專利名稱：具有高熱輻射性的無溶劑型彈性金屬漆制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬漆技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種具有高熱輻射性的無溶劑型彈性金屬漆制備方法。
背景技術(shù)：
由于氣候條件多變，建筑物的外墻表面常常會(huì)出現(xiàn)局部開裂現(xiàn)象，在熱脹冷縮的作用下，裂縫也隨之變大或縮小，這就要求金屬漆涂層具有一定的彈性和防水性。傳統(tǒng)的溶劑型氟碳金屬漆涂層堅(jiān)硬、致密、沒有彈性，對(duì)裂紋不能有效彌蓋，金屬漆開裂、空鼓甚至脫落的現(xiàn)象成為一項(xiàng)質(zhì)量通病，此外溶劑型氟碳金屬漆施工時(shí)對(duì)環(huán)境污染較大也限制了其應(yīng)用。現(xiàn)有的水性金屬漆，由于銅金粉、鋁粉等金屬顏料在水中極易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而失色、變暗、失去金屬光澤，增稠、漲罐、絮凝現(xiàn)象也屢見不鮮，給水性金屬漆的生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存穩(wěn)定性和施工性帶來了極大問題，水性漆涂層的彈性越大，涂層的耐沾污性和保色保光性就越差，以上諸多原因限制了水性金屬漆的推廣和應(yīng)用。無論溶劑型還是水性金屬漆，在日光照射下，涂層中金屬顏料溫度升高很快，但在涂層中又無法快速散熱，因而造成金屬漆膜的加速老化和金屬顏料本身的變色褪色；在夏日，由于金屬顏料的隔熱性很差，金屬漆還能造成室內(nèi)溫度的升高，進(jìn)一步增大空調(diào)等降溫設(shè)備帶來的能耗。申請(qǐng)?zhí)枮?00810021665.5的中國(guó)專利公開了一種施工方便的雙組分溶劑型仿鋁塑板金屬漆，該涂料以氟樹脂和少量聚氟硅樹脂為基料，以耐候型異氰酸酯或縮二脲為固化劑制成，具有超耐候性 、超耐沾污性及優(yōu)異的保色保光性等特點(diǎn)，但由于所選用的氟樹脂Lumifion302 (氟-碳鍵能高達(dá)116Kcol/mol)、聚氟硅樹脂B605和固化劑均沒有彈性，制成的金屬漆涂層致密、堅(jiān)硬、透氣性不好，因而抗開裂性差且易脫落。申請(qǐng)?zhí)枮?00910047616.3的中國(guó)專利公開了一種耐溶劑型的熱固性金屬漆，通過加入適量的硅烷偶聯(lián)劑提高了金屬漆的耐溶劑性，該涂料具有高韌性、高硬度、高耐磨性的優(yōu)點(diǎn)，但需要高溫烘烤(200 260°C)才能成膜，并不適用于建筑物的外墻使用。申請(qǐng)?zhí)枮?00710044183.3的中國(guó)專利公開了一種納米熒光彈性水溶金屬漆，以聚醋酸乙烯酯乳液和硅溶膠為基料制成一種有機(jī)-無機(jī)復(fù)合涂料。硅溶膠系無機(jī)物，其優(yōu)點(diǎn)是成膜后物理性能優(yōu)越，其缺點(diǎn)是剛性強(qiáng)、易龜裂，和聚醋酸乙烯酯乳液復(fù)配作成膜物，漆膜有一定的韌性，但易產(chǎn)生后增稠現(xiàn)象，儲(chǔ)存穩(wěn)定性和施工性不好。綜上所述，市場(chǎng)亟需一種彈性好、抗開裂性優(yōu)異、耐沾污性好、保色保光性佳、適用性強(qiáng)以及具有一定隔熱效果和防水功能的金屬漆來滿足外墻裝飾需求。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種具有高熱輻射性的無溶劑型彈性金屬漆制備方法，根據(jù)該制備方法所制備出的金屬漆具有極佳的彈性、優(yōu)異的耐沾污性、耐高低溫形變、保色保光性佳、低溫成膜以及環(huán)保等特點(diǎn)，并兼具良好的隔熱性能和防水性能，可以掩蓋外墻由于各種形變而產(chǎn)生的細(xì)小裂紋，解決了外墻用金屬漆易開裂、保色保光性差、耐高低溫形變差等難題。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
