專利名稱：：一種用于鋼帶的水性涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及工業(yè)包裝用鋼帶的水性涂料。技術(shù)背景隨著涂料技術(shù)的迅速發(fā)展，水性涂料在工業(yè)包裝的應(yīng)用也越來越廣泛。目前，國外已開始生產(chǎn)用于鋼帶的水性涂料，具有附著力好、耐磨性好、防腐性好的優(yōu)點，但耐溶劑性差，耐甲乙酮(MEK)測試只有16次，戶外耐久性差，在露天場合使用會產(chǎn)生粉化、失光、引起腐蝕。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服己有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種具有快速干燥、漆膜堅硬、附著力、柔韌性好，耐溶劑性佳、防腐蝕優(yōu)良，符合ROHS環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的用于鋼帶的水性涂料。本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明用于鋼帶的水性涂料是由環(huán)氧改性聚酯樹脂、交聯(lián)劑、顏料、固化催化劑和水均勻混合而成，各組份及重量％含量為組份重量％環(huán)氧改性聚酯樹脂70-80交聯(lián)劑6-8顏料8-15固化催化劑1-2去離子水4-6所述的環(huán)氧改性聚酯樹脂分子量為4500-6000，粘度為3000-4500mPas，玻璃化溫度為45-50°C，PH值為7.5-8。環(huán)氧改性聚酯樹脂是由多元醇混合物和多元酸混合物在有機(jī)錫催化劑作用下聚合，然后加入環(huán)氧樹脂和偏苯三酸酐，在芐胺類催化劑作用下繼續(xù)聚合反應(yīng)后，用醚類溶劑對稀，用胺中和，最后再用去離子水對稀而制得，各組份及重量％含量為組份重量％多元醇混合物7-9多元酸混合物10-12有機(jī)錫催化劑0.2-0.3環(huán)氧樹脂8-9芐胺類催化劑0,2-0.3偏苯三酸酐4-6醚類溶劑5-10胺8-10去離子水50-55所述的多元醇混合物的組份及重量％含量為組份重量％三羥甲基丙烷15-20乙二醇0-10新戊二醇70-80所述的多元酸混合物的組份及重量％含量為組份重量％己二酸35-45間苯二甲酸40-55對苯二甲酸0-20所述的有機(jī)錫催化劑，是選自二月桂酸二丁基錫，二甲基二乙酸錫或二丁基二乙酸錫等。所述的環(huán)氧樹脂是由三木公司生產(chǎn)的604樹脂，環(huán)氧值為0.09-0.14N/100g，軟化點為85-95。C。所述的芐胺類催化劑，是選自對甲氧基芐胺，N-甲基芐胺或間氨基芐胺等。所述的醚類溶劑是選自乙二醇丁醚、丙二醇丁醚或丙二醇甲醚等。所述的胺是選自二甲基乙醇胺、二羥甲基丙胺或三乙胺等。所述的環(huán)氧改性聚酯樹脂的制備方法如下將多元醇混合物和多元酸混合物投入反應(yīng)釜，加熱至160-230°C，加入有機(jī)錫催化劑，直到反應(yīng)酸值達(dá)10mgKOH/g，降溫至20(TC，在攪拌下加入環(huán)氧樹脂，溫度保持在160。C，半小時后加入偏苯三酸酐，加入芐胺類催化劑，175。C反應(yīng)至酸值達(dá)45mgKOH/g，冷卻至150°C，加入醚類溶劑，冷卻至10(TC以下，加入胺中和，最后加入去離子水對稀至質(zhì)量固體含量35-45%。環(huán)氧改性聚酯樹脂的技術(shù)指標(biāo)及實測結(jié)果如下:項目指標(biāo)實測結(jié)果質(zhì)量固體含量％35-4535-45分子量4000-60004500-6000PH值7.5-87.5-8粘度mPas2500-45003000-4500玻璃化溫度°c45-5045-50所述的交聯(lián)劑是氨基樹脂，選自高度甲基醚化三聚氰胺樹脂、甲基醚化高亞氨基三聚氰胺樹脂或部分甲基醚化三聚氰胺樹脂。所述的顏料是碳黑粉和防腐蝕顏料，碳黑粉和防腐蝕顏料的比例為1-1.2:4，防腐蝕顏料是選自磷酸鋅或鉬酸鋅中的一種或它們的混所述的固化催化劑是選自二壬基鄰苯二亞甲基磺酸、十二垸基苯磺酸或烷基酸磷酸鹽。本發(fā)明用于鋼帶的水性涂料的制備方法按上述配比將環(huán)氧改性聚酯樹脂，顏料和水?dāng)嚢杈鶆?，然后進(jìn)行研磨至細(xì)度10pm以下成色漿，備用。將余下的環(huán)氧改性聚酯樹脂、交聯(lián)劑、固化催化劑和余下的水混合均勻，再在攪拌下將研磨好的色漿慢慢加入上述預(yù)混好料的容器中，得到水性涂料。