具有高耐蝕、高耐候和優異疏水性的用于鍍鋅鋼板的無鉻耐指紋涂料的制作方法

具有高耐蝕、高耐候和優異疏水性的用于鍍鋅鋼板的無鉻耐指紋涂料的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種具有高耐蝕、高耐候和優異疏水性的用于鍍鋅鋼板的無鉻耐指紋涂料，該無鉻耐指紋涂料水溶液組成包括:至少兩種或兩種以上的水性樹脂(A)，其占總固含量的30-80重量％；(B)至少一種水性交聯劑,其占總固含量的1-10重量％；(C)至少一種有機硅烷偶聯劑，其占總固含量的5-40重量％；(D)至少一種含釩的化合物，其占總固含量的0.1-2重量％；(E)鈦、鋯中的至少一種元素的化合物，其占總固含量的0.1-5重量％；(F)至少一種有機蠟化合物，其占總固含量的0.5-10重量％；(G)至少一種有機硅改性硅溶膠，其占總固含量的1-30重量％；(H)至少一種功能性疏水助劑，其占總固含量的0.05-0.5重量％。本發明無鉻耐指紋涂料所涂覆的鍍鋅鋼板完全可以滿足戶外使用的要求。
【專利說明】具有高耐蝕、高耐候和優異疏水性的用于鍍鋅鋼板的無鉻 耐指紋涂料

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用于鍍鋅鋼板的無鉻耐指紋涂料，特別涉及一具有高耐蝕、高耐 候和優異疏水性的用于鍍鋅鋼板的無鉻耐指紋涂料。該耐指紋涂料能在鍍鋅鋼板表面形成 一層疏水涂膜，該涂膜可以賦予鍍鋅鋼板表面優異耐蝕性和耐候性的同時，又可形成良好 耐酸性、耐堿性、耐黑變和加工性。

【背景技術】
[0002] 鍍鋅鋼板在建筑材料、家用電器、汽車部件等行業等得到廣泛應用，隨著這些行業 的日益壯大，對耐指紋鋼材的需求量也節節攀升。
[0003] 為了避免鍍鋅鋼板在運輸和使用過程中被環境中氧氣和水分等氧化腐蝕，研究人 員最初采用在鍍鋅鋼板表面涂覆一層含3價鉻和6價鉻雙氧化態的、耐蝕性優良的致密的 涂膜，這種無機耐指紋涂膜在比較溫和的條件下，具有短期的防銹性，但是在長期或者惡劣 的條件下耐蝕性不佳，而且這層涂膜硬而脆，涂膜在客戶加工時很容易發生斷裂或者脫落， 從而大大降低了其耐蝕性能。
[0004] 因此，研究人員開發了在鉻酸鹽涂膜上形成薄膜型有機復合膜的處理技術。這種 處理工藝主要分為兩步法和一步法。兩步法是指在鉻酸鹽涂膜上，再涂上一層由有機樹脂 和膠態二氧化硅組成的耐指紋液，有機樹脂包括聚乙烯類、丙烯酸類、環氧類和聚氨酯類 等。一步法是指在鉻酸鹽耐指紋液中直接加入有機樹脂，在鍍鋅鋼板上直接形成復合涂層。 上述有機無機復合涂膜可以滿足客戶各方面的性能要求，但涂料中含有六價鉻，其屬于極 毒物質，具有強烈的致癌性，出于環保的考慮，其受到越來越嚴格的限制，大部分行業及出 口產品已經禁用。
[0005] 開發集耐指紋性、耐蝕性、自潤滑性等多種功能于一體的環保型的耐指紋涂料成 為當前主流的研究方向。近年來，無鉻耐指紋涂料技術得到了飛速的發展。
[0006] 在特開平08073775中提出了含有2種互不相同且可以互相反應的硅烷偶聯劑組 成的金屬表面處劑，可以賦予涂膜較好的耐蝕性。
