預塗卷材用底漆的製作方法
2023-09-11 22:51:25
專利名稱：預塗卷材用底漆的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種預塗卷材用底漆。
實現本發明目的的技術方案是一種預塗卷材用底漆，它是分子量為400～30000的環氧樹脂或改性環氧樹脂5～30％，用至少兩種帶活潑氫的封閉劑全封閉的多異氰酸酯5～30％，其中多異氰酸酯的-NCO基的2～55％被聚醚類封閉劑封閉，含防腐蝕顏料的顏料漿35～89％，其中防腐蝕顏料佔顏料總量的5～95％以及助劑0.1～5.0％，在溶劑中混合均勻的混合物，其外觀為有色的粘稠狀液體，23℃塗-4杯粘度為20～200秒，固體分為40～70％，上述百分數均以固體重量計。
上述底漆，所述分子量為400～30000的環氧樹脂是將分子量為400～30000的雙酚A環氧樹脂用溶劑溶解為液體狀態，直接使用；所述改性環氧樹脂是將分子量為400～30000的雙酚A環氧樹脂用溶劑溶解為液體狀態後，再用胺類或酸類化合物，用常規方法經開環反應而成，其開環比例佔總環氧當量的20～100％。所述分子量為400～30000的雙酚A環氧樹脂是具有相同分子量的雙酚A環氧樹脂，或者是具有不同分子量的雙酚A環氧樹脂的混合物；作成改性環氧樹脂所用的胺類是二乙胺、二丁胺、一乙醇胺、二乙醇胺、甲基乙醇胺、乙基乙醇胺、乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、聚醯胺或者是它們的混合物；作成改性環氧樹脂所用的酸類化合物是亞麻油酸、桐油酸、椰子油酸、蓖麻油酸、鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐或磷酸。
上述底漆，所述全封閉的多異氰酸酯是由多異氰酸酯，與至少兩種帶活潑氫的封閉劑，在催化劑存在下，用常規方法反應至NCO值小於0.5％製成的。用於製備全封閉的多異氰酸酯的多異氰酸酯是甲苯二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯的三聚體、二苯甲烷二異氰酸酯、液化二苯甲烷二異氰酸酯、多亞甲基多苯基多異氰酸酯、己二異氰酸脂、己二異氰酸酯的三聚體、異佛爾酮二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯的三聚體、三甲基己二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯，或者是它們的混合物；用於製備全封閉的多異氰酸酯的帶活潑氫的封閉劑是醇類、醇醚類、酚類、醯胺類、酮肟類、丙二酸酯類或聚醚類中至少兩種的混合物。用作封閉劑的醇類是乙醇、丁醇、戊醇、己醇或辛醇；醇醚類是乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚或丙二醇甲醚；酚類是苯酚、間硝基苯酚、對氯苯酚或鄰苯二酚；醯胺類是己內醯胺；酮肟類是甲乙酮肟或環己酮肟；丙二酸酯類是乙醯乙酸乙酯、丙二酸二乙酯或乙醯丙酮；聚醚類是二羥基聚氧化丙醚、三羥基聚氧化丙醚、聚四氫呋喃二元醇、聚己內酯多元醇或聚碳酸酯二醇。
上述底漆，所述顏料漿是由顏料和與底漆配方中的環氧樹脂或改性環氧樹脂相同的樹脂，按1∶20～5∶1的固體重量比混合，分散研磨至細度小於10μm製成的，其中的防腐蝕顏料是鉻酸鹽、磷酸鹽、亞硝酸鹽、鉬酸鹽、鉛酸鹽或鎢酸鹽，其餘的顏料是鈦白、酞菁藍、碳黑、氧化鐵紅、中鉻黃、碳酸鈣、硫酸鋇、滑石粉或瓷土。