本發(fā)明用于鋼帶的水性涂料的技術(shù)指標(biāo)及性能測試結(jié)果如下:項目技術(shù)指標(biāo)測試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>本發(fā)明采用的環(huán)氧改性聚酯樹脂是通過多元醇和多元酸聚合反應(yīng)后，和環(huán)氧化合物以羧基環(huán)氧基進(jìn)行反應(yīng)，再通過與偏苯三酸酐繼續(xù)反應(yīng)后，用胺中和使其具有水溶性，使形成的水性樹脂含有足夠量的羥基和一定量的羥胺鹽基。該類基團(tuán)與氨基樹脂的羥甲基、垸氧甲基、羥基等活性官能團(tuán)在固化催化劑的作用下發(fā)生共聚反應(yīng)后，得到的本發(fā)明水性涂料具有快速干燥，漆膜堅硬，金屬附著力強(qiáng)、柔韌性好，耐溶劑性佳，防腐蝕優(yōu)良，重金屬含量符合ROHS環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)異的性能。本發(fā)明是水性涂料，揮發(fā)性的有機(jī)化合物(VOC)含量低，消除對環(huán)境的污染，屬綠色環(huán)保產(chǎn)品，符合國家產(chǎn)業(yè)政策，具有良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。具體實施方式實施例l、環(huán)氧改性聚酯樹脂的制備將10.5千克的三羥甲基丙烷，3.5千克的乙二醇，56千克的新戊二醇，42千克的己二酸，66千克的間苯二甲酸，IO千克的對苯二甲酸，加入反應(yīng)釜，慢慢加熱至160-23(TC，加入2千克二月桂酸二丁基錫催化劑，直到反應(yīng)酸值達(dá)10mgKOH/g，降溫至20(TC，在攪拌下加入80千克的604環(huán)氧樹脂進(jìn)行反應(yīng)，加入2千克的對甲氧基芐胺催化劑，16(TC保溫半小時，加入60千克的偏苯三酸酐，175。C保溫反應(yīng)至酸值達(dá)45mgKOH/g，冷卻至150°C，加入50千克的乙二醇丁醚冷卻至100。C以下，加入100千克的二甲基乙醇胺進(jìn)行中和，加入516千克的去離子水對稀至固體含量43.4%，過濾，包裝。性能測試如下:項目測試結(jié)果質(zhì)量固體含量％43.4分子量5500PH值7.6粘度mPas4400玻璃化溫度°c49實施例2、環(huán)氧改性聚酯樹脂制備將18千克的三羥甲基丙烷，9千克的乙二醇，63千克的新戊二醇，40千克的己二酸，50千克的間苯二甲酸，IO千克的對苯二甲酸，加入反應(yīng)釜，慢慢加熱至160-230°C，加入2千克二甲基二乙酸錫催化劑，直到反應(yīng)酸值達(dá)10mgKOH/g，降溫至20(TC，在攪拌下加入90千克的604環(huán)氧樹脂進(jìn)行反應(yīng)，加入2千克的N-甲基芐胺催化劑，160。C保溫半小時，加入40千克的偏苯三酸酐，175。C保溫反應(yīng)至酸值達(dá)45mgKOH/g，冷卻至150。C，加入90千克的丙二醇丁醚冷卻至IO(TC以下，加入80千克的三乙胺進(jìn)行中和，加入506千克的去離子水對稀至固體含量40.4.4%，過濾，包裝。性能測試如下<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>實施例3、環(huán)氧改性聚酯樹脂制備將16千克的三羥甲基丙烷，64千克的新戊二醇，49.5千克的己二酸，60.5千克的間苯二甲酸，加入反應(yīng)釜，慢慢加熱至160-230°C，加入2千克二丁基二乙酸錫催化劑，直到反應(yīng)酸值達(dá)10mgKOH/g，降溫至20(TC，在攪拌下加入85千克的604環(huán)氧樹脂進(jìn)行反應(yīng)，加入2千克的間氨基芐胺催化劑，160'C保溫半小時，加入50千克的偏苯三酸酐，175。C保溫反應(yīng)至酸值達(dá)45mgKOH/g，冷卻至150。C，加入80千克的丙二醇甲醚冷卻至IO(TC以下，加入90千克的二羥甲基丙胺進(jìn)行中和，加入501千克的去離子水對稀至固體含量41.9%，過濾，包裝。性能測試如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>實施例4本發(fā)明水性涂料的制備稱取350千克環(huán)氧改性聚酯樹脂，20千克碳黑粉，80千克磷酸鋅和40千克去離子水?dāng)嚢杈鶆?，然后進(jìn)行研磨至細(xì)度15|im以下成色漿，備用。將余下的400千克環(huán)氧改性聚酯樹脂、70千克高度甲基醚化三聚氰胺樹脂、15千克二壬基鄰苯二亞甲基磺酸和余下的25千克去離子水混合均勻，再在攪拌下將研磨好的色漿慢慢加入上述預(yù)混好料的容器中，得到水性涂料。