[0007] 在專利EP1426466A1中提出了一種將陽離子型或非離子型的聚氨酯樹脂、丙烯酸 樹脂、環氧樹脂、聚酯樹脂及聚酰胺樹脂及特定結構的樹脂和Zr、Ti、V、Mo、W及Ce的化合 物與水配合而構成，其可以提供優良的耐蝕性、耐堿性和耐指紋性。
[0008] 在專利CN200510027157中提出了在水性聚氨酯樹脂中加入含磷化合物、釩化合 物、氟代酸以及硅烷形成的耐指紋涂膜，其具有優異的耐蝕性、耐堿性和耐化學品性。
[0009] 日本特開平2006 - 272767專利提出一種使用有機樹脂和含磷化合物、金屬架橋 齊U、有機蠟以及硅溶膠組成的涂膜來涂裝金屬板，所得的金屬板具有良好的耐蝕性、潤滑 性、加工性以及涂裝性。
[0010]目前的無鉻耐指紋涂膜具有良好的耐蝕性、耐指紋性、耐堿性、自潤滑性、加工性 等性能，已經取代了大部分的有鉻耐指紋涂料，廣泛應用于家電、汽車等行業。但對于用于 戶外的鍍鋅鋼板來說，其使用環境更加惡劣，要經受各類苛刻環境的考驗，普通的無鉻耐指 紋涂料無法滿足戶外使用的要求。因此涂膜不僅需要具有普通無鉻耐指紋涂料所具有的耐 指紋性、自潤滑性、加工性等性能，還應該具備更好的耐蝕性能和耐候性能，使涂膜耐受高 低溫，不產生裂紋，優異的疏水性更好地隔絕水分，對抗雨痕污物所形成的污漬。


【發明內容】

[0011] 本發明的目的在于提供一種具有高耐蝕、高耐候和優異疏水性的用于鍍鋅鋼板的 無鉻耐指紋涂料，使鍍鋅鋼板可以滿足戶外使用的各種惡劣環境，通過長期探索和研究，結 果發現使用有機樹脂、無機金屬鹽、硅烷、硅溶膠及特殊功能助劑，最終形成的涂膜不僅具 有耐堿性、耐黑變性和加工性，更具有優異的耐蝕性、耐候性和疏水性。
[0012] 為了獲得上述性能的耐指紋涂膜，本發明采用如下的技術方案：
[0013] 具有高耐蝕、高耐候和優異疏水性的用于鍍鋅鋼板的無鉻耐指紋涂料，其特征在 于：該無鉻耐指紋涂料水溶液組成包括：
[0014] ㈧至少兩種或兩種以上的水性樹脂，其所占重量百分比為無鉻耐指紋涂料總固 含量的30 - 80重量％ ;
[0015] (B)至少一種水性交聯劑，其所占重量百分比為無鉻耐指紋涂料總固含量的1 -10 重量％;
[0016] (C)至少一種有機硅烷偶聯劑，其所占重量百分比為無鉻耐指紋涂料總固含量的 5 - 40重量％ ；
[0017] (D)至少一種含釩的化合物，其所占重量百分比為無鉻耐指紋涂料總固含量的 0. 1 - 2 重量 ％ ;
[0018] (E)鈦、鋯中的至少一種元素的化合物，其占重量百分比為無鉻耐指紋涂料總固含 量的0. 1 _ 5重量％ ;
[0019] (F)至少一種有機蠟化合物，其所占重量百分比無鉻耐指紋涂料為總固含量的 0· 5 - 10 重量 ％ ;
[0020] (G)至少一種有機硅改性硅溶膠，其所占重量百分比為無鉻耐指紋涂料總固含量 的1 - 30重量％ ;
[0021] (H)至少一種功能性疏水助劑，其所占重量百分比為無鉻耐指紋涂料總固含量的 0· 05 - 0· 5 重量％。
[0022] 本發明中所述的水性樹脂（A)為乳液型、水分散型或水溶性水性樹脂；選自水性 聚氨酯樹脂、水性丙烯酸樹脂、水性有機硅改性樹脂中的兩種或兩種以上進行復配，其所占 重量百分比為無鉻耐指紋涂料總固含量的30 - 8重量％。
