一種彩板卷材涂料組合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及涂料生產(chǎn)領(lǐng)域，特別涉及彩板卷材涂料技術(shù)。本發(fā)明的目的在于提供一種能夠滿足高速彩板生產(chǎn)線的要求，能夠在較低烘烤溫度下固化，漆膜具有高硬度和高韌性的彩板卷材涂料組合物，它由如下重量份的組分組成：50?70份改性聚酯樹脂、0.5?1份分散劑、0.2?0.6份消泡劑、5?11份溶劑、10?30份顏料、0?13份填料、0.3?0.8份流平劑、10?16份氨基樹脂、0.5?1份高效催化劑。使用本發(fā)明的涂料組合物作為彩板卷材涂料，能夠有效提高產(chǎn)能，節(jié)約能耗，節(jié)省資源，減少對(duì)環(huán)境的損害；涂膜具有優(yōu)異的硬度和柔韌性、附著力、抗刮傷性能和機(jī)械加工性能。
【專利說明】
-種彩板卷材涂料組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明設(shè)及涂料生產(chǎn)領(lǐng)域，特別設(shè)及彩板卷材涂料技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，隨著我國彩涂板消費(fèi)需求的不斷增大，彩板應(yīng)用得到迅猛發(fā)展。國內(nèi)的彩涂 生產(chǎn)線設(shè)計(jì)線速多數(shù)在40~80m/min之間，烘烤時(shí)間40S左右，預(yù)涂卷材生產(chǎn)企業(yè)為進(jìn)一步 擴(kuò)大產(chǎn)能，通過提高溫度來加快線速度，但是隨著溫度的提高，能耗也大幅提高；同時(shí)由于 生產(chǎn)線速度加快，不能充分燃燒的有機(jī)廢氣排放量增加較大，既浪費(fèi)能源又污染環(huán)境。也有 一些企業(yè)投資新建了高線速的彩板生產(chǎn)線，其中有大型國企的彩涂線線速可W達(dá)到160m/ min,-些民營企業(yè)投資新建的彩涂線線速也在120m/min左右。由于線速的提高，涂料的烘 烤時(shí)間縮短，W大型國企的彩涂線為例，彩板的烘烤時(shí)間在23S~25S，在運(yùn)種生產(chǎn)條件下， 國內(nèi)適應(yīng)低線速的卷材涂料體系就會(huì)出現(xiàn)很多問題，比如板面起泡，漆膜出現(xiàn)針孔，W及厚 邊等表面質(zhì)量問題;彩板在性能上也會(huì)出現(xiàn)硬度下降、T彎變差等問題。彩涂生產(chǎn)線上生產(chǎn) 的彩板性能一般要求硬度為IH~2H，T彎為3T，如果性能出現(xiàn)下降，滿足彩板的機(jī)械加工性 能就有一定的困難。
[0003] 因此，需要研制一種能夠適應(yīng)高線速彩板生產(chǎn)線，快速烘干、漆膜具有高硬度和初 性的彩板卷材涂料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠滿足高速彩板生產(chǎn)線的要 求，能夠在較低烘烤溫度下固化，漆膜具有高硬度和高初性的彩板卷材涂料組合物。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一種彩板卷材涂料組合物，由如下重量份的組分組 成：
[0006] 50-70份改性聚醋樹脂、0.5-1份分散劑、0.2-0.6份消泡劑、5-11份溶劑、10-30份 顏料、0-13份填料、0.3-0.8份流平劑、10-16份氨基樹脂、0.5-1份高效催化劑；
[0007] 所述改性聚醋樹脂，由如下方法制備得到：
