專利名稱：一種建筑幕墻鋁單板用底漆及其制備方法
技術領域：
本發明涉及涂料領域，具體涉及一種建筑幕墻鋁單板用底漆及其制備方法。
背景技術：
隨著時間的推移，建筑幕墻的表面涂層在大氣環境下會出現失光、變色、粉化和脫落的現象，導致幕墻基材裸露，幕墻基材與環境中的腐蝕介質接觸時發生化學或電化學反應而被銹蝕，性能發生退化，甚至破壞，因此幕墻基材的防腐技術對于幕墻基材的安全性能和耐久性起著極為重要的作用。另外，大氣環境中酸雨、各種粉塵污物等容易粘附在幕墻表面，酸雨對幕墻表面涂層有腐蝕性，粉塵污物在幕墻外表面形成難看的污跡，需要人工定期清洗，如果污物滲透到涂膜內，則不能將污跡清除干凈，涂膜表面出現花斑，嚴重影響觀瞻。 要改變這一現狀，可以采取如下措施一是在幕墻表面涂覆耐腐蝕和耐久性強的涂層，將基材與腐蝕介質隔離；二是在幕墻表面涂覆自潔涂層(指依靠涂料本身所具有的疏水或親水物理特性，起到防污和易潔作用的涂料)，此種方法造價較低，效果較好，應用范圍廣。建筑幕墻鋁單板用涂料包括直接涂覆在鋁單板表面以形成底涂層的底漆以及涂覆在最外層以形成面涂層的面漆等，各層的涂層對結構的防護都起到十分重要的作用。傳統的建筑幕墻鋁單板用底漆存在如下的一些問題涂料中通常含有鉻酸鍶，因而會造成重金屬污染，不環保；涂料對鋁單板的附著力差、耐久性有限。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種更環保、附著力和耐久性更好的建筑幕墻鋁單板用底漆。本發明同時還要提供一種上述建筑幕墻鋁單板用底漆的制備方法。為解決以上技術問題，本發明采取如下技術方案
一種建筑幕墻鋁單板用底漆，以重量百分比計，該底漆由如下組分混合而成飽和聚酯樹脂45% 55%、氨基樹脂4% 6%、環氧磷酸酯19Γ1. 5%、鈣離子交換型防銹顏料5% 10%、 鈦白粉10% 15%、高嶺土 5% 10%、分散劑0. 5% 1%、硅鈦或硅鋯型偶聯劑0. 5°/Γ2%、防沉劑0. 1% 0. 3%、S-150芳香烴溶劑5% 10%、乙二醇丁醚5% 10% ；其中，所述分散劑為聚胺-酰-胺型分散劑；所述防沉劑為氣相二氧化硅。上述建筑幕墻鋁單板用底漆的制備方法包括如下步驟
(1 )、取40%配方量的飽和聚酯樹脂，在50(Γ700轉/分鐘攪拌下依次加入30%配方量的 S-150芳香烴溶劑、配方量的乙二醇丁醚、配方量的分散劑、配方量的防沉劑、配方量的鈦白粉、配方量的高嶺土以及配方量的鈣離子交換型防銹顏料，然后在180(Γ2200轉/分鐘的條件下高速攪拌2(Γ30分鐘，得預混合液；
(2 )、將步驟(1)所得預混合液轉移至研磨機中，對該預混合液進行研磨，至得到固體顆粒細度< 20微米的混合液；
(3)、以600轉/分鐘的轉速對步驟(2)所得的混合液進行攪拌，并依次向該混合液中加入余下的飽和聚酯樹脂、配方量的氨基樹脂、配方量的環氧磷酸酯、配方量的硅鈦或硅鋯型偶聯劑，用剩余的S-150芳香烴溶劑調整混合液粘度至120秒/ 25 °C/F0RD#4杯，并在 300^400轉/分鐘的轉速下繼續攪拌纊12分鐘；
(4)、用孔徑為50微米的濾袋對經過步驟(3)的混合液進行過濾，濾液即為所述建筑幕墻鋁單板用底漆。 由于以上技術方案的實施，本發明與現有技術相比具有如下優點
