耐熱鋼板用涂料的制備方法
【專利摘要】本發明公開了耐熱鋼板用涂料的制備方法，本發明是以有機硅改性聚酯樹脂作為涂料基料，然后再輔以顏料、聚酰胺固化劑、填料、硅氧烷偶聯劑、溶劑進行混合，并用球磨機研磨成漆漿而制得，所述漆漿的細度為10～20μm。在實際使用時，由于有機硅改性聚酯樹脂具有較優良的耐高溫性能，因此，由其組成的涂料更具有良好的性質，可噴涂在鐵材、鋁材或不銹鋼等金屬表面，并被廣泛應用于烤盤、電煎鍋及燒烤器具等耐熱材料上。
【專利說明】耐熱鋼板用涂料的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于金屬材料的涂裝領域，具體的說，是耐熱鋼板用涂料的制備方法。
【背景技術】
[0002] 金屬上的涂層不僅可起到保護和美化金屬外觀的作用，如防銹及著色等，有時，還 可利用涂層來實現一些特殊的功能，如改善潤滑、提高深沖性能等。在實際應用過程中，涂 層的效果與涂料有著密切的關系。以耐熱涂料為例，耐熱涂料是指其涂膜能長時間維持在 高溫(一般為150°C以上）不裂解、外觀變黃程度小、不脫落，還能保持適當的物理性能及防 護功能，現有專利文獻CN1583912 (卷材底漆涂料及其制法，2005. 02. 23)公開了一種由線 狀聚酯樹脂或環氧樹脂、氨基樹脂、防銹顏料、助劑和溶劑組成的專業涂料，在實際使用時， 由于聚酯樹脂或環氧樹脂的耐熱溫度在130?155°C，因此，適用于熱鍍鋅板、電鍍鋅板、合 金化板以及冷扎板材等效果最佳。
[0003] 隨著技術的進步，人們發現有機娃樹脂也具有$父佳的耐熱性，有機娃樹脂的基本 骨架是Si-0的主鏈，比普通高分子聚合物的C-C鍵的鍵能更高，其耐熱及抗氧化作用也較 強，通常情況下，有機硅樹脂的耐熱溫度為300°C，經實踐證明，有機硅樹脂除耐熱性外，還 表現出了優異的耐候性、抗污性、拔水性、耐寒性以及耐化學腐蝕等性能，但在實際使用時， 卻還存在如下問題，例如：需高溫固化（250°C以上)且固化時間長、不易大面積施工，對金屬 的附著力差、耐溶劑性差以及制作成本高等，為此，我們勢必需要找到一種能替代有機硅樹 脂的高性能材料，同時，還需要較現有聚酯樹脂或環氧樹脂具有更高的耐熱性。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供耐熱鋼板用涂料的制備方法，本發明采用有機硅改性聚酯 樹脂作為涂料基料，并輔以其他助劑制備而成，在實際使用時，由于有機硅改性聚酯樹脂具 有較優良的耐高溫性能，因此，由其組成的涂料更具有良好的性質，可噴涂在鐵材、鋁材或 不銹鋼等金屬表面，并被廣泛應用于烤盤、電煎鍋及燒烤器具等耐熱材料上。
[0005] 本發明通過下述技術方案實現：耐熱鋼板用涂料的制備方法，包括如下步驟： A :將質量比為1 :(0. 1?0. 4)的有機硅樹脂和飽和聚酯樹脂放入反應器中，控制溫度 在150?200°C范圍內，反應制得有機硅改性聚酯樹脂，并作為基料備用； B :將顏料、聚酰胺固化劑、填料、硅氧烷偶聯劑、溶劑分別加入步驟A制得的基料中，用 球磨機研磨成漆漿，所述漆漿的細度為10?20 ym。
[0006] 本發明是以有機硅改性聚酯樹脂作為涂料基料，并輔以其他助劑組合而成的，在 本發明中，有機硅改性聚酯樹脂由于其優良的耐熱溫度、對金屬材質的優異附著性和加工 性、優異的耐溶劑性以及良好的高熱硬度等，可用于噴涂在鐵材、鋁材或不銹鋼等金屬表 面，并被廣泛應用于烤盤、電煎鍋及燒烤器具等耐熱材料上。
[0007] 經所述步驟A制得的有機硅改性聚酯樹脂的固含量為55?65%，比重為1. 08? 1. 14,酸值為2?10mgK0H/g，在本發明中，有機硅改性聚酯樹脂兼具有機硅樹脂和飽和聚 酯樹脂的優勢，具有良好的耐熱性能，通常情況下，有機硅改性聚酯樹脂的耐高溫溫度為 180?250°C，在實際使用時，有機硅樹脂含量的多少決定著涂料涂膜時所展現的附著性、 耐沖擊性和耐熱性。
[0008] 所述的顏料包括鈦白粉和白炭黑，所述鈦白粉和白炭黑的質量比為（1?3) : 1，在 實際制作過程中，鈦白粉和白炭黑采用適當比例進行混合，具有良好的賦色、遮蓋以及耐候 性能。
