一种耐热钢板用涂料组合物及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种耐热钢板用涂料组合物及其制备方法，按重量百分比计，所述的涂料组合物包含以下组份：有机硅改性聚酯树脂：40～60%；颜料：10～15%；聚酰胺固化剂：5～7%；填料：10～15%；硅氧烷偶联剂：1.2～1.8%；溶剂：1.2～33.8%，主要以有机硅改性聚酯树脂作为涂料基料，然后再辅以颜料、聚酰胺固化剂、填料、硅氧烷偶联剂、溶剂进行混合，并用球磨机研磨成漆浆而制得，在实际使用时，由于有机硅改性聚酯树脂具有较优良的耐高温性能，因此，由其组成的涂料组合物更具有良好的性质，可喷涂在铁材、铝材或不锈钢等金属表面，并被广泛应用于烤盘、电煎锅及烧烤器具等耐热材料上。
【专利说明】一种耐热钢板用涂料组合物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属材料的涂装领域，具体的说，是一种耐热钢板用涂料组合物及其 制备方法。
【背景技术】
[0002] 金属上的涂层不仅可起到保护和美化金属外观的作用，如防锈及着色等，有时，还 可利用涂层来实现一些特殊的功能，如改善润滑、提高深冲性能等。在实际应用过程中，涂 层的效果与涂料有着密切的关系。以耐热涂料为例，耐热涂料是指其涂膜能长时间维持在 高温(一般为150°C以上）不裂解、外观变黄程度小、不脱落，还能保持适当的物理性能及防 护功能，现有专利文献CN1583912 (卷材底漆涂料及其制法，2005. 02. 23)公开了一种由线 状聚酯树脂或环氧树脂、氨基树脂、防锈颜料、助剂和溶剂组成的专业涂料，在实际使用时， 由于聚酯树脂或环氧树脂的耐热温度在130?155°C，因此，适用于热镀锌板、电镀锌板、合 金化板以及冷扎板材等效果最佳。
[0003] 随着技术的进步，人们发现有机娃树脂也具有较佳的耐热性，有机娃树脂的基本 骨架是Si-O的主链，比普通高分子聚合物的C-C键的键能更高，其耐热及抗氧化作用也较 强，通常情况下，有机硅树脂的耐热温度为300°C，经实践证明，有机硅树脂除耐热性外，还 表现出了优异的耐候性、抗污性、拔水性、耐寒性以及耐化学腐蚀等性能，但在实际使用时， 却还存在如下问题，例如：需高温固化（250°C以上)且固化时间长、不易大面积施工，对金属 的附着力差、耐溶剂性差以及制作成本高等，为此，我们势必需要找到一种能替代有机硅树 脂的高性能材料，同时，还需要较现有聚酯树脂或环氧树脂具有更高的耐热性。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种耐热钢板用涂料组合物，本发明由于采用有机硅改性 聚酯树脂作为涂料组合物的基料，在实际使用时，由于有机硅改性聚酯树脂具有较优良的 耐高温性能，因此，由其组成的涂料更具有良好的性质，可喷涂在铁材、铝材或不锈钢等金 属表面，并被广泛应用于烤盘、电煎锅及烧烤器具等耐热材料上。
[0005] 本发明的另一目的在于提供一种耐热钢板用涂料组合物的制备方法，本方法制备 过程简单，主要以有机硅改性聚酯树脂作为涂料组合物的基料，然后再辅以颜料、聚酰胺固 化剂、填料、硅氧烷偶联剂、溶剂进行混合，并用球磨机研磨成漆浆而制得，操作流程简单、 快捷。
[0006] 本发明通过下述技术方案实现：一种耐热钢板用涂料组合物，按重量百分比计，所 述的涂料组合物包含以下组份： 有机硅改性聚酯树脂：40?60% ; 颜料：10?15% ; 聚酰胺固化剂：5?7% ; 填料：10?15% ; 硅氧烷偶联剂：1. 2?1. 8% ; 溶剂：1. 2?33. 8%， 所述的有机硅改性聚酯树脂是由有机硅树脂作为改性剂，与饱和聚酯树脂经缩聚反应 而制得，所述的有机硅改性聚酯树脂的固含量为55?65%，比重为I. 08?I. 14,酸值为2? 10mgK0H/g，本发明是以有机硅改性聚酯树脂作为涂料组合物的基料，并辅以其他助剂组合 而成的，在本发明中，有机硅改性聚酯树脂由于其优良的耐热温度、对金属材质的优异附着 性和加工性、优异的耐溶剂性以及良好的高热硬度等，可用于喷涂在铁材、铝材或不锈钢等 金属表面，并被广泛应用于烤盘、电煎锅及烧烤器具等耐热材料上。
[0007] 所述的颜料包括钦白粉和白炭黑，所述钦白粉和白炭黑的质量比为（1?3) : 1，在 实际制作过程中，钛白粉和白炭黑采用适当比例进行混合，具有良好的赋色、遮盖以及耐候 性能。