本發明建筑幕墻鋁單板用底漆摒棄了鉻酸鍶等重金屬化合物，因此不會造成重金屬污染，更為環保；采用硅鈦或硅鋯偶聯劑，硅鏈能夠以親水性的無機金屬鈦離子或鋯離子為中心形成螯合結構，使得底漆在鋁單板表面的附著力大為增加，耐久性也更好；另外，本發明底漆配方合理，制備方法簡單，對于鋁單板和鍍鋅板等非鐵金屬材料都具有良好的防護性能。
具體實施例方式本發明底漆作為建筑幕墻鋁單板用自潔涂料的第一組分而用，以直接涂覆在鋁單板表面形成底涂層；該自潔涂料還包括用于涂覆在所述底涂層表面以形成中間涂層的第二組分和用于涂覆在所述中間涂層表面以形成面涂層的第三組分(即面漆)。以下對本發明建筑幕墻鋁單板用底漆的應用進行詳細說明
本發明建筑幕墻鋁單板用自潔涂料的第一組分的配方為(按重量百分比計)
飽和聚酯樹脂45% 55%
氨基樹脂4% 6%
環氧磷酸酯1% 1. 5%
鈣離子交換型防銹顏料59TlO%
鈦白粉10% 15%
高嶺土5% 10%
分散劑0. 59Γ %
硅鈦或硅鋯型偶聯劑0.
防沉劑0. 1°/Γθ. 3%
S-150芳香烴溶劑5% 10%
乙二醇丁醚5% 10%。上述配方中，飽和聚酯樹脂可選用上海風標化學科技有限公司生產和銷售的牌號為FB8131的聚酯樹脂或者上海滬潔化工原料有限公司生產和銷售的牌號為K668A的聚酯樹脂；氨基樹脂可選用美國氰特工業有限公司生產和銷售的CYMEL 303 ；所述鈣離子交換型防銹顏料可選用格雷斯公司生產和銷售的SHIELDEX C 303 ；所述鈦白粉可選用杜邦公司生產和銷售的R-960金紅石型鈦白粉；所述分散劑可選用德國BI公司生產和銷售的 ANTI-TERRA U，它的化學組成是不飽和聚胺-酰-胺鹽和低分子量酸酯的混合液，能夠改善顏料的潤濕性，減少研磨過程所需時間及使顏料分散得更穩定；所述偶聯劑可選用上海莫爾化工有限公司生產和銷售的MOAP 1306、杜邦公司生產和銷售的Tyzor AA或Tyzor NPZ ； 所述防沉劑可選用德國迪高沙公司生產和銷售的牌號為Aerosil 200的氣相二氧化硅；所述環氧磷酸酯可選用臺灣長興化學工業股份有限公司生產和銷售的ETERKYD 490P-B-72或者自制的環氧磷酸酯；
自制環氧磷酸酯的方法如下
按重量比1:0. 84:0. 41分別稱取環氧樹脂、正丁醇和質量分數為85%的磷酸，先將環氧樹脂、正丁醇加入帶有攪拌裝置和溫控裝置的反應器中，攪拌下致環氧樹脂完全溶解；在 300^400轉/分鐘的攪拌條件下將磷酸緩慢加入上述反應體系中，并控制反應體系的溫度為40°C 50°C;攪拌1小時后，將攪拌轉速升至70(Γ800轉/分鐘，繼續攪拌20分鐘；然后， 使反應體系自然降溫至常溫，獲得固含量約為60%的自制環氧磷酸酯。本發明建筑幕墻鋁單板用自潔涂料的第一組分按如下方法制備
(1 )、取40%配方量的飽和聚酯樹脂，在50(Γ700轉/分鐘攪拌下依次加入30%配方量的 S-150芳香烴溶劑、配方量的乙二醇丁醚、配方量的分散劑、配方量的防沉劑、配方量的鈦白粉、配方量的高嶺土以及配方量的鈣離子交換型防銹顏料，然后在180(Γ2200轉/分鐘的條件下高速攪拌2(Γ30分鐘，得預混合液；
