專利名稱：一種對(duì)金屬玻璃表面具有強(qiáng)附著力的pu自干漆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油漆，尤其涉及一種在常溫下可自行干燥的聚氨酯
漆(PU自干漆)，更具體是涉及一種對(duì)不銹鋼等金屬底材或光滑玻璃底 材表面具有強(qiáng)附著力的PU自干漆。
背景技術(shù)：
由于不銹鋼、玻璃等材質(zhì)的表面具有耐腐蝕、抗氧化的特性，在曰 用品、工藝品市場(chǎng)，以不銹鋼和玻璃為底材的產(chǎn)品越來越多。為了對(duì)這 些產(chǎn)品表面進(jìn)行裝飾或使產(chǎn)品具有更好的耐磨耐候性，通常需要對(duì)成型 產(chǎn)品的表面進(jìn)行上漆處理。不銹鋼和玻璃的表面呈惰性， 一般油漆對(duì)其 表面的附著力均不理想，目前解決的方法有兩種， 一種是采用烘烤型油 漆，另一種是對(duì)成型產(chǎn)品的表面進(jìn)行前處理。烘烤型油漆施工后需要在
130 18(TC的高溫條件下干燥，不僅需要施工廠家具備烘烤房，而且對(duì) 于部份含有塑料部件或木質(zhì)填充物的成型產(chǎn)品，如某些特殊用途的不銹 鋼空心管，由于塑料部件或木質(zhì)填充物不能承受高溫，烘烤型油漆的使 用就受到限制；而對(duì)成型產(chǎn)品表面進(jìn)行前處理，即是采用酸洗或磷化處 理的工藝，對(duì)成型產(chǎn)品的表面進(jìn)行腐蝕及鈍化，以此增加與漆面的附著 牢度，這種施工方法不僅增加工藝程序，而且前處理的材料中含有大量 的酸液，污染性大，對(duì)施工人員的健康會(huì)造成傷害。
中國(guó)專利申請(qǐng)20061023175. 7提出了一種UV涂料，該涂料采用在 原有配方中添加丙烯酸酯磷酸酯單體和金屬性丙烯酸酯作為附著力促 進(jìn)劑，使其對(duì)鎂合金氧化層及鈍化層具有好的附著力和耐腐蝕性。UV 涂料是由涂料中的光引發(fā)劑吸收紫外光能形成自由基，引發(fā)光敏樹脂和 活性稀釋劑分子，進(jìn)而發(fā)生連鎖聚合反應(yīng)，使涂膜達(dá)到固化。該申請(qǐng)利 用丙烯酸酯磷酸酯是高活性的光聚合單體，在紫外線照射下發(fā)生單體聚
4合反應(yīng)，生成對(duì)金屬具有高附著力的聚合物，但該申請(qǐng)配方籠統(tǒng)，采用
該配方得到的涂膜與底材的結(jié)合力并不理想，而且uv涂料對(duì)于板狀的
型材，可以形成良好的漆面，但對(duì)于不規(guī)則形狀的日用品或工藝品，由 于紫外線無法全面均勻照射到產(chǎn)品的各個(gè)面，形成的涂膜對(duì)產(chǎn)品表面的 附著力就不均勻，這將會(huì)造成部分漆層與產(chǎn)品結(jié)合牢固，部分漆層易于 脫落的現(xiàn)象出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
為解決以上存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種只需一次施工的
新型PU自干漆，該漆層對(duì)金屬或玻璃表面具有強(qiáng)的附著力。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的PU自干漆為三組份漆，包括主漆--A
組份、固化劑--B組份和含活性單體的溶劑一C組份，施工時(shí)，將A、 B、
C三組份按重量百分比為2 1_1. 5:2-3進(jìn)行混合；
其中A組份的成份和重量百分比為
環(huán)氧丙烯酸樹脂 55-73%
偶聯(lián)劑 1-1.5%
潤(rùn)濕劑 1-1.5%
有機(jī)溶劑 10-40%;
B組份為固含量50%、重量比1:1的六亞甲基二異氰酸酯與甲苯二 異氰酸酯混合型固化劑；
C組份的成分和重量百分比為
混合溶劑 85-90%
丙烯酸酯磷酸酯 10-15%。 為了使漆膜具有良好的耐水性與耐熱性，上述A組份中的環(huán)氧丙烯
酸樹脂優(yōu)選采用低分子量聚硅氧烷改性的有機(jī)硅改性環(huán)氧丙烯酸樹脂。 為了降低粘度，更好提高對(duì)金屬和玻璃表面的附著力，上述C組份
的丙烯酸酯磷酸酯優(yōu)選2—羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯。為了使漆層呈現(xiàn)不同的色彩，上述甲組份還包括有占甲組份重量