[0009] 所述的填料包括硫酸鋇、碳酸鈣、滑石粉和二氧化硅，所述的硫酸鋇、碳酸鈣、滑石 粉和二氧化硅的質量比為（1?2) :(1. 5?3) : (2?4) :1，本發明涉及的硫酸鋇、碳酸鈣、 滑石粉和二氧化硅均為工業級，具有增加硬度、提高組份耐磨性的特性。
[0010] 為更好的實現本發明，所述的溶劑包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁 醇的質量比為（1?1. 5):1 :(2. 5?3. 2)，本發明采用的溶劑為混合溶劑，并充分考慮到混 合溶劑的溶解性對有機硅改性聚酯樹脂以及其他助劑的影響。
[0011] 為更好的實現本發明，在所述的漆漿中，顏料、聚酰胺固化劑、填料、硅氧烷偶聯 劑、溶劑以及有機硅改性聚酯樹脂的重量百分含量如下： 有機硅改性聚酯樹脂：40?60% ; 顏料：10?15% ; 聚酰胺固化劑：5?7% ; 填料：10?15% ; 硅氧烷偶聯劑：1. 2?1. 8% ; 溶劑：1. 2?33. 8%。
[0012] 本發明與現有技術相比，具有以下優點及有益效果： (1)本發明是以有機硅改性聚酯樹脂作為涂料基料，并輔以其他助劑制備而成，在本發 明中，有機硅改性聚酯樹脂由于其優良的耐熱溫度、對金屬材質的優異附著性和加工性、優 異的耐溶劑性以及良好的高熱硬度等，可用于噴涂在鐵材、鋁材或不銹鋼等金屬表面，并被 廣泛應用于烤盤、電煎鍋及燒烤器具等耐熱材料上。
[0013] (2)本發明涉及的有機硅改性聚酯樹脂是由有機硅樹脂作為改性劑，與飽和聚酯 樹脂經縮聚反應而制得，在本發明中，有機硅改性聚酯樹脂兼具有機硅樹脂和飽和聚酯樹 脂的優勢，具有良好的耐熱性能，通常情況下，有機硅改性聚酯樹脂的耐高溫溫度為180? 250。。。
[0014] (3)在本發明中，有機硅樹脂與飽和聚酯樹脂采用1 :(0. 1?0.4)的質量比反應 制得有機硅改性聚酯樹脂，有機硅樹脂含量較多，對其涂膜物進行評估可知，由本涂料噴涂 獲得的涂膜材料其耐熱性和熱硬度更佳，因此，適用于烤盤、電煎鍋及燒烤器具等耐熱材料 時效果最佳。
[0015] (4)本發明采用的溶劑為混合溶劑，采用質量比（1?1. 5) :1 :(2. 5?3. 2)的丁 醚、丁酯和丁醇混合制得，并充分考慮到了混合溶劑的溶解性對有機硅改性聚酯樹脂以及 其他助劑的影響，實際使用效果良好。
【具體實施方式】
[0016] 下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
[0017] 實施例1 : 本實施例涉及的涂料由如下組份組成： 有機硅改性聚酯樹脂：由有機硅樹脂作為改性劑，與飽和聚酯樹脂經縮聚反應而制得， 其中，有機硅樹脂與飽和聚酯樹脂的質量比為：1 :〇. 1，有機硅改性聚酯樹脂的固含量為 55%，比重為1. 08,酸值為2mgKOH/g。
[0018] 顏料：包括鈦白粉和白炭黑，其中，鈦白粉和白炭黑的質量比為1 :1。
[0019] 填料：包括硫酸鋇、碳酸鈣、滑石粉和二氧化硅，其中，硫酸鋇、碳酸鈣、滑石粉和二 氧化硅的質量比為1 :1. 5 :2 :1。
[0020] 溶劑：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的質量比為1 :1 :2. 5。
[0021] 其制備過程如下： A :將質量比為1 :0. 1的有機硅樹脂和飽和聚酯樹脂放入反應器中，控制溫度在150? 200°C范圍內，反應制得有機硅改性聚酯樹脂，并作為基料備用； B :將顏料、聚酰胺固化劑、填料、硅氧烷偶聯劑、溶劑分別加入步驟A制得的基料中，用 球磨機研磨成漆漿，所述漆漿的細度為10 um。
[0022] 制備獲得的漆漿中，顏料、聚酰胺固化劑、填料、硅氧烷偶聯劑、溶劑以及有機硅改 性聚酯樹脂的重量百分含量如下： 有機硅改性聚酯樹脂：40% ; 顏料：10% ; 聚酰胺固化劑：5% ; 填料：1 〇% ; 硅氧烷偶聯劑：1. 2% ; 溶劑：33. 8%。
