一種環(huán)保型耐沖擊水性丙烯酸氨基玻璃酒瓶烤漆及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種環(huán)保型耐沖擊水性丙烯酸氨基玻璃酒瓶烤漆及其制備方法和應(yīng)用，該烤漆包括組分1和組分2以及自己制備的漿料，利用水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂與高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂和萘磺酸類催化劑協(xié)同，使用前再與丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑混合稀釋使得135℃～145℃溫度下烘烤的玻璃酒瓶烤漆具有優(yōu)異的漆膜耐沖擊性，高光澤度和優(yōu)異的重涂性能與突出的漆膜附著力，大大降低了產(chǎn)品VOC含量，本發(fā)明玻璃酒瓶烤漆產(chǎn)品的TVOC可控制在68g/L以下，環(huán)保性能突出。
【專利說明】一種環(huán)保型耐沖擊水性丙烯酸氨基玻璃酒瓶烤漆及其制備方法和應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種玻璃酒瓶烤漆及其制備方法，尤其涉及一種環(huán)保型耐沖擊水性丙烯酸氨基玻璃酒瓶烤漆及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代工業(yè)革命的車輪滾滾向前，資源和環(huán)境問題已成為當(dāng)今社會可持續(xù)發(fā)展的一對主要矛盾。石油危機(jī)直接導(dǎo)致原油價(jià)格飛漲，工業(yè)涂料的原材料成本大大提高，而質(zhì)量和價(jià)格的市場競爭必然導(dǎo)致一部分企業(yè)的優(yōu)勝劣汰。與此同時(shí)，VOC (揮發(fā)性有機(jī)化合物)的排放直接給環(huán)境帶來了嚴(yán)重的污染，環(huán)保問題日益受到世界各國的高度關(guān)注與法規(guī)管制。我國從20世紀(jì)80年代開始也陸續(xù)制定了一些環(huán)保法規(guī)，《涂料行業(yè)“十一五”發(fā)展規(guī)劃》和《涂料行業(yè)科技中長期發(fā)展規(guī)劃》均明確提出:未來15年我國將大幅削減傳統(tǒng)溶劑型涂料的市場份額，而水性涂料、紫外光固化涂料、粉末涂料、無溶劑涂料和高固體分涂料等環(huán)保型涂料將是未來工業(yè)涂料的主要發(fā)展方向。
[0003]玻璃酒瓶漆因其分散介質(zhì)的不同而劃分為油性玻璃酒瓶漆與水性玻璃酒瓶漆。油性玻璃酒瓶漆是目前市場上比較常用的材料，早已被廣泛推廣應(yīng)用，相對成熟而普及。然而，使用油性玻璃酒瓶漆時(shí)，需要加入50%以上的有機(jī)溶劑(甲苯、二甲苯、工業(yè)酒精等)；這些溶劑容易揮發(fā)，有刺激性氣味且對人體存在著不同程度的毒害，在生產(chǎn)過程、應(yīng)用過程及干燥過程中不斷揮發(fā)到空氣中或被人體吸收，嚴(yán)重地破壞環(huán)境，傷害人體健康。進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著人們環(huán)保和健康意識的不斷增強(qiáng)，各國的環(huán)保法規(guī)對VOC的限制逐漸趨于苛亥IJ，傳統(tǒng)油性玻璃酒瓶漆的發(fā)展遭遇到前所未有的環(huán)保瓶頸。
[0004]水性玻璃酒瓶漆以水為分散介質(zhì)，徹底消除了有機(jī)溶劑對人體的危害，具有傳統(tǒng)油性涂料不可比擬的優(yōu)勢，諸如健康環(huán)保、低碳節(jié)能、利用率高、安全性好等。水性玻璃酒瓶漆泛指水性丙烯酸烤漆，它具有很好的水稀釋性，氣味小，色澤度高，豐滿度好，保光保色性優(yōu)異，使用安全，操作簡單。然而，目前市場上推出的水性玻璃酒瓶烤漆通常存在，耐沖擊性較差，重涂性不好(重涂后附著力>2級)，附著力有待進(jìn)一步提升等問題與難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有優(yōu)異重涂性能與突出漆膜附著力，漆膜光澤度好的環(huán)保型耐沖擊水性丙烯酸氨基玻璃酒瓶烤漆。
[0006]本發(fā)明的另一目的是提供一種上述玻璃酒瓶烤漆的制備方法。
[0007]本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種上述玻璃酒瓶烤漆的應(yīng)用。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0009]一種環(huán)保型耐沖擊水性丙烯酸氨基玻璃酒瓶烤漆，其特征在于按重量百分比由以下組分組成:
[0010]組分1:[0011 ]
水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂9%~13% 高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂7.8%~10.2% 水17%~25% 萘磺酸類催化劑0.6%~0.8%
流 f.劑0.1% ~0.3%
增稠劑0.4%~0.9% 色漿53.8% ~67.5%，
[0012]其中組分I的各組分重量百分比之和為百分之百；
[0013]組分2:
[0014]丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑，
[0015]其用量為組分I總重量的0.7%~0.9%。
[0016]本發(fā)明烤漆組分I中的色漿由以下重量百分比組分組成:
[0017]
水性丙烯酸改性環(huán)氧酯 樹脂48%~57%
水19%~23%
助溶劑7%~9%
色粉15%~18% 消泡劑0.3%~0.6%
分散劑0.9%-1.2% 潤濕劑0.1%~0.5%，
[0018]色漿中各組分的重量百分比之和為百分之百。
[0019]本發(fā)明烤漆中的水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂為北京金匯利應(yīng)用化工制品有限公司生產(chǎn)的水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂。
