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CN106752718A - 一种非铁金属用通用底漆及其制备方法 - Google Patents

一种非铁金属用通用底漆及其制备方法 Download PDF

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CN106752718A
CN106752718A CN201611237571.2A CN201611237571A CN106752718A CN 106752718 A CN106752718 A CN 106752718A CN 201611237571 A CN201611237571 A CN 201611237571A CN 106752718 A CN106752718 A CN 106752718A
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Abstract

本发明涉及一种非铁金属用通用底漆，由组分A和组分B构成，其组分A的各组分及其重量份用量为：环氧树脂20～30、改性环氧树脂10～18、着色颜料7～13、环保型防腐颜料15～21、滑石粉6～10、沉淀硫酸钡4～6、云母粉1～3、防沉剂0.5～2、附着力促进剂0.1～1、润湿分散剂0.1～1、流平剂0.1～1、混合溶剂10～20。组分B由氨基硅烷接枝的改性胺固化剂和混合溶剂构成。本发明的通用底漆，施工方便，快干易打磨，用于未进行表面处理或低表面处理的铝合金、不锈钢、铜合金等非铁金属表面，具有优异的附着力和良好的防腐性能，同时与多种面漆配套性良好。针对不同的非铁金属底材，采用通用底漆施工后可以减少专用漆的品种，优化工艺流程，提高涂装效率。

Description

一种非铁金属用通用底漆及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料化工领域，具体涉及一种非铁金属用通用底漆及其制备方法，本发明底漆附着力与防腐性能优异。
背景技术
非铁金属是指除了铁和铁基合金(其中包括生铁、铁合金和钢)以外的所有金属(如铝合金、不锈钢、铜合金等)，很多场合它还是需要通过材料保护与防腐蚀来提高其使用寿命。传统方法可采用磷化、氧化处理、电镀等，但这些方法工序多、成本高、污染严重，对材料规格、形状也有较严格的要求。因此，通过在非铁金属表面涂装有机涂层来提高产品的防护性能成了较经济的选择，但一般的有机涂层难于附着在非铁金属表面，而且防腐性能不如经过表面处理过的底材。另外，在某些场合一些待涂装工件本身就是各种非铁金属件的组合物，无论是前处理还是手工打磨都不是太方便施工操作。为了解决上述问题，有必要开发出一种用于非铁金属表面的附着力与防腐性能兼优的通用型底漆。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种附着力与防腐性能兼优的通用底漆，用于未进行表面处理或低表面处理的铝合金、不锈钢、铜合金等非铁金属表面，来减少专用漆的品种，优化工艺流程，提高涂装效率。
根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种非铁金属用通用底漆，所述底漆由组分A和组分B构成，按重量比计组分A:组分B＝10:3～5；
所述组分A以重量份计由以下组分构成：环氧树脂20～30、改性环氧树脂10～18、着色颜料7～13、环保型防腐颜料15～21、滑石粉6～10、沉淀硫酸钡4～6、云母粉1～3、防沉剂0.5～2、附着力促进剂0.1～1、润湿分散剂0.1～1、流平剂0.1～1、混合溶剂10～20；
所述组分B由氨基硅烷接枝的改性胺固化剂和混合溶剂构成。
上述环氧树脂为E-20环氧树脂、E-12环氧树脂、E-06环氧树脂中的一种或多种；
上述改性环氧树脂为二聚酸改性环氧树脂、脂肪链聚酯改性环氧树脂、改性缩水甘油醚中的一种或多种。
