热反射隔热烤漆涂料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开一种热反射隔热烤漆涂料及其制备方法，该烤漆涂料按质量百分比包括如下组分：成膜树脂40-60%、混合溶剂8-15%、红外反射颜料10-25%、隔热粉1-5%、填料6-15%、助剂1.2-3.5%；各组分的重量百分比之和为100%。其中，所述成膜树脂包括热固性丙烯酸树脂、饱和聚酯树脂和氨基树脂的混合物。由于成膜树脂中含有上述三种主体树脂，该烤漆涂料具有良好的耐候性能、机械性能和耐化学品性能；由于原料中加入了红外反射颜料和隔热粉，涂料太阳光的反射效率高，隔热效果好。
【专利说明】热反射隔热烤漆涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及烤漆涂料【技术领域】，特别公开一种热反射隔热烤漆涂料及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 烤漆涂料是指涂料喷涂在工件上，在常温下不能形成漆膜，须经过一定的温度 和一定时间烘烤才能干燥形成漆膜的一种涂料。太阳光辐射的能量主要集中在波长 为200-2500nm的范围内，紫外线占 5%，波长为200-400nm ;可见光线占 45%，波长为 400-720nm ;近红外线占 45 %，波长为720-2500nm ;其它电磁辐射能占 5 %。
[0003] 现有的热反射隔热涂料虽然也有热反射物质和隔热物质，但是其成膜物质多为丙 烯酸树脂、聚酯树脂、氟硅树脂、环氧树脂等，主体成膜物质比较单一，涂料的综合性能不够 优异。例如，专利CN103396715A公开了一种热反射隔热涂料，由主剂和固化剂组成，主剂 包括丙烯酸树脂、红外反射颜料、隔热粉、填料、酯类溶剂以及其他助剂等，固化剂为六亚 甲基二异氰酸酯和酯类溶剂，虽然该涂料多彩，但是其耐候性、耐化学品性能不够。专利 CN102876181A公开了一种超薄型金属板隔热反射涂料，其底漆和面漆中成膜树脂选自环氧 树脂、聚酯树脂或环氧改性丙烯酸树脂，固化剂为甲醚化三聚氰胺树脂或丁醚化三聚氰胺 树脂等，但其实施例中并没有出现环氧改性丙烯酸树脂、聚酯树脂和上述固化剂的组合。此 夕卜，专利CN101812269A公开了太阳热辐射反射涂料，提到成膜物质为树脂或乳液，树脂可 以为丙烯酸树脂、环氧树脂、醇酸树脂、聚酯树脂或其他涂料用树脂中的一种或多种，但是 该专利中同样没有公开成膜物质种类的具体组合。专利CN1800283A公开了一种隔热涂料， 其成膜物包括聚酯树脂、醇酸树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、氨基树脂、酚醛树脂、聚氯乙烯 树脂、有机硅改性聚酯树脂、有机硅改性聚酯树脂、有机硅改性丙烯酸树脂、有机硅树脂、氟 碳树脂等，但是同样的，该涂料的综合性能例如耐老化性等仍然不够优异，并且不具备热反 射性能。
[0004] 此外，现有技术中也存在较多的水性丙烯酸氨基烘烤漆，例如"水性丙烯酸氨基烘 烤漆的研制"，王承伟等，上海涂料，第45卷第3期，介绍了水溶性丙烯酸氨基烘烤漆的原料 组成、生产工艺及研制；"水性丙烯酸改性醇酸氨基烤漆的制备与性能测试"，徐支有等，上 海涂料第49卷第7期，采用水性丙烯酸改性醇酸树脂为成膜物，部分甲醚化氨基树脂为固 化剂，得到的水性氨基烤漆性能较为优异，但是其为水性，干燥时间较长，并且由于成膜物 的单一性，烤漆综合性能不足。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种高性能的热反射隔热烤漆涂料，其经济成本较低、夕卜 观效果佳、具有良好的耐候性能、机械性能如强度和韧性、耐化学品性能、并且对太阳光的 反射效率高、能够节约能源、寿命长。
