一种具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料及其制备方法与流程
本发明涉及精细化工涂料领域中的水性烘烤涂料范畴,具体涉及一种具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料及其制备方法。
背景技术:
铝材是目前广泛应用的建筑装饰性材料的重要原料,需要使用铝材的产品包括:各种型号铝型材、铝塑板、铝天花板、大型建筑内墙及外墙面板、家用装饰墙板、家具面板、家电面板、数码产品金属面板等等。
通过不同涂料及涂装技术,可实现铝材表面的丰富装饰性色彩。铝材表面可以使用涂料的涂装、阳极氧化等方式,生产出不同的色彩、质感等装饰效果。其中,阳极氧化是通过大型阳极氧化生产线,使用阳极氧化的各种化学药剂使铝板表面形成一种致密的阳极氧化膜,其产品的特点是金属感强烈,板材颜色致密细腻。
目前,阳极氧化的铝材多为高端板材,像手机壳等高端数码电器面板,其表面装饰效果得到广泛的认可。但阳极化学氧化生产过程对环境污染较大,生产设备投入大、对大型工件施工均匀性差,易产生局部和整体之间、工件和工件之间的色差,同时成本及产品价格居高不下。而铝材的表面涂装则是通过涂装线,使涂料连续性的涂覆在铝材表面,通过烘烤形成涂层,其颜色丰富、颜色均匀性易控,灵活性大,通过不同色彩、不同质感的涂装技术可以形成多种表面效果,相对阳极氧化成本低,对环境污染小,目前被广泛使用。
作为金属材料表面环保型的装饰性涂装,主要有两种:粉末涂料和水性金属漆的喷涂涂装。粉末涂料遮盖性能优异,但同时也遮盖了原有的金属质感,影响了金属基材表面装饰效果和质感,另外还存在着耐候性、耐光性和耐氧化性能不好的问题。
由于粉末涂料固有的工艺特点,涂层无法展现类似“铝材阳极氧化”的金属质感和丰满细腻效果。
现有技术的水性涂料涂装的铝材,所生产出来的铝材表面,在金属质感的体现方面、颜色的细腻度方面的装饰效果较差,与阳极氧化的铝板存在比较大的差距。
技术实现要素:
本发明提出一种具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料及其制备方法,涂层表面铝粉排列甚佳,展现的金属质感与阳极氧化效果相当。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料,原料包括聚偏氟乙烯树脂颗粒、水性铝银浆、水性丙烯酸树脂和梯度挥发助溶剂;
所述水性铝银浆为水性高漂浮型电镀铝银浆,含有的铝银粉为鳞片状,所述水性铝银浆的有效成分固含量为70±2%;
所述水性丙烯酸树脂的有效成分固含量为75±2%,所述水性丙烯酸树脂的在25℃下的粘度为6000-8000pa.s;
所述梯度挥发助熔剂按挥发温度由低至高的顺序依次包括二乙二醇丁醚、乙二醇丁醚、正丁醇和乙醇。
可实施的,二乙二醇丁醚、乙二醇丁醚、正丁醇和乙醇的重量比为2:4:3:3;涂覆后形成的涂层膜厚度为18±2μm。
可具体实施的,按照重量份数比计算,所述原料具体为:
水性丙烯酸树脂50-60、聚偏氟乙烯树脂5-8、氨基树脂15-20、梯度挥发助溶剂10-15、附着力促进剂2-4、水性铝银浆6-10、消泡剂0-0.25、颜料0-11.4、爽滑剂0.2-0.8、分散剂0.3-0.5、消光粉0-10和纯水15-20。
具体的,所述水性丙烯酸树脂,固含量为70±2%,羟值为55,25℃时的粘度为6000pa·s;所述水性铝银浆为型号为wa9321、wa9105或wa9108a的浮型水性铝银浆。
优选的,所述聚偏氟乙烯树脂的粒径为2μm。
优选的,所述氨基树脂为高度甲醚化三聚氰胺树脂、高亚胺基甲醚化三聚氰胺树脂和部分甲醚化三聚氰胺树脂中的一种;
所述附着力促进剂为型号xl186或型号vxl4950的附着力促进剂;
所述消泡剂为水性有机硅类消泡剂,型号包括dc-65或dc-62;
所述分散剂为型号673或655的改性有机硅分散剂;
所述爽滑剂为有机硅类助剂,型号包括silok35、silok82或silok3300;
所述消光粉为德固赛消光粉ts100、德固赛消光粉ok607或德固赛消光粉ok412;
所述纯水的电阻率不低于13mω·cm,满足工业纯水ⅱ级标准。