上述着色颜料为金红石型钛白粉、有机黄、酞菁蓝、酞菁绿中的一种或多种；环保型防腐颜料为不含铬、铅的无毒无害防腐颜料，为磷酸锌、改性磷酸锌、三聚磷酸铝、复合磷酸锌铝、偏硼酸钡、氧化锌中的一种或多种；
上述滑石粉为400～800目的滑石粉；沉淀硫酸钡为400～800目的沉淀硫酸钡；云母粉为高纯度、具有良好片层结构的绢云母粉。
上述防沉剂为有机膨润土、聚酰胺蜡、气相二氧化硅中的一种或多种；
上述附着力促进剂为多羟基磷酸酯类附着力促进剂；润湿分散剂为BYK-161或BYK-163；流平剂为EFKA-3777或EFKA-3772。
上述组分A中混合溶剂为二甲苯、丁醇、异丙醇、丙二醇甲醚、乙二醇乙醚、甲基异丁基酮中的一种或多种。
上述组分A的制备方法包括以下步骤：
(1)将环氧树脂20～30份、改性环氧树脂10～18份加入投料容器内，加入混合溶剂10～20份，以200～500转/min的速度搅拌10～15min；
(2)依次加入防沉剂0.5～2份、附着力促进剂0.1～1份、润湿分散剂0.1～1份、流平剂0.1～1份，以200～500转/min的速度搅拌10～15min；
(3)再按投料量加入着色颜料7～13份、环保型防腐颜料15～21份、滑石粉6～10份、沉淀硫酸钡4～6份、云母粉1～3份，以800～1200转/min的速度搅拌20～30min，搅拌均匀后上磨，研磨至细度≤40μm；
(4)细度合格后取样测量不挥发份，用混合溶剂调整不挥发份至(75±3)％，用80目滤网过滤包装。
上述氨基硅烷为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、苯氨基甲基三乙氧基硅烷、苯氨基甲基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
上述改性胺固化剂为低分子量环氧树脂与聚酰胺树脂加成反应所得，低分子量环氧树脂为E-51环氧树脂、E-44环氧树脂中的一种或两种，聚酰胺树脂的胺值范围为(230～360)mgKOH/g。
上述组分B中混合溶剂为二甲苯、丁醇、丙二醇甲醚、环已酮中的一种或多种。
上述组分B的制备方法包括以下步骤：
(1)将低分子量环氧树脂5～9份投入投料容器内，加入混合溶剂10～15份，以200～500转/min的速度搅拌，直至环氧树脂完全溶解于混合溶剂中，制得环氧液；
(2)将聚酰胺树脂20～30份投入投料容器内，加入混合溶剂30～40份，以200～500转/min的速度搅拌，直至聚酰胺树脂完全溶解于混合溶剂中，制得聚酰胺树脂液；
(3)在搅拌状态下，往上述聚酰胺树脂液中缓慢滴加环氧液，以200～500转/min的速度搅拌至完全溶解，常温放置24小时，制得改性胺固化剂；
(4)在搅拌状态下，往上述改性胺固化剂中缓慢滴加氨基硅烷15～25份，以200～500转/min的速度搅拌至完全溶解，常温放置3～5小时；
(5)取样测量不挥发份，用混合溶剂调整不挥发份至(48±3)％，用80目滤网过滤包装。
本发明的技术效果是：本发明技术方案的通用底漆，组分A以中等分子量环氧树脂为主，引入适当比例的柔性改性环氧树脂作为底漆的基体树脂，中等分子量环氧树脂，玻璃化温度高，可缩短表干时间，交联密度适中，分子中羟基含量高，可增强附着力；柔性改性环氧树脂可降低涂层的内应力，提高涂层的柔韧性，可增强涂层附着力与防腐蚀性能；以磷酸锌、改性磷酸锌、三聚磷酸铝、复合磷酸锌铝、偏硼酸钡、氧化锌组合的环保型防腐颜料替代传统的铬酸盐系列颜料，满足环保要求的同时也可实现长效防腐；添加的多羟基磷酸酯类附着力促进剂对非铁金属表面有特殊锚合作用，可进一步提高涂层的附着力与防腐性能。组分B先用小分子量环氧树脂与聚酰胺树脂进行加成反应，并在此基础上接枝引入氨基硅烷，氨基硅烷作为非铁金属表面与有机涂层的桥梁可显著提高涂层的附着力。本发明的通用底漆，施工方便，快干易打磨，用于未进行表面处理或低表面处理的铝合金、不锈钢、铜合金等非铁金属表面，具有优异的附着力和良好的防腐性能，同时与多种面漆配套性良好。针对不同的非铁金属底材，采用通用底漆施工后可以减少专用漆的品种，优化工艺流程，提高涂装效率。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。