[0023] 本發明中所述的水性交聯劑（B)是指能與水性樹脂（A)中所含有的羧基、氨基發 生化學反應的化合物，其所占重量百分比為無鉻耐指紋涂料總固含量的1-10重量％。
[0024] 本發明中所述的有機硅烷偶聯劑（C)選自帶有乙烯基、烯丙基、氨基、環氧基、甲 基丙烯酰氧基或環己烯基的有機硅烷偶聯劑中的一種或兩種以上混合使用，其所占重量百 分比為無鉻耐指紋涂料總固含量的5-40重量％。
[0025] 本發明中所述的含釩化合物（D)選自釩的氧化物、釩酸、釩酸鹽或釩的氟化物，其 所占重量百分比為無鉻耐指紋涂料總固含量的0. 1 - 2重量％。
[0026] 本發明中所述的有機蠟化合物（F)為蠟粉或者水性化的蠟乳液；選自石蠟、聚乙 烯蠟、聚四氟乙烯蠟、聚丙烯蠟、棕櫚蠟、聚醋酸乙烯蠟或它們的改性化合物中的一種或者 兩種以上混合使用，其占重量百分比為無鉻耐指紋涂料總固含量的〇. 5 - 10重量％。
[0027] 本發明中所述的有機硅改性硅溶膠（G)由硅烷偶聯劑對硅溶膠進行改性制得，所 述的硅溶膠為粒徑選自Inm -200nm的硅溶膠分散體，其所占重量百分比為無鉻耐指紋涂料 總固含量的1 - 30重量％。
[0028] 本發明中所述的功能性疏水助劑（H)選自脂肪酸金屬皂、石蠟、聚烯烴、有機硅樹 脂或氟碳聚合物中的一種或者兩種以上混合使用，其所占重量百分比為無鉻耐指紋涂料總 固含量的〇. 05 - 0. 5重量％。
[0029] 本發明中所述的無鉻耐指紋涂料的制備方法，在不銹鋼或者搪瓷玻璃容器中加入 組分（A)，均勻攪拌下依次加入組分（B)、組分（C)、組分（D)、組分（E)、組分（F)和組分（G)， 攪拌混合20-40分鐘后，再加入組分（H)，攪拌10-20分鐘至均勻后，過濾，包裝，得到具有高 耐蝕、高耐候及優異疏水性的水性無鉻耐指紋涂料；整個制作過程中溫度應該控制在35°C 以下。
[0030] 本發明中所述的無鉻耐指紋涂料的應用方法，將所述的無鉻耐指紋涂料涂布于鍍 鋅鋼板表面，使其干燥，形成I - 3g/m2的干膜，得到具有高耐蝕、高耐候和優異疏水性無鉻 耐指紋涂月吳。
[0031] 以上組分通過通過溶解或分散于水中，可以得到具有高耐蝕、高耐候和優異疏水 性的無鉻耐指紋涂料，將其涂覆于鍍鋅鋼板表面，經過干燥后可形成膜重為I - 3g/m2耐指 紋保護膜。
[0032] 本發明中所使用的的水性樹脂（A)可以是乳液型、水分散型或水溶性，選自水性 聚氨酯樹脂、水性丙烯酸樹脂、水性有機硅改性樹脂中選取兩種或兩種以上進行復配，其占 涂膜的重量百分比為30% -80%，如果重量百分比低于30%，涂膜的耐蝕性、耐候性會下 降，如果重量百分比高于80%，耐堿洗后涂膜會發生脫落。
[0033] 水性樹脂（A)優選那些和其它物質，如（C)有機硅烷偶聯劑、(D)金屬鹽類化合物、 (E)鈦、鋯、硅中的至少一種元素的化合物和（G)有機硅改性硅溶膠有良好的相容性。
[0034] 本發明涉及的水性丙烯酸脂（A2)和水性聚氨酯樹脂（Al)復配使用的固體形式重 量比為100:10?100:80,更優選總量比為100:20?100:60,如果樹脂Al過少，樹脂A2過 多，涂膜具有較好的耐候性，但加工性達不到要求，涂膜易黃變。如果樹脂Al過多，樹脂A2 過少，涂膜的延展性和柔韌性提高，但涂膜的耐候性能下降