进一步的,本发明还提出了一种用于制备以上所述的具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料的制备方法,包括以下步骤:
s0)备料:按照重量份数比计算,分别称取配制水性丙烯酸树脂50-60、聚偏氟乙烯树脂5-8、氨基树脂15-20、梯度挥发助溶剂10-15、附着力促进剂2-4、水性铝银浆6-10、消泡剂0-0.25、颜料0-11.4、爽滑剂0.2-0.8、分散剂0.3-0.5、消光粉0-10和纯水15-20;
s1)铝银浆分散:在分散缸中,按照1:1的重量数比倒入正丁醇和水,在缓慢分散搅拌中加入水性铝银浆,加完后以300-500rpm的转速搅拌分散20分钟,然后加盖静止浸泡24小时,制得水性铝银分散浆;
s2)预混合:另一分散缸中,按照重量份数比计算,在缓慢搅拌中分别加入:丙烯酸树脂50-60、聚偏氟乙烯树脂5-8、氨基树脂15-20、梯度挥发助溶剂10-15、附着力促进剂2-4、消泡剂0-0.25、颜料0-11.4、爽滑剂0.2-0.8、分散剂0.3-0.5、消光粉0-10和纯水15-20,以600-800rpm转速分散搅拌20-40分钟,制得混合树脂溶液;
s3)混料:在所述混合树脂溶液中,以150-300rpm转速搅拌,缓慢地加入所述水性铝银分散浆,充分搅拌20-40分钟,制得涂料混合液;
s4)调粘度:在150-300rpm转速下,在所述涂料混合液中依据需要加入颜料粉体,分散30分钟,再缓慢用纯水调整粘度,制得所述具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料。
优选的,步骤s1)中,正丁醇和水的总计加入量为所述水性铝银浆的重量的50wt%,制得的所述水性铝银分散浆的有效成分固含量为37.5-50wt%。
优选的,步骤s4)中,制得的所述水性涂料的粘度为25℃涂4杯40秒。
优选的,在步骤s4)之后还包括以下步骤:
s5)调色:在300-500rpm转速下,色板为参比颜色在所述水性涂料中加入颜料进行颜色的调整,直至所述水性涂料的颜色与色板颜色满足色差要求,制得有色水性涂料;
s6)过滤和包装:将所述有色水性涂料,用200-400目滤网过滤,包装入罐,制得所述具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料。
本发明的有益效果为:本发明所述具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料,含有低粘高固含量的水性丙烯酸树脂为成膜树脂,还有具有铝银粉效果的水性铝银粉浆,配以含有梯度挥发物的助剂,采用静电喷涂的方式,成功制备出高仿阳极氧化表面效果的表面装饰涂层,其铝粉排列甚佳,展现的金属质感与阳极氧化铝材效果相当,为行业内一直渴望解决这一技术问题提供了一种示范产品和有效的方法。
所述梯度挥发助溶剂,含有的各梯度挥发助溶剂的沸点不同,体现在漆膜的烘烤过程中,有连续的溶剂不断挥发,为漆膜的流平、铝银粉的排列提供足够的时间。所述的具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料在涂装后,形成的产品最终膜厚为18±2μm,其表观及手感效果与阳极氧化装饰效果几乎相当。
本发明解决了现有技术的水性涂料涂装的铝材,所生产出来的铝材表面,在金属质感的体现方面、颜色的细腻度方面的装饰效果较差,与阳极氧化的铝板存在比较大的差距的技术问题。
附图说明
图1是本发明一种具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料的制备方法的工艺流程框图;
图2是涂层中相邻铝片间隙较大,遮盖力较差的示意图;
图3是涂层中相邻铝片间隙较小,遮盖力较好,铝银粉排列有序的示意图;
图4是涂层中铝银粉杂乱排列示意图。
具体实施方式
下面以具体实施方式进一步说明本发明的技术方案。
一种具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料,原料包括聚偏氟乙烯树脂颗粒、水性铝银浆、水性丙烯酸树脂和梯度挥发助溶剂;