15-30%的色漿。
為了使色漿與主漆具有更好的相容性，上述色漿采用將顏料與一定 量的環(huán)氧丙烯酸樹脂、分散劑和溶劑先混合，再在砂磨機(jī)研磨至粒徑小 于20微米的半成品。
上述色漿中各組份的重量百分比為環(huán)氧丙烯酸樹脂40-80%，顏 料8-鄉(xiāng)，分散劑0.5-1%，有機(jī)溶劑10-20%。 上述有機(jī)溶劑優(yōu)選醋酸丁酯或二甲苯。
上述C組份中的混合溶劑為重量比1:2的醋酸丁酯和二甲苯。
上述偶聯(lián)劑優(yōu)選硅垸類偶聯(lián)劑。
上述潤(rùn)濕劑優(yōu)選有機(jī)硅聚醚共聚物潤(rùn)濕劑。 本發(fā)明的PU自干漆，采用環(huán)氧丙烯酸樹脂作為主要成膜物，該成 膜物具有良好的漆膜性能，與異氰酸酯發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，能形成致密的漆 膜層，且在偶聯(lián)劑的存在下，對(duì)不銹鋼和玻璃等光滑表面具有良好的附 著力，而溶劑中的丙烯酸酯磷酸酯單體，在固化劑異氰酸酯的作用下能 迅速生成可顯著增強(qiáng)漆膜對(duì)不銹鋼或玻璃底材附著力的聚合物，對(duì)主漆 起到很好的輔助作用。本發(fā)明的配方精選各種材料復(fù)合組配，采用多因 素實(shí)驗(yàn)及正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法確定組分及其重量百分比，由本發(fā)明配方得到 的漆膜光澤高、豐滿度好，對(duì)不銹鋼或玻璃表面具有強(qiáng)的附著力，且具 有耐水、耐酸堿、耐磨性好等特點(diǎn)。由于丙烯酸酯磷酸酯活性高，與主 漆環(huán)氧丙烯酸樹脂可緩慢反應(yīng)而降低其增強(qiáng)附著力的效果，本發(fā)明采用 將丙烯酸酯磷酸酯添加在稀釋劑中作為單獨(dú)的組份，使用時(shí)才與主漆和 固化劑混合，保證了活性單體良好的貯存性和使用效果。本發(fā)明的PU 自干漆，只需一次性施工，既可在低溫(50 8CTC)下快速烘干，也可 在常溫下自行干燥，特別適合于以不銹鋼或玻璃為底材的日用品和工藝品表面的上漆處理。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
白色PU自干型金屬玻璃漆
1、 白色半成品色漿的制備-
成份及配比有機(jī)硅改性環(huán)氧丙烯酸樹脂 44.5%
鈦白粉 40%
聚羧酸胺鹽分散劑 0.5%
二甲苯 15%
按上述的量，將有機(jī)硅改性環(huán)氧丙烯酸樹脂投入攪拌容器，在 慢速攪拌下將鈦白粉、聚羧酸胺鹽分散劑與甲苯投入攪拌容器，然 后高速攪拌半個(gè)小時(shí)，進(jìn)砂磨機(jī)研磨2遍至細(xì)度為15微米待用；
2、 A組份的制備
成分和重量百分比有機(jī)硅改性環(huán)氧丙烯酸樹脂
甲氧基硅烷偶聯(lián)劑 有機(jī)硅聚醚共聚物潤(rùn)濕劑 白色色漿(半制品)
醋酸丁酯
57. 5% 1. 5% 1. 0%
30% 10%
按設(shè)定的重量百分比，將有機(jī)硅改性環(huán)氧丙烯酸樹脂投入攪拌 容器，于攪拌中將甲氧基硅垸偶聯(lián)劑、有機(jī)硅聚醚共聚物潤(rùn)濕劑、
白色色漿半成品和有機(jī)溶劑投入攪拌容器，攪拌均勻，得A組份；
3、 B組份固含量50%的HDI與TDI混合型固化劑；
4、 C組份的制備
成分和重量百分比醋酸丁酯 60%
二甲苯 30% 2—羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯 10%按設(shè)定的重量百分比，將醋酸丁酯、二甲苯投入攪拌容器，于
攪拌中將2—羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯投入攪拌容器，攪勻即得
C組份；
使用時(shí)，將A、 B、 C組份以重量比為2:l:2混合均勻即可施工。 實(shí)施例2
黑色PU自干金屬玻璃漆 1、黑色半成品色漿的制備
成份及配比有機(jī)硅改性環(huán)氧丙烯酸樹脂
74. 5% 10% 0. 5%
15%
聚羧酸胺鹽分散劑 二甲苯
按上述的量，將有機(jī)硅改性環(huán)氧丙烯酸樹脂投入攪拌容器，在 慢速攪拌下將碳黑、聚羧酸胺鹽分散劑與甲苯投入攪拌容器，然后 高速攪拌半個(gè)小時(shí)，進(jìn)砂磨機(jī)研磨2遍至細(xì)度為12微米待用；