[0008] 所述的填料包括硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅，所述的硫酸钡、碳酸钙、滑石 粉和二氧化硅的质量比为（1?2):(1.5?3):(2?4) :1，本发明涉及的硫酸钡、碳酸钙、 滑石粉和二氧化硅均为工业级，具有增加硬度、提高组份耐磨性的特性。
[0009] 为更好的实现本发明，所述的溶剂包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁 醇的质量比为（1?I. 5):1 :(2. 5?3. 2)，本发明采用的溶剂为混合溶剂，并充分考虑到混 合溶剂的溶解性对有机硅改性聚酯树脂以及其他助剂的影响。
[0010] 本发明还提出了一种耐热钢板用涂料组合物的制备方法，包括如下步骤： A :将质量比为I :(0. 1?0. 4)的有机硅树脂和饱和聚酯树脂放入反应器中，控制温度 在150?200°C范围内，反应制得有机硅改性聚酯树脂，并作为基料备用； B :将颜料、聚酰胺固化剂、填料、硅氧烷偶联剂、溶剂分别加入步骤A制得的基料中，用 球磨机研磨成漆浆，所述漆浆的细度为10?20 μ m。 toon] 在本发明中，有机硅改性聚酯树脂兼具有机硅树脂和饱和聚酯树脂的优势，具有 良好的耐热性能，通常情况下，有机硅改性聚酯树脂的耐高温温度为180?250°C，在实际 使用时，有机硅树脂含量的多少决定着涂料组合物涂膜时所展现的附着性、耐冲击性和耐 热性。
[0012] 本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果： (1)本发明是以有机硅改性聚酯树脂作为涂料组合物的基料，并辅以其他助剂制备而 成，在本发明中，有机硅改性聚酯树脂由于其优良的耐热温度、对金属材质的优异附着性和 加工性、优异的耐溶剂性以及良好的高热硬度等，可用于喷涂在铁材、铝材或不锈钢等金属 表面，并被广泛应用于烤盘、电煎锅及烧烤器具等耐热材料上。
[0013] (2)本发明涉及的有机硅改性聚酯树脂是由有机硅树脂作为改性剂，与饱和聚酯 树脂经缩聚反应而制得，在本发明中，有机硅改性聚酯树脂兼具有机硅树脂和饱和聚酯树 脂的优势，具有良好的耐热性能，通常情况下，有机硅改性聚酯树脂的耐高温温度为180? 250。。。
[0014] (3)在本发明中，有机硅树脂与饱和聚酯树脂采用I :(0. 1?0. 4)的质量比反应 制得有机硅改性聚酯树脂，有机硅树脂含量较多，对其涂膜物进行评估可知，由本涂料组合 物喷涂获得的涂膜材料其耐热性和热硬度更佳，因此，适用于烤盘、电煎锅及烧烤器具等耐 热材料时效果最佳。
[0015] (4)本发明采用的溶剂为混合溶剂，采用质量比（1?1. 5) :1 :(2. 5?3. 2)的丁 醚、丁酯和丁醇混合制得，并充分考虑到了混合溶剂的溶解性对有机硅改性聚酯树脂以及 其他助剂的影响，实际使用效果良好。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0017] 实施例1 : 本实施例涉及的涂料由如下组份组成： 有机硅改性聚酯树脂：由有机硅树脂作为改性剂，与饱和聚酯树脂经缩聚反应而制得， 其中，有机硅树脂与饱和聚酯树脂的质量比为：1 :〇. 1，有机硅改性聚酯树脂的固含量为 55%，比重为L 08,酸值为2mgK0H/g。
[0018] 颜料：包括钦白粉和白炭黑，其中，钦白粉和白炭黑的质量比为1 :1。
[0019] 填料：包括硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅，其中，硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二 氧化硅的质量比为I :1. 5 :2 :1。
[0020] 溶剂：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的质量比为I :1 :2. 5。
[0021] 其制备过程如下： A :将质量比为I :0. 1的有机硅树脂和饱和聚酯树脂放入反应器中，控制温度在150? 200°C范围内，反应制得有机硅改性聚酯树脂，并作为基料备用； B :将颜料、聚酰胺固化剂、填料、硅氧烷偶联剂、溶剂分别加入步骤A制得的基料中，用 球磨机研磨成漆浆，所述漆浆的细度为10 μ m。
[0022] 制备获得的漆浆中，颜料、聚酰胺固化剂、填料、硅氧烷偶联剂、溶剂以及有机硅改 性聚酯树脂的重量百分含量如下： 有机硅改性聚酯树脂：40% ; 颜料：10% ; 聚酰胺固化剂：5% ; 填料：10% ; 硅氧烷偶联剂：1. 2% ; 溶剂：33. 8%。
