一种卷材涂料及其制备方法与流程

1.本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种卷材涂料及其制备方法。


背景技术：

2.预涂金属卷材是将成卷的金属薄板先涂上涂料或粘贴上聚合物薄膜后，以成卷或单张形式出售的一种复合板材。用户可以将它加工成各种部件或产品，组装或安装后便是成品，而无需再涂装。“预涂”工艺，可很大程度避免后涂装棱边死角产生的缺陷，得到很好的涂装质量。
3.涂漆的金属薄板连续通过烘炉使漆膜固化，炉容的利用率明显高于成品或部件涂漆后的烘烤固化，同时烘烤过程中产生的含有机溶剂的烘炉废气可以收集焚烧变成热能再利用，有利于节能环保。因此，“预涂”工艺相对于传统的涂料施工工艺，具有节能环保、高效、涂覆质量高的先进性，具有良好的社会经济效益，能适应市场发展的需要。
4.卷材涂料包括卷钢涂料和卷铝涂料，它是通过辊涂作业的方法将涂料覆膜于钢板、铝板表面，然后制成预涂卷材，其具有外表美观色彩艳丽、强度高、加工成型方便等优点，还可以降低成本减少污染，因此获得了广泛应用；按用途可分为底漆、背漆和面漆；一般镀锌钢需要底漆和面漆。
5.卷材涂料主要包括聚酯型卷材涂料、环氧树脂型卷材涂料、丙烯酸型卷材涂料等。
6.聚酯型卷材涂料是指由高反应活性的聚酯树脂与氨基树脂在一定的时间内交联得到的涂料，故又称氨基树脂固化聚酯涂料。聚酯树脂通常是指主链中含酯基的高分子化合物，聚酯树脂形成的漆膜具有优异的综合性能，而且还能制成不同的应用形式，如水性、粉末、烘干或自干的涂料产品。其特点是与底材的附着力好，柔韧性优，但对潮湿环境较敏感，耐化学腐蚀性不及环氧树脂。
7.丙烯酸型卷材涂料的特点是对底材的附着力良好，很好的柔韧性，含有机溶剂少，低温固化，但不宜在潮湿环境下贮存，预处理要求高。
8.环氧树脂型卷材涂料与底材的附着力良好，耐水、耐碱、耐化学腐蚀性能佳，但柔韧性较差。环氧树脂耐uv性远不及其他树脂，故环氧底漆与聚偏氟二烯面漆一起使用时，一定要仔细配以颜料以阻止紫外线的传递，否则uv到达环氧树脂底漆会引起其粉化，造成层间附着力下降等问题。环氧树脂交联固化后有很多极性的羟基和醚键，可以与底材产生极强的结合力，因而环氧树脂通常用作底漆。为了具有良好的柔韧性和加工成型性，卷材涂料一般要用高相对分子质量的环氧树脂，因为低相对分子质量的环氧树脂的柔韧性非常差，为了提高柔韧性一般用封闭型的多异氰酸酯作固化剂。
9.现有环氧树脂型卷材涂料产品用于制备易拉盖的过程中，在加工柔韧性与耐高温蒸煮、耐腐蚀及羽膜之间难以达到一个良好的平衡。在现有易拉盖的成型加工过程中，必须保证足够的加工柔韧性，但却以牺牲产品的耐高温蒸煮特性为前提；若加工性可以满足成型加工的要求，则会出现高温蒸煮发白以及羽膜不达标的现象；如果提高交联密度，可以保证耐高温蒸煮及羽膜达标，但是又会出现加工过程中的擦伤、腐蚀等情况。
10.但是，目前尚未有一种卷材涂料同时具有附着力好、抗冲击性强、耐水煮、耐酸、羽膜小等综合优异性能。
11.因此，开发一种能解决上述技术问题的卷材涂料及其制备方法是非常必要的。


