[发明专利]一种基于有机无机杂化的耐指纹涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属表面防护涂料组合物，尤其是一种基于有机/无机杂化的耐指纹涂料及其制备方法。

背景技术

近年来，镀锌钢板在家电、汽车、办公用品及玩具等行业得到了广泛应用，随着人们生活质量的不断提高，不仅要求其所使用产品具有美观性，还要具备环保性。耐指纹钢板是一种高附加值表面处理产品，它与一般裸露的镀锌钢板相比，不仅具有耐指纹性，还有耐腐蚀性、导电性及可再涂装性等。如今，市场对耐指纹钢板产品的需求量与日俱增，这也就促进了对耐指纹处理技术的研究及耐指纹涂料新的应用领域的开发。现有技术中耐指纹处理所用的化学处理剂是铬酸盐系的钝化剂和水性有机涂料的复合物，由于其中含有对环境极为有害的六价铬，这使得该类涂料在制备、仓储、运输及使用过程中对环境有较大的污染。

目前，对耐指纹涂料要求的提高体现在，耐指纹涂料涂覆后耐指纹钢板不仅具有耐指纹性和环保性，还要具备多种性能(高光泽度、耐腐蚀性、高硬度、抗划伤性、导电性、自润滑性及涂装性)于一体，能满足多种使用要求的耐指纹钢板才具有广泛的应用前景。

在已公布的一些国内外的专利中，日本帕卡濑精株式会社申请的专利(公开号：EP1426466A1)公开了一种金属表面处理剂，其特征是将阳离子型或非离子型的聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酯树脂及聚酰胺树脂及特定结构的树脂和Zr、Ti、V、Mo、W、Mn及Ce的化合物与水配合而构成。该发明不含铬，可以赋予金属材料优良的耐蚀性、耐碱性及耐指纹性。另外欧洲专利(公开号：EP780452A2)申请公开了一种“水基涂料”，它直接采用环氧改性的丙烯酸树脂为成膜剂，但该涂料为容器使用，是采用后涂层，对于需要预涂层处理的镀锌钢板并不适用。在国内，上海宝山钢铁(集团)公司和上海罗思化学建材有限公司于1996年公开(公开号：CN1118790)了一种耐指纹钢板的生产方法，以水性丙烯酸乳液为主，添加有机硅溶液、成膜助剂及水组成的水性高分子有机涂料。另有江苏兰陵高分子材料有限公司申请并公开(公开号：CN101121860A)了一种赋予镀锌板优越耐蚀性和耐指纹性的不含铬的金属表面处理剂，其以水性聚氨酯为主，添加硅溶胶、水性聚四氟乙烯蜡浆、润湿剂、消泡剂及成膜助剂组成的水性涂料。江阴长发耐指纹钢板有限公司于2005年8月30日申请了(申请号：CN200710141563.2)用锆替代铬的耐指纹水基涂料，于2008年5月28日公开。采用丙烯酸树脂为主要成膜剂，添加0.5～1.0wt％的金属锆离子，蜡成分等。同济大学于2008年11月6日申请(申请号：CN200810202325.2)了一种环保型耐指纹涂料专利，并于2009年公开，该涂料主要以水性环氧树脂为基体树脂，但其组合物为A、B双组分，存在操作复杂，调配后不能长期存放等问题。上海宝山钢铁股份有限公司2009年8月19日公开(公开号：CN101509131A)了一种耐蚀耐指纹性的金属表面处理剂，是一种以有机高分子树脂、有机硅树脂为主，添加水系腊、纳米氧化物、金属化合物、硅烷混合物及水组成的水性高分子有机涂料。最近，中冶连铸技术工程股份有限公司2009年12月16日公开(公开号：CN101602910A)了一种用于镀锌板的水基耐指纹涂料，其主要由水性树脂、无机盐、硅溶胶、助剂A、助剂B和水原料制备而成，固化时间在20秒～1分钟。2010年7月8日中国科学院宁波材料技术与工程研究所申请(申请号：CN201010226044.8)了一种高硬度耐指纹涂料及其制备方法，以氟碳树脂为主要成膜物质，再加入氨基树脂、纳米颗粒，聚四氟乙烯，聚乙烯蜡、助剂和有机溶剂组合而成，但该涂料为溶剂型，对环境有一定的污染。

发明内容

技术问题：本发明的目的在于提供一种基于有机/无机杂化的耐指纹涂料及其制备方法。

技术方案：本发明是一种基于有机/无机杂化的耐指纹涂料，其主要化学成分为水性树脂、改性硅溶胶、氨基树脂、多异氰酸酯、无机盐、水性聚乙烯蜡浆、附着力促进剂、流平剂和去离子水原料制备而成，各原料所占重量百分比为：

水性树脂        40～70wt％

改性硅溶胶      3～10wt％

氨基树脂        2～15wt％

多异氰酸酯      2～10wt％

无机盐          1～5wt％

水性聚乙烯蜡浆  1～6wt％

附着力促进剂    1～9wt％

流平剂          0.1～0.5wt％

去离子水        10～40wt％