[000引在反應(yīng)器中，按照重量份數(shù)加入20-25份的間苯二甲酸、2-6份的己二酸、3-6份的 1,4-環(huán)己燒二甲酸、3-6份的甲基丙二醇、5-8份的新戊二醇、8-15份的徑基特戊酸新戊二醇 單醋、1-2份的S徑甲基丙烷、0.05-0.12份的二下基二月桂酸錫、0.04-0.10份的亞憐酸S 苯醋；加完后升溫到160°C保溫1小時(shí)，接著升溫到180°C保溫1小時(shí)，然后再升溫到200°C保 溫至物料透明，加入1.5-2.5份的回流二甲苯，在220-230°C下保溫醋化反應(yīng)至測得酸值低 于3m巧OH/g時(shí)，降溫到200°C加入2-3份的偏苯S酸酢，再在220-230°C下保溫醋化反應(yīng)至測 得酸值低于15m排OH/g時(shí)，降溫到200°C加入25-30份的100號(hào)芳控溶劑和5-8份的下酸進(jìn)行 兌稀。
[0009] 作為優(yōu)選，所述分散劑為具有顏料親和基團(tuán)的高分子量嵌段共聚體溶液。
[0010] 作為優(yōu)選，所述消泡劑為無有機(jī)娃破泡聚合物溶液，如聚丙締酸醋溶液等。
[OOW 作為優(yōu)選，所述顏料為獻(xiàn)菁藍(lán)、鐵白粉、碳黑、中銘黃、氧化鐵紅、DPP紅等。
[0012] 作為優(yōu)選，所述填料為沉淀硫酸領(lǐng)等，改善漆膜機(jī)械強(qiáng)度，提高固體含量。
[0013] 作為優(yōu)選，所述流平劑為氣改性丙締酸醋溶液、聚醋改性聚二甲基硅氧烷溶液等。
[0014] 作為優(yōu)選，所述氨基樹脂為甲醇高度酸化的=聚氯胺甲醒樹脂、高亞氨基高甲酸 化氨基樹脂、下酸化氨基樹脂等。
[0015] 作為優(yōu)選，所述高效催化劑為對(duì)甲苯橫酸、十二烷基苯橫酸、二壬基糞橫酸、二壬 基二糞橫酸等。
[0016] 作為優(yōu)選，所述溶劑為100號(hào)芳控、二甲苯、丙二醇甲酸、乙二醇下酸的兩種或=種 的混合溶劑。
[0017] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種彩板卷材涂料組合物的制備方法，包括如下步 驟：
[001引1、制備改性聚醋樹脂
[0019] 在反應(yīng)器中，按照重量份數(shù)加入20-25份的間苯二甲酸、2-6份的己二酸、3-6份的 1,4-環(huán)己燒二甲酸、3-6份的甲基丙二醇、5-8份的新戊二醇、8-15份的徑基特戊酸新戊二醇 單醋、1-2份的S徑甲基丙烷、0.05-0.12份的二下基二月桂酸錫、0.04-0.10份的亞憐酸S 苯醋；加完后升溫到160°C保溫1小時(shí)，接著升溫到180°C保溫1小時(shí)，然后再升溫到200°C保 溫至物料透明，加入1.5-2.5份的回流二甲苯，在220-230°C下保溫醋化反應(yīng)至測得酸值低 于3m巧OH/g時(shí)，降溫到200°C加入2-3份的偏苯S酸酢，再在220-230°C下保溫醋化反應(yīng)至測 得酸值低于15m排OH/g時(shí)，降溫到200°C加入25-30份的100號(hào)芳控溶劑和5-8份的下酸進(jìn)行 兌稀；
[0020] 2、制備彩板卷材涂料組合物
[0021] 在分散蓋中，按重量份投入50-70份步驟1制備得到的改性聚醋樹脂、0.5-1份分散 劑、0.2-0.6份消泡劑、3-7份溶劑，攬拌均勻，在攬拌下依次加入10~30份顏料、0-13份填 料，高速分散均勻后，砂磨至細(xì)度小于2扣m，再加入0.3-0.8份流平劑、10-16份氨基樹脂、 0.5-1份高效催化劑，攬拌均勻，用余下的2-4份溶劑調(diào)整粘度。