[0035] 本發明涉及的水性有機硅改性丙烯酸脂（A3)和水性聚氨酯樹脂（Al)復配使用的 固體形式重量比為100:10?100:70,更優選總量比為100:20?100:50,如果樹脂A3過少， 樹脂Al過多，涂膜柔韌性較好，涂膜耐溫變性和耐候性下降。如果樹脂A3過多，樹脂Al過 少，涂膜加工性下降，涂膜潤濕性變差，耐候性有所提高。
[0036] 本發明使用的水性交聯劑（B)是指能與水性樹脂（A)中所含有的羧基、氨基等基 團發生化學反應的化合物，它們可以是氮丙啶化合物、聚碳化二亞胺化合物、環氧硅烷化合 合物、碳酸鋅氨中的至少一種，其所占重量百分比為總固含量的1-10%，更優選總量比為 2-6%。如果交聯劑用量過大，會造成涂膜交聯密度過大，涂膜變脆從而導致加工性下降，另 一方面會大大降低涂料的穩定性能。如果交聯劑用量過少，會導致涂膜交聯不完全，涂膜的 耐化學品性、附著力等性能都會大幅度下降。
[0037] 本發明所使用的有機硅烷偶聯劑（C)可以根據需要選用一種或者兩種以上混合 使用，其種類并無特殊限定，可以是乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧 基硅烷、，-(甲基丙烯氧丙基）三甲氧基硅烷、（3,4_環氧環己基）乙基三甲氧基硅烷、 Y _縮水甘油醚丙基二乙氧基娃燒、Y _縮水甘油醚丙基甲基二乙氧基娃燒、Ν_( β -氨乙 基）_ Y _氨丙基二甲氧基娃燒、N-(β -氨乙基）γ -氨丙基甲基二甲氧基娃燒、γ -氮丙 基二乙氧基娃燒、N-苯基-γ -氛丙基二甲氧基娃燒、γ -氣丙基二甲氧基娃燒、脈基丙基 二乙氧基娃燒、疏基二甲氧基娃燒等娃燒。所用的有機娃燒偶聯劑占涂I旲的重量百分比為 5-40%，優選重量百分比為10-30%。如果有機硅烷偶聯劑的含量過高，硅烷水解后生成的 硅羥基容易發生自聚，從而使涂料的穩定性大幅度下降，導致凝膠。如果有機硅烷偶聯劑的 含量過少，沒有足夠的硅羥基金屬和樹脂發生反應，涂膜與金屬表面的附著力變差，涂膜耐 堿洗后會發生脫落，同時涂膜的親水性變好，涂膜的耐化學品性和耐蝕性都會下降。
[0038] 本發明所使用的含釩化合物（D)，可以使用釩的氧化物、釩酸、釩酸鹽以及釩的氟 化物。釩的化合價可以是+2價、+3價、+4價、+5價，如偏釩酸鈉、焦釩酸鈉、正釩酸鈉、偏釩 酸銨、四氯化釩、五氟化釩等，本發明使用的釩化合物必須為水溶性的，其占涂膜的重量百 分比為0. 1-2%，更優選重量百分比0.8-1. 5%。當釩化物重量百分比小于0. 1 %時，顯示不 出添加效果，涂膜的耐腐蝕性會下降，當釩化物重量百分比大于2%時，過多的釩化合物的 水溶液會導致涂料凝膠。
[0039] 本發明所使用的含有選自鈦、鋯中的至少一種元素的化合物（E)，比如磷酸鈦、有 機鈦的螯合物、碳酸鋯、醋酸鋯、磷酸鋯、碳酸鋯銨等，其占涂膜的重量百分比為〇. 1-5%，更 優選重量百分比1-3%。當該化合物重量百分比小于0. 1%時，顯示不出添加效果，涂膜的 耐腐蝕性會和附著性和耐候性都會下降，當該化合物重量百分比大于5%時，會導致涂料凝 膠，涂料穩定性下降。