实施例中所用原料，除另有说明外均为涂料工业用工业品，可以通过商业渠道购得。
各实施例中的“份”均为“重量份”；
实施例1
称取E-20环氧树脂25份、改性环氧树脂HY-172 14份加入投料容器内，加入二甲苯12份、丁醇2份、丙二醇甲醚1份，以200～500转/min的速度搅拌10～15min；称取聚酰胺蜡6900-20X 1份、附着力促进剂PSZ-301 0.5份、润湿分散剂BYK-161 1份、流平剂EFKA-37770.5份加入投料容器内，以200～500转/min的速度搅拌10～15min；称取钛白粉8份、有机黄1份、酞菁蓝1份、磷酸锌10份、三聚磷酸铝4份、偏硼酸钡3份、氧化锌1份、800目滑石粉8份、800目沉淀硫酸钡5份、绢云母粉2份加入投料容器内，以800～1200转/min的速度搅拌20～30min，搅拌均匀后上磨，研磨至细度≤40μm；细度合格后取样测量不挥发份，调整不挥发份至(75±3)％后，用80目滤网过滤包装，制得通用底漆组分A。
称取E-51环氧树脂9份投入投料容器内，加入二甲苯12份、丁醇1份、丙二醇甲醚2份，以200～500转/min的速度搅拌，直至环氧树脂完全溶解于混合溶剂中，制得环氧液；称取聚酰胺树脂(胺值230～250mgKOH/g)20份投入投料容器内，加入二甲苯24份、丁醇2份、丙二醇甲醚4份、环己酮3份，以200～500转/min的速度搅拌，直至聚酰胺树脂完全溶解于混合溶剂中，制得聚酰胺树脂液；在搅拌状态下，往上述聚酰胺树脂液中缓慢滴加环氧液，以200～500转/min的速度搅拌至完全溶解，常温放置24小时，制得改性胺固化剂；在搅拌状态下，往上述改性胺固化剂中缓慢滴加氨基硅烷GX-600 23份，以200～500转/min的速度搅拌至完全溶解，常温放置5小时；取样测量不挥发份，用混合溶剂调整不挥发份至(48±3)％，用80目滤网过滤包装，制得通用底漆组分B。
通用底漆使用时按重量比计组分A:组分B＝10:4。
试验样板制备依照GB/T 1727-1992漆膜一般制备法，底材为2024铝合金，规格为75mm×150mm×1mm，底漆制备流程：脱脂→清洁→喷涂底漆→养护，养护期为7d，常规性能测试底漆膜厚为(23±3)μm，其他性能测试底漆膜厚为(40±5)μm。铝合金表面用底漆性能测试结果见表-1。
实施例2
称取E-12环氧树脂24份、改性环氧树脂HY-172 15份加入投料容器内，加入二甲苯12份、异丙醇2份、丙二醇甲醚1份，以200～500转/min的速度搅拌10～15min；称取有机膨润土0.5份、气相二氧化硅0.5份、附着力促进剂PSZ-301 0.5份、润湿分散剂BYK-163 1份、流平剂EFKA-3777 0.5份加入投料容器内，以200～500转/min的速度搅拌10～15min；称取钛白粉8份、有机黄1份、酞菁蓝1份、改性磷酸锌9份、三聚磷酸铝4份、偏硼酸钡3份、氧化锌2份、800目滑石粉9份、800目沉淀硫酸钡5份、绢云母粉1份加入投料容器内，以800～1200转/min的速度搅拌20～30min，搅拌均匀后上磨，研磨至细度≤40μm；细度合格后取样测量不挥发份，调整不挥发份至(75±3)％后，用80目滤网过滤包装，制得通用底漆组分A。
称取E-51环氧树脂5份投入投料容器内，加入二甲苯12份、丁醇2份、丙二醇甲醚1份，以200～500转/min的速度搅拌，直至环氧树脂完全溶解于混合溶剂中，制得环氧液；称取聚酰胺树脂(胺值330～360mgKOH/g)25份投入投料容器内，加入二甲苯24份、丁醇3份、丙二醇甲醚3份、环己酮3份，以200～500转/min的速度搅拌，直至聚酰胺树脂完全溶解于混合溶剂中，制得聚酰胺树脂液；在搅拌状态下，往上述聚酰胺树脂液中缓慢滴加环氧液，以200～500转/min的速度搅拌至完全溶解，常温放置24小时，制得改性胺固化剂；在搅拌状态下，往上述改性胺固化剂中缓慢滴加氨基硅烷GX-600 22份，以200～500转/min的速度搅拌至完全溶解，常温放置3小时；取样测量不挥发份，用混合溶剂调整不挥发份至(48±3)％，用80目滤网过滤包装，制得通用底漆组分B。