[0020]本發(fā)明烤漆中的高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂為美國氰特公司生產(chǎn)的高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂。
[0021]本發(fā)明烤漆組分I中的水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂固體份與高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂固體份的重量比為3.5~4.5。
[0022]本發(fā)明烤漆中的丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑為美國道康寧公司生產(chǎn)的有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑。
[0023]一種上述的環(huán)保型耐沖擊水性丙烯酸氨基玻璃酒瓶烤漆的制備方法，其特征在于包括以下工藝步驟:
[0024]a、制備色漿:在分散缸中加入水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂與水，中速分散15min，再緩慢加入助溶劑、色粉、消泡劑、分散劑與潤濕劑，高速分散25~35min，用砂磨機(jī)對高速分散的漿液進(jìn)行研磨兩遍，制得色漿備用；
[0025]b、制備組分1:在分散缸中加入水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂、高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂與水，中速分散15min，再緩慢加入流平劑、增稠劑與步驟a制得的色漿，高速分散30~35min，取樣檢測成品細(xì)度與粘度，用200目以上濾布過濾包裝，即得組分I ;
[0026]C、制備組分2:稱取丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑，用200目以上濾布過濾后包裝即得組分2 ；
[0027]d、將制得的組分I和組分2分別保存，在使用前再進(jìn)行混合均勻。
[0028]本發(fā)明制備方法步驟a和b中的中速分散速度為600~800r/min,高速分散速度為 1000 ~1500r/min。
[0029]本發(fā)明制備方法步驟b中制得的組分I的細(xì)度大于15 μ m，粘度為1000mpa.s/25°C ~2000mpa.s/25°C。
[0030]一種上述方法制備的環(huán)保型耐沖擊水性丙烯酸氨基玻璃酒瓶烤漆的應(yīng)用，其特征在于在涂裝施工前，將制備好的組分2加入到制備好的組分I中攪拌混合均勻，用組分I與組分2總重量10%~30%的水稀釋均勻，靜置后涂施，然后于溫度135°C~145°C下，烘烤25~35min至干燥即可。
[0031]本發(fā)明中水優(yōu) 選為去離子水。
[0032]本發(fā)明綜合考慮了水性丙烯酸樹脂的選擇、氨基樹脂的選擇、丙烯酸樹脂與氨基樹脂的配比、催化劑的種類與用量、烘烤溫度與干燥時(shí)間、附著力促進(jìn)劑的選用等多個(gè)因素，為了更好地闡述本發(fā)明的技術(shù)方案，以下對本發(fā)明組分的作用機(jī)理進(jìn)行進(jìn)一步描述:
[0033]1、優(yōu)選水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂乳液為基體樹脂，從根本上確?；w樹脂兼具環(huán)氧樹脂的優(yōu)異的力學(xué)性能與耐化學(xué)品性，以及丙烯酸樹脂的高光澤與高豐滿度等優(yōu)點(diǎn)。
[0034]水稀釋性丙烯酸氨基涂料因其較好的裝飾性與耐候性，廣泛應(yīng)用于裝飾性面漆，在工業(yè)涂裝中逐步取代溶劑型涂料。但水稀釋性涂料容易導(dǎo)致施工粘度過低，產(chǎn)生流掛；在烘烤過程中，漆膜容易起泡；涂料本身固含量低，豐滿度差。而乳液型丙烯酸氨基涂料不存在稀釋問題，配漆粘度適中，可以獲得高固體含量，不足之處在于其漆膜的光澤不高、耐乙醇性不好。水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂乳液既具有環(huán)氧樹脂的高模量、高強(qiáng)度、耐化學(xué)品性和防腐性好的優(yōu)點(diǎn)，又兼有丙烯酸樹脂的光澤、豐滿度、耐候性好等特點(diǎn)；以其為基料制備的涂料具備優(yōu)良的使用性能，特別適用于制備高性能的水性玻璃酒瓶烤漆。
[0035]本發(fā)明選用北京金匯利應(yīng)用化工制品有限公司生產(chǎn)的水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂乳液為主要成膜物質(zhì)(基體樹脂)。它以環(huán)氧酯樹脂為主，具有優(yōu)異的附著力和耐化學(xué)品性；涂膜豐滿度高，固含高達(dá)(70±2)%;該基體樹脂可直接用水稀釋，稀釋后的乳液具有優(yōu)異剪切穩(wěn)定性，可直接參與研磨色漿；該樹脂結(jié)構(gòu)有助于顏填料潤濕，當(dāng)樹脂參與研磨時(shí)可以不加或少加潤濕劑。該樹脂可用部分或全甲醚化的氨基樹脂交聯(lián)，形成耐沖擊性優(yōu)異、重涂性好、附著力強(qiáng)、耐化學(xué)品性出色的漆膜，適用于高檔玻璃酒瓶烤漆。[0036]2、精選高亞氨基型高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂為交聯(lián)劑，實(shí)現(xiàn)低溫環(huán)境的快速反應(yīng)與無強(qiáng)酸催化劑條件下的快速固化，進(jìn)一步提升玻璃酒瓶烤漆在燒烤干燥過程中的環(huán)保特性。
[0037]水性氨基樹脂種類繁多，對水性丙烯酸氨基烤漆的固化功效也迥然不同。通常情況下，選擇不同醚化類型的三聚氰胺甲醛樹脂作為丙烯酸氨基烤漆的交聯(lián)劑，諸如丁醚化三聚氰胺甲醛樹脂、甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂、混醚化三聚氰胺甲醛樹脂等。甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂作為交聯(lián)劑時(shí)，固化溫度要高于一般丁醚化三聚氰胺甲醛樹脂，有時(shí)需要加入適量的酸性固化劑。由于甲醚化氨基樹脂較為穩(wěn)定，即使加有酸催化劑也不會影響涂料的貯藏穩(wěn)定性，加之甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂的水溶解性較好，因此，甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂多用于制備水性丙烯酸氨基烤漆。