技术实现要素：

12.本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种附着力好、抗冲击性强、耐高温水煮、耐酸、羽膜小的卷材涂料。
13.本发明是通过以下技术方案予以实现的：
14.一种卷材涂料，包括如下组分：环氧液、酸催化剂、双酚a型酚醛树脂、叔丁酚/双酚a混合改性型酚醛树脂、高度烷基醚化苯代三聚氰胺树脂、消泡剂、流平剂、蜡、溶剂、调色酚醛和附着力促进剂。
15.调色酚醛的作用是调节涂料的色相。
16.优选地，所述的卷材涂料，按照重量份数计，包括如下组分：环氧液60-70份、酸催化剂0.1-1份、双酚a型酚醛树脂5-10份、叔丁酚/双酚a混合改性型酚醛树脂5-10份、高度烷基醚化苯代三聚氰胺树脂1-5份、消泡剂0.01-0.3份、流平剂0.1-1份、蜡0.6-3份、溶剂6-20份、调色酚醛1-5份和附着力促进剂2-5份。
17.优选地，所述环氧液为环氧树脂、乙二醇丁醚和正丁醇的混合溶液，固含量为40％。
18.更优选地，所述环氧树脂、乙二醇丁醚和正丁醇的质量比为2:2:1。
19.优选地，所述环氧液的制备工艺包括如下步骤：乙二醇丁醚和正丁醇混合后，投入环氧树脂，升温至125-130℃，保温1-2小时，将环氧树脂完全溶解，即得。
20.优选地，所述酸催化剂为磷酸。
21.优选地，所述高度烷基醚化苯代三聚氰胺树脂为甲乙混合醚化苯代氨基树脂。
22.更优选地，所述高度烷基醚化苯代三聚氰胺树脂为cymel1123树脂。
23.优选地，所述消泡剂为byk-054。
24.优选地，所述流平剂为byk-392。
25.优选地，所述调色酚醛为pr307。
26.优选地，所述附着力促进剂为ltw。
27.优选地，所述蜡包括巴西棕榈蜡浆、pe蜡、pp蜡和聚四氟乙烯蜡中的至少一种。
28.优选地，所述溶剂包括丙二醇甲醚醋酸酯和乙二醇丁醚中的至少一种。
29.优选地，所述叔丁酚/双酚a混合改性型酚醛树脂为圣泉cr 103。
30.本发明还涉及上述的卷材涂料的制备工艺，包括如下步骤：
31.环氧液加热至90-110℃，加入酸催化剂，加完后保温1-2小时；再加入双酚a型酚醛树脂及叔丁酚/双酚a混合改性型酚醛树脂，然后保温1-2小时；保温结束后，降温至40℃以下，加入剩余物料，开启反应釜高速分散机，分散均匀，即得。
32.优选地，所述反应釜高速分散机的转速为1000-1500转/min，分散时间为0.5-1小时。
33.本发明还涉及上述的卷材涂料或上述的制备工艺制备得到的卷材涂料在易拉盖卷材中的应用。
34.本发明的有益效果是：
35.本发明的双酚a/叔丁酚混合改性的酚醛树脂，因为是分段合成，所以其活性较高；并且提高了分子量，所以分子链的柔韧性更好；双酚a/叔丁酚混合改性型酚醛树脂在卷材涂料体系中起到了关键的平衡各方面性能的作用。
36.本发明通过优化涂料的组成，尤其是优化了固化剂的组成，双酚a型酚醛树脂、叔丁酚/双酚a混合改性型酚醛树脂和高度烷基醚化苯代三聚氰胺树脂协同作用，提供了一种附着力好、抗冲击性强、耐高温水煮、耐酸、羽膜小等多种综合性能优异的卷材涂料。
具体实施方式
37.下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
38.本发明各实施例的双酚a型酚醛树脂为湛新fb209。叔丁酚/双酚a混合改性型酚醛树脂为圣泉cr 103。高度烷基醚化苯代三聚氰胺树脂为氰特cymel1123树脂。巴西棕榈蜡浆型号为路博润lanco glidd 5518。pe蜡型号为路博润lanco glidd 6445。聚四氟乙烯蜡型号为路博润lanco tf1792。
39.本发明各实施例的环氧液的制备工艺包括如下步骤：开启反应釜内的搅拌，通过管路输送乙二醇丁醚和正丁醇，投入固体环氧树脂，升温至128℃后关闭蒸汽，将内盘管蒸汽排空，外夹套蒸汽保留，保温2小时，将环氧树脂完全溶解。其中，环氧树脂、乙二醇丁醚和正丁醇的质量比为2:2:1。
40.实施例1
41.一种卷材涂料，按照重量份数计，包括如下组分：环氧液60份、磷酸0.1份、双酚a型酚醛树脂5份、叔丁酚/双酚a型酚醛树脂5份、高度烷基醚化苯代三聚氰胺树脂1份、消泡剂byk-054 0.01份、流平剂byk-392 0.1份、巴西棕榈蜡浆0.6份、丙二醇甲醚醋酸酯6份、调色酚醛pr307 1份和附着力促进剂ltw 2份。