[0023] 實施例2 : 本實施例涉及的涂料由如下組份組成： 有機硅改性聚酯樹脂：由有機硅樹脂作為改性劑，與飽和聚酯樹脂經縮聚反應而制得， 其中，有機硅樹脂與飽和聚酯樹脂的質量比為：1 :〇. 4,有機硅改性聚酯樹脂的固含量為 65%，比重為 1. 14,酸值為 10mgK0H/g。
[0024] 顏料：包括鈦白粉和白炭黑，其中，鈦白粉和白炭黑的質量比為3 :1。
[0025] 填料：包括硫酸鋇、碳酸鈣、滑石粉和二氧化硅，其中，硫酸鋇、碳酸鈣、滑石粉和二 氧化硅的質量比為2 :3 :4 :1。
[0026] 溶劑：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的質量比為1. 5 :1 :3. 2。
[0027] 其制備過程如下： A :將質量比為1 :0. 4的有機硅樹脂和飽和聚酯樹脂放入反應器中，控制溫度在150? 200°C范圍內，反應制得有機硅改性聚酯樹脂，并作為基料備用； B :將顏料、聚酰胺固化劑、填料、硅氧烷偶聯劑、溶劑分別加入步驟A制得的基料中，用 球磨機研磨成漆漿，所述漆漿的細度為20 y m。
[0028] 制備獲得的漆漿中，顏料、聚酰胺固化劑、填料、硅氧烷偶聯劑、溶劑以及有機硅改 性聚酯樹脂的重量百分含量如下： 有機硅改性聚酯樹脂：60% ; 顏料：15% ; 聚酰胺固化劑：7% ; 填料：15% ; 娃氧燒偶聯劑：1. 8% ; 洛劑：1. 2%。
[0029] 實施例3 : 本實施例涉及的涂料由如下組份組成： 有機硅改性聚酯樹脂：由有機硅樹脂作為改性劑，與飽和聚酯樹脂經縮聚反應而制得， 其中，有機硅樹脂與飽和聚酯樹脂的質量比為：1 :〇. 3,有機硅改性聚酯樹脂的固含量為 60%，比重為1. 11，酸值為6mgK0H/g。
[0030] 顏料：包括鈦白粉和白炭黑，其中，鈦白粉和白炭黑的質量比為2 :1。
[0031] 填料：包括硫酸鋇、碳酸鈣、滑石粉和二氧化硅，其中，硫酸鋇、碳酸鈣、滑石粉和二 氧化硅的質量比為1. 5 :2 :3 :1。
[0032] 溶劑：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的質量比為1. 2 :1 :2. 9。
[0033] 其制備過程如下： A :將質量比為1 :0. 3的有機硅樹脂和飽和聚酯樹脂放入反應器中，控制溫度在180°C 范圍內，反應制得有機硅改性聚酯樹脂，并作為基料備用； B :將顏料、聚酰胺固化劑、填料、硅氧烷偶聯劑、溶劑分別加入步驟A制得的基料中，用 球磨機研磨成漆漿，所述漆漿的細度為15 ym。
[0034] 制備獲得的漆漿中，顏料、聚酰胺固化劑、填料、硅氧烷偶聯劑、溶劑以及有機硅改 性聚酯樹脂的重量百分含量如下： 有機硅改性聚酯樹脂：55% ; 顏料：12% ; 聚酰胺固化劑：6% ; 填料：14% ; 硅氧烷偶聯劑：1. 5% ; 溶劑：11. 5%。
[0035] 實施例4 : 本實施例涉及的涂料由如下組份組成： 有機硅改性聚酯樹脂：由有機硅樹脂作為改性劑，與飽和聚酯樹脂經縮聚反應而制得， 其中，有機硅樹脂與飽和聚酯樹脂的質量比為:〇. 2,制得的有機硅改性聚酯樹脂的固含 量為60%，比重為1. 11，酸值為8mgKOH/g。
[0036] 顏料：包括鈦白粉和白炭黑，其中，鈦白粉和白炭黑的質量比為2 :1。
[0037] 填料：包括硫酸鋇、碳酸鈣、滑石粉和二氧化硅，其中，硫酸鋇、碳酸鈣、滑石粉和二 氧化硅的質量比為1 :2 :2 :1。
[0038] 溶劑：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的質量比為1 :1 :3。
[0039] 其制備過程如下： A :將質量比為1 :0. 2的有機硅樹脂和飽和聚酯樹脂放入反應器中，控制溫度在180°C 范圍內，反應制得有機硅改性聚酯樹脂，并作為基料備用； B :將顏料、聚酰胺固化劑、填料、硅氧烷偶聯劑、溶劑分別加入步驟A制得的基料中，用 球磨機研磨成漆漿，所述漆漿的細度為12 ym。