[0038]高亞氨基型高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂、高羥甲基型甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂和六甲氧基甲基三聚氰胺甲醛樹脂是幾種常見的水溶性氨基樹脂，其中高度甲醚化氨基樹脂的相對分子質(zhì)量小、單體型，因此，高度甲醚化的氨基樹脂固化后，其漆膜具有優(yōu)異的耐沖擊性能。本發(fā)明優(yōu)選高亞氨基型高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂作為水性丙烯酸氨基烤漆的交聯(lián)劑。
[0039]美國氰特公司(Cytec Industries Inc.)生產(chǎn)的高甲醚化氨基樹脂，是本發(fā)明首選的成膜交聯(lián)劑。它是一種含高亞氨基的新型高甲醚化氨基樹脂，不揮發(fā)份含量為(80±2)%。無需強(qiáng)酸催化劑便能快速固化。它能與含有羥基、酰胺基、羧基的聚合物反應(yīng)，在烘烤過程中的熱失重明顯低于部分甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂；它的烘烤揮發(fā)物中甲醛含量很少，并且即使是在漆膜較厚的情況下，因失重低而促使起泡傾向低。該氨基樹脂只需弱酸催化，與其配合的主體樹脂的低酸值已足夠催化交聯(lián)反應(yīng)。與部分甲醚化樹脂相似，該氨基樹脂能自聚，因此提高氨基交聯(lián)劑用量，可以增加漆膜硬度。該樹脂在低溫下能快速反應(yīng)，這樣低分子量樹脂揮發(fā)的可能性就降低了，因此很適合用于對烘烤廢氣排放要求較嚴(yán)格的場合。
[0040]3、優(yōu)化基體樹脂與交聯(lián)劑的`配比，實(shí)現(xiàn)涂料各組分充分交聯(lián)與完全固化，形成光澤度高、耐乙醇性優(yōu)異的漆膜
[0041]基體樹脂與交聯(lián)劑的配比不同，對于漆膜性能的影響至關(guān)重要。隨著氨基樹脂用量的增大，漆膜的硬度、防腐性能也相應(yīng)地得到提高，但是柔韌性、附著力和耐沖擊性下降；當(dāng)氨基樹脂加入量減少時(shí)，漆膜硬度和防腐性能都隨之變差，但漆膜的柔韌性、附著力和耐沖擊性較好。
[0042]為了獲得耐沖擊性與附著力優(yōu)勢、且具有較好的漆膜硬度的水性丙烯酸氨基烤漆，本發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂乳液與部高亞氨基型高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂的配比(樹脂的固體份之比)為3.5~4.5時(shí)，可以獲得綜合性能最為優(yōu)異的玻璃酒瓶漆膜。
[0043]4、催化劑種類的選擇與用量的確認(rèn)
[0044]水性丙烯酸氨基玻璃酒瓶烤漆的干燥成膜過程中，選擇添加種類合適、用量優(yōu)化的酸催化劑，可以有效促進(jìn)基體樹脂與交聯(lián)劑的快速交聯(lián)，降低漆膜的烘烤溫度，在較短時(shí)間內(nèi)獲得一個(gè)交聯(lián)密度高的涂膜。
[0045]在水性涂料中可使用的酸催化劑不多，其中的對甲苯酸類催化劑、十二烷基苯磺酸類催化劑、萘磺酸類催化劑等3種催化劑又是使用最為普遍、對水性丙烯酸氨基烤漆的性能影響最為顯著的酸催化劑。3種催化劑對水性丙烯酸氨基烤漆固化成膜有著不同程度的催化作用。對甲苯酸類催化劑的催化速度最明顯，但對涂膜的副作用也最大，其漆膜抗沖擊性能也最差，漆膜的耐水、耐酸、耐堿、耐鹽霧等性能也較差。十二烷基苯磺酸類催化劑的催化速度次之，萘磺酸類催化劑的催化速度最弱。與此同時(shí)，本發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)，雖然萘磺酸類催化劑催化速度最慢，但對涂膜副作用也最小。對3種催化劑酸性強(qiáng)弱的測試結(jié)果表明，3類催化劑酸性強(qiáng)弱的排序依次為:對甲苯酸類催化劑>萘磺酸類催化劑>十二烷基苯磺酸類催化劑；且隨著隨催化劑酸性的增強(qiáng)，漆膜的耐水、耐酸堿、耐鹽霧等性能也相應(yīng)變好。
[0046]綜合評估3種催化劑的積極作用與負(fù)面影響，本發(fā)明選擇萘磺酸類催化劑來加速水性丙烯酸氨基烤漆的交聯(lián)速度。
[0047]催化劑用量對水性烤漆的涂膜性能也存在著重大影響。適當(dāng)?shù)拇呋瘎┯昧浚梢燥@著改善漆膜的性能；而過量的催化劑對涂膜性能貢獻(xiàn)不大、甚至起到反作用，且增加成本。本發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)，隨著萘磺酸類催化劑的添加與用量的逐漸增加，水性丙烯酸氨基烤漆的交聯(lián)速度與交聯(lián)密度都得到了較大程度的提高，涂膜的硬度、耐水性性也隨之快速改善，漆膜的耐沖擊性也有一定程度的增強(qiáng)；當(dāng)催化劑量增加到0.6%~0.8%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí)，涂膜耐沖擊性能達(dá)到最大值，漆膜硬度與耐水性的改善速度也逐漸趨于平緩；當(dāng)催化劑量增加到1.2%~1.5% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí)，涂膜耐沖擊性逐漸變差，涂膜硬度與耐水性達(dá)到最大值；隨著催化劑用量的進(jìn)一步增加，涂膜硬度與耐水性也開始下降。
[0048]綜合考慮上述因素，萘磺酸類催化劑的最佳添加用量確定為0.6%~0.8%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。
[0049]5、烘烤溫度與干燥時(shí)間的確定
