一种耐磨烤漆涂料及其制备方法和应用技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种耐磨烤漆涂料及其制备方法和应用。
背景技术
烤漆分为两大类，一类低温烤漆固化温度为140°C-180°C，另外一类就称为高温烤
漆，其固化温度为280°C-400°C。高温烤漆是一种独一无二的高性能涂料，结合了耐热性、化
学惰性和优异的绝缘稳定性及低摩擦性，具有其他涂料无法抗衡的综合优势，它应用的灵
活性使得它能用于几乎所有形状和大小的产品上。
但目前市场上的烤漆不耐磨不耐刮花，易碎，附着力不强，导致使用不方便。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的上述不足，提供一种耐磨烤漆涂料及其制备方
法和应用，本制备方法使用经实验筛选的组成和配比，各组份配比科学合理，制备出的烤漆
耐磨性和耐刮花性好，不易碎。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种耐磨烤漆涂料，烤漆涂料由以下重量份数的原料组成：
水性丙烯酸环氧树脂100-120份
氟树脂60-80份
氨基树脂20-40份
硅氧烷树脂20-40份
分散剂2-10份
聚二甲基硅氧烷5-12份
助剂3-10份
防沉剂3-8份
催化剂5-10份
其中，所述催化剂为异丙醇溶液；
其中，所述聚二甲基硅氧烷为分子量为50000-60000的聚二甲基硅氧烷。
优选地，烤漆涂料由以下重量份数的原料组成：
水性丙烯酸环氧树脂105-110份
氟树脂65-75份
氨基树脂25-35份
硅氧烷树脂25-35份
分散剂3-8份
聚二甲基硅氧烷6-10份
助剂4-9份
防沉剂4-7份
催化剂6-8份。
其中，所述氟树脂为四氟乙烯与乙烯按重量份数比为2-3:0.5-0.8的混合物，固体
含量为60-70%。
四氟乙烯与乙烯均具有不饱和双键，二者能相互发生交联，也能与硅氧烷树脂、氨
基树脂交联形成网状结构，使涂料的致密性大大提高。
其中，所述氨基树脂为脲醛树脂、甲醚化三聚氰胺树脂、六甲氧基三聚氰胺树脂中
的一种或者一种以上的混合物。
脲醛树脂坚硬，耐刮伤，耐弱酸弱碱及油脂介质，提高漆膜的硬度和干性；三聚氰
胺树脂具有较大的化学活性，很高的胶接强度，耐水能力高能经历三小时以上的沸水，热稳
定性高，低温固化能力较强、耐磨性好、固化快；甲醚化三聚氰胺树脂具有羟甲基，羟甲基位
于支链端，可与不饱和键形成网状，增加涂料硬度；六甲氧基三聚氰胺树脂，可降低固化温
度，缩短交联固化时间，提高耐水性和耐热性；氨基树脂可在漆膜中发挥交联作用，使漆膜
的硬度得到提高，耐水性与耐候性增强。
其中，所述硅氧烷树脂为脂肪族环氧聚硅氧烷、丙烯酸聚硅氧烷按重量份数比为
3-5:2-8的混合物。
硅氧烷树脂的分子结构中含有硅基、环氧基以及醚键等基团，从而表现出了一系
列优异的物理性能，例如具有良好的绝缘性能和机械性能以及耐化学性能等，考虑到作为
涂料要具有优异的耐候性，选用了一种黏度较低的脂肪族环氧聚硅氧烷；丙烯酸聚硅氧烷
具有丙烯酸树脂的透明性和耐候性，与聚硅氧烷结合后具有聚硅氧烷的性能，同时也弥补
黏度低的问题。
进一步地，脂肪族环氧聚硅氧烷由下列质量份数原料组成：
脂肪族环氧树脂30-50份
烷氧基硅烷树脂40-60份