(2 )、將步驟(1)所得預混合液轉移至研磨機中，對該預混合液進行研磨，至得到固體顆粒細度< 20微米的混合液；
(3)、以600轉/分鐘的轉速對步驟(2)所得的混合液進行攪拌，并依次向該混合液中加入余下的飽和聚酯樹脂、配方量的氨基樹脂、配方量的環氧磷酸酯、配方量的硅鈦或硅鋯偶聯劑，用剩余的S-150芳香烴溶劑調整混合液粘度至120秒/ 25 °C/F0RD#4杯，并在 300^400轉/分鐘的轉速下繼續攪拌纊12分鐘；
(4)、用孔徑為50微米的濾袋對經過步驟(3)的混合液進行過濾，濾液即為所述建筑幕墻鋁單板用自潔涂料的第一組分；
本發明建筑幕墻鋁單板用自潔涂料的第二組分由以下組分構成(按重量百分比計)
FEVE氟碳樹脂45% 55%
鈦白粉15% 25%
鈷黑洲 5%
防沉劑0. 1°/Γθ. 6%
分散劑0. 2°Γθ. 5%
甲苯5% 10%
二甲苯
醋酸丁酯8% 10%
丙烯酸流平劑0. 059Γ0. 15%
有機錫催化劑0. 19Π). 3%
脂肪族異氰酸酯固化劑7% 10%
其中，甲苯、二甲苯與醋酸丁酯構成混合溶劑，脂肪族異氰酸酯固化劑與3/10配方量的該混合溶劑構成獨立包裝的B組分，其他物質和剩余的7/10配方量的混合溶劑構成獨立包裝的A組分，A組分與B組分配套使用，兩者單獨存放，施工前再將兩者混合。上述配方中，FEVE氟碳樹脂是一種在芳烴、酯類或酮類溶劑中可溶的氟烯烴和乙烯基醚的共聚樹脂，以氟的質量含量大于15%為好，具體可選用日本旭硝子公司生產和銷售的Lumiflon系列氟碳樹脂(如LF-552或LF-600X)、日本大金公司生產和銷售的^FFLE GK-570或者上海三愛富新材料股份有限公司生產和銷售的JF-3X ；所述防沉劑可選用美國英格爾哈德公司(Engelhard)生產和銷售的牌號為SD-2的膨潤土 ；所述分散劑可選用德國 BYK公司生產和銷售的BI-110或者日本楠木化成有限公司生產的DISPARL0N 2150 ；所述丙烯酸流平劑可選用德國BI公司生產和銷售的BI350或者BI355 ；所述脂肪族異氰酸酯固化劑可選用德國拜耳公司生產和銷售的N-3390固化劑。本發明建筑幕墻鋁單板用自潔涂料的第二組分的制備分為A組分的制備和B組分的制備兩部分，A組分的制備方法如下
(1 )、取40%配方量的FEVE氟碳樹脂，在500 700轉/分鐘攪拌下依次加入7/10配方量的混合溶劑、配方量的分散劑、配方量的防沉劑、配方量的鈦白粉及配方量的鈷黑顏料， 得預混合液；
(2)、將步驟(1)所得的預混合液轉移至研磨機中，對該預混合液進行研磨，至得到固體顆粒細度< 20微米的混合液；
(3)、以600轉/分鐘的轉速對步驟(2)所得的混合液進行攪拌，并依次向該混合液中加入余下的raVE氟碳樹脂、配方量的丙烯酸流平劑、配方量的有機錫催化劑，用剩余的部分混合溶劑調整混合液粘度至7025 °C/斯托默粘度計，并在30(Γ400轉/分鐘的轉速下繼續攪拌纊12分鐘；
(4)、用孔徑為50微米的濾袋對經過步驟(3)的混合液進行過濾，濾液即為所述建筑幕墻鋁單板用自潔涂料第二組分中的A組份；
所述第二組分中的B組分的制備方法如下