[0006] 本发明的另一个目的在于提供一种热反射隔热烤漆涂料的制备方法，该制备方法 成本低廉、能耗小且操作简单，适合工业化生产。
[0007] 本发明提供一种热反射隔热烤漆涂料，按质量百分比包括如下组分：
[0008] 成膜树脂 40-祕％ 混合溶剂 8-丨5% 红外反射颜料 10-25% 丨S热粉 1-5% 填料 6-15% 助剂 I.2-3.5%;各组分的重最+色分比之和为100%。
[0009] 其中，所述成膜树脂包括热固性丙烯酸树脂、饱和聚酯树脂和氨基树脂的混合 物。优选的，热固性丙烯酸树脂、饱和聚酯树脂、氨基树脂的质量比例为25-45 :4. 5-6. 5 : 10-15。
[0010] 所述热固性丙烯酸树脂是由（甲基）丙烯酸酯类单体和其它烯属不饱和单体共聚 制成的树脂，单体的具体种类没有特别限制，其能保证漆膜的硬度，同时能够与成膜树脂中 的饱和聚酯树脂、氨基树脂发生交联反应。
[0011] 所述饱和聚酯树脂由多元酸和多元醇缩聚而成，是一种低分子量、无定形、含有支 链可交联的聚合物，组成结构是端羟基聚酯和端羧基聚酯的饱和聚酯树脂，其能够加强漆 膜的柔韧性、光泽度和丰满度，使得漆膜的抗冲击性能增加。
[0012] 所述氨基树脂是由含有氨基或酰氨基的单体与甲醛经缩聚反应而成的高度醚化 的三聚氰胺树脂，它可以与热固性丙烯酸树脂、饱和聚酯树脂相互交联成膜，进一步提高漆 膜的强度和硬度；优选的，所述氨基树脂为高亚氨基型甲醚化氨基树脂。采用该类氨基树脂 比普通的氨基树脂制备出的涂料综合性能更为优异。
[0013] 所述混合溶剂选自醇类溶剂、醚类溶剂、酯类溶剂或苯类溶剂中的两种以上的混 合物。所述醇类溶剂选自乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇中的一种或两种以上；所述 醚类溶剂选自乙二醇单丁醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚中的一种或两种以上；所述酯类 溶剂选自乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯中的一种或两种以上；所述苯类溶剂选自甲苯、二 甲苯中的一种或两种。
[0014] 优选的，混合溶剂选自上述四类溶剂的混合物，更优选的，混合溶剂选自正丁醇、 乙二醇单丁醚、醋酸丁酯和二甲苯的混合物，最优选的，四者质量比为1: 1: 1: 1。上述正丁醇 在涂料中起到了稳定剂的作用，防止油漆胶化，延长油漆储存时间，其余溶剂起到溶解和调 整油漆干燥时间的作用。
[0015] 所述红外反射颜料选自金红石型钛白粉、大红色粉、中黄粉、铁红粉中的一种或两 种以上。优选的，红外反射颜料是经高温煅烧混合后、采用空气对流式粉碎、再经过切割处 理形成的颜料，是一种高性能高环保复合无机颜料，具有优异的耐候性，耐化学品性能，耐 高温性，易分散，热稳定性强，着色力、遮盖力优良，可以有效的提高太阳能光热反射效率， 在涂料中使用可以降低体系表面温度，起到隔热、环保节能的效果，提高环境的热舒适度， 节约能源，延长涂料使用寿命。
[0016] 所述隔热粉选自氧化铝、氧化镁、氧化钛、氧化锌中的一种或两种以上。
[0017] 所述填料选自碳酸钙、滑石粉、硫酸钡、蒙脱土、高岭土中的一种或两种以上。