[0022] 本發(fā)明彩板卷材涂料組合物的組分改性聚醋樹脂中1,4-環(huán)己燒二甲酸的加入能 在烙融的二元醇中有非常高的溶解性，醋化反應(yīng)快速，可大大縮短反應(yīng)時(shí)間，合成的聚醋產(chǎn) 品具有極佳的硬度和彈性，并具有出色的熱穩(wěn)定性，與芳香酸相比，有著更好的光澤保持 性、抗黃變性;徑基特戊酸新戊二醇單醋從結(jié)構(gòu)式碳鏈較長，分子量較高，具有高分支結(jié)構(gòu)， 分子中無 P氨原子和有較多的側(cè)甲基;兩個(gè)伯徑基使其在醋化反應(yīng)中具有好的反應(yīng)活性，沸 點(diǎn)較高，醋化反應(yīng)中隨回流溶劑帶出的損失較少，能使醋化反應(yīng)嚴(yán)格按配方完成，并具有較 低粘度。
[0023] 本發(fā)明彩板卷材涂料組合物的組分改性聚醋樹脂通過將特殊結(jié)構(gòu)的功能性單體 引入到聚醋樹脂中，并通過合理的配方設(shè)計(jì)及分子量控制，使樹脂在硬度和柔性達(dá)到很好 的平衡，樹脂粘度低，并具有較高的反應(yīng)活性，在高效催化劑催化作用下，通過與氨基樹脂 發(fā)生化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)，干燥速度快，能夠低溫固化，形成具有高硬度高初性等綜合性能優(yōu)異的 涂膜，漆膜具有更高的擴(kuò)張性，優(yōu)異的抗折彎性能、附著力和耐候性。
[0024] 本發(fā)明的彩板卷材涂料組合物中通過顏填料的作用，使涂膜具有較高的裝飾性和 機(jī)械加工性能；通過分散劑的作用，防止顏料再絮凝，使顏料在涂料中的著色力和色相穩(wěn) 定，改善了顏料潤濕，減少了研磨過程所需要的時(shí)間并改善了光澤和流平，降低了粘度;通 過消泡劑的作用，使涂料生產(chǎn)、裝料和應(yīng)用期間防止泡沫形成，并有一定的防縮孔和流平助 劑的功能;通過流平劑的作用，降低涂料表面張力來提高對(duì)底材的潤濕能力，并具有及良好 的防縮孔性能;在溶劑揮發(fā)和涂料成膜過程中，通過改性聚醋樹脂與氨基交聯(lián)樹脂的固化、 溶劑的介面作用，使得溶劑從涂膜中揮發(fā)和涂膜的干燥達(dá)到最佳時(shí)間，從而使漆膜表面平 整光滑，漆膜性能良好。
[0025]使用本發(fā)明的組合物作為彩板卷材涂料，能夠滿足高速彩板生產(chǎn)線的要求，能夠 在較低烘烤溫度下固化，能夠有效提高產(chǎn)能，節(jié)約能耗，節(jié)省資源，減少對(duì)環(huán)境的損害。底漆 可在板溫160°C時(shí)交聯(lián)固化，面漆能在板溫200°C時(shí)交聯(lián)固化(通常卷材涂料所需板溫在216 °C~232°C)。涂膜具有優(yōu)異的硬度和柔初性、附著力、抗刮傷性能和機(jī)械加工性能，漆膜致 密，具有優(yōu)良的耐化學(xué)性、耐腐蝕性和耐候性，能更好地滿足再加工使用的要求。
【具體實(shí)施方式】
[00%]制備改性聚醋樹脂
[0027] 制備例1