[0023] 实施例2 : 本实施例涉及的涂料由如下组份组成： 有机硅改性聚酯树脂：由有机硅树脂作为改性剂，与饱和聚酯树脂经缩聚反应而制得， 其中，有机硅树脂与饱和聚酯树脂的质量比为：1 :〇. 4,有机硅改性聚酯树脂的固含量为 65%，比重为L 14,酸值为10mgK0H/g。
[0024] 颜料：包括钦白粉和白炭黑，其中，钦白粉和白炭黑的质量比为3 :1。
[0025] 填料：包括硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅，其中，硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二 氧化硅的质量比为2 :3 :4 :1。
[0026] 溶剂：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的质量比为I. 5 :1 :3. 2。
[0027] 其制备过程如下： A :将质量比为1 :0. 4的有机硅树脂和饱和聚酯树脂放入反应器中，控制温度在150? 200°C范围内，反应制得有机硅改性聚酯树脂，并作为基料备用； B :将颜料、聚酰胺固化剂、填料、硅氧烷偶联剂、溶剂分别加入步骤A制得的基料中，用 球磨机研磨成漆浆，所述漆浆的细度为20 μ m。
[0028] 制备获得的漆浆中，颜料、聚酰胺固化剂、填料、硅氧烷偶联剂、溶剂以及有机硅改 性聚酯树脂的重量百分含量如下： 有机硅改性聚酯树脂：60% ; 颜料：15% ; 聚酰胺固化剂：7% ; 填料：15% ; 硅氧烷偶联剂：1. 8% ; 溶剂：1. 2%。
[0029] 实施例3 : 本实施例涉及的涂料由如下组份组成： 有机硅改性聚酯树脂：由有机硅树脂作为改性剂，与饱和聚酯树脂经缩聚反应而制得， 其中，有机硅树脂与饱和聚酯树脂的质量比为：1 :〇. 3,有机硅改性聚酯树脂的固含量为 60%，比重为L 11，酸值为6mgK0H/g。
[0030] 颜料：包括钦白粉和白炭黑，其中，钦白粉和白炭黑的质量比为2 :1。
[0031] 填料：包括硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅，其中，硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二 氧化硅的质量比为1. 5 :2 :3 :1。
[0032] 溶剂：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的质量比为I. 2 :1 :2. 9。
[0033] 其制备过程如下： A :将质量比为1 :0. 3的有机硅树脂和饱和聚酯树脂放入反应器中，控制温度在180°C 范围内，反应制得有机硅改性聚酯树脂，并作为基料备用； B :将颜料、聚酰胺固化剂、填料、硅氧烷偶联剂、溶剂分别加入步骤A制得的基料中，用 球磨机研磨成漆浆，所述漆浆的细度为15 μ m。
[0034] 制备获得的漆浆中，颜料、聚酰胺固化剂、填料、硅氧烷偶联剂、溶剂以及有机硅改 性聚酯树脂的重量百分含量如下： 有机硅改性聚酯树脂：55% ; 颜料：12% ; 聚酰胺固化剂：6% ; 填料：14% ; 硅氧烷偶联剂：1. 5% ; 溶剂：11. 5%。
[0035] 实施例4 : 本实施例涉及的涂料由如下组份组成： 有机硅改性聚酯树脂：由有机硅树脂作为改性剂，与饱和聚酯树脂经缩聚反应而制得， 其中，有机硅树脂与饱和聚酯树脂的质量比为：1 :〇. 2,制得的有机硅改性聚酯树脂的固含 量为60%，比重为1. 11，酸值为8mgK0H/g。
[0036] 颜料：包括钦白粉和白炭黑，其中，钦白粉和白炭黑的质量比为2 :1。
[0037] 填料：包括硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅，其中，硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二 氧化硅的质量比为1 :2 :2 :1。
[0038] 溶剂：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的质量比为1 :1 :3。
[0039] 其制备过程如下： A :将质量比为1 :0. 2的有机硅树脂和饱和聚酯树脂放入反应器中，控制温度在180°C 范围内，反应制得有机硅改性聚酯树脂，并作为基料备用； B :将颜料、聚酰胺固化剂、填料、硅氧烷偶联剂、溶剂分别加入步骤A制得的基料中，用 球磨机研磨成漆浆，所述漆浆的细度为12 μ m。