偶联剂5-10份
催化剂1-3份；
更进一步地，偶联剂为KH-550。
其中，所述分散剂为改性丙烯酸嵌段共聚物溶液。
改性丙烯酸嵌段共聚物溶液是以丙烯酸为主要单体得到的丙烯酸均聚物或共聚
物，同时丙烯酸类聚合物按相对分子质量不同，可以起到分散、絮凝、增稠、吸水的作用。
其中，所述助剂为纳米二氧化硅和纳米二氧化钛按重量份数比为1-2:5-9的混合
粉末。二氧化硅和二氧化钛具有良好的化学稳定性，增加在涂料中可提高涂料的耐候性和
涂料成型后的硬度，纳米级颗粒由于颗径小，更能充分地填充在涂料中，使用涂料硬度大大
提高。
其中，所述防沉剂为改性聚酰胺蜡，改性聚酰胺蜡的制备方法为：
（1）在高压反应釜中内加入重量份数为900-1100份的水、3-5份二烷基琥珀酸钠，搅拌
均匀制得水乳液；
（2）再将80-110份聚酰胺蜡、0.5-1.5份4-乙烯基吡啶放入0.1-0.5份过硫酸钾下混合；
（3）最后在步骤（2）中加入水乳液搅拌均匀制得改性聚酰胺蜡。
聚酰胺蜡经4-乙烯基吡啶进行表面改性，提高了与树脂的相容性，可以在粉碎混
合过程中充分的接触，分散的更均匀；经改性的聚酰胺蜡在水性或者醇溶性涂料体系中，可
大幅度提高涂层的滑爽性。
其中，所述的一种耐磨烤漆涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤（一）：将重量份数为100-120份的水性丙烯酸环氧树脂、3-8份防沉剂、2-10份分
散剂混合8-10分钟，放入砂磨机中研磨至?细度10-20μm，得到树脂液；
步骤（二）：在经过步骤（一）得到的树脂液中投入重量份数为60-80份氟树脂、20-40
份氨基树脂、20-40份硅氧烷树脂、5-12份聚二甲基硅氧烷、3-10份助剂、5-10份催化剂在
1200-1400r/min的速度下混合均匀，再经过200-250目过滤筛过滤得烤漆涂料。
水性丙烯酸环氧树脂、防沉剂、分散剂经砂磨机研磨，使防沉剂与分散剂充分混
合，防止下一步投入氟树脂、氨基树脂以及硅氧烷树脂时造成沉淀，使树脂局部不均，树脂
之间交联不充分，影响树脂的耐磨性。
其中，所述的一种耐磨烤漆涂料的应用，将所述烤漆涂料涂布在厨柜上，烤漆涂料
的喷涂厚度是0.1-0.5cm，烤漆涂料经烘干后，在厨柜上形成一层烤漆涂料涂层。
经本配方本方法制备的耐磨烤漆涂料只需涂上0.1-0.5cm的厚度，凝固成型后的
硬度可达到3H以上，适用于日常厨柜的使用，实用性非常强。
本发明的有益效果：
（1）、本发明提供的耐磨烤漆涂料，通过大量实验筛选各原料的组成和配比，各组份配
比科学合理，制备得到的烤漆涂料具有很好的耐磨性、耐刮性，硬度和耐候性优，应用范围
广泛。
（2）、本发明提供的耐磨烤漆涂料的制备方法，生产成本低，制备效率高，整个工艺
设计合理，可操作性强，易于实施。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本实施例使用以下重量份数的原料组成：
水性丙烯酸环氧树脂100份、氟树脂60份、氨基树脂20份、硅氧烷树脂20份、分散剂2
份、聚二甲基硅氧烷5份、助剂3份、防沉剂3份、催化剂5份；
其中，催化剂为异丙醇溶液，氟树脂为四氟乙烯与乙烯按重量份数比为2：0.5的混合
物，氨基树脂为脲醛树脂与甲醚化三聚氰胺树脂按重量份数比为1：2.5的混合物，硅氧烷树
