一种水性低温金属烤漆及其制备方法与流程

1.本发明涉及化工技术领域，尤其涉及一种水性低温金属烤漆及其制备方法。


背景技术：

2.金属烤漆是一种工业用漆，其用在金属工件外表上的涂装，拥有金属外表的装饰和保护，特别适用于铝、合金、不锈钢等金属致密材料。广泛用于灯具、家用电器、金属外表、金属工艺品等电镀五金器材外表作电镀罩光漆，也可作汽车、摩托车配件、油箱等防护装饰漆。金属烤漆分为水性金属烤漆和油性金属烤漆两种。水性金属烤漆是一种环保漆，以水为溶剂，而油性金属烤漆则是以有机溶剂为溶剂。同时金属烤漆还以烤漆的固化温度不同，分为低温金属烤漆和高温金属烤漆。其中，固化温度低于一百八十摄氏度的金属烤漆为低温金属烤漆；固化温度大于二百八十摄氏度的金属烤漆为高温金属烤漆。
3.高温烤漆(又名特氟龙烤漆)具有不粘性，几乎所有的物质都不与特氟龙涂膜粘合，因此即使很薄的膜也显示出很好的不粘附性能。具有优良的耐热和耐低温特性，在较短的时间可耐高温三百摄氏度左右，具有显著的热稳定性。摩擦系数低，负载滑动时摩擦系数值仅在0.05与0.15之间。具有不沾水和不沾油的性质，因此易清洁。具有良好的耐腐蚀性。
4.但是特氟龙高温烤漆也存在一些明显的缺陷，具体如下：
5.1、由于其不溶于水，几乎不与其它物质相粘连和融合，因此也就难降解，不够环保和不够绿色。
6.2、由于高温烤漆的固化温度较高，一般施工工艺时需要专业的高温烤漆房才能进行涂装对应的涂膜，施工难度相对较大，工艺复杂，一般需要在基材上多次打底漆，且每上一遍漆，都需要将材料送入无尘恒温烤房进行专业的烘干。因此施工工艺成本较高，生产成本高。
7.3、虽然能适应一定低温，但是适应能力不够强。固化速度也比较慢，由于其不沾性，因此附着力差。
8.4、不耐酒精，不易采用酒精进行擦拭。
9.5、高温金属烤漆的硬度虽高，但是柔韧性不够好。


技术实现要素：

10.本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种水性低温金属烤漆，该水性低温金属烤漆环保、安全、绿色、耐老化、无毒、无污染、具有优秀的耐热和耐低温特性。同时，该水性低温金属烤漆可以在105摄氏度至115摄氏度的低温条件即可快速固化，具有优异的附着力，耐酒精擦拭良好，硬度高，性能优越。
11.为解决现有技术中存在的问题，采用的具体技术方案是：
12.一种水性低温金属烤漆，其烘烤固化温度为九十摄氏度至壹佰壹拾伍摄氏度，该水性低温金属烤漆包括的组分及对应重量份为：
[0013][0014][0015]
优选的技术方案，所述有机硅偶联剂为3-(甲基丙烯酰氧)丙基二甲基乙氧基硅烷。
[0016]
优选的技术方案，所述水性低温金属烤漆包括的组分及对应重量份为：
[0017][0018]
优选的技术方案，所述水性低温金属烤漆包括的组分及对应重量份为：
[0019][0020][0021]
优选的技术方案，所述水性低温金属烤漆包括的组分及对应重量份为：
[0022][0023]
优选的技术方案，所述水性低温金属烤漆包括的组分及对应重量份为：
[0024]
丙烯酸树脂35重量份
[0025]
氨基树脂15重量份
[0026]
有机硅偶联剂8重量份
[0027]
中和剂3重量份
[0028]
消泡剂2重量份
[0029]
氧化石墨烯15重量份
[0030]
助溶剂8重量份
[0031]
附着力促进剂3重量份
[0032]
去离子水
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10重量份。
[0033]
