替代電鍍的流平噴塗材料及其製備工藝的製作方法
2023-04-25 00:53:01
本發明屬於金屬表面處理材料技術領域，尤其涉及一種替代電鍍的流平噴塗材料及其製備工藝。
背景技術：
現有的金屬底材其表面處理一般採用水電鍍的工藝和原料進行鍍層加工。而水電鍍其至少存在以下技術問題：水電鍍的電鍍廢水存在重金屬的汙染，廢水的排放導致環境的汙染；其次，採用電鍍其技術底材表面的平面度較差，同時，鍍層的厚度較厚且製造成本較高。
為此，例如，中國專利文獻公開了一種替代電鍍的環保型電鍍銀粉末塗料的加工方法[申請號：201410360971.7]：包括以下步驟：步驟一：製備半成品：將聚酯樹脂、異氰尿酸三縮水甘油酯、流平劑、增光劑、脫氣劑、顏料先進行混和，然後擠出，再進行粗破碎，接著進行粉碎，最後進行分篩形成半成品；步驟二：製備成品：控制溫度，向半成品中加入邦定膠，然後加入鋁粉，最後加入疏鬆劑，進行粘合，粘合完成後進行分篩形成成品。採用該方法加工出的塗料能夠替代電鍍，消除因電鍍產生的環境汙染，降低產品的生產成本，提高產品的耐酸、耐鹼性、附著力和機械性能。
上述的方案其具有以上的諸多優點，特別是具有較好的環保性，但是，上述的方案還至少存在以下技術缺陷：採用該方案製得的塗料其噴塗在被加工金屬底材表面後的平面度還是較差，使金屬底材後續的應用受到限制，其次，上述的工藝其加工繁瑣且不易操控。
技術實現要素：
本發明的目的是針對上述問題，提供一種環保且能夠提高表面平面度的替代電鍍的流平噴塗材料。
本發明的另一發明目的是針對上述問題，提供一種工藝簡單且能夠提高表面平面度的替代電鍍的流平噴塗材料的製備工藝。
為達到上述目的，本發明採用了下列技術方案：本替代電鍍的流平噴塗材料包括下述重量份數的組份：熱固型丙烯酸樹脂30-35％，固化劑5-8％，混合二元酸酯溶劑50-60％，流平劑1-2％和消泡劑1-1.5％。
在上述的替代電鍍的流平噴塗材料中，本材料包括下述重量份數的組份：熱固型丙烯酸樹脂32-33％，固化劑6-7％，混合二元酸酯溶劑50-60％，流平劑1-2％和消泡劑1-1.5％。
本替代電鍍的流平噴塗材料的製備工藝包括如下步驟：
A、將上述組份的熱固型丙烯酸樹脂與固化劑加入至反應釜中，反應釜以280-320轉/分的速度在溫度為24-26℃和壓力為101KPa下對熱固型丙烯酸樹脂與固化劑進行攪拌混合2分鐘，製得攪拌混合液體；
B、將上述組份的混合二元酸酯溶劑均勻加入至反應釜中，反應釜以600-700轉/分的速度且在溫度為23-27℃和壓力為101KPa下對攪拌混合液體與混合二元酸酯溶劑進行攪拌混合10分鐘，製得粘性攪拌混合液體；
C、將上述組份的流平劑和消泡劑均勻加入至反應釜中，反應釜以600轉/分的速度且在溫度為24-26℃和壓力為101KPa下對粘性攪拌混合液體、流平劑和消泡劑進行攪拌混合5分鐘，攪拌混合均勻製得流平噴塗材料成品；
D、將流平噴塗材料均勻噴塗在金屬底材的表面，在230-250℃下使流平噴塗材料固化，固化時間15-40min，待流平噴塗材料固化後在金屬底材的表面形成塗層，然後做塗層硬度及附著力測試，塗層測試性能如下：
塗層的鉛筆硬度為>4H；
塗層對金屬底材的附著力為0級。0級為優秀級。
在上述的替代電鍍的流平噴塗材料的製備工藝中，在上述的A步驟中，反應釜以300轉/分的速度且在溫度為25℃和壓力為101KPa下對熱固型丙烯酸樹脂與固化劑進行攪拌混合2分鐘，製得攪拌混合液體。
在上述的替代電鍍的流平噴塗材料的製備工藝中，在上述的B步驟中，反應釜以650轉/分的速度且在溫度為25℃和壓力為101KPa下對攪拌混合液體與混合二元酸酯溶劑進行攪拌混合10分鐘，製得粘性攪拌混合液體。
在上述的替代電鍍的流平噴塗材料的製備工藝中，在上述的C步驟中，反應釜以600轉/分的速度且在溫度為25℃和壓力為101KPa下對粘性攪拌混合液體、流平劑和消泡劑進行攪拌混合5分鐘，攪拌混合均勻製得流平噴塗材料成品。
在上述的替代電鍍的流平噴塗材料的製備工藝中，在上述的D步驟中，在240℃下使流平噴塗材料固化。
在上述的替代電鍍的流平噴塗材料的製備工藝中，在上述的D步驟中，測試塗層性能時在在常溫25℃下進行。