[002引在一個(gè)裝有攬拌器、冷凝器、加熱器的反應(yīng)器中，稱入20g間苯二甲酸、知己二酸、 Sg 1,4-環(huán)己燒二甲酸、知甲基丙二醇、6g新戊二醇、12g徑基特戊酸新戊二醇單醋、IgS徑 甲基丙烷、0.08g二下基二月桂酸錫、0.07g亞憐酸S苯醋。加完后升溫到160°C保溫1小時(shí)， 接著升溫到180°C保溫1小時(shí)，然后再升溫到200°C保溫保溫至物料透明，加入2.Og回流二甲 苯，在220-230°C下保溫醋化反應(yīng)至測得酸值低于3m巧OH/g時(shí)，降溫到200°C加入2.5g偏苯 S酸酢，再在220-230°C下保溫醋化反應(yīng)至測得酸值低于15mgK0H/g時(shí)，降溫到200°C，稱入 25g 100號(hào)芳控溶劑和7g下酸進(jìn)行兌稀。所得的改性聚醋樹脂的固含量為61.2%，粘度為 102KU，酸值為7.3m巧OH/g，徑基含量為1.3 %。
[0029] 制備例2
[0030] 在一個(gè)裝有攬拌器、冷凝器、加熱器的反應(yīng)器中，稱入25g間苯二甲酸、6g己二酸、 3g 1,4-環(huán)己燒二甲酸、6g甲基丙二醇、始新戊二醇、Sg徑基特戊酸新戊二醇單醋、2gS徑甲 基丙烷、0.12g二下基二月桂酸錫、0.04g亞憐酸S苯醋。加完后升溫到160°C保溫1小時(shí)，接 著升溫到180°C保溫1小時(shí)，然后再升溫到200°C保溫保溫至物料透明，加入2.5g回流二甲 苯，在220-230°C下保溫醋化反應(yīng)至測得酸值低于3m巧OH/g時(shí)，降溫到200°C加入2. Og偏苯 S酸酢，再在220-230°C下保溫醋化反應(yīng)至測得酸值低于15mgK0H/g時(shí)，降溫到200°C，稱入 30g 100號(hào)芳控溶劑和5g下酸進(jìn)行兌稀。所得的改性聚醋樹脂的固含量為61.8%，粘度為 112KU，酸值為6.5m巧OH/g，徑基含量為1.4 %。
[0031 ]制備彩板卷材涂料組合物
[0032]實(shí)施例1
[003；3]在分散蓋中，投入500g制備例1制備得到的改性聚醋樹脂、5g分散劑、3g消泡劑、 60g溶劑，分散均勻后，在攬拌下依次加入30g獻(xiàn)青蘭、SOg鐵白粉、90g沉淀硫酸領(lǐng)，高速分散 均勻后，砂磨至細(xì)度小于25WH，再加入4g流平劑、100g氨基樹脂、6g高效催化劑，攬拌均勻， 用余下的40g溶劑調(diào)整粘度。
[0034] 實(shí)施例2
[00對(duì)在分散蓋中，投入500g制備例2制備得到的改性聚醋樹脂、5g分散劑、3g消泡劑、 60g溶劑，分散均勻后，在攬拌下依次加入30g獻(xiàn)青蘭、SOg鐵白粉、90g沉淀硫酸領(lǐng)，高速分散 均勻后，砂磨至細(xì)度小于25WH，再加入4g流平劑、150g氨基樹脂、6g高效催化劑，攬拌均勻， 用余下的40g溶劑調(diào)整粘度。
[0036] 實(shí)施例3
[0037] 在分散蓋中，投入500g制備例1制備得到的改性聚醋樹脂、Sg分散劑、3g消泡劑、 60g溶劑，分散均勻后，在攬拌下依次加入30g獻(xiàn)青蘭、SOg鐵白粉、120g沉淀硫酸領(lǐng)，高速分 散均勻后，砂磨至細(xì)度小于25皿，再加入4g流平劑、100g氨基樹脂、6g高效催化劑，攬拌均 勻，用余下的40g溶劑調(diào)整粘度。
[003引實(shí)施例4
[0039] 在分散蓋中，投入500g制備例2制備得到的改性聚醋樹脂、5g分散劑、5g消泡劑、 60g溶劑，分散均勻后，在攬拌下依次加入30g獻(xiàn)青蘭、SOg鐵白粉、90g沉淀硫酸領(lǐng)，高速分散 均勻后，砂磨至細(xì)度小于25WH，再加入4g流平劑、100g氨基樹脂、9g高效催化劑，攬拌均勻， 用余下的40g溶劑調(diào)整粘度。
[0040] 制備普通聚醋樹脂 [0041 ] 對(duì)比制備例