[0040] 本發明所使用的有機蠟化合物（F)可以為蠟粉或者水性化的蠟乳液，它可以是從 石錯、聚乙烯錯、聚四氟乙烯錯、聚丙烯錯、棕櫚蠟、聚醋酸乙烯蠟等或它們的改性化合物中 選用一種或者兩種以上混合使用，其占涂膜的重量百分比為〇. 5-10%。更優選重量百分比 1-8%，有機蠟化合物的熔點優選在60-140°C之間，粒徑在0. 5-2. 0微米。如果使用量太少 則涂膜的潤滑性不夠，不利于加工成型。如果過高，涂料的成膜性變差，從而導致涂膜的耐 腐蝕性、耐溶劑性都下降。
[0041] 本發明所使用的有機硅改性硅溶膠（G)使用硅烷偶聯劑對硅溶膠進行改性，硅烷 偶聯劑使用的種類并無特殊限定，可以是乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三 乙氧基硅烷、Y(甲基丙烯氧丙基）三甲氧基硅烷、（3,4_環氧環己基）乙基三甲氧基硅 燒等，娃溶膠分散體的粒徑選自lnm-200nm，優選在10nm-150nm，經娃燒改性后的娃溶膠， 其顆粒均勻分散在涂膜中，增加了涂膜的致密性，還可以和樹脂、金屬化合物等發生交聯反 應，硅烷改性后改變了硅溶膠的親水性，使涂膜具有更好的疏水性，有效地隔絕了水分等物 質的進入。其所占重量百分比為總固含量的1-30%，更優選重量百分比為5-20%，如果該 化合物添加比例過高，涂膜的耐黑變性能變差，涂膜疏水性過強，涂料在涂覆時會發生縮 邊、縮孔施工問題，導致耐蝕性下降。如果該化合物的添加比例過低，起不到添加效果，涂膜 的致密性下降，涂膜的疏水性也達不到要求。
[0042] 本發明涉及的（H)功能性疏水助劑，可以是脂肪酸金屬皂、石蠟、聚烯烴、有機硅 樹脂或氟碳聚合物中選用一種或者兩種以上混合使用，其所占重量百分比為總固含量的 0.05-0. 5%，更優選重量百分比為0. 1-0.4% .如果疏水助劑使用量過大，涂膜疏水性太 強，涂膜對底材的潤濕性變差，涂膜不連續，耐蝕性下降。如果添加量過小，對涂膜的疏水性 提1?不大。
[0043] 本發明可以加入表面活性劑、潤濕劑、流平劑、消泡劑、增稠劑等水性助劑來提高 涂料施工性和涂膜的外觀，上述水性助劑沒有特別的要求。
[0044] 本發明的水性無鉻耐指紋涂料涂覆于鍍鋅鋼板表面的施工方法沒有特別的限 制，對需要處理的鍍鋅鋼板的種類、尺寸、形狀等沒有特別的限制，比如熱鍍鋅鋼板、鍍鋁 鋅鋼板、電鍍鋅鋼板，可使用的方法有噴涂法、輥涂法、浸涂法等，均為一次涂裝。涂膜 干燥方式也沒有特別的限制，可以是熱風加熱、感應加熱、紅外加熱，加熱的溫度優選在 80°C -200°C，更優選在100°C -150°C，如果溫度<80°C不利于體系中的溶劑揮發，同時涂膜 未發生交聯造成性能大幅度下降。如果溫度>200°C，可能會產生大量涂膜的缺陷問題，同 時過高的溫度還會導致涂膜發生黃變，導致涂膜性能大幅度下降。
[0045] 本發明涂覆于鍍鋅鋼板上干燥后的干膜重量最好控制在l_3g/m2,如果干膜重量 <lg/m 2,無法對鍍鋅鋼板表面形成保護作用，涂膜的耐蝕性和耐候性下降。如果干膜總量 >3g/m2,會大大增加客戶的使用成本。