脂为脂肪族环氧聚硅氧烷、丙烯酸聚硅氧烷按重量份数比3：2的混合物；助剂为纳米二氧化
硅和纳米二氧化钛按重量份数比为1：5的混合粉末。
本实施例中防沉剂为改性聚酰胺蜡，改性聚酰胺蜡的制备方法为：
（1）在高压反应釜中内加入重量份数为900份的水、3份二烷基琥珀酸钠，搅拌均匀制得
水乳液；
（2）再将80份聚酰胺蜡、0.55份4-乙烯基吡啶放入0.1份过硫酸钾下混合；
（3）最后在步骤（2）中加入水乳液搅拌均匀制得改性聚酰胺蜡。
本实施例一种耐磨烤漆涂料的制备方法为：
步骤（一）：将重量份数为100份的水性丙烯酸环氧树脂、3份防沉剂、2份分散剂混合8分
钟，放入砂磨机中研磨至细度10μm，得到树脂液；
步骤（二）：在经过步骤（一）得到的树脂液中投入重量份数为60份氟树脂、20份氨基树
脂、20份硅氧烷树脂、5份聚二甲基硅氧烷、3份助剂、5份催化剂在1200r/min的速度下混合
均匀，再经过200目过滤筛过滤得烤漆涂料。
本实施例的一种耐磨烤漆涂料的应用，将本实施例的烤漆涂料涂布在厨柜上，烤
漆涂料的喷涂厚度是0.1cm，烤漆涂料经烘干后，在厨柜上形成一层烤漆涂料涂层。
实施例2
本实施例使用以下重量份数的原料组成：
水性丙烯酸环氧树脂110份、氟树脂70份、氨基树脂30份、硅氧烷树脂30份、分散剂4
份、聚二甲基硅氧烷6份、助剂5份、防沉剂5份、催化剂6份；
其中，催化剂为异丙醇溶液，氟树脂为四氟乙烯与乙烯按重量份数比为3：0.8的混合
物，固体含量为60%，氨基树脂为脲醛树脂、四醚化三聚氰胺树脂按重量份数比为1:1.5的混
合物，硅氧烷树脂为脂肪族环氧聚硅氧烷、丙烯酸聚硅氧烷按重量份数比5：8的混合物；助
剂为纳米二氧化硅和纳米二氧化钛按重量份数比为2：9的混合粉末。
本实施例中防沉剂为改性聚酰胺蜡，改性聚酰胺蜡的制备方法为：
（1）在高压反应釜中内加入重量份数为950份的水、4份二烷基琥珀酸钠，搅拌均匀制得
水乳液；
（2）再将90份聚酰胺蜡、0.5份4-乙烯基吡啶放入0.2份过硫酸钾下混合；
（3）最后在步骤（2）中加入水乳液搅拌均匀制得改性聚酰胺蜡。
本实施例一种耐磨烤漆涂料的制备方法为：
步骤（一）：将重量份数为110份的水性丙烯酸环氧树脂、5份防沉剂、6份分散剂混合8分
钟，放入砂磨机中研磨至细度10μm，得到树脂液；
步骤（二）：在经过步骤（一）得到的树脂液中投入重量份数为70份氟树脂、30份氨基树
脂、30份硅氧烷树脂、6份聚二甲基硅氧烷、5份助剂、6份催化剂在1400r/min的速度下混合
均匀，再经过250目过滤筛过滤得烤漆涂料。
本实施例的一种耐磨烤漆涂料的应用，将本实施例的烤漆涂料涂布在厨柜上，烤
漆涂料的喷涂厚度是0.5cm，烤漆涂料经烘干后，在厨柜上形成一层烤漆涂料涂层。
实施例3
本实施例使用以下重量份数的原料组成：
水性丙烯酸环氧树脂115份、氟树脂75份、氨基树脂35份、硅氧烷树脂35份、分散剂6
份、聚二甲基硅氧烷7份、助剂7份、防沉剂7份、催化剂8份；
其中，催化剂为异丙醇溶液，氟树脂为四氟乙烯与乙烯按重量份数比为2：0.8的混合
物，固体含量为65%，氨基树脂为脲醛树脂、六甲氧基三聚氰胺树脂按重量份数比为2:1的混
合物，硅氧烷树脂为脂肪族环氧聚硅氧烷、丙烯酸聚硅氧烷按重量份数比5：2的混合物；助