[0042] 在一個(gè)裝有攬拌器、冷凝器、加熱器的反應(yīng)器中，稱入25g間苯二甲酸、7.5g己二 酸、20.5g甲基丙二醇、2. Ig =徑甲甲基丙烷，加完后升溫到160°C保溫3小時(shí)，接著升溫到 180°C保溫1小時(shí)，然后再升溫到200°C保溫1小時(shí)，最后升溫到220-230°C保溫至物料透明， 加入2g回流二甲苯，于220°C保溫醋化反應(yīng)至測得酸值低于3m排OH/g時(shí)，降溫到200°C加入 2.5g偏苯S酸酢，再于220°C保溫醋化反應(yīng)至測得酸值低于15m術(shù))H/g時(shí)，降溫到200°C W 下，稱入30g 100號(hào)芳控溶劑和6g下酸進(jìn)行兌稀。所得的改性聚醋樹脂固含量為60.2%，粘 度為122KU，酸值為8.5m巧OH/g，徑基含量為1.4 %。
[0043] 制備彩板卷材涂料組合物
[0044] 對(duì)比例1
[0045] 在分散蓋中，投入500g對(duì)比制備例制備得到的普通聚醋樹脂、5g分散劑、3g消泡 劑、60g溶劑，分散均勻后，在攬拌下依次加入30g獻(xiàn)青蘭、SOg鐵白粉、90g沉淀硫酸領(lǐng)，高速 分散均勻后，砂磨至細(xì)度小于25WH，再加入4g流平劑、100g氨基樹脂、6g高效催化劑，攬拌均 勻，用余下的40g溶劑調(diào)整粘度。
[0046] 對(duì)比例2
[0047] 在分散蓋中，投入500g對(duì)比制備例制備得到的普通聚醋樹脂、5g分散劑、3g消泡 劑、60g溶劑，分散均勻后，在攬拌下依次加入30g獻(xiàn)青蘭、SOg鐵白粉、90g沉淀硫酸領(lǐng)，高速 分散均勻后，砂磨至細(xì)度小于25WH，再加入4g流平劑、150g氨基樹脂、6g高效催化劑，攬拌均 勻，用余下的40g溶劑調(diào)整粘度。
[0048] 將上述將實(shí)施例1-4和對(duì)比例1-2所得的彩板卷材涂料組合物進(jìn)行性能測試，結(jié)果 如下：
[00491
[(
[0051」從上表數(shù)據(jù)中可W看出實(shí)施例1得到的彩板卷材涂料組合物的錄合性能史好。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種彩板卷材涂料組合物，其特征在于：由如下重量份的組分組成： 50-70份改性聚酯樹脂、0.5-1份分散劑、0.2-0.6份消泡劑、5-11份溶劑、10-30份顏料、 0-13份填料、0.3-0.8份流平劑、10-16份氨基樹脂、0.5-1份高效催化劑； 所述改性聚酯樹脂，由如下方法制備得到： 在反應(yīng)器中，按照重量份數(shù)加入20-25份的間苯二甲酸、2-6份的己二酸、3-6份的1，4-環(huán)己烷二甲酸、3-6份的甲基丙二醇、5-8份的新戊二醇、8-15份的羥基特戊酸新戊二醇單 酯、1-2份的三羥甲基丙烷、0.05-0.12份的二丁基二月桂酸錫、0.04-0.10份的亞磷酸三苯 酯；加完后升溫到160°C保溫1小時(shí)，接著升溫到180°C保溫1小時(shí)，然后再升溫到200°C保溫 至物料透明，加入1.5-2.5份的回流二甲苯，在220-230°C下保溫酯化反應(yīng)至測得酸值低于 3mgKOH/g時(shí)，降溫到200 °C加入2-3份的偏苯三酸酐，再在220-230 °C下保溫酯化反應(yīng)至測得 酸值低于15mgKOH/g時(shí)，降溫到200°C加入25-30份的100號(hào)芳烴溶劑和5-8份的丁醚進(jìn)行兌 稀。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彩板卷材涂料組合物，其特征在于:所述分散劑為具有顏 料親和基團(tuán)的高分子量嵌段共聚體溶液。