所述水性铝银浆为水性高漂浮型电镀铝银浆,含有的铝银粉为鳞片状,所述水性铝银浆的有效成分固含量为70±2%;
所述水性丙烯酸树脂的有效成分固含量为75±2%,所述水性丙烯酸树脂的在25℃下的粘度为6000-8000pa.s;
所述梯度挥发助熔剂按挥发温度由低至高的顺序依次包括二乙二醇丁醚、乙二醇丁醚、正丁醇和乙醇。
本发明所述具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料,含有低粘高固含量的水性丙烯酸树脂为成膜树脂,还有具有铝银粉效果的水性铝银粉浆,配以含有梯度挥发物的助剂,采用静电喷涂的方式,成功制备出高仿阳极氧化表面效果的表面装饰涂层,其铝粉排列甚佳,展现的金属质感与阳极氧化铝材效果相当,为行业内一直渴望解决这一技术问题提供了一种示范产品和有效的方法。
聚偏氟乙烯树脂在水性漆中,以独立的粒子存在,作为分散相的聚偏氟乙烯树脂粒子表面张力明显小于连续相的丙烯酸树脂;在烘烤过程中的初期,由于交联固化率较低,漆膜粘度较低,聚偏氟乙烯树脂和丙烯酸树脂二者的表面张力的差别,导致聚偏氟乙烯树脂粒子上浮,在漆膜断面形成聚偏氟乙烯树脂粒子梯度分布,漆膜表面富集了较多的聚偏氟乙烯树脂粒子。
所述梯度挥发助溶剂,含有的各梯度挥发助溶剂的沸点不同,体现在漆膜的烘烤过程中,有连续的溶剂不断挥发,为漆膜的流平、铝银粉的排列提供足够的时间。
所述水性铝银浆高漂浮型电镀铝银浆具有良好的亮度和出色的遮盖力。性能指标信息如下:
型号:wa9321、wa9108a和wa9105;平均粒径d50±2(μm):9、6和4;固体含量:70±2%,漂浮值(%):90%;水面遮盖力(c㎡/g)±10%:70000-90000洗筛率(%)1%。
作为关键的技术要点,为了使具有电镀银效果的铝粉能够贴附在铝材表面,并形成定向排列(原理见附图2),使用了高漂浮型水性铝银浆,有利于鳞片状的铝粉在涂层中定向。
所述水性丙烯酸树脂为高固体、低粘度的水溶性丙烯酸树脂,具有良好的铝粉排列定向的能力。所述的高固体是指含有75±2%的固体,低粘度是指在25℃下具有6000-8000pa.s的粘度。
可实施的,二乙二醇丁醚、乙二醇丁醚、正丁醇和乙醇的重量比为2:4:3:3;涂覆后形成的涂层膜厚度为18±2μm。
如仅仅以低沸点溶剂为主体,则在漆膜烘烤过程中,表面提前封闭,而内部的可挥发物未来得及挥发溢出,导致漆膜表面形成气泡,严重影响漆膜的美观。如高沸点的溶剂含量过多,在设定的烘烤时间内,溶剂不足以完全挥发,会导致一定量的溶剂残留,严重影响漆膜的物理性能如硬度、耐溶剂、耐刮伤和耐候性等。大防白水(二乙二醇丁醚)沸点:230℃、防白水(乙二醇丁醚)沸点:171℃、正丁醇沸点:117℃、乙醇沸点:80℃。
所述的具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料在涂装后,形成的产品最终膜厚为18±2μm,其表观及手感效果与阳极氧化装饰效果几乎相当。
可具体实施的,按照重量份数比计算,所述原料具体为:
水性丙烯酸树脂50-60、聚偏氟乙烯树脂5-8、氨基树脂15-20、梯度挥发助溶剂10-15、附着力促进剂2-4、水性铝银浆6-10、消泡剂0-0.25、颜料0-11.4、爽滑剂0.2-0.8、分散剂0.3-0.5、消光粉0-10和纯水15-20。
具体的,所述水性丙烯酸树脂,固含量为70±2%,羟值为55,25℃时的粘度为6000pa·s;所述水性铝银浆为型号为wa9321、wa9105或wa9108a的浮型水性铝银浆。
浮型水性铝银浆含有的铝银为片状体,呈膏状。其特点是铝片的表面光滑平整,粒度分布集中,形状规则,具有优异的光反射能力和金属光泽,装饰效果非常华丽美观,可用于高标准要求的金属表面涂装,极具镀铬感。
优选的,所述聚偏氟乙烯树脂的粒径为2μm。
本发明所述的具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料,为一种铝材专用的阳极氧化效果的金属表面装饰性涂装涂料。通过采用水性高固低粘丙烯酸树脂与聚偏氟乙烯树脂配合使用,所制得的涂料在烘烤过程中,完成铝粉平行于铝材表面的定向排列,含有的聚偏氟乙烯树脂在涂层烘烤过程中,相对涂层产生一种“趋肤”倾向,粒径2μm的所述聚偏氟乙烯树脂可使涂层的表层富集相对较多的聚偏氟乙烯树脂,有利于提高耐候性,且并使表面具有更为细腻的爽滑手感。