[0046] 本發明的水性無鉻耐指紋涂料涂覆于鍍鋅鋼板表面會形成是一張由有機和無機 物質共同交聯的涂膜，丙烯酸樹脂和有機硅改性丙烯酸樹脂為涂膜提供了優異的耐候性和 耐溫變性，金屬離子和水溶性樹脂反應形成難溶性樹脂覆蓋于鍍鋅鋼板表面形成保護層， 交聯劑的加入進一步提高了涂膜的交聯密度，硅烷偶聯劑通過加水分解后，不僅發生分子 間的聚合，還可以與金屬表面的硅羥基、硅溶膠和有機樹脂中的羧基等基團發生縮合反應， 又增加了涂膜的屏蔽性，也提高了涂膜與底材的附著性，經過有機硅改性的硅溶膠不僅起 到了填充作用，提高了涂膜的致密性，也提高了涂膜的疏水性，功能性疏水助劑的加入進一 步提高了涂膜的疏水性，經過有機蠟化合物加入后富集在涂膜的表面，使涂膜具有更好的 滑爽性和加工性。綜上所述，這層有機無機復合的耐指紋疏水涂膜，可以有效地防止水分和 氧氣等的侵入，使涂膜獲得了優異的耐蝕性和耐候性，同時也賦予涂膜的優異耐酸性、耐堿 性和加工性。
[0047] 本發明的有益效果是，提供了一種具有高耐蝕、高耐候及優異疏水性的水性無鉻 耐指紋涂料，其所涂覆的鍍鋅鋼板完全可以滿足戶外使用的要求，其性能與目前還在使用 的有鉻耐指紋涂料相當，完全可以替代有鉻耐指紋涂料，對環境的保護可以起到很好的推 動作用。

【具體實施方式】
[0048] 下面例舉本發明的實施例和比較例，以便于對本發明進一步具體說明，但本發明 不因此而被限制。
[0049] (一）試驗樣板
[0050] 1.試驗樣板的種類
[0051] a.熱鍍鋅試驗樣板（GI):板厚0· 5mm，鍍鋅層重量40/40g/m2。
[0052] b.鍍鋁鋅試驗樣板（GL):板厚0.5謹，鍍鋁鋅層重量70/7(^/1112。
[0053] c.電鍍鋅試驗樣板（EG):板厚0. 8mm，鍍鋅層重量20/20g/m2。
[0054] 2.鍍鋅樣板的清洗
[0055] 先采用丁酮（化學試劑）對基板表面進行擦拭除盡油污，再將基板用浸入酒精 (化學試劑）中進行超聲波清洗10分鐘，干燥待用。
[0056](二）基體樹脂A的制備
[0057] 1.水性聚氨酯樹脂（Al)的制備
[0058] 在干燥高純氮氣的保護下，在四口燒瓶中依次加入50份真空脫水的平均分子量 為1500的聚酯多元醇、30份二苯基甲烷二異氰酸酯、1. 2份1，4 丁二醇，1. 5份二羥甲基丙 酸、0. 5份三羥甲基丙烷，在機械攪拌下，溫度為75°C，反應2小時，然后加入10份乙酸乙 酯，再反應2小時。待反應生成的聚合體中異氰酸根含量不變時，反應結束。在得到的聚合 體中，在高剪切力下加入100份水和1份二甲氨基乙醇進行乳化，最后加入2份異佛爾酮二 胺，攪拌10分鐘得到藍光半透明的水性聚氨酯樹脂。
[0059] 2.水性丙烯酸樹脂（A2)的制備
[0060] 在裝有攪拌器、回流冷凝器和溫度計的四口燒瓶中加入200份甲苯二異氰酸酯和 0. 2份二月桂酸二丁基錫，預熱至40°C，緩慢滴加74份正丁醇，約0. 5小時滴完，恒溫40°C 反應約2. 5-3小時后，再緩慢滴加130份丙烯酸羥丙酯，升溫至70°C，保溫2小時，降溫至 50°C出料。
[0061] 在四口燒瓶中加入60份上述預聚體和25份乙二醇丁醚，通入氮氣，攪拌升溫至 75°C，緩慢滴加混合單體（40份丙烯酸丁酯、32份甲基丙烯酸甲酯），同時滴加0. 5份引發 劑偶氮二異丁腈，滴加時間控制在3小時左右，反應溫度控制在80°C，保溫1個小時，降溫至 50°C以下出料，即得到水性丙烯酸樹脂。