一種具有高熱輻射性的無溶劑型彈性金屬漆制備方法，所述金屬漆中含有氟碳樹脂、潤(rùn)濕分散劑、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、納米鈦荃粉、定向排列助劑、招粉、流平劑、活性增韌劑[Ul] HDI三聚體，甲組分上磨料組中含有氟碳樹脂、潤(rùn)濕分散劑、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定齊U、納米鈦荃粉、定向排列助劑，甲組分下磨料組包含鋁粉、流平劑、活性增韌劑，乙組分中含有HDI三聚體，所述甲組分上磨料組和所述甲組分下磨料組構(gòu)成甲組分；
本發(fā)明的特征是:
在所述甲組分上磨料組中還含有彈性耐候樹脂、漿體[U2]，按重量份分別取30 45份的彈性耐候樹脂、3 5份的氟碳樹脂、15 25份的復(fù)合醋酸丁酸纖維素漿體、0.4 0.6份的潤(rùn)濕分散劑、0.3 0.5份的紫外線吸收劑、0.5 0.7份的光穩(wěn)定劑、5 8份的納米鈦荃粉以及4 7份的定向排列助劑一同放入高速分散機(jī)中混合分散30 40分鐘，高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在600 800轉(zhuǎn)/分,混合分散完畢后轉(zhuǎn)至砂磨機(jī)中研磨至細(xì)度< 30um時(shí)再轉(zhuǎn)回高速分散機(jī)中，然后再按重量份分別加入所述甲組分下磨料組中9 13份的鋁粉以及0.4 0.6份的流平劑，在高速分散機(jī)600 800轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速下混合分散30 40分鐘，最后用3 6份的活性增韌劑調(diào)整其粘度，并經(jīng)60目篩網(wǎng)過濾后得到所述甲組分，將所述甲組分包裝待用；
所述甲組分中的氟碳樹脂是ETERFLON 4101，潤(rùn)濕分散劑或是BYK-162或是BYK-163，紫外線吸收劑是Tinuvin384-2，光穩(wěn)定劑是Tinuvin292，納米鈦荃粉是YT-803，定向排列助劑是BASF-EVA3蠟，鋁粉 或是CE-110或是CE-160，流平劑或是EFKA3600N或是EFKA3288或是EFKA3777N，活性增韌劑是Lexomer WA98 ；
在所述乙組分中還含有耐黃變彈性固化劑，并按重量份分別取78 85份的耐黃變彈性固化劑以及5 12份的HDI三聚體一同放入高速分散機(jī)中進(jìn)行混合分散，在高速分散機(jī)600 800轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速下混合分散20 30分鐘，并經(jīng)60目篩網(wǎng)過濾后得到所述乙組分，將所述乙組分包裝待用，所述HDI三聚體是N3390 ；
具體使用時(shí)將所述甲組分和所述乙組分按重量比1:1進(jìn)行混合分散，混合分散均勻即可制得具有高熱輻射性的無溶劑型彈性金屬漆。上述彈性耐候樹脂的制備是在室溫和氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下將馬來酸二丁酯先滴加到帶有分散、溫度計(jì)、回流冷凝裝置的四口燒瓶中，再加入計(jì)量的線性端氨基聚醚，加熱到60°C時(shí)保溫3h，加熱到80°C時(shí)保溫20h，之后降至室溫時(shí)出料即得到彈性耐候樹脂，所述線性端氨基聚醚是Jeffamine D2000。