上述底漆，所述助劑是分散劑、催幹劑、流平劑、防沉劑或消泡劑中的一種或幾種。
上述底漆，所述溶劑是芳香烴類中的苯、甲苯、二甲苯或高沸點芳烴溶劑；脂肪烴類中的石油醚、溶劑汽油或環己烷；醇類中的乙醇、丁醇、戊醇、己醇或辛醇；醇醚類中的乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、或丙二醇甲醚；酮類中的丙酮、甲乙酮、環己酮或二丙酮醇；酯類中的乙酸乙酯、乙酸丁酯或乙酸己酯。
本發明的技術效果採用本發明的技術方案後，該底漆配方中的全封閉的多異氰酸酯，其異氰酸酯的-NCO基中有2～55％被聚醚類封閉劑封閉，這樣調整了底漆成膜後的柔韌性，使之滿足預塗卷材的要求。同時，配方中所確定的分子量為400～30000的環氧樹脂或改性環氧樹脂，與使用了含合適比例的防腐蝕顏料的顏料漿配合，最終保證了所得預塗卷材用底漆，在3～10μm的薄幹膜厚度，耐鹽霧性能達到500小時鹽霧不起泡，單向鏽蝕≤2mm(參見表8)。
具體實施例方式
以下結合實施例對本發明作進一步具體描述，但不局限於此。
實施例1製備全封閉的多異氰酸酯1.配方見表1表1
2.工藝在裝有溫度計、攪拌器、回流冷凝器、高位槽的乾淨反應釜中，按表1配方量加入二甲苯、TDI和二月桂酸二丁基錫，攪拌均勻，接著加入苯酚，用冰水保溫，使反應溫度低於50℃，保溫2～3小時確保反應完全，然後加入聚醚N-220，升溫到100～120℃，保溫2～3小時，測定NCO值小於0.5％時，即為合格，降溫、出料，避光保存備用。所得全封閉的多異氰酸酯，其固體分為81.6％，25％的-NCO基被聚醚N-220封閉。
實施例2製備液態雙酚A環氧樹脂1.配方見表2表2
2.工藝在裝有溫度計、攪拌器、回流冷凝器、高位槽的乾淨反應釜中，按表2配方量依次投入雙酚A環氧樹脂、丁基溶纖劑、二甲苯，升溫直至出現回流，保溫2～3小時，取樣檢查，無明顯環氧樹脂顆粒即可降溫、出料，避光保存備用。所得液態雙酚A環氧樹脂，其固體分為50％。
實施例3改性雙酚A環氧樹脂
1.配方見表3表3
2.工藝在裝有溫度計、攪拌器、回流冷凝器、高位槽的乾淨反應釜中，按表3配方量依次加入按實施例2方法得到的液態雙酚A環氧樹脂、二月桂酸二丁基錫、二丁胺，升溫到80～90℃，保溫2小時，再升溫到110～120℃，保溫2～3小時，降溫、出料，避光保存備用。所得改性環氧樹脂用二丁胺開環80％，固體分為50.8％。
實施例4製備顏料漿A1.配方見表4表4
2.工藝在潔淨的拉缸中，按表4配方量依次加入按實施例2方法製得的液態雙酚A環氧樹脂、鈦白、磷酸鋅和BYK180，用高速分散機分散，同時通冷卻水控制溫度在40℃以下，1小時後測定細度，達到10μm即可出料，避光保存備用。
實施例5製備顏料漿B1.配方見表5
表5
2.工藝在潔淨的拉缸中，按表5配方量依次加入按實施例3方法製得的改性雙酚A環氧樹脂、鈦白、鋅黃和BYK180，用高速分散機分散，同時通冷卻水控制溫度在40℃以下，1小時後測定細度，達到10μm即可出料，避光保存備用。
實施例6製備預塗卷材用底漆A1.配方見表6表6
2.工藝在潔淨的調漆釜中，依次投入表6配方量的實施例1的多異氰酸酯、實施例2的液態雙酚A環氧樹脂、實施例4的顏料漿、二月桂酸二丁基錫和溶劑，攪拌均勻，過濾、包裝得到預塗卷材用底漆A，其固體分為53.0％，粘度為105秒(塗-4杯，23℃)。