[0050]烘烤溫度是影響漆膜基本性能的重要因素。丙烯酸樹脂與氨基樹脂的交聯(lián)作用需要在一定溫度下才能進(jìn)行，且交聯(lián)固化的完全與否直接影響漆膜物性的好壞。烘烤溫度過低，交聯(lián)固化不完全，漆膜中的反應(yīng)型基團(tuán)(如羥基、羧基、氨基等)未能完全參與固化反應(yīng)，導(dǎo)致涂膜的基本物性難以達(dá)到使用要求；烘烤溫度過高，會導(dǎo)致原已形成致密結(jié)構(gòu)的漆膜發(fā)生焦化或聚合物中部分化學(xué)鍵的高溫不穩(wěn)定性，發(fā)生化學(xué)鍵的斷裂，改變了漆膜的致密性所形成的微孔結(jié)構(gòu)，增加了液相物質(zhì)在漆膜中向底材的滲透幾率，形成的液相-底材界面取代原有的漆膜-底材界面。本項(xiàng)目研究結(jié)果表明:烘烤溫度從90~130°C逐漸升高時(shí)，漆膜的物性隨溫度的升高明顯增強(qiáng)；當(dāng)烘烤溫度超過150°C時(shí)，隨烘烤溫度的升高漆膜的物性開始下降，溫度過高時(shí)漆膜開始泛黃，同時(shí)耐水、耐醇、耐磨等性能都會不同程度的下降；當(dāng)烘烤溫度為135°C~145°C時(shí)， 形成了附著力、耐沖擊和柔韌性等綜合性能優(yōu)異的玻璃酒瓶漆膜。
[0051]干燥時(shí)間也是影響著漆膜交聯(lián)程度與最終性能的重要因素。本項(xiàng)目研究發(fā)現(xiàn)，在烘烤溫度固定為135°C~145°C的前提條件下，干燥時(shí)間為20min時(shí)，涂膜固化不完全，耐介質(zhì)性稍差，但對涂膜的光澤、耐沖擊性及柔韌性則影響不大；而干燥時(shí)間延長為40min時(shí)，涂膜的耐沖擊性、柔韌性則又有所下降。綜合上述考慮，在烘烤溫度固定為135°C~145°C的前提條件下，干燥時(shí)間以25min~35min為宜。
[0052]6、附著力促進(jìn)劑種類的選擇及用量的優(yōu)化[0053]在水性丙烯酸氨基玻璃酒瓶烤漆體系中，添加硅烷偶聯(lián)劑作為漆膜附著力促進(jìn)劑，是有效提升涂料對玻璃基材附著性能的有效途徑。涂料中添加硅氧烷偶聯(lián)劑在涂布施工后，硅氧烷偶聯(lián)劑向底材的界面遷移，在無機(jī)表面發(fā)生水解可生成硅醇基，進(jìn)而和底材表面上的羥基形成氫鍵或縮合成S1-O-M (M代表金屬、玻璃等)共價(jià)鍵，而硅烷上的R有機(jī)官能團(tuán)則與涂料樹脂或固化劑(反應(yīng)型基團(tuán)為親水性的氨基、羥基、羧基等)進(jìn)行反應(yīng)，鍵合或形成糾結(jié)纏繞，進(jìn)而達(dá)到增進(jìn)附著、減少水或醇類物質(zhì)向底材的滲透及對漆膜的溶解性等作用。同時(shí)，硅烷各分子鍵的硅醇基也會與漆膜相互縮合形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
[0054]本發(fā)明選用美國道康寧公司生產(chǎn)的有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑Z-6040為附著力促進(jìn)劑。道康寧Z-6040偶聯(lián)劑是一種丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑，含有反應(yīng)性環(huán)氧丙氧基和甲氧基團(tuán)，具有有機(jī)和無機(jī)反應(yīng)性，可以與有機(jī)聚合物和無機(jī)物表面反應(yīng)或“偶聯(lián)”，適用于環(huán)氧樹脂、醇酸、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂、尼龍等，作為玻璃漆、金屬漆、硫化硅橡膠等附著力。
[0055]附著力促進(jìn)劑的用量，直接關(guān)系到水性玻璃酒瓶烤漆的附著性。本發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑的添加劑量小于0.7% (重量比)時(shí)，隨著偶聯(lián)劑添加劑量的增大，漆膜附著力不斷提高；當(dāng)偶聯(lián)劑Z-6040的添加劑量達(dá)到0.7%~0.9% (重量比)時(shí)，隨著偶聯(lián)劑用量的增大，漆膜附著性改善的程度不大。當(dāng)偶聯(lián)劑的添加劑量大于0.9% (重量比)時(shí)，漆膜的附著性能趨于穩(wěn)定，通過增加偶聯(lián)劑的用量來提高涂膜的附著力已毫無意義。綜合考慮上述因素的影響，偶聯(lián)劑在本發(fā)明產(chǎn)品配方中的用量為0.7%~0.9%。
[0056]本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明產(chǎn)品具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0057](I)本發(fā)明產(chǎn)品具有優(yōu)異的漆膜耐沖擊性。高亞氨基型高甲醚化三聚氰胺甲醛樹月旨，是本專利水性氨基烤漆產(chǎn)品所優(yōu)選的成膜交聯(lián)劑；高度甲醚化的氨基樹脂固化后，其漆膜具有優(yōu)異的耐沖擊性能。依據(jù)IS06272-2:2002規(guī)定測試水性氨基玻璃酒瓶烤漆漆膜的耐沖擊性能，結(jié)果表明:沖擊高度高達(dá)50cm時(shí)，漆膜依然無脫落、無開裂現(xiàn)象。
[0058](2)本發(fā)明產(chǎn)品本身具 有突出的環(huán)保特性。本發(fā)明產(chǎn)品以水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂為基體樹脂，優(yōu)選高亞氨基型高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂為交聯(lián)劑，降低了涂料罐內(nèi)和施工過程的刺激性揮發(fā)物的用量，大幅度地降低了產(chǎn)品VOC的含量。本水性氨基玻璃酒瓶烤漆產(chǎn)品的TVOC可控制在68g/L以下，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于涂料行業(yè)最嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)(HJ/T201—2005)要求的限量值250g/L，從而強(qiáng)勢突顯水性氨基玻璃酒瓶漆的環(huán)保性能。