[0040] 制备获得的漆浆中，颜料、聚酰胺固化剂、填料、硅氧烷偶联剂、溶剂以及有机硅改 性聚酯树脂的重量百分含量如下： 有机硅改性聚酯树脂：45% ; 颜料：15% ; 聚酰胺固化剂：6% ; 填料：13% ; 硅氧烷偶联剂：I. 5% ; 溶剂：19. 5%。
[0041] 实施例5: 本实施例涉及的涂料由如下组份组成： 有机硅改性聚酯树脂：由有机硅树脂作为改性剂，与饱和聚酯树脂经缩聚反应而制得， 其中，有机硅树脂与饱和聚酯树脂的质量比为：1 :〇. 1，制得的有机硅改性聚酯树脂的固含 量为65%，比重为1. 10,酸值为9mgK0H/g。
[0042] 颜料：包括钦白粉和白炭黑，其中，钦白粉和白炭黑的质量比为I : 1。
[0043] 填料：包括硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅，其中，硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二 氧化娃的质量比为I. 5 :2. 5 :2. 5 :1。
[0044] 溶剂：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的质量比为I. 2 :1 :2. 8。
[0045] 其制备过程如下： A :将质量比为I :0. 1的有机硅树脂和饱和聚酯树脂放入反应器中，控制温度在180°C 范围内，反应制得有机硅改性聚酯树脂，并作为基料备用； B :将颜料、聚酰胺固化剂、填料、硅氧烷偶联剂、溶剂分别加入步骤A制得的基料中，用 球磨机研磨成漆浆，所述漆浆的细度为18 μ m。
[0046] 制备获得的漆浆中，颜料、聚酰胺固化剂、填料、硅氧烷偶联剂、溶剂以及有机硅改 性聚酯树脂的重量百分含量如下： 有机硅改性聚酯树脂：55% ; 颜料：12% ; 聚酰胺固化剂：5% ; 填料：15% ; 硅氧烷偶联剂：1. 2% ; 溶剂：11. 8%。
[0047] 将上述实施例1?5制备获得的涂料喷涂在钢板或马口铁板上，置于箱式电炉中， 采用升温程序升温至250°C，取出并冷却至室温后，进行耐热性能和硬度测试，测试结果见 表1。
[0048] 表 1
【权利要求】
1. 一种耐热钢板用涂料组合物，其特征在于：按重量百分比计，所述的涂料组合物包 含以下组份： 有机硅改性聚酯树脂：40?60% ; 颜料：10?15% ; 聚酰胺固化剂：5?7% ; 填料：10?15% ; 硅氧烷偶联剂：1. 2?1. 8% ; 溶剂：1. 2?33. 8%， 所述的有机硅改性聚酯树脂是由有机硅树脂作为改性剂，与饱和聚酯树脂经缩聚反应 而制得，所述的有机硅改性聚酯树脂的固含量为55?65%，比重为1. 08?1. 14,酸值为2? 10mgK0H/g。
2. 根据权利要求1所述的一种耐热钢板用涂料组合物，其特征在于：所述的颜料包括 钛白粉和白炭黑，所述钛白粉和白炭黑的质量比为（1?3) :1。
3. 根据权利要求1所述的一种耐热钢板用涂料组合物，其特征在于：所述的填料包括 硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅，所述的硫酸钡、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅的质量比为 (1 ?2) :(1. 5 ?3) :(2 ?4) :1。
4. 根据权利要求1所述的一种耐热钢板用涂料组合物，其特征在于：所述的溶剂包括 丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的质量比为（1?1. 5) :1 :(2. 5?3. 2)。
5. 根据权利要求1?4任一项所述的一种耐热钢板用涂料组合物的制备方法，其特征 在于：包括如下步骤： A :将质量比为1 :(0. 1?0. 4)的有机硅树脂和饱和聚酯树脂放入反应器中，控制温度 在150?200°C范围内，反应制得有机硅改性聚酯树脂，并作为基料备用； B:将颜料、聚酰胺固化剂、填料、硅氧烷偶联剂、溶剂分别加入步骤A制得的基料中，用 球磨机研磨成漆浆，所述漆浆的细度为10?20 y m。
【文档编号】C09D7/12GK104403520SQ201410739810
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月8日 优先权日:2014年12月8日
【发明者】张一帆 申请人:成都锦汇科技有限公司