[0018] 所述助剂选自润湿分散剂、消泡剂、流平剂、防沉剂、抗紫外线剂和降温剂的混合 物。所述润湿分散剂选自聚丙烯酸钠、焦磷酸钠、磷酸三钠、硅酸盐、烷基芳基磺酸酯、脂肪 酸酰胺衍生物硫酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、聚丙烯酸酯类中的一种或两种以上，优选聚丙烯 酸酯类；所述消泡剂选自聚硅氧烷类和有机醇类；所述流平剂选自氟改性丙烯酸类或有机 硅类；所述防沉剂选自聚酰胺蜡或聚乙烯蜡的一种或两种；所述抗紫外线助剂选自紫外光 吸收剂、抗氧化剂；所述降温剂优选封闭型的对甲苯磺酸胺，它可以使漆膜减少烘烤时间， 节约施工成本。
[0019] 本发明热反射隔热烤漆涂料采用了热固性丙烯酸树脂、饱和聚酯树脂和氨基树脂 的混合物作为成膜树脂，经烘烤干燥后形成，其具有良好的耐候性能、耐化学品性能、漆膜 强度和抗冲击性能。
[0020] 此外，涂料中加入红外反射颜料和隔热粉，提高了涂料反射太阳光的能力；并且由 于红外反射颜料制备方法的特殊性，其具有优异的耐候性，耐化学品性能，耐高温性，易分 散，热稳定性、着色力、遮盖力优良，可以有效的提高太阳能光热反射效率，在涂料中使用可 以降低体系表面温度、隔热、环保节能的效果，节约能源，延长涂料漆膜寿命。最后，选择合 适的助剂能够进一步提高涂料的施工性能、保色性能等。
[0021] 本发明还提供上述热反射隔热烤漆涂料的制备方法，包括以下步骤：将热固性丙 烯酸树脂、混合溶剂、颜料、填料和助剂混合、搅拌均匀，研磨再加入氨基树脂和饱和聚酯树 月旨，再次搅拌均匀，最后再用混合溶剂调节粘度、过滤。
[0022] 优选的，所述混合过程在配漆罐内进行，搅拌采用搅拌机，首次搅拌转速为 1000-1200转每分钟，研磨后的细度彡20um，研磨之后再次将原料转到配漆罐中，再次搅 拌转速为800-1000转每分钟。优选的，最终的粘度为涂4#杯85±5S(25°C )，过滤采用 150-200目过滤网。
[0023] 本发明所述的热反射隔热烤漆涂料，其施工方法包括以下步骤：使用混合溶剂调 节涂料粘度，涂料粘度为涂4#杯15S-20S，后即可喷涂；喷涂方式可采用空气喷涂、无气喷 涂、刷涂、辊涂中的任意一种，烘烤条件 ：130±10°C /20-30分钟。但应当注意：热反射隔热 烤漆涂料用前必须先搅拌均匀，不可加水稀释直接用混合溶剂冲稀即可喷涂；必须烘烤才 可完全硬化。
[0024] 本发明的热反射隔热烤漆涂料可以直接与环氧防锈底漆、电泳底漆等防锈漆搭配 形成完整涂装，可以应用于汽车、摩托车、自行车、工程机械、农用机械、机电厂品、户外输油 输水管道面漆涂装等。
[0025] 本发明的热反射隔热烤漆涂料还可以搭配阻隔型隔热涂料，可进一步阻隔残留的 辐射能。阻隔型隔热涂料使用中空玻璃微珠或纳米级陶瓷微珠及片状颜、填料等，可以形成 低热传导的涂层，阻隔层隔热涂料属于中涂漆，涂层厚度，满足阻隔残留的辐射能所需的不 同性能。再者，阻隔型隔热涂料漆膜干燥后，它不仅具有良好的隔热效果，还具有优异的隔 音效果，能够明显减少外部噪音，使空间内安静舒适。
[0026] 本发明的有益效果有：
[0027] 1、选用了热固性丙烯酸树脂、饱和聚酯树脂和氨基树脂三者的混合物作为成膜物 质，使得漆膜具有极优的光泽度和丰满度，良好的柔韧性和附着力，优良的抗冲击性能和硬 度，优良的户外耐候性和美观性，优良的耐水性、耐油性和耐酸碱性；
[0028] 2、加入了红外反射颜料和隔热填料，对太阳的热反射率高，可有效降低物体表面 温度，有效保护被涂设备和设施，延长其使用寿命。
【具体实施方式】
[0029] 通过下面给出的本发明的具体实施例和比较实施例可以进一步清楚地了解本发 明，但它们不是对本发明的限定。具体实施例和比较实施例中没有详细叙述的部分是采用 现有技术、公知技术手段和行业标准获得的。