优选的,所述氨基树脂为高度甲醚化三聚氰胺树脂、高亚胺基甲醚化三聚氰胺树脂和部分甲醚化三聚氰胺树脂中的一种;
所述附着力促进剂为型号xl186或型号vxl4950的附着力促进剂;
所述消泡剂为水性有机硅类消泡剂,型号包括dc-65或dc-62;
所述分散剂为型号673或655的改性有机硅分散剂;
所述爽滑剂为有机硅类助剂,型号包括silok35、silok82或silok3300;
所述消光粉为德固赛消光粉ts100、德固赛消光粉ok607或德固赛消光粉ok412;
所述纯水的电阻率不低于13mω·cm,满足工业纯水ⅱ级标准。
所述氨基树脂包含以下一种组分:高度甲醚化三聚氰胺树脂、部分甲醚化三聚氰胺树脂,代表型号cymel303lf、cymel325;
所述氨基树脂的作用——交联固化作用,主要原理为氨基树脂与多羟基树脂进行交联,形成空间网络结构,使漆膜具有硬度、耐候等性能,反应原理如下:
所述附着力促进剂的化学名称为环氧磷酸酯,结构如下:
其作用:含有的环氧磷酸酯结构中的“磷酸羟基”易与基材表面的羟基发生脱水反应,以化学健的形式结合,提高漆膜与基材之间的结合力。
所述消泡剂是一种可以减低流体表面张力的表面活性剂,通过减低涂料的表面张力,使水性漆膜中的气泡容易溢出,达到消泡的作用。
所述分散剂是可以使流体(涂料)中的颗粒(颜料)稳定悬浮的体系中的一种表面活性剂。
所述爽滑剂以有机硅粉体为主要成分,添加到涂料中,由于表面张力的差异,固化过程中易富集到漆膜的表面,产生爽滑手感的效果。
所述消光粉添加有超细二氧化硅、滑石粉等填料使光泽显著下降,尤其是填料的粒度对涂膜光泽有很大影响,粒度越大光泽越低。由于这些粒状物富集在漆膜表面,致使漆膜表明产生的凸凹对光线产生不同角度的折射,达到消光的作用。
所述纯水为涂料中的稀释剂、以水代替油性溶剂,可减少voc的排放。
作为更佳方案,所述分散剂包含以下一种组分:迪高的改性有机硅分散剂673、655。
作为更佳方案,所述消泡剂包含以下一种组分:道康宁水性有机硅类消泡剂dc-65、dc-62。
附着力促进剂是环氧磷酸酯聚合物,所述消泡剂包含以下一种组分:美国湛新xl186、vxl4950附着力促进剂。
作为更佳方案,所述的爽滑剂为有机硅类的添加助剂,是有一种构成:silok35、silok82、silok3300。
作为更佳方案,所述定水性银浆包含以下一种组分:安徽旭阳铝颜料有限公司的旭阳wa9321、wa9105、wa9108a。
进一步的,本发明还提出了一种用于制备以上所述的具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料的制备方法,包括以下步骤:
s0)备料:按照重量份数比计算,分别称取配制水性丙烯酸树脂50-60、聚偏氟乙烯树脂5-8、氨基树脂15-20、梯度挥发助溶剂10-15、附着力促进剂2-4、水性铝银浆6-10、消泡剂0-0.25、颜料0-11.4、爽滑剂0.2-0.8、分散剂0.3-0.5、消光粉0-10和纯水15-20;
s1)铝银浆分散:在分散缸中,按照1:1的重量数比倒入正丁醇和水,在缓慢分散搅拌中加入水性铝银浆,加完后以300-500rpm的转速搅拌分散20分钟,然后加盖静止浸泡24小时,制得水性铝银分散浆;
s2)预混合:另一分散缸中,按照重量份数比计算,在缓慢搅拌中分别加入:丙烯酸树脂50-60、聚偏氟乙烯树脂5-8、氨基树脂15-20、梯度挥发助溶剂10-15、附着力促进剂2-4、消泡剂0-0.25、颜料0-11.4、爽滑剂0.2-0.8、分散剂0.3-0.5、消光粉0-10和纯水15-20,以600-800rpm转速分散搅拌20-40分钟,制得混合树脂溶液;
s3)混料:在所述混合树脂溶液中,以150-300rpm转速搅拌,缓慢地加入所述水性铝银分散浆,充分搅拌20-40分钟,制得涂料混合液;
s4)调粘度:在150-300rpm转速下,在所述涂料混合液中依据需要加入颜料粉体,分散30分钟,再缓慢用纯水调整粘度,制得所述具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料。