與現有的技術相比，本替代電鍍的流平噴塗材料及其製備工藝的優點在於：1、替代金屬鎳作為新型鍍膜技術中金屬底層的流平處理材料，提高金屬底材的表面平整度，使鍍層厚度降低而整體性能不受影響。2、環保，不再使用水電鍍的工藝與原料，從源頭上杜絕了電鍍廢水中的重金屬汙染，使工廠周邊環境得到保護。3、工藝簡單且易於操控。
具體實施方式
以下是發明的具體實施例，對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明並不限於這些實施例。
為了達到上述的第一個發明目的，
本替代電鍍的流平噴塗材料包括下述重量份數的組份：熱固型丙烯酸樹脂30-35％，固化劑5-8％，混合二元酸酯溶劑50-60％，流平劑1-2％和消泡劑1-1.5％。
熱固型丙烯酸樹脂選用鶴山市科鼎功能材料有限公司的丙烯酸樹脂，其作用在於生成膜層；
固化劑選用深圳市嘉盛達化學品有限公司的固化劑，固化劑和熱固型丙烯酸樹脂發生反應，加快膜層生成速率；
流平劑使膜層更加平整，避免膜層出現薄厚不均的現象；
消泡劑消除塗料生產過程中產生的氣泡。
實施例一
本替代電鍍的流平噴塗材料包括下述重量份數的組份：熱固型丙烯酸樹脂32-33％，固化劑6-7％，混合二元酸酯溶劑50-60％，流平劑1-2％和消泡劑1-1.5％。
實施例二
本替代電鍍的流平噴塗材料包括下述重量份數的組份：熱固型丙烯酸樹脂32.5％，固化劑6.5％，混合二元酸酯溶劑55％，流平劑1-2％和消泡劑1-1.5％。
實施例三
本替代電鍍的流平噴塗材料包括下述重量份數的組份：熱固型丙烯酸樹脂30％，固化劑5％，混合二元酸酯溶劑50％，流平劑1-2％和消泡劑1-1.5％。
實施例四
本替代電鍍的流平噴塗材料包括下述重量份數的組份：熱固型丙烯酸樹脂35％，固化劑8％，混合二元酸酯溶劑60％，流平劑1-2％和消泡劑1-1.5％。
為了達到上述的另外一個發明目的，
本替代電鍍的流平噴塗材料的製備工藝包括如下步驟：
A、將上述組份的熱固型丙烯酸樹脂與固化劑加入至反應釜中，反應釜以280-320轉/分的速度在溫度為24-26℃和壓力為101KPa下對熱固型丙烯酸樹脂與固化劑進行攪拌混合2分鐘，製得攪拌混合液體；
B、將上述組份的混合二元酸酯溶劑均勻加入至反應釜中，反應釜以600-700轉/分的速度且在溫度為23-27℃和壓力為101KPa下對攪拌混合液體與混合二元酸酯溶劑進行攪拌混合10分鐘，製得粘性攪拌混合液體；
C、將上述組份的流平劑和消泡劑均勻加入至反應釜中，反應釜以600轉/分的速度且在溫度為24-26℃和壓力為101KPa下對粘性攪拌混合液體、流平劑和消泡劑進行攪拌混合5分鐘，攪拌混合均勻製得流平噴塗材料成品；
D、將流平噴塗材料均勻噴塗在金屬底材的表面，在230-250℃下使流平噴塗材料固化，固化時間15-40min，待流平噴塗材料固化後在金屬底材的表面形成塗層，然後做塗層硬度及附著力測試，塗層測試性能如下：
塗層的鉛筆硬度為>4H；
塗層對金屬底材的附著力為0級。
固化後冷卻，該冷卻為在空氣中自然冷卻。
附著力測試方法參考標準為GB-T9286-1998。
優化方案，本實施例的工藝參數優選方案如下：
在上述的A步驟中，反應釜以300轉/分的速度且在溫度為25℃和壓力為101KPa下對熱固型丙烯酸樹脂與固化劑進行攪拌混合2分鐘，製得攪拌混合液體。
在上述的B步驟中，反應釜以650轉/分的速度且在溫度為25℃和壓力為101KPa下對攪拌混合液體與混合二元酸酯溶劑進行攪拌混合10分鐘，製得粘性攪拌混合液體。
在上述的C步驟中，反應釜以600轉/分的速度且在溫度為25℃和壓力為101KPa下對粘性攪拌混合液體、流平劑和消泡劑進行攪拌混合5分鐘，攪拌混合均勻製得流平噴塗材料成品。
在上述的D步驟中，在240℃下使流平噴塗材料固化。
在上述的D步驟中，測試塗層性能時在在常溫25℃下進行。
在本實施例中
視覺觀察，噴塗後2-5min觀察工件噴塗的表面，如無因塗料流動產生的凹陷、波紋、流掛等不平整缺陷，表面水平似鏡面即可。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，但並不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。