[0062] 3.水性有機硅改性丙烯酸樹脂（A3)的制備
[0063] 在裝有攪拌器、回流冷凝器和溫度計的四口燒瓶中加入167份的平均分子量為 300的羥基硅油（120°C真空脫水）、200份甲苯二異氰酸酯和0. 2份二月桂酸二丁基錫，預 熱至40°C，緩慢滴加74份正丁醇，約0. 5小時滴完，恒溫40°C反應約2. 5-3小時后，再緩慢 滴加130份丙烯酸羥丙酯，升溫至70°C，保溫2小時，降溫至50°C出料。
[0064] 在四口燒瓶中加入60份上述預聚體和25份乙二醇丁醚，通入氮氣，攪拌升溫至 75°C，緩慢滴加混合單體（40份丙烯酸丁酯、32份甲基丙烯酸甲酯），同時滴加0. 5份引發 劑偶氮二異丁腈，滴加時間控制在3小時左右，反應溫度控制在80°C，保溫1個小時，降溫至 50°C以下出料，即得到水性有機硅改性丙烯酸樹脂。
[0065] (三）有機硅改性硅溶膠（G)的制備
[0066] 在裝有攪拌器、回流冷凝器和溫度計的四口燒瓶中加入30份水和65份硅溶膠 (Nissan Chemical Industries，SN0WTEX-UP)，在 40°C攪拌 15 分鐘左右，緩慢滴加 L 37 份 甲基三氧乙基硅烷的乙醇溶液，滴加時間控制在1小時，70°C保溫6小時，冷卻后即得到有 機硅改性硅溶膠。
[0067](四）水性無鉻耐指紋涂料的制備
[0068] 按照下述方法進行水性無鉻耐指紋涂料的制備，在不銹鋼或者搪瓷玻璃容器中加 入組分A，均勻攪拌下依次加入組分B、組分C、組分D、組分E、組分F和組分G，攪拌混合30 分鐘后，再加入組分H，攪拌10分鐘左右至均勻后，整個制作過程中溫度應該控制在35°C以 下，過濾，包裝，得到具有高耐蝕、高耐候及優異疏水性的水性無鉻耐指紋涂料。
[0069] 上述制作過程中為了避免涂膜外觀缺陷，可以加入潤濕劑、流平劑、消泡劑等功能 性助劑來進行調整解決。這些助劑的加入、選擇以及添加量在本行業中已被技術人員熟悉 掌握，因此在下述具體配方表1中不一一羅列。值得注意的是每加入一種助劑都需要攪拌 均勻充分后再加入下一種助劑，以確保涂料各組分混合均勻。
[0070] (五）耐指紋涂料的組成
[0071] 實施例以及比較例所使用的耐指紋涂料組成如表1所示
[0072]

【權利要求】
1. 具有高耐蝕、高耐候和優異疏水性的用于鍍鋅鋼板的無鉻耐指紋涂料，其特征在于： 該無鉻耐指紋涂料水溶液組成包括： (A) 至少兩種或兩種以上的水性樹脂，其所占重量百分比為無鉻耐指紋涂料總固含量 的30-80重量％ ; (B) 至少一種水性交聯劑，其所占重量百分比為無鉻耐指紋涂料總固含量的1-10重 量％ ; (C) 至少一種有機硅烷偶聯劑，其所占重量百分比為無鉻耐指紋涂料總固含量的5-40 重量％; (D) 至少一種含釩的化合物，其所占重量百分比為無鉻耐指紋涂料總固含量的0. 1-2 重量％; (E) 鈦、鋯中的至少一種元素的化合物，其占重量百分比為無鉻耐指紋涂料總固含量的 0. 1-5 重量 ％ ; (F) 至少一種有機蠟化合物，其所占重量百分比無鉻耐指紋涂料為總固含量的0. 5-10 重量％; (G) 至少一種有機硅改性硅溶膠，其所占重量百分比為無鉻耐指紋涂料總固含量的 1-30重量％ ; (H) 至少一種功能性疏水助劑，其所占重量百分比為無鉻耐指紋涂料總固含量的 0? 05-0. 5 重量％。