本发明所述的具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料的制备方法的工艺流程,如图1所示。
现有技术的粉末涂料是将粉末高温熔融成膜,粉末熔融状态下粘度较高,无法为铝银粉的定向提供应有的环境,导致粉末涂料中的铝银粉在涂膜中排列杂乱无章,无法显现铝银粉的金属质感效果,而这是由粉末涂料涂装自身工艺所决定的,其表现如图4所示。
本发明所述的具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料的制备方法制得的水性涂料,在喷涂及烘烤过程中,是水及梯度挥发助溶剂挥发的过程,漆膜粘度较低,同时,所述梯度挥发助溶剂为铝银粉的水平平铺定向提供了足够的时间,从而使漆膜显现出明显的金属光泽,可以和阳极氧化的效果媲美,其表现如图3所示。
优选的,步骤s1)中,正丁醇和水的总计加入量为所述水性铝银浆的重量的50wt%,制得的所述水性铝银分散浆的有效成分固含量为37.5-50wt%。
所述水性铝银分散浆的有效成分固含量或者加入量过低,制得涂层的铝银粉含量低会造成表面的遮盖力不足,如图2所示;反之,固含量过高或者加入量过大,则造成制得涂层因铝银粉含量过多铝银粉的排列时间和空间不足,杂乱无章,表面效果差,如图4所示。
图2中,铝银浆比例偏低,在规定膜厚的漆膜中,不足以达到理想的遮盖率,导致金属光泽展现的不充分。
图3中,铝银浆比例适中,金属光泽展现充分。
图4中,由于水性铝银浆的颗粒性状、颗粒大小、颗粒表面特性等因素,或由于水性漆连续相物性不利于银粉排列,导致银粉在漆膜中呈现出“杂乱无章”的状况,形成不了铝银粉的水平折射,无法体现出漆膜中的金属光泽。
优选的,步骤s4)中,制得的所述水性涂料的粘度为25℃涂4杯40秒。
涂4杯——测量涂料粘度的专用仪器,在一定温度条件下,测量定量试样从规定直径的孔全部流出的时间,得到的为以秒s表示的粘度。
粘度为25℃涂4杯40秒的所述水性涂料,且含有梯度挥发的所述梯度挥发助溶剂,用于烘烤喷涂铝材,可获得良好的高仿阳极氧化效果。
优选的,在步骤s4)之后还包括以下步骤:
s5)调色:在300-500rpm转速下,色板为参比颜色在所述水性涂料中加入颜料进行颜色的调整,直至所述水性涂料的颜色与色板颜色满足色差要求,制得有色水性涂料;
s6)过滤和包装:将所述有色水性涂料,用200-400目滤网过滤,包装入罐,制得所述具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料。
本发明所述的具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料的制备方法,具有良好的通用性,适用各种珠光颜料和金属光泽颜料,可制得各种不同颜色效果的铝材产品。
步骤s4)和s5)中,所述颜料包括橘黄、金色、酒红色、蓝色、白金色、纯金色和珍珠色各色珠光颜料,以及透明氧化铁红、透明氧化铁绿或铁/铬氧化物的黑色颜料。
实施例和对比例根据权利要求修改
1、一种具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料,原料包括聚偏氟乙烯树脂颗粒、水性铝银浆、水性丙烯酸树脂和梯度挥发助溶剂;
所述水性铝银浆为水性高漂浮型电镀铝银浆,含有的铝银粉为鳞片状,所述水性铝银浆的有效成分固含量为70±2%;
所述水性丙烯酸树脂的有效成分固含量为75±2%,所述水性丙烯酸树脂的在25℃下的粘度为6000-8000pa.s;
所述梯度挥发助熔剂按挥发温度由低至高的顺序依次包括二乙二醇丁醚、乙二醇丁醚、正丁醇和乙醇。
二乙二醇丁醚、乙二醇丁醚、正丁醇和乙醇的重量比为2:4:3:3;涂覆后形成的涂层膜厚度为18±2μm。
按照重量份数比计算,所述原料具体为:
水性丙烯酸树脂50-60、聚偏氟乙烯树脂5-8、氨基树脂15-20、梯度挥发助溶剂10-15、附着力促进剂2-4、水性铝银浆6-10、消泡剂0-0.25、颜料0-11.4、爽滑剂0.2-0.8、分散剂0.3-0.5、消光粉0-10和纯水15-20。