上述復(fù)合醋酸丁酸纖維素漿體的制備是將I重量份的CAB-551-0.2和I重量份的CAB-381-2進(jìn)行混合，然后再加入8重量份的彈性耐候樹脂，在高速分散機(jī)[U3] 1000轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速下混合分散20 30分鐘得到復(fù)合醋酸丁酸纖維素漿體。上述耐黃變彈性固化劑的制備是將線性聚酯多元醇、3-異氰酸酯基亞甲基-3，5，5-三甲基環(huán)己基異氰酸酯、二甲苯依次按重量比7:3:1的比例一同加入到三口燒瓶中，力口熱到60°C時(shí)保溫0.5h，加熱到75°C時(shí)保溫lh，加熱到85°C時(shí)保溫8小時(shí)，之后降至室溫時(shí)出料即得耐黃變彈性固化劑，所述線性聚酯多元醇是高彈性聚酯樹脂1652。由于采用如上所述技術(shù)方案，本發(fā)明產(chǎn)生如下有益效果:1、根據(jù)本發(fā)明制備方法所制備出的金屬漆具有優(yōu)異的彈性，可以長(zhǎng)時(shí)間抵抗在苛刻條件下的高低溫形變，掩蓋外墻由于各種形變而產(chǎn)生的細(xì)小裂紋，解決了外墻用金屬漆易開裂、耐高低溫形變差等難題，一次涂裝使用壽命可達(dá)20年以上。2、裝飾性好，金屬漆形成的漆膜美觀大方，兼具金屬鋁塑板的效果。3、優(yōu)良的熱輻射功能，紅外光輻射率> 88%，具有一定的隔熱性能。4、能夠低溫成膜，對(duì)施工環(huán)境要求低，適用范圍廣，施工方便。5、優(yōu)異的耐候性和耐沾污性，兼具優(yōu)良的防水效果。6、固含量彡97%，系無溶劑產(chǎn)品，環(huán)保無毒。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明是一種具有高熱輻射性的無溶劑型彈性金屬漆制備方法。具有高熱輻射性的無溶劑型彈性金屬漆由甲組分和乙組分按重量比1:1進(jìn)行混合分散后所得，所述混合分散在高速分散機(jī)中進(jìn)行，所述甲組分由甲組分上磨料組和甲組分下磨料組構(gòu)成。所述甲組分上磨料組中除含有氟碳樹脂、潤(rùn)濕分散劑、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、納米鈦荃粉、定向排列助劑外，還含 有彈性耐候樹脂和[U4]。上述氟碳樹脂是ETERFLON 4101，建議由長(zhǎng)興科技有限公司提供。氟碳樹脂由氟烯烴和乙烯基醚經(jīng)高分子鏈交替排列組合而成，含氟量> 25%，具有優(yōu)異的耐沾污性、耐候性、抗粉化性及耐化學(xué)性等特性，與彈性耐候樹脂復(fù)配使用，不僅能使金屬漆保持優(yōu)良的彈性和回復(fù)率，還賦予金屬漆優(yōu)異的抗刮傷及耐磨損性，使之經(jīng)久耐用，歷久彌新。上述潤(rùn)濕分散劑或是BYK-162，或是BYK-163。潤(rùn)濕分散劑是一種解絮凝型分散齊U，能使鋁粉解絮凝，在金屬漆中具有穩(wěn)定的分散。上述紫外線吸收劑是Tinuvin384_2,建議Tinuvin384_2由Ciba公司提供。Tinuvin384-2是一種羥苯基苯并三氮唑類液體紫外光吸收劑，其寬廣的吸收波范圍能夠賦予金屬漆涂層在苛刻條件下優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和環(huán)境耐久性，能有效減少金屬漆涂層對(duì)熱的吸收、存儲(chǔ)和傳導(dǎo)，提高其保色保光性。上述光穩(wěn)定劑是Tinuvin292,建議Tinuvin292由Ciba公司提供。Tinuvin292是一種受阻胺類光穩(wěn)定劑，單獨(dú)使用能有效防止開裂、失光等現(xiàn)象，與Tinuvin384-2配合使用，能明顯提高金屬漆涂層的耐黃變性和抗粉化性，延長(zhǎng)使用壽命，對(duì)于起泡、變色、失光及脫落也有很好的抑制作用。