通用底漆使用时按重量比计组分A:组分B＝10:4。
试验样板制备依照GB/T 1727-1992漆膜一般制备法，底材为304不锈钢，规格为75mm×150mm×1mm，底漆制备流程：脱脂→清洁→喷涂底漆→养护，养护期为7d，常规性能测试底漆膜厚为(23±3)μm，其他性能测试底漆膜厚为(40±5)μm。不锈钢表面用底漆性能测试结果见表-1。
实施例3
称取E-20环氧树脂25份、改性环氧树脂HY-172 14份加入投料容器内，加入二甲苯12份、丁醇2份、丙二醇甲醚1份，以200～500转/min的速度搅拌10～15min；称取聚酰胺蜡6900-20X 1份、附着力促进剂PSZ-301 0.5份、润湿分散剂BYK-163 1份、流平剂EFKA-37720.5份加入投料容器内，以200～500转/min的速度搅拌10～15min；称取钛白粉8份、有机黄1份、酞菁蓝0.5份、酞菁绿0.5份、复合磷酸锌铝9份、三聚磷酸铝5份、偏硼酸钡2份、氧化锌2份、800目滑石粉8份、800目沉淀硫酸钡4份、绢云母粉3份加入投料容器内，以800～1200转/min的速度搅拌20～30min，搅拌均匀后上磨，研磨至细度≤40μm；细度合格后取样测量不挥发份，调整不挥发份至(75±3)％后，用80目滤网过滤包装，制得通用底漆组分A。
称取E-44环氧树脂7份投入投料容器内，加入二甲苯12份、丁醇1份、丙二醇甲醚2份，以200～500转/min的速度搅拌，直至环氧树脂完全溶解于混合溶剂中，制得环氧液；称取聚酰胺树脂(胺值230～250mgKOH/g)27份投入投料容器内，加入二甲苯24份、丁醇2份、丙二醇甲醚4份、环己酮3份，以200～500转/min的速度搅拌，直至聚酰胺树脂完全溶解于混合溶剂中，制得聚酰胺树脂液；在搅拌状态下，往上述聚酰胺树脂液中缓慢滴加环氧液，以200～500转/min的速度搅拌至完全溶解，常温放置24小时，制得改性胺固化剂；在搅拌状态下，往上述改性胺固化剂中缓慢滴加氨基硅烷GX-600 18份，以200～500转/min的速度搅拌至完全溶解，常温放置5小时；取样测量不挥发份，用混合溶剂调整不挥发份至(48±3)％，用80目滤网过滤包装，制得通用底漆组分B。
通用底漆使用时按重量比计组分A:组分B＝10:3。
试验样板制备依照GB/T 1727-1992漆膜一般制备法，底材为TU2铜合金，规格为75mm×150mm×1mm，底漆制备流程：脱脂→清洁→喷涂底漆→养护，养护期为7d，常规性能测试底漆膜厚为(23±3)μm，其他性能测试底漆膜厚为(40±5)μm。铜合金表面用底漆性能测试结果见表-1。
表-1非铁金属用通用底漆性能检验结果
以上大部分检测方法均按国家相关标准方法进行，所制备的通用底漆在铝合金、不锈钢、铜合金等非铁金属表面具有优异的附着力和良好的防腐性能，同时与多种面漆配套性良好，满足现场施工时减少专用漆品种、优化工艺流程、提高涂装效率的要求。
尽管已经详细描述了本发明的实施方式，但是应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明的实施方式做出各种改变、替换和变更。

Claims (10)

1.一种非铁金属用通用底漆，所述底漆由组分A和组分B构成，按重量比计组分A:组分B＝10:3～5，其特征在于，所述组分A以重量份计由以下组分构成：环氧树脂20～30份、改性环氧树脂10～18份、着色颜料7～13份、环保型防腐颜料15～21份、滑石粉6～10份、沉淀硫酸钡4～6份、云母粉1～3份、防沉剂0.5～2份、附着力促进剂0.1～1份、润湿分散剂0.1～1份、流平剂0.1～1份、混合溶剂10～20份；
所述组分B由氨基硅烷接枝的改性胺固化剂和混合溶剂构成。