2、 A組份的制備
成分和重量百分比有機(jī)硅改性環(huán)氧丙烯酸樹脂
甲氧基硅烷偶聯(lián)劑 有機(jī)硅聚醚共聚物潤(rùn)濕劑 黑色色漿(半制品)
丁酯
72. 5% 1. 5% 1. 0%
15% 10%
按設(shè)定的重量百分比，將有機(jī)硅改性環(huán)氧丙烯酸樹脂投入攪拌 容器，于攪拌中將甲氧基硅烷偶聯(lián)劑、有機(jī)硅聚醚共聚物潤(rùn)濕劑、
黑色色漿半成品和有機(jī)溶劑投入攪拌容器，攪拌均勻，得A組份；
3、 B組份固含量50%的HDI與TDI混合型固化劑；
4、 C組份的制備
成分和重量百分比醋酸丁酯 60%二甲苯 27%
2—羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯 13%
按設(shè)定的重量百分比，將醋酸丁酯、二甲苯投入攪拌容器，于 攪拌中將2-羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯投入攪拌容器，攪勻即得 C組份；
使用時(shí)，將A、 B、 C組份以重量比為2:1.2:2混合均勻即可施工。 實(shí)施例3 藍(lán)色PU自干型金屬玻璃漆
1、 藍(lán)色半成品色漿的制備
成份及配比有機(jī)硅改性環(huán)氧丙烯酸樹脂 64.5% 酞菁藍(lán) 15% 聚羧酸胺鹽分散劑 0.5%
二甲苯 20%
按上述的量，將有機(jī)硅改性環(huán)氧丙烯酸樹脂投入攪拌容器，在 慢速攪拌下將酞菁藍(lán)、聚羧酸胺鹽分散劑與甲苯投入攪拌容器，然 后髙速攪拌半個(gè)小時(shí)，進(jìn)砂磨機(jī)研磨2遍至細(xì)度為一一，待用；
2、 A組份的制備
成分和重量百分比有機(jī)硅改性環(huán)氧丙烯酸樹脂 67.5%
甲氧基硅烷偶聯(lián)劑 1.5%
有機(jī)硅聚醚共聚物潤(rùn)濕劑 1.0%
藍(lán)色色漿(半制品) 20%
醋酸丁酯 10% 按設(shè)定的重量百分比，將有機(jī)硅改性環(huán)氧丙烯酸樹脂投入攪拌 容器，于攪拌中將甲氧基硅烷偶聯(lián)劑、有機(jī)硅聚醚共聚物潤(rùn)濕劑、
白色色漿半成品和有機(jī)溶劑投入攪拌容器，攪拌均勻，得A組份；
3、 B組份固含量50%的HDI與TDI混合型固化劑；
94、 C組份的制備
成分和重量百分比醋酸丁酯 55%
二甲苯 30%
2—羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯 15%
按設(shè)定的重量百分比，將醋酸丁酯、二甲苯投入攪拌容器，于 攪拌中將2—羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯投入攪拌容器，攪勻即得 C組份；
使用時(shí)，將A、 B、 C組份以重量比為2:1:2混合均勻即可施工。 附著力測(cè)試
按GB/T9286-1998《漆膜的劃格試驗(yàn)》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，試驗(yàn)結(jié)果分 0級(jí) 5級(jí)，0級(jí)最好，5級(jí)最差。
將上述實(shí)施例1-3制得的PU自干型金屬玻璃漆噴涂在以不銹鋼為 底材的產(chǎn)品上，其附著力測(cè)試結(jié)果如下
UV金屬漆(市售) 4級(jí) 實(shí)施例1的白色PU自干漆 0級(jí)
實(shí)施例2的黑色PU自干漆 0級(jí) 實(shí)施例3的蘭色PU自干漆 0級(jí)
將上述實(shí)施例l-3制得的PU自干漆噴涂在以玻璃為底材的產(chǎn)品上， 其附著力測(cè)試結(jié)果如下
普通PU色漆(市售) 沒有附著力 實(shí)施例1的白色PU自干漆 l級(jí) 實(shí)施例2的黑色PU自干漆 1級(jí)
實(shí)施例3的蘭色PU自干漆 l級(jí)
由上述結(jié)果可以看出，本發(fā)明的PU自干型金屬玻璃漆與現(xiàn)有市售的 PU漆相比，對(duì)不銹鋼或玻璃底材具有非常好的附著力。
10
權(quán)利要求