上述納米鈦荃粉是YT-803，建議YT-803由上海羽唐實(shí)業(yè)有限公司提供。納米鈦荃粉是納米級(jí)酞酸酯與納米級(jí)累托粉的復(fù)合體，具有極強(qiáng)的紅外反射效應(yīng)，能夠?qū)⑺盏妮椛淠苻D(zhuǎn)化為8 13.5 μ m波段的紅外光輻射到大氣,紅外光輻射率> 88%,因而金屬漆涂層具有良好的隔熱性能，再加上紫外線吸收劑和光穩(wěn)定劑的協(xié)同效應(yīng)，能有效抑制因金屬漆涂層對(duì)日光的吸收、儲(chǔ)存、傳導(dǎo)而引起的涂層老化、褪色變色等現(xiàn)象。上述定向排列助劑是BASF-EVA3蠟。定向排列助劑在金屬漆中能有效改善金屬顏料的定向排列，并能夠防止其沉降。
彈性耐候樹脂的制備是在室溫和氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下將馬來酸二丁酯先滴加到帶有分散、溫度計(jì)、回流冷凝裝置的四口燒瓶中，再加入計(jì)量的線性端氨基聚醚，加熱到60°C時(shí)保溫3h，加熱到80°C時(shí)保溫20h，之后降至室溫時(shí)出料即得彈性耐候樹，這種彈性耐候樹脂是一種低粘度耐黃變空間位阻型彈性脂肪族仲二元胺樹脂，建議上述馬來酸二丁酯由上海菲達(dá)工貿(mào)有限公司提供，建議上述線性端氨基聚醚是由Huntsman公司提供的JeffamineD2000。復(fù)合醋酸丁酸纖維素漿體的制備是將I重量份的CAB-551-0.2和I重量份的CAB-381-2進(jìn)行混合，然后再加入8重量份的彈性耐候樹脂，在高速分散機(jī)[U5] 1000轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速下混合分散20 30分鐘得到復(fù)合醋酸丁酸纖維素漿體，建議CAB-551-0.2和CAB-381-2由伊士曼公司提供。所述甲組分下磨料組中的鋁粉或是CE-110，或是CE-160，建議CE-110、CE-160由
肇慶松尾公司提供。鋁粉具有細(xì)膩·、平滑之特點(diǎn)，由其制備出的金屬漆涂層具有致密、光澤度高。所述甲組分下磨料組中的流平劑或是EFKA3600N，或是EFKA3288，或是EFKA3777N。流平劑是聚硅氧烷類和氟碳類流平劑，具有極佳的流平性和增滑性，能提高金屬漆涂層的流動(dòng)性，幫助鋁粉有序排列，減少發(fā)花現(xiàn)象。所述甲組分下磨料組中的活性增韌劑是Lexomer WA98,建議Lexomer WA98由上海摩田化學(xué)有限公司提供。活性增韌劑是一種含多元活性羥基的無溶劑低粘度有機(jī)化合物，很小添加量即能大幅降低體系粘度，提高金屬漆涂層的光澤和流平性，在固化過程中能參與反應(yīng)形成大分子量的聚合物網(wǎng)絡(luò)，提高金屬漆涂層的韌性并增加了其強(qiáng)度。所述乙組分中除含有HDI三聚體外，還含有耐黃變彈性固化劑，耐黃變彈性固化劑是一種低粘度的耐候型端異氰酸酯樹脂，具有粘度低、彈性好、耐黃變性突出等優(yōu)點(diǎn)，與甲組分混合后，能大幅降低體系粘度，賦予涂料體系良好的流平性。異氰酸根(-NC0)與仲胺基(-NH)在-10°C 0°C能快速反應(yīng)，從而賦予金屬漆優(yōu)良的低溫固化性能，彈性固化劑與彈性耐候樹脂交聯(lián)固化后，金屬漆涂層斷裂伸長(zhǎng)率最高可達(dá)350%。HDI三聚體具有優(yōu)異的耐化學(xué)品性、杰出的保色保光性和極佳的機(jī)械性能，涂層交聯(lián)密度高、耐候性好，與自制的耐黃變彈性固化劑作為復(fù)合固化劑使用，既保持了彈性耐候樹脂的高彈性、耐水性和高裝飾性，又賦予金屬漆涂層優(yōu)異的抗粉化性、快干性和保色保光性。