[0040] 制備獲得的漆漿中，顏料、聚酰胺固化劑、填料、硅氧烷偶聯劑、溶劑以及有機硅改 性聚酯樹脂的重量百分含量如下： 有機硅改性聚酯樹脂：45% ; 顏料：15% ; 聚酰胺固化劑：6% ; 填料：13% ; 硅氧烷偶聯劑：1. 5% ; 溶劑：19. 5%。
[0041] 實施例5: 本實施例涉及的涂料由如下組份組成： 有機硅改性聚酯樹脂：由有機硅樹脂作為改性劑，與飽和聚酯樹脂經縮聚反應而制得， 其中，有機硅樹脂與飽和聚酯樹脂的質量比為:〇. 1，制得的有機硅改性聚酯樹脂的固含 量為65%，比重為1. 10,酸值為9mgKOH/g。
[0042] 顏料：包括鈦白粉和白炭黑，其中，鈦白粉和白炭黑的質量比為1 :1。
[0043] 填料：包括硫酸鋇、碳酸鈣、滑石粉和二氧化硅，其中，硫酸鋇、碳酸鈣、滑石粉和二 氧化硅的質量比為1. 5 :2. 5 :2. 5 :1。
[0044] 溶劑：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的質量比為1. 2 :1 :2. 8。
[0045] 其制備過程如下： A :將質量比為1 :0. 1的有機硅樹脂和飽和聚酯樹脂放入反應器中，控制溫度在180°C 范圍內，反應制得有機硅改性聚酯樹脂，并作為基料備用； B :將顏料、聚酰胺固化劑、填料、硅氧烷偶聯劑、溶劑分別加入步驟A制得的基料中，用 球磨機研磨成漆漿，所述漆漿的細度為18 ym。
[0046] 制備獲得的漆漿中，顏料、聚酰胺固化劑、填料、硅氧烷偶聯劑、溶劑以及有機硅改 性聚酯樹脂的重量百分含量如下： 有機硅改性聚酯樹脂：55% ; 顏料：12% ; 聚酰胺固化劑：5% ; 填料：15% ; 娃氧燒偶聯劑：1. 2% ; 洛劑：11. 8%。
[0047] 將上述實施例1?5制備獲得的涂料噴涂在鋼板或馬口鐵板上，置于箱式電爐中， 采用升溫程序升溫至250°C，取出并冷卻至室溫后，進行耐熱性能和硬度測試，測試結果見 表1。
[0048] 表 1
【權利要求】
1. 耐熱鋼板用涂料的制備方法，其特征在于：包括如下步驟： A :將質量比為1 :(0. 1?0. 4)的有機硅樹脂和飽和聚酯樹脂放入反應器中，控制溫度 在150?200°C范圍內，反應制得有機硅改性聚酯樹脂，并作為基料備用； B :將顏料、聚酰胺固化劑、填料、硅氧烷偶聯劑、溶劑分別加入步驟A制得的基料中，用 球磨機研磨成漆漿，所述漆漿的細度為10?20 ym。
2. 根據權利要求1所述的耐熱鋼板用涂料的制備方法，其特征在于：經所述步驟A制 得的有機硅改性聚酯樹脂的固含量為55?65%，比重為1. 08?1. 14,酸值為2?lOmgKOH/ g°
3. 根據權利要求1所述的耐熱鋼板用涂料的制備方法，其特征在于：所述的顏料包括 鈦白粉和白炭黑，所述鈦白粉和白炭黑的質量比為（1?3) :1。
4. 根據權利要求1所述的耐熱鋼板用涂料的制備方法，其特征在于：所述的填料包括 硫酸鋇、碳酸鈣、滑石粉和二氧化硅，所述的硫酸鋇、碳酸鈣、滑石粉和二氧化硅的質量比為 (1 ?2) :(1. 5 ?3) :(2 ?4) :1。
5. 根據權利要求1所述的耐熱鋼板用涂料的制備方法，其特征在于：所述的溶劑包括 丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的質量比為（1?1.5) :1 :(2. 5?3. 2)。
6. 根據權利要求1?5任一項所述的耐熱鋼板用涂料的制備方法，其特征在于：在所 述的漆漿中，顏料、聚酰胺固化劑、填料、硅氧烷偶聯劑、溶劑以及有機硅改性聚酯樹脂的重 量百分含量如下： 有機硅改性聚酯樹脂：40?60% ; 顏料：10?15% ; 聚酰胺固化劑：5?7% ; 填料：10?15% ; 硅氧烷偶聯劑：1. 2?1. 8% ; 溶劑：1. 2?33. 8%。
【文檔編號】C08G77/445GK104449366SQ201410739997
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月8日 優先權日:2014年12月8日
【發明者】張一帆 申請人:成都錦匯科技有限公司