2.根据权利要求1所述的非铁金属用通用底漆，其特征在于，组分A中所述环氧树脂为E-20环氧树脂、E-12环氧树脂、E-06环氧树脂中的一种或多种；所述改性环氧树脂为二聚酸改性环氧树脂、脂肪链聚酯改性环氧树脂、改性缩水甘油醚中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的非铁金属用通用底漆，其特征在于，组分A中所述着色颜料为金红石型钛白粉、有机黄、酞菁蓝、酞菁绿中的一种或多种；所述环保型防腐颜料为不含铬、铅的防腐颜料，所述不含铬、铅的防腐颜料为磷酸锌、改性磷酸锌、三聚磷酸铝、复合磷酸锌铝、偏硼酸钡、氧化锌中的一种或多种；所述滑石粉为400～800目的滑石粉；沉淀硫酸钡为400～800目的沉淀硫酸钡；云母粉为高纯度、具有良好片层结构的绢云母粉。
4.根据权利要求1所述的非铁金属用通用底漆，其特征在于，组分A中所述防沉剂为有机膨润土、聚酰胺蜡、气相二氧化硅中的一种或多种；所述附着力促进剂为多羟基磷酸酯类附着力促进剂；润湿分散剂为BYK-161或BYK-163；流平剂为EFKA-3777或EFKA-3772。
5.根据权利要求1所述的非铁金属用通用底漆，其特征在于，组分A中所述混合溶剂为二甲苯、丁醇、异丙醇、丙二醇甲醚、乙二醇乙醚、甲基异丁基酮中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的非铁金属用通用底漆，其特征在于，组分B中所述氨基硅烷为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、苯氨基甲基三乙氧基硅烷、苯氨基甲基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的非铁金属用通用底漆，其特征在于，组分B中所述改性胺固化剂为低分子量环氧树脂与聚酰胺树脂加成反应所得，所述低分子量环氧树脂为E-51环氧树脂、E-44环氧树脂中的一种或两种，聚酰胺树脂的胺值范围为230～360mgKOH/g。
8.根据权利要求1所述的非铁金属用通用底漆，其特征在于，组分B中所述混合溶剂为二甲苯、丁醇、丙二醇甲醚、环已酮中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的非铁金属用通用底漆的制备方法，其特征在于，所述组分A由以下制备方法制备：
1)将环氧树脂20～30份、改性环氧树脂10～18份加入投料容器内，加入混合溶剂10～20份，以200～500转/min的速度搅拌10～15min；
2)依次加入防沉剂0.5～2份、附着力促进剂0.1～1份、润湿分散剂0.1～1份、流平剂0.1～1份，以200～500转/min的速度搅拌10～15min；
3)再按投料量加入着色颜料7～13份、环保型防腐颜料15～21份、滑石粉6～10份、沉淀硫酸钡4～6份、云母粉1～3份，以800～1200转/min的速度搅拌20～30min，搅拌均匀后上磨，研磨至细度≤40μm；
4)细度合格后取样测量不挥发份，用混合溶剂调整不挥发份至75±3％，用80目滤网过滤包装。
10.根据权利要求1所述的非铁金属用通用底漆的制备方法，其特征在于，所述组分B由以下制备方法制备：
1)将低分子量环氧树脂5～9份投入投料容器内，加入混合溶剂10～15份，以200～500转/min的速度搅拌，直至环氧树脂完全溶解于混合溶剂中，制得环氧液；
2)将聚酰胺树脂20～30份投入投料容器内，加入混合溶剂30～40份，以200～500转/min的速度搅拌，直至聚酰胺树脂完全溶解于混合溶剂中，制得聚酰胺树脂液；
3)在搅拌状态下，往上述聚酰胺树脂液中缓慢滴加环氧液，以200～500转/min的速度搅拌至完全溶解，常温放置24小时，制得改性胺固化剂；
4)在搅拌状态下，往上述改性胺固化剂中缓慢滴加氨基硅烷15～25份，以200～500转/min的速度搅拌至完全溶解，常温放置3～5小时；
5)取样测量不挥发份，用混合溶剂调整不挥发份至48±3％，用80目滤网过滤包装。
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