[0030] 若未特别指明，实施例中所采用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手 段，所采用的试剂和产品也均为可商业获得的。所用试剂的来源、商品名以有必要列出其组 成成分者，均在首次出现时标明。
[0031] 测试方法或仪器：
[0032] 光泽：广州标哥达实验室仪器用品有限公司的智能三角度光泽仪B⑶516进行精 密测试。
[0033] 反射率：美国Filmetrics，Inc.公司的F10-RT-UVX反射率测试仪进行精密测试。
[0034] 耐湿热性：台湾众志CZ-A-150D可程试恒温恒湿试验机设置温度湿度并设定测试 时间240h耐湿热测试条件进行测试。
[0035] 耐盐雾性：杭州正亚一起有限公司JL-120A连续式盐水喷雾试验机（耐腐蚀试验 机）设置度湿度并设定测试时间400h耐湿热测试条件进行测试。
[0036] 耐人工气候老化性：美国Q = LAB公司生产的Q-SUN-XE-3型光稳定性试验箱设置 光波在34〇11111，辐照度0.511/1112，光照温度631：，湿度在80%进行连续性耐人工气候老化性 测试800h，后用用广州标哥达实验室仪器用品有限公司的智能三角度光泽仪BGD516进行 光泽度变化测试。
[0037] 检测性能技术指标如表1所示：
[0038] 表 1
[0039]
【权利要求】
1. 一种热反射隔热烤漆涂料，按质量百分比包括如下组分： 成膜树脂 40-60% 浞介溶剂 8-15% 红外反射颜料 10-25% 隔热粉 1-5% 填料 6-15% 助剂 1.2-3.5%; 各纽分的:摩:..S Π 分比之和为丨00%; 其中，所述成膜树脂包括热固性丙烯酸树脂、饱和聚酯树脂和氨基树脂的混合物。
2. 根据权利要求1所述的烤漆涂料，其特征在于：氨基树脂为高亚氨基型甲醚化氨基 树脂。
3. 根据权利要求1或2所述的烤漆涂料，其特征在于：所述热固性丙烯酸树脂、饱和聚 酯树脂、氨基树脂的质量比例为25-45:4. 5-6. 5:10-15。
4. 根据权利要求1或2所述的烤漆涂料，其特征在于：所述红外反射颜料选自金红石 型钛白粉、大红色粉、中黄粉、铁红粉中的一种或两种以上。
5. 根据权利要求1或2所述的烤漆涂料，其特征在于：所述混合溶剂选自醇类溶剂、醚 类溶剂、酯类溶剂或苯类溶剂中的两种或多种的混合物。
6. 根据权利要求5所述的烤漆涂料，其特征在于：混合溶剂为质量比为1:1:1:1的正 丁醇、乙二醇单丁醚、醋酸丁酯和二甲苯的混合物。
7. 根据权利要求1或2所述的烤漆涂料，其特征在于：所述隔热粉选自氧化铝、氧化 镁、氧化钛、氧化锌中的一种或两种以上。
8. 根据权利要求1或2所述的烤漆末涂料，其特征在于：所述填料选自碳酸钙、滑石 粉、硫酸钡、蒙脱土、高岭土中的一种或两种以上；所述助剂选自润湿分散剂、消泡剂、流平 齐U、防沉剂、抗紫外线剂和降温剂的混合物。
9. 一种制备权利要求1-8任一项所述热反射隔热烤漆涂料的方法，其特征在于：包括 如下步骤：将热固性丙烯酸树脂、混合溶剂、红外反射颜料、填料和助剂混合、搅拌均匀，研 磨，再加入氨基树脂和饱和聚酯树脂，再次搅拌均匀，最后再用混合溶剂调节粘度、过滤。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于：混合在配漆罐中进行，搅拌采用搅拌机， 首次搅拌转速为1000-1200转每分钟，研磨后的细度< 20um，再次搅拌转速为800-1000转 每分钟。
【文档编号】C09D167/00GK104109438SQ201410362817
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】许绍凰, 蓝文烽, 项椿烨 申请人:漳州三德利油漆涂料有限公司