實施例7製備預塗卷材用底漆B
1.配方見表7表7
2.工藝按上述表7配方量，用實施例6的相同方法製得預塗卷材用底漆B，其固體分為53.0％，粘度為105秒(塗-4杯，23℃)。
實施例8底漆A的樣板製備鍍鋅板表面經過脫脂、清洗、活化、烘乾的前處理後，塗覆實施例6製備的底漆A，塗覆所用線板為RDS的6號線棒。塗覆後的鍍鋅板在250℃烘箱內烘烤45秒，所得幹膜厚度為6μm。
實施例9底漆B的樣板製備除用實施例7的底漆B外，其餘均同實施例8。
實施例10鹽霧實驗把實施例8和9製備的樣板用小刀劃叉，確保露出基材，然後採用下述方法進行鹽霧實驗樣板放置在連續以1kg/cm2壓力，24小時連續噴射5％NaCl鹽水的35℃鹽霧箱中。放置500小時後，採用以下方法來評估腐蝕情況。
①板面起泡根據ASTMD714-56起泡麵積佔總面積的比例，用5～0評估50％；4＜0.2％；3＜0.5％；2＜1％；1＜3％；0＜3％②板面鏽點根據ASTM714-56鏽點面積佔總面積的比例，用5～0評估。50％；4＜0.2％；3＜0.5％；2＜1％；1＜3％；0＜73％③鏽蝕寬度測量從劃線處到鏽蝕的最大寬度的直線距離，參照下面的對應方法評估5＜1mm；41～2mm；32～4mm；24～7mm；17～10mm；0＞10mm。
按上述標準評估底漆A(實施例8)和底漆B(實施例9)樣板的鹽霧實驗結果，見表8表8
由表8數據可見，經500小時鹽霧實驗，底漆A和底漆B綜合防腐蝕性能接近最好水平(15)，板面無起泡，板面鏽點佔總面積的比例＜0.2％，鏽蝕寬度≤2mm。
權利要求
1.一種預塗卷材用底漆，其特徵在於它是分子量為400～30000的環氧樹脂或改性環氧樹脂5～30％，用至少兩種帶活潑氫的封閉劑全封閉的多異氰酸酯5～30％，其中多異氰酸酯的-NCO基的2～55％被聚醚類封閉劑封閉，含防腐蝕顏料的顏料漿35～89％，其中防腐蝕顏料佔顏料總量的5～95％以及助劑0.1～5.0％，在溶劑中混合均勻的混合物，其外觀為有色的粘稠狀液體，23℃塗-4杯粘度為20～200秒，固體分為40～70％，上述百分數均以固體重量計。
2.根據權利要求1所述的底漆，其特徵在於所述分子量為400～30000的環氧樹脂是將分子量為400～30000的雙酚A環氧樹脂用溶劑溶解為液體狀態，直接使用；所述改性環氧樹脂是將分子量為400～30000的雙酚A環氧樹脂用溶劑溶解為液體狀態後，再用胺類或酸類化合物，用常規方法經開環反應而成，其開環比例佔總環氧當量的20～100％。
3.根據權利要求2所述的底漆，其特徵在於所述分子量為400～30000的雙酚A環氧樹脂是具有相同分子量的雙酚A環氧樹脂，或者是具有不同分子量的雙酚A環氧樹脂的混合物；作成改性環氧樹脂所用的胺類是二乙胺、二丁胺、一乙醇胺、二乙醇胺、甲基乙醇胺、乙基乙醇胺、乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、聚醯胺或者是它們的混合物；作成改性環氧樹脂所用的酸類化合物是亞麻油酸、桐油酸、椰子油酸、蓖麻油酸、鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐或磷酸。
4.根據權利要求1所述的底漆，其特徵在於所述全封閉的多異氰酸酯是由多異氰酸酯，與至少兩種帶活潑氫的封閉劑，在催化劑存在下，用常規方法反應至NCO值小於0.5％製成的。
