專利名稱：高耐腐蝕性納米復合彩鋼板涂料的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種高耐腐蝕性納米復彩鋼板涂料的制備方法。屬改性高分子涂料制備工藝技術領域。
背景技術：
彩鋼板的有機涂料涂層對其耐腐蝕性能及其使用壽命有決定性的影響。由于受到空氣中二氧化硫氣體或鹽分的作用，彩鋼板腐蝕速度加快；在雨季，涂層長期受雨水浸濕、或者在日夜溫差太大易結露的部位，都會較快地受到腐蝕，導致鋼板使用壽命下降。
關于提高彩鋼板涂層耐腐蝕性能問題，曾有不少文獻資料中提及有關彩鋼板涂料的組成和制備方法，美國專利5817731介紹了一種彩鋼板涂料組成和制備方法。該涂料組成有三部分，(a)含有1，4-環己烯-二甲基團、或異戊二烯基團、或聚乙二醇基團的聚酯；(2)具有少于10個碳原子乙烯基團、或1，4-環己烯-二甲基團、或異戊二烯基團的聚酯；(c)HO--(CH2)n--O--R--O--(CH2)n-OH結構物質，n＝2~10的整數。美國專利5817732介紹了一種聚異氰酸酯涂料。美國專利6136455介紹了一種由多羥基化合物、特殊化合物，以及含有聚異氰酸酯固化劑組成的彩鋼板涂料；歐洲專利531575介紹了一種由芳香族羥基化合物、親水性聚氨脂或聚酰亞胺和硅膠組成的耐蝕彩鋼板面漆；美國專利4370387介紹了一種聚酯彩鋼板涂料，該涂料采用的丙烯酸或甲基丙烯酸端封聚酯樹脂含(a)從10％mol二元羧酸單位到80％mol對苯二酸單位；(b)含30mol％二元醇單位，分子量為400~5000；美國專利5252670描述了聚酯粉末涂料在預涂彩鋼涂料中的應用，該粉末涂料含有100份羥基值在20~100KOH mg/g的聚酯樹脂，0.01~3份有機錫，0.01~10份羧酸，酸值為1000 KOHmg/g或更低；歐洲專利507194、649916描述了水性樹脂在預涂彩鋼涂料中的應用，例如水性環氧樹脂和水性嵌段聚氨酯樹脂等。水性樹脂可以通過電沉積涂布，能夠得到可以焊接的，耐腐蝕高光澤高色彩表面涂層。
上述有關提高彩鋼板涂料的專利，主要涉及涂料樹脂改性和配方改良，未能根本上解決卷材涂料高溫烘烤固化時有機涂層在固化過程中在涂膜中形成孔洞或針孔的問題，而且各種技術添加的填料粒徑均較大，一般為0.2μm左右，致使涂料成膜過程中易形成間隙。這些都不利于涂層形成完整連續致密的涂膜，使Na+、Cl-等離子可以通過擴散進入，在很大程度影響了彩鋼板涂層耐大氣腐蝕性能。本發明就是？發明內容本發明的目的是為了克服上述存在的不足和缺點，采用納米粉體作為聚酯涂料的改性劑。本發明的另一個目的在于提供一種制備納米復合彩鋼板涂料的工藝方法。
本發明的一種高耐腐蝕性納米復合彩鋼板涂料的制備方法，其特征是在聚酯型涂料中，加入2~15％(重量百分比)經適當有機表面處理劑處理的納米級功能粉體，該納米級功能粉體包括納米氧化鈦、氧化硅、氧化鋅、氧化鎳、氧化鋁、氧化鉻、氧化錳中的一種或二種的組合；將該納米粉體先在少量聚脂樹脂中采用球磨、砂磨、高速乳化的特殊分散工藝，使其均勻分散，制得漿液，然后將該漿液涂料本體聚酯樹脂均勻混合，最終可得到高耐磨腐蝕性納米復合彩鋼板涂料。
所述的有機表面處理劑為脂肪酸鹽，如月桂酸鈉；其加入量為納米級功能粉體重量的1-8％。
所述的在聚酯型涂料中加入納米級功能粉體的量為2-15％(重量百分比)，最佳為3-6％。
所述的加入的納米級功能粉體的平均粒徑小于100nm，最佳為30-50nm。
本發明的優點是工藝簡單。而納米粉體在涂層中的高效分散，不僅可以充分發揮材料納米化后表現的電、熱等方面的優異特性，還可有效填充涂層的針孔，顯著減少涂層中的各種缺陷的形成，從而達到顯著提高常規卷材涂料綜合性能的目的。
具體實施例方式