优选的技术方案，所述水性低温金属烤漆包括的组分及对应重量份为：
[0034]
[0035][0036]
优选的技术方案，所述水性低温金属烤漆包括的组分及对应重量份为：
[0037][0038]
优选的技术方案，所述ph值调节剂为有机胺，且该有机胺的沸点在90摄氏度至200摄氏度。将本发明产品应用于不锈钢、铝合金、金属铜、镀锌板等底材，能在较低温90-100℃下20-30min内快速固化，且附着力优异，耐酒精擦拭良好，硬度高，具有超低voc的优越性能，绿色环保。
[0039]
本发明的再一目的是提供一种水性低温金属烤漆制备方法，其包括以下步骤：
[0040]
步骤一，将10～60重量份丙烯酸树脂、3～20重量份去离子水混合，搅拌均匀后，加入1～5重量份双氧水溶液，再次搅拌1至3分钟；
[0041]
步骤二，加入1～5重量份中和剂、1～3重量份消泡剂、5～10重量份的助溶剂搅拌十分钟直至均匀；
[0042]
步骤三，加入5～30重量份氨基树脂、5～10重量份有机硅偶联剂、10～20重量份的钛白粉搅拌五分钟左右直至均匀，再加入2～10重量份ph值调节剂直至混合物的ph值在7左右；
[0043]
步骤四，加入10～20重量份纳米级的氧化石墨烯、1～5重量份的附着力促进剂搅拌直至混合物均匀，即制得水性低温金属烤漆。
[0044]
通过采用上述方案，本发明的一种水性低温金属烤漆与现有技术相比，其技术效果在于：
[0045]
1、水性低温金属烤漆环保、安全、绿色；且硬度高、柔韧性好，具有优异的防锈性和储存稳定性；耐老化、无毒、无污染、具有优秀的耐热和耐低温特性。同时，该水性低温金属烤漆可以在105摄氏度至115摄氏度的低温条件即可快速固化，具有优异的附着力，耐酒精擦拭良好，硬度高，性能优越。
[0046]
2、本发明丙烯酸树脂为水性丙烯酸树脂，且整个金属烤漆为水性涂料，以水为溶剂，大大降低了voc(挥发性有机化合物，volatile organic compounds的英文缩写)的排放，符合环保要求，在运输储存以及施工过程也较方便，不易燃易爆，无气味。
[0047]
3、本发明水性低温金属烤漆应用于不锈钢、铝合金、金属铜、镀锌板等底材，能在低温110-115摄氏度下10-15min就可以快速固化。且具有附着力优异，耐酒精擦拭良好，硬度高，超低voc等优越性能。
[0048]
4、本发明水性低温金属烤漆产品应用于摩托车油箱底漆涂装，产品voc低，与原子灰配套性强，施工性佳，重涂性好，快速固化，附着力强。
[0049]
5、本发明水性低温金属烤漆应用于摩托车发动机外壳涂装，产品voc低，漆膜耐高温性能优越，附着力强，耐候性良好，装饰性强。
[0050]
6、本发明水性低温金属烤漆应用于三轮车车架表面涂装，产品voc低，漆膜丰满，硬度高，附着力强，耐候性良好，装饰性强。
[0051]
7、本发明水性低温金属烤漆应用于汽车及摩托车液压杆表面涂装，产品voc低，漆膜丰满，硬度高，附着力强，耐候性良好，耐性优越，装饰性强。
[0052]
8、本发明水性低温金属烤漆应用于汽车及摩托车弹簧表面涂装，产品voc低，漆膜丰满，柔韧性高，重涂性好，附着力强，耐候性良好，耐性优越，装饰性强。
附图说明
[0053]
图1为本发明一种水性低温金属烤漆制备方法的流程示意图。
具体实施方式
[0054]
如图1所示，为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实例，对本发明进一步详细说明。
[0055]
实施例1，一种水性低温金属烤漆通过以下制备方法制得：
[0056]