耐黃變彈性固化劑的制備是將線性聚酯多元醇、3-異氰酸酯基亞甲基-3，5，5-三甲基環(huán)己基異氰酸酯、二甲苯依次按重量比7:3:1的比例一同加入到三口燒瓶中，加熱到60°C時(shí)保溫0.5h，加熱到75°C時(shí)保溫lh，加熱到85°C時(shí)保溫8小時(shí)，之后降至室溫時(shí)出料即得耐黃變彈性固化劑，建議線性聚酯多元醇由Bayer公司提供的高彈性聚酯樹脂1652，建議3-異氰酸酯基亞甲基-3,5, 5-三甲基環(huán)己基異氰酸酯由Degussa公司提供。所述甲組分和所述乙組分混合分散后，該彈性耐候樹脂中的仲胺基(-NH)與3-異氰酸酯基亞甲基-3，5，5-三甲基環(huán)己基異氰酸酯中的異氰酸根(-NC0)發(fā)生反應(yīng)，在金屬漆分子內(nèi)部形成內(nèi)應(yīng)力均勻的類似于螯合物的嵌段結(jié)構(gòu)，同時(shí)又由于彈性耐候樹脂中的馬來酸二丁酯組分的側(cè)基所起的空間位阻效應(yīng)及內(nèi)增塑作用，使金屬漆具有優(yōu)異的彈性、附著力、耐沖擊性和低溫固化等性能，由于彈性耐候樹脂中的端氨基聚醚組分的耐水性和疏水性均優(yōu)于羥基聚醚，本發(fā)明的金屬漆防水性亦優(yōu)于聚氨酯防水涂料。制備出的具有高熱輻射性的無溶劑型彈性金屬漆經(jīng)檢測(cè)具有如下特性:
權(quán)利要求
1.一種具有高熱輻射性的無溶劑型彈性金屬漆制備方法，所述金屬漆中含有氟碳樹月旨、潤(rùn)濕分散劑、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、納米鈦荃粉、定向排列助劑、鋁粉、流平劑、活性增韌劑[ui] HDI三聚體，甲組分上磨料組中含有氟碳樹脂、潤(rùn)濕分散劑、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、納米鈦荃粉、定向排列助劑，甲組分下磨料組包含鋁粉、流平劑、活性增韌劑，乙組分中含有HDI三聚體，所述甲組分上磨料組和所述甲組分下磨料組構(gòu)成甲組分；其特征是:在所述甲組分上磨料組中還含有彈性耐候樹脂、[U2]，按重量份分別取30 45份的彈性耐候樹脂、3 5份的氟碳樹脂、15 25份的復(fù)合醋酸丁酸纖維素漿體、0.4 0.6份的潤(rùn)濕分散劑、0.3 0.5份的紫外線吸收劑、0.5 0.7份的光穩(wěn)定劑、5 8份的納米鈦荃粉以及4 7份的定向排列助劑一同放入高速分散機(jī)中混合分散30 40分鐘，高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在600 800轉(zhuǎn)/分，混合分散完畢后轉(zhuǎn)至砂磨機(jī)中研磨至細(xì)度< 30um時(shí)再轉(zhuǎn)回高速分散機(jī)中，然后再按重量份分別加入所述甲組分下磨料組中9 13份的鋁粉以及0.4 0.6份的流平劑，在高速分散機(jī)600 800轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速下混合分散30 40分鐘，最后用3 6份的活性增韌劑調(diào)整其粘度，并經(jīng)60目篩網(wǎng)過濾后得到所述甲組分，將所述甲組分包裝待用； 所述甲組分中的氟碳樹脂是ETERFLON 4101，潤(rùn)濕分散劑或是BYK-162或是BYK-163，紫外線吸收劑是Tinuvin384-2，光穩(wěn)定劑是Tinuvin292，納米鈦荃粉是YT-803，定向排列助劑是BASF-EVA3蠟，鋁粉或是CE-110或是CE-160，流平劑或是EFKA3600N或是EFKA3288或是EFKA3777N，活性增韌劑是Lexomer