本發(fā)明水性涂料用作為鋼帶底漆的測試性能與國外已有技術(shù)的性能對比如下項目本發(fā)明性能測試國外已有技術(shù)**粘度s3424質(zhì)量固體含量％46.835,7最高金屬板溫(PMT)°C241241漆膜厚度55鉛筆硬度4H2H耐溶劑性(MEK)次10016耐鹽霧性(5h)0級1-2級**對比的國外已有技術(shù)的性能數(shù)據(jù)是摘自于有關(guān)的涂料資料。實施例5本發(fā)明水性涂料的制備稱取350千克環(huán)氧改性聚酯樹脂，20千克碳黑粉，960千克鉬酸鋅和50千克去離子水?dāng)嚢杈鶆?，然后進(jìn)行研磨至細(xì)度15jim以下成色漿，備用。將余下的350千克環(huán)氧改性聚酯樹脂、60千克甲基醚化高亞氨基三聚氰胺樹脂、20千克十二烷基苯磺酸和余下的54千克去離子水混合均勻，再在攪拌下將研磨好的色漿慢慢加入上述預(yù)混好料的容器中，得到水性涂料。水性涂料性能測試結(jié)果如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>權(quán)利要求1、一種用于鋼帶的水性涂料，其特征在于它是由下列各組份混合而成，各組份及重量％含量為組份重量％環(huán)氧改性聚酯樹脂70-80交聯(lián)劑6-8顏料8-15固化催化劑1-2去離子水4-6所述的環(huán)氧改性聚酯樹脂，由多元醇混合物和多元酸混合物在有機(jī)錫催化劑的作用下聚合，然后加入環(huán)氧樹脂和偏苯三酸酐，在芐胺類催化劑作用下繼續(xù)聚合反應(yīng)后，最后用去離子水對稀而制得，各組份及重量％含量為組份重量％多元醇混合物7-9多元酸混合物10-12有機(jī)錫催化劑0.2-0.3環(huán)氧樹脂8-9芐胺類催化劑0.2-0.3偏苯三酸酐4-6醚類溶劑5-10胺8-10去離子水50-55所述的多元醇混合物的組份及重量％含量為組份重量％三羥甲基丙烷15-20乙二醇0-10新戊二醇70-80所述的多元酸混合物的組份及重量％含量為組份重量％己二酸35-45間苯二甲酸40-55對苯二甲酸0-20所述的有機(jī)錫催化劑，是選自二月桂酸二丁基錫，二甲基二乙酸錫或二丁基二乙酸錫，所述的環(huán)氧樹脂是由三木公司生產(chǎn)的604樹脂，環(huán)氧值為0.09-0.14N/100g，軟化點為85-95℃，所述的芐胺類催化劑是選自對甲氧基芐胺，N-甲基芐胺或間氨基芐胺，所述的醚類溶劑是選自乙二醇丁醚、丙二醇丁醚或丙二醇甲醚，所述的胺是選自二甲基乙醇胺、二羥甲基丙胺或三乙胺，所述的交聯(lián)劑是氨基樹脂。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋼帶的水性涂料，其特征在于所述的環(huán)氧改性聚酯樹脂是由多元醇混合物和多元酸混合物，加熱至160-230°C，加入有機(jī)錫催化劑，反應(yīng)直到酸值達(dá)10mgKOH/g，降溫至200。C，加入環(huán)氧樹脂，芐胺類催化劑，偏苯三酸酐，在160-175"C反應(yīng)至酸值達(dá)45mgKOH/g，加入醚類溶劑，再加入胺中和，最后加入去離子水對稀至固體含量35-45%而制得的。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋼性的水性涂料，其特征在于所述的交聯(lián)劑氨基樹脂是選自高度甲基醚化三聚氰胺樹脂，甲基醚化高亞氨基三聚氰胺樹脂或部分甲基醚化三聚氰胺樹脂。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋼帶的水性涂料，其特征在于所述的顏料是碳黑粉和防腐蝕顏料，碳黑粉和防腐蝕顏料的比例為1-1.2:4，防腐蝕顏料是選自磷酸鋅或鉬酸鋅中的一種或它們的混合5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋼帶的水性涂料，其特征在于所述的固化催化劑是選自二壬基鄰苯二亞甲基磺酸、十二垸基苯磺酸或垸基酸磷酸鹽。全文摘要一種用于鋼帶的水性涂料，是由環(huán)氧改性聚酯樹脂，交聯(lián)劑，顏料，固化催化劑和水均勻混合而成。該水性涂料具有快速干燥，漆膜堅硬，金屬附著力強(qiáng)，柔韌性好，耐溶劑性佳，防腐蝕優(yōu)良，重金屬含量符合ROHS環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)異的性能。且VOC含量低，消除對環(huán)境的污染，屬綠色環(huán)保產(chǎn)品。文檔編號C09D167/00GK101157818SQ20071004745公開日2008年4月9日申請日期2007年10月26日優(yōu)先權(quán)日2007年10月26日發(fā)明者俞劍鋒,倪衛(wèi)兵,平戚,朱梅芳,陳永章申請人:上海振華造漆廠