步骤一，将10～60重量份丙烯酸树脂、3～20重量份去离子水混合，搅拌均匀后，加入1～5重量份双氧水溶液，再次搅拌1至3分钟；
[0057]
步骤二，加入1～5重量份中和剂、1～3重量份消泡剂、5～10重量份的助溶剂搅拌十分钟直至均匀；
[0058]
步骤三，加入5～30重量份氨基树脂、5～10重量份有机硅偶联剂搅拌五分钟左右直至均匀；
[0059]
步骤四，加入10～20重量份纳米级的氧化石墨烯、1～5重量份的附着力促进剂搅拌直至混合物均匀，即制得水性低温金属烤漆。
[0060]
本实施例1的水性低温金属烤漆应用于不锈钢、铝合金、金属铜、镀锌板等底材的涂装，能在低温110-115摄氏度下10-15min就可以快速固化，且具有附着力优异，耐酒精擦拭良好，硬度高，超低voc等优越性能。
[0061]
实施例2，一种水性低温金属烤漆通过以下制备方法制得：
[0062]
步骤一，将15～55重量份丙烯酸树脂、3～20重量份去离子水混合，搅拌均匀后，加入1～5重量份双氧水溶液，再次搅拌1至3分钟；
[0063]
步骤二，加入1～5重量份中和剂、1～3重量份消泡剂、5～10重量份的助溶剂搅拌十分钟直至均匀；
[0064]
步骤三，加入10～25重量份氨基树脂、5～10重量份的3-(甲基丙烯酰氧)丙基二甲基乙氧基硅烷搅拌五分钟左右直至均匀；
[0065]
步骤四，加入15～20重量份纳米级的氧化石墨烯、1～5重量份的附着力促进剂搅拌直至混合物均匀，即制得水性低温金属烤漆。
[0066]
将本实施例2的水性低温金属烤漆应用于摩托车油箱底漆涂装，产品voc低，与原子灰配套性强，施工性佳，重涂性好，快速固化，附着力强。
[0067]
实施例3，一种水性低温金属烤漆通过以下制备方法制得：
[0068]
步骤一，将10重量份水性丙烯酸树脂、3重量份去离子水混合，搅拌均匀后，加入1～5重量份双氧水溶液，再次搅拌1至3分钟；
[0069]
步骤二，加入1重量份中和剂、1重量份消泡剂、5重量份的助溶剂搅拌十分钟直至均匀；
[0070]
步骤三，加入5重量份氨基树脂、5重量份有机硅偶联剂搅拌五分钟左右直至均匀；
[0071]
步骤四，加入10重量份纳米级的氧化石墨烯、1重量份的附着力促进剂搅拌直至混合物均匀，即制得水性低温金属烤漆。
[0072]
本实施例3的水性低温金属烤漆应用于摩托车发动机外壳涂装，产品voc低，漆膜耐高温性能优越，附着力强，耐候性良好，装饰性强。
[0073]
实施例4，一种水性低温金属烤漆通过以下制备方法制得：
[0074]
步骤一，将10～60重量份丙烯酸树脂、3～20重量份去离子水混合，搅拌均匀后，加入1～5重量份双氧水溶液，再次搅拌1至3分钟，搅拌速度500转每分钟左右；
[0075]
步骤二，加入1～5重量份中和剂、1～3重量份消泡剂(水性有机硅消泡剂)、5～10重量份的助溶剂搅拌十分钟直至均匀；
[0076]
步骤三，加入5～30重量份氨基树脂、5～10重量份3-(甲基丙烯酰氧)丙基二甲基乙氧基硅烷、10～20重量份的钛白粉(钛白粉的粗细度在500目左右)搅拌五分钟左右直至均匀，再加入2～10重量份ph值调节剂直至混合物的ph值在7左右，其中ph值调节剂为有机胺；同时，该有机胺的沸点在90摄氏度至200摄氏度。
[0077]
步骤四，加入10～20重量份纳米级的氧化石墨烯、1～5重量份的附着力促进剂搅拌直至混合物均匀，即制得水性低温金属烤漆。
[0078]
本实施例4的水性低温金属烤漆应用于三轮车车架表面涂装，产品voc低，漆膜丰满，硬度高，附着力强，耐候性良好，装饰性强。
[0079]
实施例5，一种水性低温金属烤漆通过以下制备方法制得：