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彩板卷材涂料組合物，其特征在于:所述消泡劑為無有機(jī) 硅破泡聚合物溶液。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種彩板卷材涂料組合物，其特征在于:所述無有機(jī)硅破泡聚 合物溶液為聚丙烯酸酯溶液。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彩板卷材涂料組合物，其特征在于:所述流平劑為氟改性 丙烯酸酯溶液、聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液中的至少一種。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彩板卷材涂料組合物，其特征在于:所述氨基樹脂為甲醇 高度醚化的三聚氰胺甲醛樹脂、高亞氨基高甲醚化氨基樹脂、丁醚化氨基樹脂中的至少一 種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彩板卷材涂料組合物，其特征在于:所述高效催化劑為對(duì) 甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、二壬基萘磺酸、二壬基二萘磺酸中的至少一種。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彩板卷材涂料組合物，其特征在于:所述溶劑為100號(hào)芳 烴、二甲苯、丙二醇甲醚、乙二醇丁醚的兩種或三種的混合溶劑。9. 一種彩板卷材涂料組合物的制備方法，其特征在于:包括如下步驟： (1) 制備改性聚酯樹脂 在反應(yīng)器中，按照重量份數(shù)加入20-25份的間苯二甲酸、2-6份的己二酸、3-6份的1，4-環(huán)己烷二甲酸、3-6份的甲基丙二醇、5-8份的新戊二醇、8-15份的羥基特戊酸新戊二醇單 酯、1-2份的三羥甲基丙烷、0.05-0.12份的二丁基二月桂酸錫、0.04-0.10份的亞磷酸三苯 酯；加完后升溫到160°C保溫1小時(shí)，接著升溫到180°C保溫1小時(shí)，然后再升溫到200°C保溫 至物料透明，加入1.5-2.5份的回流二甲苯，在220-230°C下保溫酯化反應(yīng)至測得酸值低于 3mgKOH/g時(shí)，降溫到200 °C加入2-3份的偏苯三酸酐，再在220-230 °C下保溫酯化反應(yīng)至測得 酸值低于15mgKOH/g時(shí)，降溫到200°C加入25-30份的100號(hào)芳烴溶劑和5-8份的丁醚進(jìn)行兌 稀； (2) 制備彩板卷材涂料組合物 在分散釜中，按重量份投入50-70份步驟（1)制備得到的改性聚酯樹脂、0.5-1份分散 劑、Ο . 2-0.6份消泡劑、3-7份溶劑，攪拌均勻，在攪拌下依次加入10~30份顏料、o-l3份填 料，高速分散均勻后，砂磨至細(xì)度小于25μπι，再加入0.3-0.8份流平劑、10-16份氨基樹脂、 0.5-1份高效催化劑，攪拌均勻，用余下的2-4份溶劑調(diào)整粘度。
【文檔編號(hào)】C09D5/08GK105838204SQ201610392569
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年6月3日
【發(fā)明人】董群鋒, 劉傳奇, 李佳順, 牛紅讓
【申請(qǐng)人】浙江天女集團(tuán)制漆有限公司