取配方量的脂肪族異氰酸酯固化劑和余下的約3/10配方量的混合溶劑混合均勻，所得混合液用孔徑為10微米的濾袋進行過濾，濾液即為所述建筑幕墻鋁單板用自潔涂料第二組分中的B組份。本發明建筑幕墻鋁單板用自潔涂料的第三組分由以下組分構成(按重量百分比計)
FEVE氟碳樹脂60% 70%
有機硅樹脂5% 10%
丙烯酸流平劑0. 059ΓΟ. 1%
有機硅流平劑0. 1°Γθ. 3%
苯并三唑類紫外光吸收劑0. 39Π). 8%
受阻胺類光穩定劑0. 39Π). 8%
有機錫催化劑0. 19Π). 3%
醋酸丁酯10% 15%
二甲苯10% 15%
脂肪族異氰酸酯固化劑99Γ13% ；
其中，醋酸丁酯與二甲苯構成混合溶劑，脂肪族異氰酸酯固化劑與1/5配方量的該混合溶劑構成獨立包裝的Y組分，其他物質和剩余的4/5配方量的混合溶劑構成獨立包裝的 X組分，X組分與Y組分配套使用，兩者單獨存放，施工前再將兩者混合。上述配方中，有機硅樹脂選用德國迪高化工公司(TEGO)生產和銷售的ftOtect 5001 ；所述有機硅流平劑可選用德國BI公司生產和銷售的BI310或者BI306 ；所述苯并三唑類紫外光吸收劑可選用汽巴(中國)有限公司生產和銷售的Tinuvin 1130 ；所述受阻胺類光穩定劑可選用汽巴(中國)有限公司生產和銷售的Tinuvin 2920其余組分具體選用的生產廠家和牌號可參見第二組分的配方介紹。本發明建筑幕墻鋁單板用自潔涂料的第三組分的制備分為X組分的制備和Y組分的制備兩部分，X組分的制備方法如下
(1 )、取配方量的FEVE氟碳樹脂，在50(Γ700轉/分鐘的攪拌條件下依次加入配方量的有機硅樹脂、配方量的丙烯酸流平劑、配方量的有機硅流平劑、配方量的苯并三唑類紫外光吸收劑、配方量的受阻胺類光穩定劑、配方量的有機錫催化劑、4/5配方量的混合溶劑，調整混合液的粘度至65 士 5KU/ 25 °C/斯托默粘度計，并在30(Γ400轉/分鐘的轉速下繼續攪拌8 12分鐘；
(2)、用孔徑為10微米的濾袋對經過步驟(1)的混合液進行過濾，濾液即為所述建筑幕墻鋁單板用自潔涂料第三組分中的X組份； 所述第三組分中的Y組分的制備方法如下
取配方量的脂肪族異氰酸酯固化劑和約1/5配方量的混合溶劑混合均勻，所得混合液用孔徑為10微米的濾袋進行過濾，濾液即為所述建筑幕墻鋁單板用自潔涂料第三組分中的Y組份。將本發明建筑幕墻鋁單板用自潔涂料的第一組分涂覆在鋁合金板的表面，涂膜制備條件如下
底材鉻處理鋁合金板涂裝粘度90 士 5秒/FORD # 4杯/常溫底涂層厚8士2μ m 靜置時間30-50秒/常溫干燥條件2;34°C X 100秒(板溫) 涂裝方式滾涂涂裝
稀釋劑S-150芳香烴溶劑/乙二醇丁醚=1 1
對第一組分所形成的底涂層進行性能測試，測試結果示于表1
表1底涂層的性能
權利要求
1.一種建筑幕墻鋁單板用底漆，其特征在于以重量百分比計，所述底漆由如下組分混合而成飽和聚酯樹脂459Γ55%、氨基樹脂4%飛％、環氧磷酸酯19Γ1. 5%、鈣離子交換型防銹顏料59TlO%、鈦白粉109Γ15%、高嶺土 59TlO%、分散劑0. 5°/Γ %、硅鈦或硅鋯型偶聯劑 0. 5%1%、防沉劑0. 19Γ0. 3%、S-150芳香烴溶劑5% 10%、乙二醇丁醚5% 10% ；其中，所述分散劑為聚胺-酰-胺型分散劑；所述防沉劑為氣相二氧化硅。