所述水性丙烯酸树脂,固含量为70±2%,羟值为55,25℃时的粘度为6000pa·s;所述水性铝银浆为型号为wa9321、wa9105或wa9108a的浮型水性铝银浆。
优选的,所述聚偏氟乙烯树脂的粒径为2μm。
所述氨基树脂为高度甲醚化三聚氰胺树脂、高亚胺基甲醚化三聚氰胺树脂和部分甲醚化三聚氰胺树脂中的一种;
所述附着力促进剂为型号xl186或型号vxl4950的附着力促进剂;
所述消泡剂为水性有机硅类消泡剂,型号包括dc-65或dc-62;
所述分散剂为型号673或655的改性有机硅分散剂;
所述爽滑剂为有机硅类助剂,型号包括silok35、silok82或silok3300;
所述消光粉为德固赛消光粉ts100、德固赛消光粉ok607或德固赛消光粉ok412;
所述纯水的电阻率不低于13mω·cm,满足工业纯水ⅱ级标准。
2、一种用于制备以上所述的具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料的制备方法,包括以下步骤:
s0)备料:按照重量份数比计算,分别称取配制水性丙烯酸树脂50-60、聚偏氟乙烯树脂5-8、氨基树脂15-20、梯度挥发助溶剂10-15、附着力促进剂2-4、水性铝银浆6-10、消泡剂0-0.25、颜料0-11.4、爽滑剂0.2-0.8、分散剂0.3-0.5、消光粉0-10和纯水15-20;
s1)铝银浆分散:在分散缸中,按照1:1的重量数比倒入正丁醇和水,在缓慢分散搅拌中加入水性铝银浆,加完后以300-500rpm的转速搅拌分散20分钟,然后加盖静止浸泡24小时,制得水性铝银分散浆;
s2)预混合:另一分散缸中,按照重量份数比计算,在缓慢搅拌中分别加入:丙烯酸树脂50-60、聚偏氟乙烯树脂5-8、氨基树脂15-20、梯度挥发助溶剂10-15、附着力促进剂2-4、消泡剂0-0.25、颜料0-11.4、爽滑剂0.2-0.8、分散剂0.3-0.5、消光粉0-10和纯水15-20,以600-800rpm转速分散搅拌20-40分钟,制得混合树脂溶液;
s3)混料:在所述混合树脂溶液中,以150-300rpm转速搅拌,缓慢地加入所述水性铝银分散浆,充分搅拌20-40分钟,制得涂料混合液;
s4)调粘度:在150-300rpm转速下,在所述涂料混合液中依据需要加入颜料粉体,分散30分钟,再缓慢用纯水调整粘度,制得所述具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料。
步骤s1)中,正丁醇和水的总计加入量为所述水性铝银浆的重量的50wt%,制得的所述水性铝银分散浆的有效成分固含量为37.5-50wt%。
步骤s4)中,制得的所述水性涂料的粘度为25℃涂4杯40秒。
在步骤s4)之后还包括以下步骤:
s5)调色:在300-500rpm转速下,色板为参比颜色在所述水性涂料中加入颜料进行颜色的调整,直至所述水性涂料的颜色与色板颜色满足色差要求,制得有色水性涂料;
s6)过滤和包装:将所述有色水性涂料,用200-400目滤网过滤,包装入罐,制得所述具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料。
3、各实施例的铝材根据以上方法和步骤制得,具体如下:
实施例1(亮光银色)
本具体的实施方案中,所述具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料组成及质量份数比如下:
水性丙烯酸树脂55
粒径为2μm聚偏氟乙烯(pvdf)树脂:6
cymel303lf型号的氨基树脂:17
梯度挥发助溶剂:12
美国湛新xl-186型附着力促进剂:3
水性铝银浆:8
道康宁水性有机硅类消泡剂dc-65消泡剂:0.15
颜料:按色板调整添加
silok35型号爽滑剂:0.5
迪高的改性有机硅673型号分散剂:0.4
消光粉:0(依据光哑度要求而定加入量为0-10之间)
15mω·cm纯水:18
制备工艺如图1所示,其制备方法包括以下步骤:
步骤一,铝银浆分散:在分散缸里加入旭阳wa9321水性铝银浆质量50%重量的,1:1重量份数比的正丁醇和纯水,开动分散机,在分散机缓慢分散搅拌的条件下,加入水性铝银浆,待铝银浆加料完成后,分散机在300-500转速下,搅拌分散20分钟。然后静止加盖浸泡24小时,得固含为50%水性铝银分散浆,备用。
