自清潔型高耐久面漆涂料及涂有該涂料的彩涂鋼板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種涂料及涂覆有該涂料的鋼板，尤其涉及一種面漆涂料及涂覆有該 涂料的鋼板。
【背景技術(shù)】
[0002] 彩涂鋼板因其具有美麗的外觀、不同的顏色組合以及優(yōu)異的防護(hù)性能，而被廣泛 地應(yīng)用于建筑行業(yè)中的輕鋼結(jié)構(gòu)用屋頂及墻面。然而，隨著使用時(shí)間的推移，彩涂鋼板經(jīng)常 會(huì)遇到失光、粉化、變色、銹蝕等失效問(wèn)題。此外，長(zhǎng)時(shí)間的使用時(shí)間會(huì)造成彩涂鋼板表面的 嚴(yán)重污損，人工清潔費(fèi)時(shí)、費(fèi)力且費(fèi)錢(qián)，最終還難以完全清潔。因此，生產(chǎn)企業(yè)均希望彩涂鋼 板能夠兼具高耐久性和自清潔功能。
[0003] 公布號(hào)為CN101985250A，公布日為2011年3月16日，名稱(chēng)為"彩涂鋼板"的中國(guó) 專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種耐候自潔涂層與其形成方法的技術(shù)方案。該耐候自潔涂層包括：一基 材；一高耐候底漆涂層，位于該基材之上，其中該高耐候底漆涂層至少包括高耐候樹(shù)脂或 無(wú)機(jī)成份添加劑；以及一高接觸角涂層，位于該高耐候底漆涂層之上，其中該高接觸角涂 層的水接觸角大于約130度。該專(zhuān)利文獻(xiàn)所公開(kāi)的彩圖鋼板的耐久性?xún)H是通過(guò)底漆來(lái)實(shí)現(xiàn) 的，面漆為憎水涂層且不具備抗沾污性能，隨著彩涂鋼板服役時(shí)間的加長(zhǎng)，面漆憎水效果降 低，外界污染物就會(huì)嵌入到涂層漆膜而造成彩板的表面污染。
[0004][0005][0006] 因此，現(xiàn)有技術(shù)中的彩涂鋼板并不能很好地兼具耐久性與自潔性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種自清潔型高耐久面漆涂料，涂覆了該面漆涂料的材料 具有優(yōu)異的親水性能，良好的戶(hù)外耐久性和優(yōu)良自清潔性能，其僅借助雨水沖刷便可實(shí)現(xiàn) 自我清潔功能。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種自清潔型高耐久面漆涂料，其化學(xué)成分質(zhì) 量百分配比為：
[0009] 基體樹(shù)脂 30~47%; 交聯(lián)樹(shù)脂 3~10%; 酸催化劑 0,1~0.3%; 無(wú)機(jī)顏料 25~40%; 親水助劑 2~6%; 潤(rùn)滑助劑 0,3~2%;: 調(diào)節(jié)助劑 2~7%; 溶劑 10~25%。
[0010] 本發(fā)明所述的自清潔型高耐久面漆涂料中的各化學(xué)成分的設(shè)計(jì)原理為：
[0011] 基體樹(shù)脂：基體樹(shù)脂能夠使得涂層具有良好的耐紫外老化性能，提高了涂層的戶(hù) 外耐久性和使用壽命?；w樹(shù)脂中的羥基和羧基具有較高的活性，能夠與下文所述的交聯(lián) 樹(shù)脂進(jìn)行反應(yīng)，可以增加涂層的交聯(lián)密度。當(dāng)基體樹(shù)脂低于30wt. %時(shí)，會(huì)降低漆膜的抗老 化性能；當(dāng)基體樹(shù)脂高于47wt. %時(shí)，將影響涂層的致密性能，并降低漆膜的抗沾污性能。 因此，本發(fā)明所述的面漆涂料需要將基體樹(shù)脂的質(zhì)量百分配比控制為30~47wt. %。
[0012] 交聯(lián)樹(shù)脂：交聯(lián)樹(shù)脂能夠與基體樹(shù)脂產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)，旨在固化過(guò)程中進(jìn)一步地增 加涂層的交聯(lián)密度，以提高涂層的致密度，從而使得固化后的漆膜具有良好的耐沾污性能 和耐腐蝕性能。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，應(yīng)該將交聯(lián)樹(shù)脂的含量設(shè)定為3~10wt. %，其原 因在于：當(dāng)交聯(lián)樹(shù)脂低于3wt. %，交聯(lián)樹(shù)脂與基體樹(shù)脂的交聯(lián)作用不明顯，漆膜固化程度 不夠，從而會(huì)降低涂層的耐沾污性和耐蝕性；而當(dāng)交聯(lián)樹(shù)脂高于l〇wt. %，則有會(huì)導(dǎo)致漆膜 耐老化性能的降低。
[0013] 酸催化劑：酸催化劑主要作用是加速樹(shù)脂間的交聯(lián)固化反應(yīng)。如果酸催化劑低于 0. lwt. %，其催化作用并不明顯，交聯(lián)反應(yīng)不能及時(shí)完成，如果酸催化劑高于0.3wt. %，其 將會(huì)影響涂料的穩(wěn)定性。故而，對(duì)于本發(fā)明的技術(shù)方案來(lái)說(shuō)，需要將酸催化劑的添加量控制 為 0· 1 ~0· 3wt. %。