[0059](3)本發(fā)明產(chǎn)品在烘烤干燥過程中的廢氣排放量得到了有效的控制。高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂能與含有羥基、酰胺基、羧基的聚合物反應(yīng)，在烘烤過程中的熱失重明顯低于部分甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂；它的烘烤揮發(fā)物中，甲醛含量也極少。該氨基樹脂在低溫下能快速反應(yīng)，加之產(chǎn)品配方中添加了最佳劑量的萘磺酸類催化劑，使得低溫條件下固化反應(yīng)進(jìn)一步加快，成膜過程中低分子量樹脂揮發(fā)的可能性大幅度降低，烘烤所產(chǎn)生的廢氣量極少。
[0060](4)本發(fā)明產(chǎn)品具有優(yōu)異的重涂性能與突出的漆膜附著力。依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T9286-1998對該產(chǎn)品的漆膜附著力與重涂性進(jìn)行檢測，該產(chǎn)品漆膜附著力均可達(dá)到I級甚至O級。
[0061](5)本發(fā)明產(chǎn)品具有較高的漆膜光澤度，最高光澤可達(dá)94° (按GB/T9754規(guī)定測定，60° )以上，解決了長期以來水性玻璃酒瓶漆市場所存在的水性酒瓶色漆產(chǎn)品光澤度難以超過90°的技術(shù)難題。[0062](6)本發(fā)明產(chǎn)品符合國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)HJ/T201-2005《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求:水性涂料》的全面要求。
【具體實(shí)施方式】
[0063]一種環(huán)保型耐沖擊水性丙烯酸氨基玻璃酒瓶烤漆，其由以下重量百分比組分組成:
[0064]組分1:水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂9%~13%，高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂
7.8%~10.2%,水17%~25%,萘磺酸類催化劑0.6%~0.8%,流平劑0.1% ~ 0.3%,增稠劑
0.4%~0.9%，色漿53.8%~67.5%，其中組分I的重量百分比之和為百分之百；
[0065]組分2:丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑，其用量為組分I總重量的0.7%~0.9% ；
[0066]其中組分I中的色漿由以下重量百分比組分組成:
[0067]水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂48%~57%，水19%~23 %，助溶劑7%~9 %，色粉15%~18%,消泡劑0.3%~0.6%，分散劑0.9%~1.2%，潤濕劑0.1% ~ 0.5%,各組分重量百分比之和為百分之百；
[0068]組分I中的水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂固體份與高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂固體份的重量比為3.5~4.5。
[0069]其中的水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂優(yōu)選為北京金匯利應(yīng)用化工制品有限公司生產(chǎn)的水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂；
[0070]其中的高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂為美國氰特公司生產(chǎn)的高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂；
[0071]其中的丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑為美國道康寧公司生產(chǎn)的有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑。
[0072]上述玻璃酒瓶烤漆的制備方法包括以下步驟:
[0073]a、制備色漿:在分散缸中加入水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂與水，中速600~800r/min分散15min，再緩慢加入助溶劑、色粉、消泡劑、分散劑與潤濕劑，高速1000~1500r/min分散25~35min，用砂磨機(jī)對高速分散的漿液進(jìn)行研磨兩遍，制得色漿備用；
[0074]b、制備組分1:在分散缸中加入水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂、高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂與水，中速600~800r/min分散15min，再緩慢加入流平劑、增稠劑與步驟a制得的色衆(zhòng)，高速1000~1500r/min分散30~35min,取樣檢測組分I的成品細(xì)度小于等于15 μ m，粘度在1000mpa.s/25°C~2000mpa.s/25°C范圍，用200目以上過濾包裝，即得組分
1;
[0075]C、制備組分2:稱取丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑，用200目以上過濾包裝即得組分
2；
[0076]d、將組分I和組分2分別保存，在使用前再進(jìn)行混合均勻。
[0077]制備組分I和組分2時(shí)過濾包裝去除其中的雜質(zhì)，可使烤漆更細(xì)膩，使用時(shí)再混合組分I與組分2是為了避免組分2與組分I在液態(tài)裝態(tài)下過久不穩(wěn)定而水解。
[0078]上述玻璃酒瓶烤漆的應(yīng)用方法為，在涂裝施工前，將制備好的組分2加入到制備好的組分I中攪拌混合均勻，用組分I與組分2總重量10%~30%的水稀釋均勻，靜置后涂施，然后于溫度135°C~145°C下,烘烤25~35min至干燥即可。
[0079]混合組分I與組分2后再稀釋是因?yàn)榛旌虾玫牟ＡЬ破靠酒嵴扯忍?，不利于涂布，需稀釋，便于涂布?br> [0080]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述:
[0081]實(shí)施例1:
[0082]制備色漿: [0083]水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂53.5%，水19%，助溶劑8%，色粉18%，消泡劑0.3%，分散劑1.0%，潤濕劑0.2% ；
[0084]在分散缸中加入水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂與水，中速600~800r/min分散15min，再緩慢加入助溶劑、色粉、消泡劑、分散劑與潤濕劑，高速1000-1500r/min分散25~35min,用砂磨機(jī)對高速分散的漿液進(jìn)行研磨兩遍制得色漿備用；
[0085]制備組分1:
[0086]水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂10%，高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂9%，水19.8%，萘磺酸類催化劑0.6%，流平劑0.15%，增稠劑0.45%，色漿60% ；
[0087]在分散缸中加入水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂、高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂與水，中速600~800r/min分散15min，再緩慢加入流平劑、增稠劑與制得的色漿，高速1000-1500r/min分散30~35min，取樣檢測組分I的成品細(xì)度小于等于15 μ m，粘度在1000mpa.s/25。。~2000mpa.s/25°C范圍，用200目以上過濾包裝，即得組分I備用；
[0088]制備組分2:
[0089]丙基二甲氧基硅烷偶聯(lián)劑其用量為組分I重量的0.8%,
[0090]稱取丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑，用200目以上過濾包裝即得組分2備用；
[0091 ] 制備環(huán)保型耐沖擊水性丙烯酸氨基玻璃酒瓶烤漆:
[0092]涂裝施工前，將制備好的組分2加入到制備好的組分I中攪拌混合均勻，用組分I與組分2總重量15%的水稀釋均勻，靜置15min后涂施，然后于溫度135 °C下，烘烤35min至干燥即可。
[0093]實(shí)施例1的檢測結(jié)果為:TV0C:65g/L,漆膜光澤:93° (按GB/T9754規(guī)定測定，60° )，沖擊高度高達(dá)50cm時(shí)，漆膜無脫落、無開裂現(xiàn)象，附著力小于I級。
[0094]實(shí)施例2:
[0095]制備色漿:
[0096]水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂57%，水19.5%，助溶劑7%，色粉15%，消泡劑0.3%，分散劑0.9%，潤濕劑0.3% ；
[0097]在分散缸中加入水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂與水，中速600~800r/min分散15min，再緩慢加入助溶劑、色粉、消泡劑、分散劑與潤濕劑，高速1000-1500r/min分散25~35min,用砂磨機(jī)對高速分散的漿液進(jìn)行研磨兩遍制得色漿備用；
[0098]制備組分1:
[0099]水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂13%，高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂10.2%，水21.25%，萘磺酸類催化劑0.6%，流平劑0.15%，增稠劑0.4%，色漿54.4% ；
[0100]在分散缸中加入水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂、高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂與水，中速600~800r/min分散15min，再緩慢加入流平劑、增稠劑與制得的色漿，高速1000-1500r/min分散30~35min，取樣檢測組分I的成品細(xì)度小于等于15 μ m，粘度在1000mpa.s/25。。~2000mpa.s/25°C范圍，用200目以上過濾包裝，即得組分I備用；[0101]制備組分2:
[0102]丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑其用量為組分I重量的0.7%，
[0103]稱取丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑，用200目以上過濾包裝即得組分2備用；
[0104]制備環(huán)保型耐沖擊水性丙烯酸氨基玻璃酒瓶烤漆:
[0105]涂裝施工前，將制備好的組分2加入到制備好的組分I中攪拌混合均勻，用組分I與組分2總重量20%的水稀釋均勻，靜置15min后涂施，然后于溫度140°C下，烘烤30min至干燥即可。
[0106]實(shí)施例2的檢測結(jié)果為:TV0C:63g/L，漆膜光澤:94° (按GB/T9754規(guī)定測定，60° )，沖擊高度高達(dá)50cm時(shí)，漆膜無脫落、無開裂現(xiàn)象，附著力小于I級。
[0107]實(shí)施例3:
[0108]制備色漿:
[0109]水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂52%，水21.1%，助溶劑9%，色粉16%，消泡劑0.6%，分散劑1.2%，潤濕劑0.1% ；
[0110]在分散缸中加入水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂與水，中速600~800r/min分散15min，再緩慢加入助溶劑、色粉、消泡劑、分散劑與潤濕劑，高速1000-1500r/min分散25~35min,用砂磨機(jī)對高速分散的漿液進(jìn)行研磨兩遍制得色漿備用；
[0111]制備組分1:
[0112]水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂13%，高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂9%，水22.9%，萘磺酸類催化劑0.6%，流平劑0.2%，增稠劑0.5%，色漿53.8% ；
