水分散氟硅改性丙烯酸樹脂涂料及制備和在鋁型材的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于丙烯酸樹脂涂料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種水分散型氟硅改性丙烯酸樹 脂涂料及其制備方法和在鋁型材涂裝中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋁型材表面涂料主要有三種，分別為電泳漆、氟碳漆及粉末漆。1、電泳漆能耗大、 污染高，顏色單一，裝飾性不高；2、氟碳漆，噴涂時要以有機溶劑作為稀釋劑，污染大，危害 人體健康，其次成本價格高昂；3、粉末漆顏色單調(diào)，主要為黑、白、灰等素色漆，比較鮮艷的 顏色容易褪色。
[0003] 隨著新環(huán)保法的實施，水性化已成為一種必然趨勢。已有少量水性丙烯酸樹脂類 型的涂料應(yīng)用于鋁型材行業(yè)。但是現(xiàn)有的水性丙烯酸樹脂的主鏈為C-C單鍵組成，C-C單 鍵的鍵能為344. 4KJ/mol;而Si-0鍵和C-F鍵的鍵能分別為422. 5KJ/mol及426. 6KJ/mol， 鍵能越高，斷鍵所需能量越大，穩(wěn)定性越好；所以，相比于C-C單鍵，Si-0鍵和C-F鍵的鍵能 高，光、熱穩(wěn)定性好。因此，通過有機硅氟對丙烯酸樹脂進行改性，得到的水分散氟硅改性丙 烯酸樹脂具有更加優(yōu)異的耐候性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種水分散型 氟硅改性丙烯酸樹脂涂料。本發(fā)明的涂料包括水分散型氟硅改性丙烯酸樹脂制成的黑色底 漆和水分散型氟硅改性丙烯酸樹脂制成的清漆，其形成的雙涂層水性漆具有色彩豐富、金 屬感強、光澤高的裝飾效果，同時具有優(yōu)異的耐候性、綠色環(huán)保、成本低，可廣泛應(yīng)用于室內(nèi) 外用鋁型材涂裝中。
[0005] 本發(fā)明另一目的在于提供一種上述水分散型氟硅改性丙烯酸樹脂涂料的制備方 法。
[0006] 本發(fā)明再一目的在于提供上述水分散型氟硅改性丙烯酸樹脂涂料在鋁型材涂裝 中的應(yīng)用。
[0007] 本發(fā)明的目的通過下述方案實現(xiàn)：
[0008] 一種水分散型氟硅改性丙烯酸樹脂涂料，包括黑色底漆和清漆，由包括以下步驟 的方法制備得到：
[0009] (1)將炭黑、水、分散劑混合，分散，制得黑漿；
[0010] (2)將水分散型氟硅改性丙烯酸樹脂和氨基樹脂混合，加入萘磺酸型催化劑攪拌 均勻后，再加入水、滑石粉和步驟（1)的黑漿，分散、過濾，得到黑色底漆；
[0011] ⑶將水分散型氟硅改性丙烯酸樹脂和氨基樹脂混合，加入萘磺酸型催化劑、流平 劑攪拌均勻后，再加入水、消泡劑、丙二醇單甲醚和乙醇，分散、過濾，得到清漆。
[0012] 步驟（1)中所用炭黑、水和分散劑的質(zhì)量比為（13~17) : (22~27) : (4~6)。優(yōu) 先地，所用炭黑、水和分散劑的質(zhì)量比為15:25:5。
[0013]步驟（2)中所用水分散型氟硅改性丙烯酸樹脂、氨基樹脂、萘磺酸型催化劑、水、 滑石粉和黑漿的質(zhì)量比為（45~55) : (5~6) : (0? 1~0? 3) : (16~33) : (4~5) : (13. 5~ 16. 5)〇
[0014]步驟（3)中所用水分散型氟硅改性丙烯酸樹脂、氨基樹脂、萘磺酸型催化劑、 流平劑、消泡劑、丙二醇單甲醚、乙醇和水的質(zhì)量比為（60~70) : (8. 5~10) : (0. 1~ 0? 5) : (0? 5 ~1) : (0? 5 ~1) : (3 ~5) : (3 ~5) : (11 ~21) 〇
[0015] 上述制備方法中使用的水分散型氟硅改性丙烯酸樹脂可為氟硅元素總含量為 2~5%的水性氟硅改性丙烯酸樹脂。
[0016] 步驟（2)中所用的水分散型氟硅改性丙烯酸樹脂優(yōu)選為氟硅元素總含量為2%的 水性氟硅改性丙烯酸樹脂。
[0017] 步驟（3)中所用的水分散型氟硅改性丙烯酸樹脂優(yōu)選為氟硅元素總含量為5%的 水性氟硅改性丙烯酸樹脂。
[0018] 步驟（2)中所用的水分散型氟硅改性丙烯酸樹脂優(yōu)選為WPA-4401P水分散型氟硅 改性丙烯酸樹脂。
[0019] 步驟（3)中所用的水分散型氟硅改性丙烯酸樹脂優(yōu)選為WPA-4401F水分散型氟硅 改性丙烯酸樹脂。
[0020] 優(yōu)選地，所述WPA-4401P水分散型氟硅改性丙烯酸樹脂的氟硅元素總含量為2%、 固體含量為 40 %、粘度 6000 ~8000mPa?s、pH值 7. 0-8. 5。
[0021] 優(yōu)選地，所述WPA-4401F水分散型丙烯酸樹脂的氟硅元素總含量為5%、固體含量 為 40%，粘度 500 ~1500mPa?s，pH值 7. 0-8. 5。