[0014] 無(wú)機(jī)顏料：無(wú)機(jī)顏料主要為提供漆膜的不同顏色，其可以根據(jù)所需顏色進(jìn)行調(diào)配。 較之于有機(jī)顏料，無(wú)極顏料的耐老化性能具有明顯的優(yōu)勢(shì)。若無(wú)極顏料的質(zhì)量百分配比低 于25%，則上色性不佳；若無(wú)極顏料的質(zhì)量百分配比高于40%，則樹(shù)脂對(duì)于顏料的包覆不 完全，從而使得漆膜耐老化能力下降。為此，本發(fā)明的技術(shù)方案中將無(wú)機(jī)顏料的添加量設(shè)定 為 25 ~40wt. %。
[0015] 親水助劑：在涂層烘烤過(guò)程中，親水助劑會(huì)遷移至涂層表面，遇水后發(fā)生水解反 應(yīng)，在漆膜表面形成一層親水層，這樣，在下雨過(guò)程中雨水便能在漆膜表面形成一個(gè)完整的 水膜。與此同時(shí)，雨水還能完全地滲入漆膜的縫隙和小孔中，依靠雨水的沖刷作用就能將漆 膜表面的污染物沖洗掉。當(dāng)親水助劑的含量小于2wt. %時(shí)，親水效果并不明顯，當(dāng)親水助劑 的含量大于6wt. %時(shí)，則會(huì)影響涂層的抗沾污性能。因此，在本發(fā)明所述的具有優(yōu)異親水性 和抗沾污性的面漆涂料中需要將親水助劑的含量控制為2~6wt. %。
[0016] 潤(rùn)滑助劑：當(dāng)潤(rùn)滑助劑的添加量低于0. 3wt. %時(shí)，漆膜T彎性能及抗劃傷性能明 顯劣化，而當(dāng)潤(rùn)滑助劑的添加量高于2wt. %時(shí)，漆膜抗沾污性大大地下降。為此，本發(fā)明的 面漆涂料中的潤(rùn)滑助劑的含量需要控制為0. 3~2. Owt. %
[0017] 調(diào)節(jié)助劑：對(duì)于本發(fā)明的技術(shù)方案來(lái)說(shuō)，需要將調(diào)節(jié)助劑的質(zhì)量百分含量控制在 2 ~7wt. % 〇
[0018] 溶劑：溶劑的作用是將涂料稀釋至指定濃度和固含量，在本發(fā)明所述的面漆涂料 中，將溶劑的質(zhì)量百分含量控制為10~25wt. %。
[0019] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的面漆涂料中，上述基體樹(shù)脂為分子量3000~5000的脂 肪族聚酯樹(shù)脂。
[0020] 更進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的面漆涂料中，上述脂肪族聚酯樹(shù)脂采用脂肪族多元 酸混合物與多元醇混合物在有機(jī)錫催化劑作用下聚合而成。
[0021] 由于采用脂肪族聚酯樹(shù)脂替代了現(xiàn)有技術(shù)中通常使用的芳香族聚酯樹(shù)脂，使得經(jīng) 過(guò)面漆涂料涂覆后的涂層具有更加良好的耐紫外、抗老化性能，具有超過(guò)15年的耐候性 能。
[0022] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的面漆涂料中，上述交聯(lián)樹(shù)脂為環(huán)氧改性氨基樹(shù)脂、三聚 氰胺甲醛樹(shù)脂和脲醛樹(shù)脂的至少其中之一。
[0023] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的面漆涂料中，上述酸催化劑為苯磺酸催化劑。
[0024] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的面漆涂料中，上述親水助劑為有機(jī)硅類(lèi)親水助劑。
[0025] 更進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的面漆涂料中，上述有機(jī)硅類(lèi)親水助劑為甲乙基硅氧 燒。
[0026] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的面漆涂料中，上述潤(rùn)滑助劑為高密度聚乙烯蠟、聚四氟 乙烯蠟和聚四氟蠟的至少其中之一。
[0027] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的面漆涂料中，上述調(diào)節(jié)助劑包括流平劑、消光粉和防沉 劑的至少其中之一。
[0028] 更進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的面漆涂料中，上述溶劑為乙二醇丁醚、醋酸丁酯和丙 二醇甲醚醋酸酯的至少其中之一。
[0029] 經(jīng)過(guò)本發(fā)明所述的面漆涂料涂覆后的材料的自清潔功能是通過(guò)涂料的優(yōu)異的親 水性+抗沾污性得以實(shí)現(xiàn)的，其親水性則是通過(guò)親水助劑在涂層固化過(guò)程中遷移至表面， 并水解后形成一層親水層而獲得；而其抗沾污性能是通過(guò)基體樹(shù)脂與交聯(lián)樹(shù)脂的高交聯(lián)度 的固化以提高了漆膜的致密性而獲得。
[0030] 此外，本發(fā)明還提供了一種彩涂鋼板，該彩涂鋼板從芯部向外依次包括：帶鍍層基 板，預(yù)處理層，正、背面底漆層，正、背面面漆層；其中，正面面漆層由上文所述的任意一項(xiàng)的 面漆涂料涂覆得到。