步骤二,预混合:在分散缸里缓慢搅拌中,按以上定量的分别加入:水性丙烯酸树脂、聚偏氟乙烯树脂、氨基树脂、梯度挥发助溶剂、附着力促进剂、消泡剂、分散剂、爽滑剂、纯水。使用分散机在600-800rpm转速条件下,分散搅拌20-40分钟,备用;
步骤三,混合:将分散好的水性铝银浆,添加到步骤二预混好的涂料混合物中,分散机在150rpm转速条件下,充分搅拌20分钟。
步骤四,调整粘度:分散机在300rpm转速条件下,再缓慢纯水调整粘度,得到涂4杯40秒(25℃)粘度的银色水性烤漆;
步骤五,调色:分散机在300rpm转速条件下,以色板为参比颜色,通过添加微量水性铝银浆进行颜色的微调,直至水性漆的颜色与色板颜色相当。
步骤六,包装:使用400目滤网过滤,最后称重,包装在包装桶中,得到“亮光银色水性烤漆”,其具体喷涂展现的效果与按照《jgt133-2016建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》标准检测的性能指标见附表1。
实施例2(哑光银色)
本具体的实施方案中,所述具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料组成及质量份数比如下:
水性丙烯酸树脂60
粒径为2μm聚偏氟乙烯(pvdf)树脂:5
cymel325型号的氨基树脂:20
梯度挥发助溶剂:10
美国湛新vxl4950型附着力促进剂:4
水性铝银浆:6
道康宁水性有机硅类消泡剂dc-62消泡剂:0.25
颜料:按色板调整添加
silok82型号爽滑剂:0.8
迪高的改性有机硅655型号分散剂:0.3
德固赛ok412型消光粉:10
15mω·cm纯水:15
制备工艺如图1所示,其制备方法包括以下步骤:
步骤一,铝银浆分散:在分散缸里加入旭阳wa9105水性铝银浆质量50%重量的,1:1重量份数比的正丁醇和纯水,开动分散机,在分散机缓慢分散搅拌的条件下,加入水性铝银浆,待铝银浆加料完成后,分散机在300-500转速下,搅拌分散20分钟。然后静止加盖浸泡24小时,得固含为50水性铝银分散浆,备用。
步骤二,预混合:在分散缸里缓慢搅拌中,定量的分别加入:水性丙烯酸树脂、聚偏氟乙烯树脂、氨基树脂、梯度挥发助溶剂、附着力促进剂、消泡剂、分散剂、爽滑剂、纯水。使用分散机在600-800rpm转速条件下,分散搅拌20-40分钟,备用;
步骤三,混合:将分散好的水性铝银浆,添加到步骤二预混好的涂料混合物中,开启分散机在300rpm转速条件下,充分搅拌40分钟。
步骤四,调整粘度:分散机在200rpm转速条件下,再缓慢纯水调整粘度,得到涂4杯40秒(25℃)粘度的银色水性烤漆;
步骤五,调色:分散机在400rpm转速条件下,以色板为参比颜色,添加水性适量的铝银浆进行颜色的调整,直至水性漆的颜色与色板颜色相当。
步骤六,包装:使用200目滤网过滤,最后称重,包装在包装桶中,得到“高哑度的哑光银色水性烤漆”,其具体喷涂展现的效果与按照《jgt133-2016建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》标准检测的性能指标见附表1。
实施例3(半哑光银色)
本具体的实施方案中,所述具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料组成及质量份数比如下:
水性丙烯酸树脂50
粒径为2μm聚偏氟乙烯(pvdf)树脂:8
cymel327型号的氨基树脂:15
梯度挥发助溶剂:15
美国湛新xl186型附着力促进剂:2
水性铝银浆:10
道康宁水性有机硅类消泡剂dc-65消泡剂:0.05
颜料:按色板调整添加
silok3300型号爽滑剂:0.2
迪高的改性有机硅673型号分散剂:0.5
德固赛ok100型号消光粉:6
15mω·cm纯水:20
具体制备工艺步骤同实施例2,得到“低哑度的哑光银色水性烤漆”,其具体喷涂展现的效果与按照《jgt133-2016建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》标准检测的性能指标见附表1。