[0022] 所述的氨基樹脂可為CYMEL327、CYMEL303、CYMEL325和CYMEL659中的至少一種。 優(yōu)選地，所述的氨基樹脂為CYMEL327。
[0023] 步驟（1)中所用的炭黑并無特別限制，本領(lǐng)域常用炭黑即可，優(yōu)選為德固賽4號炭 黑。
[0024] 步驟（1)中所用的分散劑并無特別限制，本領(lǐng)域常用分散劑即可，優(yōu)選為 BYK-180。
[0025] 步驟（3)中所述的流平劑并無特別限制，本領(lǐng)域常用流平劑即可，優(yōu)選為 BYK-380N。
[0026] 步驟（3)中所述的消泡劑并無特別限制，本領(lǐng)域常用消泡劑即可，優(yōu)選為 BYK-028。
[0027] 步驟（1)中所述分散的時間優(yōu)選為4~6h，優(yōu)選在分散機中適量玻璃珠的輔助下 進行分散。
[0028] 上述制備方法中所用的水優(yōu)選為去離子水。
[0029] 本發(fā)明的水分散型氟硅改性丙烯酸樹脂涂料可通過在清漆中添加不同的顏色填 料及效果粉獲得豐富的色彩，如，可添加珠光粉等，優(yōu)選地，所得清漆中添加有清漆重量 0.2 %的珠光粉。
[0030] 本發(fā)明的水分散型氟硅改性丙烯酸樹脂涂料形成的雙涂層水性漆具有色彩豐富、 金屬感強、光澤高的裝飾效果，同時具有優(yōu)異的耐候性、綠色環(huán)保、成本低，可廣泛應(yīng)用于室 內(nèi)外用鋁型材涂裝中，其使用方法為：將黑色底漆噴涂于鋁型材表面，膜厚約為8~12ym， 室溫放置5~lOmin，然后噴涂清漆，膜厚10~15ym，室溫放置10~20min，160~200°C烘烤10~20min即可。
[0031] 本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點及有益效果：
[0032] (1)本發(fā)明的水分散型氟硅改性丙烯酸樹脂涂料綠色環(huán)保，以水為稀釋劑，涂裝工 具用水清洗，避免了清洗溶劑的消耗，節(jié)省大量資源，又降低了大氣污染，耗能小。
[0033] (2)本發(fā)明的水分散型氟硅改性丙烯酸樹脂涂料具有優(yōu)異的耐候性，可應(yīng)用于戶 外裝飾。
[0034] (3)本發(fā)明的水分散型氟硅改性丙烯酸樹脂涂料具有色彩豐富、金屬感強、光澤高 的裝飾效果，可通過在清漆中添加不同的顏色填料及效果粉獲得豐富的色彩，達到極高的 裝飾效果。
【具體實施方式】
[0035] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0036] 實施例1: 一種應(yīng)用于鋁型材的水分散型氟硅改性丙烯酸樹脂涂料
[0037] 將德固賽4號炭黑15.0g、去離子水25.0g、BYK-1805.0g置于分散機中，放入 55.Og玻璃珠，分散5小時，制得黑漿；
[0038] 將45.OgWPA-4401P水分散型氟硅改性丙烯酸樹脂（氟硅元素總含量為2%、40% 固含、粘度6000~8000mPa?s、pH值7. 0-8. 5)，放于分散容器中，加入5.OgCYMEL327氨 基樹脂，攪拌均勻后，加入〇.lg萘磺酸型催化劑，攪拌均勻后，加入32. 4g去離子水、4.Og滑 石粉以及13. 5g黑漿，攪拌均勻，然后以600r/min轉(zhuǎn)速分散20分鐘，用120目濾布過濾，得 到黑色底漆；
[0039] 將60. 0gWPA-4401F水分散型氟硅改性丙烯酸樹脂（氟硅元素總含量為5%、40% 固含、粘度500~1500mPa*s、pH值7. 0-8. 5)放于分散容器中，加入8. 5gCYMEL327氨 基樹脂，〇.lg萘磺酸型催化劑和〇. 5gBYK-380N，攪拌均勻后，加入20. 4g去離子水、0. 5g BYK-028、4. 0g丙二醇單甲醚、5. 0g乙醇，0. 2g珠光粉，以600r/min轉(zhuǎn)速分散10分鐘，最后 用120目濾布過濾，得到清漆。
[0040] 實施例2:-種應(yīng)用于鋁型材的水分散型氟硅改性丙烯酸樹脂涂料
[0041] 將德固賽4號炭黑15.0g、去離子水25.0g、BYK-1805.0g置于分散機中，放入 55. 0g玻璃珠，分散5小時，制得黑漿；
[0042] 將45. 0gWPA-4401P水分散型氟硅改性丙烯酸樹脂（氟硅元素總含量為2%、40% 固含、粘度6000~8000mPa?s、pH值7. 0-8. 5)，放于分散容器中，加入5. 0gCYMEL327氨 基樹脂，攪拌均勻后，加入〇.lg萘磺酸型催化劑，攪拌均勻后，加入32. 4g去離子水、4. 0g滑 石粉以及13. 5g黑漿，攪拌均勻，然后以600r/min轉(zhuǎn)速分散20分鐘，用120目濾布過濾，得 到黑色底漆；
[0043] 將65. 0gWPA-4401F水分散型氟硅改性丙烯酸樹脂（氟硅元