1、一種對(duì)金屬玻璃表面具有強(qiáng)附著力的PU自干漆，其特征在于所述PU自干漆為三組份漆，包括主漆--A組份、固化劑--B組份和含活性單體的溶劑—C組份，施工時(shí)，將A、B、C三組份按重量百分比為2:1—1.5:2-3進(jìn)行混合；其中A組份的成份和重量百分比為環(huán)氧丙烯酸樹脂55-73％偶聯(lián)劑1-1.5％潤(rùn)濕劑1-1.5％有機(jī)溶劑 10-40％；B組份為固含量50％、重量比為1:1的六亞甲基二異氰酸酯與甲苯二異氰酸酯混合型固化劑；C組份的成分和重量百分比為混合溶劑 85-90％丙烯酸酯磷酸酯10-15％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)金屬玻璃表面具有強(qiáng)附著力的PU自干漆， 其特征在于所述A組份中的環(huán)氧丙烯酸樹脂是采用低分子量聚硅氧 垸改性的有機(jī)硅改性環(huán)氧丙烯酸樹脂。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的對(duì)金屬玻璃表面具有強(qiáng)附著力的PU自干漆， 其特征在于所述C組份的丙烯酸酯磷酸酯是2—羥乙基甲基丙烯酸 酯磷酸酯。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的對(duì)金屬玻璃表面具有強(qiáng)附著力的PU自干 漆，其特征在于所述甲組份還包括有占甲組份重量15-30%的色槳。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的對(duì)金屬玻璃表面具有強(qiáng)附著力的PU自干漆，其特征在于所述色漿采用將顏料與一定量的環(huán)氧丙烯酸樹脂、分 散劑和溶劑先混合，再在砂磨機(jī)研磨至粒徑小于20微米的半成品。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的對(duì)金屬玻璃表面具有強(qiáng)附著力的PU自干漆， 其特征在于所述色漿中各組份的重量百分比為環(huán)氧丙烯酸樹脂 40-80%,顏料8-40%，分散劑0.5-1%,有機(jī)溶劑10-20%。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的對(duì)金屬玻璃表面具有強(qiáng)附著力的PU自干 漆，其特征在于所述有機(jī)溶劑為醋酸丁酯或二甲苯。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的對(duì)金屬玻璃表面具有強(qiáng)附著力的PU自干 漆，其特征在于所述C組份中的混合溶劑為重量比1:2的醋酸丁酯 和二甲苯。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的對(duì)金屬玻璃表面具有強(qiáng)附著力的PU自干 漆，其特征在于所述偶聯(lián)劑為硅烷類偶聯(lián)劑。
10、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的對(duì)金屬玻璃表面具有強(qiáng)附著力的PU自干漆， 其特征在于所述潤(rùn)濕劑為有機(jī)硅聚醚共聚物潤(rùn)濕劑。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種只需一次施工且對(duì)金屬或玻璃表面具有強(qiáng)附著力的PU自干漆，該P(yáng)U自干漆為三組份漆，包括主漆--A組份、固化劑--B組份和含活性單體的溶劑--C組份，施工時(shí)，將A、B、C三組份按重量百分比為2∶1-1.5∶2-3進(jìn)行混合，其中主漆以環(huán)氧丙烯酸樹脂為成膜物，固化劑是固含量50％的HDI與TDI混合型固化劑，活性單體為丙烯酸酯磷酸酯。本發(fā)明的PU自干漆漆膜光澤高、豐滿度好，對(duì)不銹鋼或玻璃表面具有強(qiáng)的附著力，且具有耐水、耐酸堿、耐磨性好等特點(diǎn)，既可在低溫(50～80℃)下快速烘干，也可在常溫下自行干燥，特別適合于以不銹鋼或玻璃為底材的日用品和工藝品表面的上漆處理。
文檔編號(hào)C09D5/00GK101497753SQ20091003737
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2009年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月19日
發(fā)明者彭永泓, 葛大海 申請(qǐng)人:汕頭大中三聯(lián)制漆有限公司