[0080]
步骤一，将10～60重量份丙烯酸树脂、3～20重量份去离子水混合，搅拌均匀后，加入1～5重量份双氧水溶液，再次搅拌1至3分钟，搅拌速度600转每分钟左右；
[0081]
步骤二，加入1～5重量份中和剂、1～3重量份消泡剂、5～10重量份的助溶剂搅拌十分钟直至均匀；
[0082]
步骤三，加入5～30重量份氨基树脂、5～10重量份3-(甲基丙烯酰氧)丙基二甲基乙氧基硅烷、10～20重量份的钛白粉(钛白粉的粗细度在500目左右)搅拌五分钟左右直至均匀。
[0083]
步骤四，加入10～20重量份纳米级的氧化石墨烯、1～5重量份的附着力促进剂搅拌直至混合物均匀，即制得水性低温金属烤漆。
[0084]
本实施例5的水性低温金属烤漆应用于汽车及摩托车液压杆表面涂装，产品voc低，漆膜丰满，硬度高，附着力强，耐候性良好，耐性优越，装饰性强。
[0085]
实施例6，一种水性低温金属烤漆通过以下制备方法制得：
[0086]
步骤一，将30重量份丙烯酸树脂、10重量份去离子水混合，搅拌均匀后，加入3重量份双氧水溶液，再次搅拌1至3分钟，搅拌速度500转每分钟左右；
[0087]
步骤二，加入3重量份中和剂、2重量份消泡剂(水性有机硅消泡剂)、8重量份的助溶剂搅拌十分钟直至均匀；
[0088]
步骤三，加入15重量份氨基树脂、8重量份3-(甲基丙烯酰氧)丙基二甲基乙氧基硅烷、15重量份的钛白粉(钛白粉的粗细度在500目左右)搅拌五分钟左右直至均匀，再加入6重量份ph值调节剂直至混合物的ph值在7左右，其中ph值调节剂为有机胺；同时，该有机胺的沸点在90摄氏度至200摄氏度。
[0089]
步骤四，加入15重量份纳米级的氧化石墨烯、3重量份的附着力促进剂搅拌直至混合物均匀，即制得水性低温金属烤漆。
[0090]
本实施例6的水性低温金属烤漆应用于汽车及摩托车弹簧表面涂装，产品voc低，漆膜丰满，柔韧性高，重涂性好，附着力强，耐候性良好，耐性优越，装饰性强。
[0091]
实施例7，一种水性低温金属烤漆通过以下制备方法制得：
[0092]
步骤一，将40重量份丙烯酸树脂、18重量份去离子水混合，搅拌均匀后，加入3重量份双氧水溶液，再次搅拌1至3分钟，搅拌速度500转每分钟左右；
[0093]
步骤二，加入1～5重量份中和剂、1～3重量份消泡剂(水性有机硅消泡剂)、5～10重量份的助溶剂搅拌十分钟直至均匀；
[0094]
步骤三，加入5～30重量份氨基树脂、5～10重量份3-(甲基丙烯酰氧)丙基二甲基乙氧基硅烷、18重量份的钛白粉(钛白粉的粗细度在500目左右)搅拌五分钟左右直至均匀，再加入2～10重量份ph值调节剂直至混合物的ph值在7左右，其中ph值调节剂为有机胺；同时，该有机胺的沸点在90摄氏度至200摄氏度。
[0095]
步骤四，加入18重量份纳米级的氧化石墨烯、1～5重量份的附着力促进剂(附着力促进剂为以聚酯为主链的磷酸脂化合物)搅拌直至混合物均匀，即制得水性低温金属烤漆。
[0096]
本实施例的水性低温金属烤漆环保、安全、绿色；且硬度高、柔韧性好，具有优异的
防锈性和储存稳定性；耐老化、无毒、无污染、具有优秀的耐热和耐低温特性。同时，该水性低温金属烤漆可以在105摄氏度至115摄氏度的低温条件即可快速固化，具有优异的附着力，耐酒精擦拭良好，硬度高，性能优越。丙烯酸树脂为水性丙烯酸树脂，且整个金属烤漆为水性涂料，以水为溶剂，大大降低了voc(挥发性有机化合物，volatile organic compounds的英文缩写)的排放，符合环保要求，在运输储存以及施工过程也较方便，不易燃易爆，无气味。