42.卷材涂料制备工艺如下：环氧液加热至100℃，加入磷酸，加完后保温1小时；再加入双酚a型酚醛树脂及叔丁酚/双酚a混合改性型酚醛树脂，然后保温1小时；保温结束后，降温至40℃以下，先加入高度烷基醚化苯代三聚氰胺树脂，搅拌均匀后再加入剩余物料，开启反应釜高速分散机，转速为1000转/min，分散时间为1小时，分散均匀，即得。
43.实施例2
44.一种卷材涂料，按照重量份数计，包括如下组分：环氧液70份、磷酸1份、双酚a型酚醛树脂10份、叔丁酚/双酚a型酚醛树脂10份、高度烷基醚化苯代三聚氰胺树脂5份、消泡剂byk-054 0.3份、流平剂byk-392 1份、pe蜡3份、乙二醇丁醚20份、调色酚醛pr307 5份和附着力促进剂ltw 5份。
45.卷材涂料制备工艺同实施例1。
46.实施例3
47.一种卷材涂料，按照重量份数计，包括如下组分：环氧液65份、磷酸0.5份、双酚a型酚醛树脂8份、叔丁酚/双酚a型酚醛树脂8份、高度烷基醚化苯代三聚氰胺树脂4份、消泡剂
byk-054 0.2份、流平剂byk-392 0.5份、聚四氟乙烯蜡1.5份、丙二醇甲醚醋酸酯15份、调色酚醛pr307 3份和附着力促进剂ltw 4份。
48.卷材涂料制备工艺同实施例1。
49.对比例1
50.与实施例3的区别仅在于不含叔丁酚/双酚a型酚醛树脂，替换为双酚a型酚醛树脂5.33份和高度烷基醚化苯代三聚氰胺树脂2.67份，其余条件均相同，具体如下：
51.一种卷材涂料，按照重量份数计，包括如下组分：环氧液65份、磷酸0.5份、双酚a型酚醛树脂13.33份、高度烷基醚化苯代三聚氰胺树脂6.67份、消泡剂byk-054 0.2份、流平剂byk-392 0.5份、聚四氟乙烯蜡1.5份、丙二醇甲醚醋酸酯15份、调色酚醛pr307 3份和附着力促进剂ltw 4份。
52.对比例2
53.与实施例3的区别仅在于不含双酚a型酚醛树脂和高度烷基醚化苯代三聚氰胺树脂，替换为叔丁酚/双酚a型酚醛树脂12份，其余条件均相同，具体如下：
54.一种卷材涂料，按照重量份数计，包括如下组分：环氧液65份、磷酸0.5份、叔丁酚/双酚a型酚醛树脂20份、消泡剂byk-054 0.2份、流平剂byk-392 0.5份、聚四氟乙烯蜡1.5份、丙二醇甲醚醋酸酯15份、调色酚醛pr307 3份和附着力促进剂ltw 4份。
55.对比例3
56.与实施例3的区别仅在于叔丁酚/双酚a型酚醛树脂替换为等质量的叔丁酚酚醛树脂(pr566湛新)，其余条件均相同，具体如下：
57.一种卷材涂料，按照重量份数计，包括如下组分：环氧液65份、磷酸0.5份、双酚a型酚醛树脂8份、叔丁酚酚醛树脂8份、高度烷基醚化苯代三聚氰胺树脂4份、消泡剂byk-054 0.2份、流平剂byk-392 0.5份、聚四氟乙烯蜡1.5份、丙二醇甲醚醋酸酯15份、调色酚醛pr307 3份和附着力促进剂ltw 4份。
58.对比例4
59.与实施例3的区别仅在于叔丁酚/双酚a型酚醛树脂替换为等质量的双酚a型酚醛树脂，其余条件均相同，具体如下：
60.一种卷材涂料，按照重量份数计，包括如下组分：环氧液65份、磷酸0.5份、双酚a型酚醛树脂16份、高度烷基醚化苯代三聚氰胺树脂4份、消泡剂byk-054 0.2份、流平剂byk-392 0.5份、聚四氟乙烯蜡1.5份、丙二醇甲醚醋酸酯15份、调色酚醛pr307 3份和附着力促进剂ltw 4份。
61.测试例
62.测试结果如表1所示，检测方法参考gb 2763-2006涂覆镀锡(或铬)薄钢板。
63.测试所采用的基材：铝材，涂膜量：10gsm，涂膜方式：辊涂。卷材涂料在铝材上高温烘烤固化后成型。烘烤条件：200℃5秒+245℃45秒。
64.契型冲击：使用契型冲击设备进行筑形，于硫酸铜溶液中浸泡2min，观察冲击部位未腐蚀比例。
65.重锤冲击：使用重锤冲击设备进行筑形，于硫酸铜溶液中浸泡2min，观察冲击部位腐蚀锈点密集程度。
66.表1
[0067][0068]
上述详细说明是针对本发明其中之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本发明技术方案的范围内。