[0113]在分散缸中加入水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂、高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂與水，中速600~800r/min分散15min，再緩慢加入流平劑、增稠劑與制得的色漿，高速1000-1500r/min分散30~35min，取樣檢測組分I的成品細(xì)度小于等于15 μ m,粘度在1000mpa.s/25。。~2000mpa.s/25°C范圍，用200目以上過濾包裝，即得組分I備用；
[0114]制備組分2:
[0115]丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑其用量為組分I重量的0.7%，
[0116]稱取丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑，用200目以上過濾包裝即得組分2備用；
[0117]制備環(huán)保型耐沖擊水性丙烯酸氨基玻璃酒瓶烤漆:
[0118]涂裝施工前，將制備好的組分2加入到制備好的組分I中攪拌混合均勻，用組分I與組分2總重量30%的水稀釋均勻，靜置15min后涂施，然后于溫度145°C下，烘烤25min至干燥即可。
[0119]實(shí)施例3的檢測結(jié)果為:TV0C:62g/L，漆膜光澤:93° (按GB/T9754規(guī)定測定，60° )，沖擊高度高達(dá)50cm時(shí)，漆膜無脫落、無開裂現(xiàn)象，附著力小于I級。
[0120]實(shí)施例4:
[0121]制備色漿:
[0122]水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂48%，水23%，助溶劑9%，色粉18%，消泡劑0.4%，分散劑
1.1%，潤濕劑 0.5% ；
[0123]在分散缸中加入水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂與水，中速600~800r/min分散15min，再緩慢加入助溶劑、色粉、消泡劑、分散劑與潤濕劑，高速1000-1500r/min分散25~35min,用砂磨機(jī)對高速分散的漿液進(jìn)行研磨兩遍制得色漿備用；[0124]制備組分1:
[0125]水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂11%，高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂8%，水22.8%，萘磺酸類催化劑0.8%，流平劑0.3%，增稠劑0.9%，色漿56.2% ；
[0126]在分散缸中加入水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂、高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂與水，中速600~800r/min分散15min，再緩慢加入流平劑、增稠劑與制得的色漿，高速1000-1500r/min分散30~35min，取樣檢測組分I的成品細(xì)度小于等于15 μ m,粘度在1000mpa.s/25。。~2000mpa.s/25°C范圍，用200目以上過濾包裝，即得組分I備用；
[0127]制備組分2:
[0128]丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑其用量為組分I重量的0.8%，
[0129]稱取丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑，用200目以上過濾包裝即得組分2備用；
[0130]制備環(huán)保型耐沖擊水性丙烯酸氨基玻璃酒瓶烤漆:
[0131]涂裝施工前，將制備好的組分2加入到制備好的組分I中攪拌混合均勻，用組分I與組分2總重量20%的水稀釋均勻，靜置15min后涂施，然后于溫度140°C下，烘烤30min至干燥即可。
[0132]實(shí)施例4的檢測結(jié)果為:TV0C:62g/L，漆膜光澤:91° (按GB/T9754規(guī)定測定，60° )，沖擊高度高達(dá)50cm時(shí)，漆膜無脫落、無開裂現(xiàn)象，附著力小于I級。
[0133]實(shí)施例5:
[0134]制備色漿:
[0135]水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂53%，水21.2%，助溶劑8%，色粉16%，消泡劑0.4%，分散劑1.1%，潤濕劑0.3% ；
[0136]在分散缸中加入水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂與水，中速600~800r/min分散15min，再緩慢加入助溶劑、色粉、消泡劑、分散劑與潤濕劑，高速1000-1500r/min分散25~35min,用砂磨機(jī)對高速分散的漿液進(jìn)行研磨兩遍制得色漿備用；
[0137]制備組分1:
[0138]水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂9%，高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂8.6%，水16.2%，萘磺酸類催化劑0.6%，流平劑0.2%，增稠劑0.4%，色漿65% ；
[0139]在分散缸中加入水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂、高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂與水，中速600~800r/min分散15min，再緩慢加入流平劑、增稠劑與制得的色漿，高速1000-1500r/min分散30~35min，取樣檢測組分I的成品細(xì)度小于等于15 μ m,粘度在1000mpa.s/25。。~2000mpa.s/25°C范圍，用200目以上過濾包裝，即得組分I備用；
[0140]制備組分2:
[0141]丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑其用量為組分I重量的0.8%，
[0142]稱取丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑，用200目以上過濾包裝即得組分2備用；
[0143]制備環(huán)保型耐沖擊水性丙烯酸氨基玻璃酒瓶烤漆:
[0144]涂裝施工前，將制備好的組分2加入到制備好的組分I中攪拌混合均勻，用組分I與組分2總重量20%的水稀釋均勻，靜置15min后涂施，然后于溫度140°C下，烘烤30min至干燥即可。
[0145]實(shí)施例5的檢測結(jié)果為:TV0C:63g/L，漆膜光澤:92° (按GB/T9754規(guī)定測定，60° )，沖擊高度高達(dá) 50cm時(shí)，漆膜無脫落、無開裂現(xiàn)象，附著力小于I級。[0146] 本發(fā)明中要紅色烤漆，可以加大紅色色粉，需要藍(lán)色烤漆，可以加酞青藍(lán)色粉，需要白色烤漆，可以加鈦白粉做為色粉，當(dāng)然，也可以根據(jù)需要的顏色加色粉，不局限于本發(fā)明實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種環(huán)保型耐沖擊水性丙烯酸氨基玻璃酒瓶烤漆，其特征在于按重量百分比由以下組分組成: 組分1: 水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂9%~13% 高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂7.8%~10.2%水17%~25%萘磺酸類催化劑0.6%~0.8%流 f.劑0_1% ~0._3%增稠劑0.4%~0.9%色漿53.8%~65%， 其中組分I的各組分重量百分比之和為百分之百； 組分2: 丙基二甲氧基硅烷偶聯(lián)劑， 其用量為組分I總重量的0.7%~0.9%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所`述的一種環(huán)保型耐沖擊水性丙烯酸氨基玻璃酒瓶烤漆，其特征在于所述的色漿由以下重量百分比組分組成:水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂48%~57%水19%~23%助溶劑7%~9%色粉15%~18%消泡劑0.3%~0.6%分散劑0.9%~1.2%潤濕劑0.1%~0.5%
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種環(huán)保型耐沖擊水性丙烯酸氨基玻璃酒瓶烤漆，其特征在于所述的水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂為北京金匯利應(yīng)用化工制品有限公司生產(chǎn)的水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種環(huán)保型耐沖擊水性丙烯酸氨基玻璃酒瓶烤漆，其特征在于所述的高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂為美國氰特公司生產(chǎn)的高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種環(huán)保型耐沖擊水性丙烯酸氨基玻璃酒瓶烤漆，其特征在于所述組分I中的水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂固體份與高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂固體份的重量比為3.5~4.5。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種環(huán)保型耐沖擊水性丙烯酸氨基玻璃酒瓶烤漆，其特征在于所述的丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑為美國道康寧公司生產(chǎn)的有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑。
7.—種權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的環(huán)保型耐沖擊水性丙烯酸氨基玻璃酒瓶烤漆的制備方法，其特征在于包括以下工藝步驟: a、制備色漿:在分散缸中加入水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂與水，中速分散15min，再緩慢加入助溶劑、色粉、消泡劑、分散劑與潤濕劑，高速分散25~35min，用砂磨機(jī)對高速分散的漿液進(jìn)行研磨兩遍，制得色漿備用； b、制備組分1:在分散缸中加入水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂、高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂與水，中速分散15min，再緩慢加入流平劑、增稠劑與步驟a制得的色漿，高速分散30~35min，取樣檢測成品細(xì)度與粘度，用200目以上濾布過濾包裝，即得組分I ; C、制備組分2:稱取丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑，用200目以上濾布過濾后包裝即得組分2 ； d、將制得的組分I和組分2分別保存，在使用前再進(jìn)行混合均勻。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種環(huán)保型耐沖擊水性丙烯酸氨基玻璃酒瓶烤漆的制備方法，其特征在于所述的步驟a和b中的中速分散速度為600~800r/min，高速分散速度為1000 ~1500r/min。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種環(huán)保型耐沖擊水性丙烯酸氨基玻璃酒瓶烤漆的制備方法，其特征在于所述的步驟b中制得的組分I的細(xì)度15 μ m，粘度為1000mpa.s/25°C~2000mpa.s/25°C。
10.一種權(quán)利要求7所述方法制備的環(huán)保型耐沖擊水性丙烯酸氨基玻璃酒瓶烤漆的應(yīng)用，其特征在于在涂裝施工前，將制備好的組分2加入到制備好的組分I中攪拌混合均勻，用組分I與組分2總重量10%~30%的水稀釋均勻，靜置后涂施，然后于溫度135°C~145°C下，烘烤25~35min至干燥即可。
【文檔編號】C09D163/10GK103483986SQ201310430876
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】陳小文, 蔣建偉, 蔣建平, 肖國欽 申請人:中山藍(lán)海洋水性涂料有限公司