2.根據權利要求1所述的建筑幕墻鋁單板用底漆，其特征在于所述環氧磷酸酯由以下方法制備而得按重量比1:0. 84:0. 41分別稱取環氧樹脂、正丁醇和質量分數為85%的磷酸，先將環氧樹脂、正丁醇加入帶有攪拌裝置和溫控裝置的反應器中，攪拌下致環氧樹脂完全溶解；在 300^400轉/分鐘的攪拌條件下將磷酸緩慢加入上述反應體系中，并控制反應體系的溫度為40°C 50°C;攪拌1小時后，將攪拌轉速升至70(Γ800轉/分鐘，繼續攪拌20分鐘；然后， 使反應體系自然降溫至常溫，獲得固含量在559Γ65%之間的環氧磷酸酯。
3.根據權利要求1所述的建筑幕墻鋁單板用底漆，其特征在于所述鈦白粉為金紅石型鈦白粉。
4.一種如權利要求1所述的建筑幕墻鋁單板用底漆的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1 )、取40%配方量的飽和聚酯樹脂，在50(Γ700轉/分鐘攪拌下依次加入30%配方量的 S-150芳香烴溶劑、配方量的乙二醇丁醚、配方量的分散劑、配方量的防沉劑、配方量的鈦白粉、配方量的高嶺土以及配方量的鈣離子交換型防銹顏料，然后在180(Γ2200轉/分鐘的條件下高速攪拌2(Γ30分鐘，得預混合液；(2 )、將步驟(1)所得預混合液轉移至研磨機中，對該預混合液進行研磨，至得到固體顆粒細度< 20微米的混合液；(3)、以600轉/分鐘的轉速對步驟(2)所得的混合液進行攪拌，并依次向該混合液中加入余下的飽和聚酯樹脂、配方量的氨基樹脂、配方量的環氧磷酸酯、配方量的硅鈦或硅鋯型偶聯劑，用剩余的S-150芳香烴溶劑調整混合液粘度至120秒/ 25 °C/F0RD#4杯，并在 300^400轉/分鐘的轉速下繼續攪拌纊12分鐘；(4)、用孔徑為50微米的濾袋對經過步驟(3)的混合液進行過濾，濾液即為所述建筑幕墻鋁單板用底漆。
5.權利要求1至3中任一項權利要求所述的建筑幕墻鋁單板用底漆在卷鋁幕墻中的應用。
全文摘要
本發明涉及一種建筑幕墻鋁單板用底漆及其制備方法，以重量百分比計，該底漆包括飽和聚酯樹脂45%~55%、氨基樹脂4%~6%、環氧磷酸酯1%~1.5%、鈣離子交換型防銹顏料5%~10%、鈦白粉10%~15%、高嶺土5%~10%、分散劑0.5%~1%、硅鈦或硅鋯型偶聯劑0.5%~2%、防沉劑0.1%~0.3%、S-150芳香烴溶劑5%~10%、乙二醇丁醚5%~10%；其中，分散劑為聚胺-酰-胺型分散劑；所述防沉劑為氣相二氧化硅。本發明底漆摒棄了傳統配方中的鉻酸鍶等重金屬化合物，因此不會造成重金屬污染，更為環保；采用硅鈦或硅鋯偶聯劑，使得底漆在鋁單板表面的附著力大為增加，耐久性也更好。本發明底漆配方合理，制備方法簡單，對于鋁單板和鍍鋅板等非鐵金屬材料都具有良好的防護性能。
文檔編號E04B2/88GK102277068SQ20111020790
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月25日 優先權日2011年7月25日
發明者于少堂, 章基昌, 章永瑞 申請人:蘇州金近幕墻有限公司