WA98 ； 在所述乙組分中還含有耐黃變彈性固化劑，并按重量份分別取78 85份的耐黃變彈性固化劑以及5 12份的HDI三聚體一同放入高速分散機(jī)中進(jìn)行混合分散，在高速分散機(jī)600 800轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速下混合分散20 30分鐘，并經(jīng)60目篩網(wǎng)過濾后得到所述乙組分，將所述乙組分包裝待用，所述HDI三聚體是N3390 ； 具體使用時(shí)將所述甲組分和所述乙組分按重量比1:1進(jìn)行混合分散，混合分散均勻即可制得具有高熱輻射性的無溶劑 型彈性金屬漆。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有高熱輻射性的無溶劑型彈性金屬漆制備方法，其特征是:彈性耐候樹脂是在室溫和氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下將馬來酸二丁酯先滴加到帶有分散、溫度計(jì)、回流冷凝裝置的四口燒瓶中，再加入計(jì)量的線性端氨基聚醚，加熱到60°C時(shí)保溫3h，力口熱到80°C時(shí)保溫20h，之后降至室溫時(shí)出料即得到彈性耐候樹脂，所述線性端氨基聚醚是Jeffamine D2000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述具有高熱輻射性的無溶劑型彈性金屬漆制備方法，其特征是:復(fù)合醋酸丁酸纖維素漿體是將I重量份的CAB-551-0.2和I重量份的CAB-381-2進(jìn)行混合，然后再加入8重量份的彈性耐候樹脂，在高速分散機(jī)[U1] 1000轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速下混合分散20 30分鐘得到復(fù)合醋酸丁酸纖維素漿體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有高熱輻射性的無溶劑型彈性金屬漆制備方法，其特征是:耐黃變彈性固化劑是將線性聚酯多元醇、3-異氰酸酯基亞甲基-3，5，5-三甲基環(huán)己基異氰酸酯、二甲苯依次按重量比7:3:1的比例一同加入到三口燒瓶中，加熱到60°C時(shí)保溫0.5h，加熱到75°C時(shí)保溫lh，加熱到85°C時(shí)保溫8小時(shí)，之后降至室溫時(shí)出料即得耐黃變彈性固化劑，所述線性聚酯多元醇是高彈性聚酯樹脂1652。
全文摘要
一種具有高熱輻射性的無溶劑型彈性金屬漆制備方法，先制備彈性耐候樹脂、復(fù)合醋酸丁酸纖維素漿體、耐黃變彈性固化劑，甲組分含彈性耐候樹脂、氟碳樹脂、復(fù)合醋酸丁酸纖維素漿體、潤(rùn)濕分散劑、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、納米鈦荃粉、定向排列助劑、鋁粉、流平劑、活性增韌劑，乙組分含耐黃變彈性固化劑、HDI三聚體，分別制備甲組分和乙組分，將甲組分和乙組分按重量比1∶1進(jìn)行混合分散均勻即得無溶劑型彈性金屬漆，具有極佳的彈性、優(yōu)異的耐沾污性、耐高低溫形變、保色保光性佳、低溫成膜、環(huán)保等特點(diǎn)，兼具良好的隔熱性能和防水性能，可以掩蓋外墻由于形變而產(chǎn)生的細(xì)小裂紋，解決了外墻用金屬漆易開裂、保色保光性差、耐高低溫形變差等難題。
文檔編號(hào)C09D7/12GK103073980SQ20121055253
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者馬小強(qiáng), 張東亞, 張樂顯, 衛(wèi)小星, 徐飛鵬 申請(qǐng)人:洛陽七維防腐工程材料有限公司