实现上述目的，本发明提出了一种自清洁型高耐久面漆涂料，其化学成分质 量百分配比为：
[0009] 基体树脂 30~47%; 交联树脂 3~10%; 酸催化剂 0,1~0.3%; 无机颜料 25~40%; 亲水助剂 2~6%; 润滑助剂 0,3~2%;: 调节助剂 2~7%; 溶剂 10~25%。
[0010] 本发明所述的自清洁型高耐久面漆涂料中的各化学成分的设计原理为：
[0011] 基体树脂：基体树脂能够使得涂层具有良好的耐紫外老化性能，提高了涂层的户 外耐久性和使用寿命。基体树脂中的羟基和羧基具有较高的活性，能够与下文所述的交联 树脂进行反应，可以增加涂层的交联密度。当基体树脂低于30wt. %时，会降低漆膜的抗老 化性能；当基体树脂高于47wt. %时，将影响涂层的致密性能，并降低漆膜的抗沾污性能。 因此，本发明所述的面漆涂料需要将基体树脂的质量百分配比控制为30~47wt. %。
[0012] 交联树脂：交联树脂能够与基体树脂产生交联反应，旨在固化过程中进一步地增 加涂层的交联密度，以提高涂层的致密度，从而使得固化后的漆膜具有良好的耐沾污性能 和耐腐蚀性能。在本发明的技术方案中，应该将交联树脂的含量设定为3~10wt. %，其原 因在于：当交联树脂低于3wt. %，交联树脂与基体树脂的交联作用不明显，漆膜固化程度 不够，从而会降低涂层的耐沾污性和耐蚀性；而当交联树脂高于l〇wt. %，则有会导致漆膜 耐老化性能的降低。
[0013] 酸催化剂：酸催化剂主要作用是加速树脂间的交联固化反应。如果酸催化剂低于 0. lwt. %，其催化作用并不明显，交联反应不能及时完成，如果酸催化剂高于0.3wt. %，其 将会影响涂料的稳定性。故而，对于本发明的技术方案来说，需要将酸催化剂的添加量控制 为 0· 1 ~0· 3wt. %。
[0014] 无机颜料：无机颜料主要为提供漆膜的不同颜色，其可以根据所需颜色进行调配。 较之于有机颜料，无极颜料的耐老化性能具有明显的优势。若无极颜料的质量百分配比低 于25%，则上色性不佳；若无极颜料的质量百分配比高于40%，则树脂对于颜料的包覆不 完全，从而使得漆膜耐老化能力下降。为此，本发明的技术方案中将无机颜料的添加量设定 为 25 ~40wt. %。
[0015] 亲水助剂：在涂层烘烤过程中，亲水助剂会迁移至涂层表面，遇水后发生水解反 应，在漆膜表面形成一层亲水层，这样，在下雨过程中雨水便能在漆膜表面形成一个完整的 水膜。与此同时，雨水还能完全地渗入漆膜的缝隙和小孔中，依靠雨水的冲刷作用就能将漆 膜表面的污染物冲洗掉。当亲水助剂的含量小于2wt. %时，亲水效果并不明显，当亲水助剂 的含量大于6wt. %时，则会影响涂层的抗沾污性能。因此，在本发明所述的具有优异亲水性 和抗沾污性的面漆涂料中需要将亲水助剂的含量控制为2~6wt. %。
[0016] 润滑助剂：当润滑助剂的添加量低于0. 3wt. %时，漆膜T弯性能及抗划伤性能明 显劣化，而当润滑助剂的添加量高于2wt. %时，漆膜抗沾污性大大地下降。为此，本发明的 面漆涂料中的润滑助剂的含量需要控制为0. 3~2. Owt. %
[0017] 调节助剂：对于本发明的技术方案来说，需要将调节助剂的质量百分含量控制在 2 ~7wt. % 〇
[0018] 溶剂：溶剂的作用是将涂料稀释至指定浓度和固含量，在本发明所述的面漆涂料 中，将溶剂的质量百分含量控制为10~25wt. %。
[0019] 进一步地，在本发明所述的面漆涂料中，上述基体树脂为分子量3000~5000的脂 肪族聚酯树脂。
[0020] 更进一步地，在本发明所述的面漆涂料中，上述脂肪族聚酯树脂采用脂肪族多元 酸混合物与多元醇混合物在有机锡催化剂作用下聚合而成。
[0021] 由于采用脂肪族聚酯树脂替代了现有技术中通常使用的芳香族聚酯树脂，使得经 过面漆涂料涂覆后的涂层具有更加良好的耐紫外、抗老化性能，具有超过15年的耐候性 能。
[0022] 进一步地，在本发明所述的面漆涂料中，上述交联树脂为环氧改性氨基树脂、三聚 氰胺甲醛树脂和脲醛树脂的至少其中之一。
[0023] 进一步地，在本发明所述的面漆涂料中，上述酸催化剂为苯磺酸催化剂。
[0024] 进一步地，在本发明所述的面漆涂料中，上述亲水助剂为有机硅类亲水助剂。
[0025] 更进一步地，在本发明所述的面漆涂料中，上述有机硅类亲水助剂为甲乙基硅氧 烧。
[0026] 进一步地，在本发明所述的面漆涂料中，上述润滑助剂为高密度聚乙烯蜡、聚四氟 乙烯蜡和聚四氟蜡的至少其中之一。
[0027] 进一步地，在本发明所述的面漆涂料中，上述调节助剂包括流平剂、消光粉和防沉 剂的至少其中之一。
[0028] 更进一步地，在本发明所述的面漆涂料中，上述溶剂为乙二醇丁醚、醋酸丁酯和丙 二醇甲醚醋酸酯的至少其中之一。
[0029] 经过本发明所述的面漆涂料涂覆后的材料的自清洁功能是通过涂料的优异的亲 水性+抗沾污性得以实现的，其亲水性则是通过亲水助剂在涂层固化过程中迁移至表面， 并水解后形成一层亲水层而获得；而其抗沾污性能是通过基体树脂与交联树脂的高交联度 的固化以提高了漆膜的致密性而获得。
[0030] 此外，本发明还提供了一种彩涂钢板，该彩涂钢板从芯部向外依次包括：带镀层基 板，预处理层，正、背面底漆层，正、背面面漆层；其中，正面面漆层由上文所述的任意一项的 面漆涂料涂覆得到。