实施例4(哑光香槟金)
本具体的实施方案中,所述具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料组成及质量份数比如下:
颜料:
金色珠光粉:2.4
酒红色珠光粉:4.4
氧化铁绿:0.2
将上述颜料称重后,具体制备工艺步骤同实施例2相同,除了在步骤五中,在分散机为500转速的条件下,分散30min,300目滤网过滤,计量包装,得到“高哑度的哑光香槟金色水性烤漆”,其具体喷涂展现的效果与按照《jgt133-2016建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》标准检测的性能指标见附表1。
实施例5(半光玫瑰金色)
本具体的实施方案中,所述具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料组成及质量份数比如下:
颜料:
橘黄色珠光粉颜料:4.4
酒红色珠光粉:7
将上述颜料称重后,具体制备工艺步骤同实施例2相同,除了在步骤五中,在分散机为500转速的条件下,分散30min,300目滤网过滤,计量包装,得到“低哑度的哑光玫瑰金色水性烤漆”,其具体喷涂展现的效果与按照《jgt133-2016建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》标准检测的性能指标见附表1。
表1各实施例的漆膜性能指标汇总表
根据表1中的各实施例的期末性能有关数据,分析说明如下:
制得的所述具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料,按照《jgt133-2016建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》标准检测的性能优良:
1)外观:平整、金属感强,手感细腻爽滑、直观视觉效果与阳极氧化同等颜色效果相当;
2)颜色靓丽多彩分别为:亮光银白色、哑光银白色、半光银白色、哑光香槟金色和半光玫瑰金色;
3)铅笔硬度较高,分别为:4h、3h、3h、3h和4h;
4)60°光泽度良好,分别为:88、12、35、10和37;
5)手感均为细腻爽滑;
6)mek耐溶剂均为大于100次;
7)耐冲击符合50kg·cm的测试要求;
8)耐水煮:沸水煮2小时漆膜仍然完好,附着力强。
故此,可知本发明所述具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料,涂覆的产品的漆膜具有优异的性能,可适合常规的各种环境的使用需要,漆膜色彩丰富可选,且具有与阳极氧化效果几乎一致的外观效果。
综上所述,本发明所述具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料,含有低粘高固含量的水性丙烯酸树脂为成膜树脂,还有具有铝银粉效果的水性铝银粉浆,配以含有梯度挥发物的助剂,采用静电喷涂的方式,成功制备出高仿阳极氧化表面效果的表面装饰涂层,其铝粉排列甚佳,展现的金属质感与阳极氧化铝材效果相当,为行业内一直渴望解决这一技术问题提供了一种示范产品和有效的方法。
粒径为2μm的所述聚偏氟乙烯树脂可使涂层的表层富集相对较多的聚偏氟乙烯树脂,有利于提高耐候性,且并使表面具有更为细腻的爽滑手感。
所述梯度挥发助溶剂为铝银粉的水平平铺定向提供了足够的时间,从而使漆膜显现出明显的金属光泽,可以和阳极氧化的效果媲美,其表现如图3所示。
本发明所述的具有高仿阳极氧化效果的水性烘烤涂料的制备方法,具有良好的通用性,适用各种珠光颜料和金属光泽颜料,可制得各种不同颜色效果的铝材产品。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理,而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式,这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
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