現將本發明的實施例敘述于后實施例一取平均粒徑250nm氧化鈦，用有機表面處理劑月桂酸鈉進行包覆處理，其用量為納米粉體氧化鈦重量的3％，先取少量聚脂樹脂，加入一定量經處理的氧化鈦顆粒，并在砂磨機中分散，制得漿液；將該漿液與原聚酯樹脂涂料本體充分混合均勻后，即得納米復合彩鋼板涂料，氧化鈦的加入量為涂料重量的2％。
將該涂料均勻滾涂于冷軋鋼卷，經高溫烘干后，得彩鋼板A。留作性能評價試驗。
實施例二取平均粒徑30nm氧化鈦，用有機表面處理劑月桂酸鈉進行包覆處理，其用量為納米粉體氧化鈦重量的3％，先取少量聚脂樹脂，加入一定量經處理的氧化鈦顆粒，并在砂磨機中分散，制得漿液；將該漿液與原聚酯樹脂涂料本體充分混合均勻后，即得納米復合彩鋼板涂料，氧化鈦的加入量為涂料重量的3％。
將該涂料均勻滾涂于冷軋鋼卷，經高溫烘干后，得彩鋼板B。留作性能評價試驗。
實施例三取平均粒徑30nm氧化鈦，用有機表面處理劑月桂酸鈉進行包覆處理，其用量為納米粉體氧化鈦重量的3％，先取少量聚脂樹脂，加入一定量經處理的氧化鈦顆粒，并在砂磨機中分散，制得漿液；將該漿液與原聚酯樹脂涂料本體充分混合均勻后，即得納米復合彩鋼板涂料，氧化鈦的加入量為涂料重量的4％。
將該涂料均勻滾涂于冷軋鋼卷，經高溫烘干后，得彩鋼板C。留作性能評價試驗。
實施例四取平均粒徑30nm氧化硅，用有機表面處理劑月桂酸鈉進行包覆處理，其用量為納米粉體氧化硅重量的3％，先取少量聚脂樹脂，加入一定量經處理的氧化鈦顆粒，并在砂磨機中分散，制得漿液；將該漿液與原聚酯樹脂涂料本體充分混合均勻后，即得納米復合彩鋼板涂料，氧化硅的加入量為涂料重量的4％。
將該涂料均勻滾涂于冷軋鋼卷，經高溫烘干后，得彩鋼板D。
對上述實施例制備的納米復合彩鋼板進行鹽霧試驗，并與常規聚酯彩鋼板性能進行對比。
表1彩鋼板性能評價 從試驗結果可見，經納米材料改性的聚酯涂料涂覆的彩鋼板，其耐大氣腐蝕性能可得到顯著提高。
權利要求
1.一種高耐腐蝕性納米復合彩鋼板涂料的制備方法，其特征是在聚酯型涂料中，加入2~15％(重量百分比)經適當有機表面處理劑處理的納米級功能粉體，該納米級功能粉體包括納米氧化鈦、氧化硅、氧化鋅、氧化鎳、氧化鋁、氧化鉻、氧化錳中的一種或二種的組合；將該納米粉體先在少量聚脂樹脂中采用球磨、砂磨、高速乳化的特殊分散工藝，使其均勻分散，制得漿液，然后將該漿液涂料本體聚酯樹脂均勻混合，最終可得到高耐磨腐蝕性納米復合彩鋼板涂料。
2.根據權利要求1所述的一種高耐腐蝕性納米復合彩鋼板涂料的制備方法，其特征在于所述的有機表面處理劑為脂肪酸鹽，如月桂酸鈉；其加入量為納米級功能粉體重量的1-8％。
3.根據權利要求1所述的一種高耐腐蝕性納米復合彩鋼板涂料的制備方法，其特征在于在聚酯型涂料中加入納米級功能粉體的量為2-15％(重量百分比)，最佳為3-6％。
4.根據權利要求1所述的一種高耐腐蝕性納米復合彩鋼板涂料的制備方法，其特征在于加入的納米級功能粉體的平均粒徑小于100nm，最佳為30-50nm。
全文摘要
本發明涉及一種高耐腐蝕性納米復彩鋼板涂料的制備方法。屬改性高分子涂料制備工藝技術領域。本發明方法的特征在于在聚酯型涂料中，加入2~15％(重量百分比)經適當有機表面處理劑處理的納米級功能粉體，該納米級功能粉體包括納米氧化鈦、氧化硅、氧化鋅、氧化鎳、氧化鋁、氧化鉻、氧化錳中的一種或二種的組合；將該納米粉體先在少量聚脂樹脂中采用球磨、砂磨、高速乳化的特殊分散工藝，使其均勻分散，制得漿液，然后將該漿液涂料本體聚酯樹脂均勻混合，最終可得到高耐磨腐蝕性納米復合彩鋼板涂料。
文檔編號C09D5/08GK1569992SQ20041001832
公開日2005年1月26日 申請日期2004年5月13日 優先權日2004年5月13日
發明者施利毅, 鐘慶東, 張劍平, 方建慧, 張大衛 申請人:上海大學