5.根據權利要求4所述的底漆，其特徵在於用於製備全封閉的多異氰酸酯的多異氰酸酯是甲苯二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯的三聚體、二苯甲烷二異氰酸酯、液化二苯甲烷二異氰酸酯、多亞甲基多苯基多異氰酸酯、己二異氰酸脂、己二異氰酸酯的三聚體、異佛爾酮二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯的三聚體、三甲基己二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯，或者是它們的混合物；用於製備全封閉的多異氰酸酯的帶活潑氫的封閉劑是醇類、醇醚類、酚類、醯胺類、酮肟類、丙二酸酯類或聚醚類中至少兩種的混合物。
6.根據權利要求5所述的底漆，其特徵在於用作封閉劑的醇類是乙醇、丁醇、戊醇、己醇或辛醇；醇醚類是乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚或丙二醇甲醚；酚類是苯酚、間硝基苯酚、對氯苯酚或鄰苯二酚；醯胺類是己內醯胺；酮肟類是甲乙酮肟或環己酮肟；丙二酸酯類是乙醯乙酸乙酯、丙二酸二乙酯或乙醯丙酮；聚醚類是二羥基聚氧化丙醚、三羥基聚氧化丙醚、聚四氫呋喃二元醇、聚己內酯多元醇或聚碳酸酯二醇。
7.根據權利要求1所述的底漆，其特徵在於所述顏料漿是由顏料和與底漆配方中的環氧樹脂或改性環氧樹脂相同的樹脂，按1∶20～5∶1的固體重量比混合，分散研磨至細度小於10μm製成的，其中的防腐蝕顏料是鉻酸鹽、磷酸鹽、亞硝酸鹽、鉬酸鹽、鉛酸鹽或鎢酸鹽，其餘的顏料是鈦白、酞菁藍、碳黑、氧化鐵紅、中鉻黃、碳酸鈣、硫酸鋇、滑石粉或瓷土。
8.根據權利要求1所述的底漆，其特徵在於所述助劑是分散劑、催幹劑、流平劑、防沉劑或消泡劑中的一種或幾種。
9.根據權利要求1所述的底漆，其特徵在於所述溶劑是芳香烴類中的苯、甲苯、二甲苯或高沸點芳烴溶劑；脂肪烴類中的石油醚、溶劑汽油或環己烷；醇類中的乙醇、丁醇、戊醇、己醇或辛醇；醇醚類中的乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、或丙二醇甲醚；酮類中的丙酮、甲乙酮、環己酮或二丙酮醇；酯類中的乙酸乙酯、乙酸丁酯或乙酸己酯。
全文摘要
本發明涉及一種預塗卷材用底漆，它是分子量為400～30000的環氧樹脂或改性環氧樹脂5～30％，用至少兩種帶活潑氫的封閉劑全封閉的多異氰酸酯5～30％，其中多異氰酸酯的－NCO基的2～55％被聚醚類封閉劑封閉，含防腐蝕顏料的顏料漿35～89％，其中防腐蝕顏料佔顏料總量的5～95％以及助劑0.1～5.0％，在溶劑中混合均勻的混合物，其外觀為有色的粘稠狀液體，23℃塗－4杯粘度為20～200秒，固體分為40～70％，上述百分數均為以固體重量計。它直接塗覆在鍍鋅板上，200～260℃烘烤20～90秒形成3～10μm厚的幹膜，500小時鹽霧不起泡，單向鏽蝕≤2mm。
文檔編號C09D163/00GK1473896SQ0313229
公開日2004年2月11日 申請日期2003年8月8日 優先權日2003年8月8日
發明者胡靖暐, 羅志剛, 李大鳴, 王須苟, 常霞俊, 胡靖 申請人:中國化工建設總公司常州塗料化工研究院, 江蘇鴻業塗料科技產業有限公司, 中國化工建設總公司常州塗料化工研究