2. 根據權利要求1所述的無鉻耐指紋涂料，其特征在于：所述的水性樹脂（A)為乳 液型、水分散型或水溶性水性樹脂；選自水性聚氨酯樹脂、水性丙烯酸樹脂、水性有機硅改 性樹脂中的兩種或兩種以上進行復配，其所占重量百分比為無鉻耐指紋涂料總固含量的 30-80 重量％。
3. 根據權利要求1所述的無鉻耐指紋涂料，其特征在于：所述的水性交聯劑（B)是指 能與水性樹脂（A)中所含有的羧基、氨基發生化學反應的化合物，其所占重量百分比為無 鉻耐指紋涂料總固含量的1-10重量％。
4. 根據權利要求1所述的無鉻耐指紋涂料，其特征在于：所述的有機硅烷偶聯劑（C) 選自帶有乙稀基、稀丙基、氣基、環氧基、甲基丙稀醜氧基或環己稀基的有機娃燒偶聯劑中 的一種或兩種以上混合使用，其所占重量百分比為無鉻耐指紋涂料總固含量的5-40重 量％。
5. 根據權利要求1所述的無鉻耐指紋涂料，其特征在于：所述的含釩化合物（D)選自 釩的氧化物、釩酸、釩酸鹽或釩的氟化物，其所占重量百分比為無鉻耐指紋涂料總固含量的 0. 1-2 重量％。
6. 根據權利要求1所述的無鉻耐指紋涂料，其特征在于：所述的有機蠟化合物（F)為 蠟粉或者水性化的蠟乳液；選自石蠟、聚乙烯蠟、聚四氟乙烯蠟、聚丙烯蠟、棕櫚蠟、聚醋酸 乙烯蠟或它們的改性化合物中的一種或者兩種以上混合使用，其占重量百分比為無鉻耐指 紋涂料總固含量的〇. 5-10重量％。
7. 根據權利要求1所述的無鉻耐指紋涂料，其特征在于：所述的有機硅改性硅溶膠（G) 由硅烷偶聯劑對硅溶膠進行改性制得，所述的硅溶膠為粒徑選自lnm-200nm的硅溶膠分散 體，其所占重量百分比為無鉻耐指紋涂料總固含量的1-30重量％。
8. 根據權利要求1所述的無鉻耐指紋涂料，其特征在于：所述的功能性疏水助劑（H) 選自脂肪酸金屬皂、石蠟、聚烯烴、有機硅樹脂或氟碳聚合物中的一種或者兩種以上混合使 用，其所占重量百分比為無鉻耐指紋涂料總固含量的〇. 05-0. 5重量％。
9. 根據權利要求1-8所述的無鉻耐指紋涂料的制備方法，其特征在于：在不銹鋼或者 搪瓷玻璃容器中加入組分（A)，均勻攪拌下依次加入組分（B)、組分（C)、組分（D)、組分（E)、 組分（F)和組分（G)，攪拌混合20-40分鐘后，再加入組分（H)，攪拌10-20分鐘至均勻后， 過濾，包裝，得到具有高耐蝕、高耐候及優異疏水性的水性無鉻耐指紋涂料；整個制作過程 中溫度應該控制在35°C以下。
10. -種按照權利要求1-8所述的無鉻耐指紋涂料的施工方法，其特征在于，將所述的 無鉻耐指紋涂料涂布于鍍鋅鋼板表面，使其干燥，形成l_3g/m2的干膜，得到具有高耐蝕、高 耐候和優異疏水性無鉻耐指紋涂膜。
【文檔編號】C09D133/14GK104403538SQ201410741723
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月8日 優先權日:2014年12月8日
【發明者】黨常華, 丁奮, 吳文希, 顧圣杰, 閔茸 申請人:上海涂料有限公司技術中心