剂为纳米二氧化硅和纳米二氧化钛按重量份数比为2：5的混合粉末。
本实施例中防沉剂为改性聚酰胺蜡，改性聚酰胺蜡的制备方法为：
（1）在高压反应釜中内加入重量份数为1000份的水、5份二烷基琥珀酸钠，搅拌均匀制
得水乳液；
（2）再将95份聚酰胺蜡、1份4-乙烯基吡啶放入0.4份过硫酸钾下混合；
（3）最后在步骤（2）中加入水乳液搅拌均匀制得改性聚酰胺蜡。
本实施例一种耐磨烤漆涂料的制备方法为：
步骤（一）：将重量份数为115份的水性丙烯酸环氧树脂、7份防沉剂、6份分散剂混合10
分钟，放入砂磨机中研磨至细度15μm，得到树脂液；
步骤（二）：在经过步骤（一）得到的树脂液中投入重量份数为75份氟树脂、35份氨基树
脂、35份硅氧烷树脂、7份聚二甲基硅氧烷、7份助剂、8份催化剂在1400r/min的速度下混合
均匀，再经过250目过滤筛过滤得烤漆涂料。
本实施例的一种耐磨烤漆涂料的应用，将本实施例的烤漆涂料涂布在厨柜上，烤
漆涂料的喷涂厚度是0.5cm，烤漆涂料经烘干后，在厨柜上形成一层烤漆涂料涂层。
实施例4
本实施例使用以下重量份数的原料组成：
水性丙烯酸环氧树脂120份、氟树脂80份、氨基树脂40份、硅氧烷树脂40份、分散剂8
份、聚二甲基硅氧烷9份、助剂9份、防沉剂8份、催化剂10份；
其中，催化剂为异丙醇溶液，氟树脂为四氟乙烯与乙烯按重量份数比为3：0.5的混合
物，固体含量为68%，氨基树脂为脲醛树脂、甲醚化三聚氰胺树脂、六甲氧基三聚氰胺树脂按
重量份数比为2：1.1：1.5的混合物，硅氧烷树脂为脂肪族环氧聚硅氧烷、丙烯酸聚硅氧烷按
重量份数比5:8的混合物；助剂为纳米二氧化硅和纳米二氧化钛按重量份数比为1:7的混合
粉末。
本实施例中防沉剂为改性聚酰胺蜡，改性聚酰胺蜡的制备方法为：
（1）在高压反应釜中内加入重量份数为1100份的水、5份二烷基琥珀酸钠，搅拌均匀制
得水乳液；
（2）再将95份聚酰胺蜡、1.5份4-乙烯基吡啶放入0.5份过硫酸钾下混合；
（3）最后在步骤（2）中加入水乳液搅拌均匀制得改性聚酰胺蜡。
本实施例一种耐磨烤漆涂料的制备方法为：
步骤（一）：将重量份数为120份的水性丙烯酸环氧树脂、8份防沉剂、8份分散剂混合10
分钟，放入砂磨机中研磨至细20μm，得到树脂液；
步骤（二）：在经过步骤（一）得到的树脂液中投入重量份数为80份氟树脂、40份氨基树
脂、40份硅氧烷树脂、9份聚二甲基硅氧烷、9份助剂、10份催化剂在1300r/min的速度下混
合均匀，再经过220目过滤筛过滤得烤漆涂料。
本实施例的一种耐磨烤漆涂料的应用，将本实施例的烤漆涂料涂布在厨柜上，烤
漆涂料的喷涂厚度是0.2cm，烤漆涂料经烘干后，在厨柜上形成一层烤漆涂料涂层。
实施例5
本实施例使用以下重量份数的原料组成：
水性丙烯酸环氧树脂110份、氟树脂68份、氨基树脂28份、硅氧烷树脂30份、分散剂4份、
聚二甲基硅氧烷7份、助剂10份、防沉剂8份、催化剂6份；
其中，催化剂为异丙醇溶液，氟树脂为四氟乙烯与乙烯按重量份数比为2：0.8的混合
物，固体含量为68%，氨基树脂为脲醛树脂，硅氧烷树脂为脂肪族环氧聚硅氧烷、丙烯酸聚硅
氧烷按重量份数3:2的混合物；助剂为纳米二氧化硅和纳米二氧化钛按重量份数比为1:5的
混合粉末。
本实施例的其余部分与实施例1相同。
实施例6
本实施例使用以下重量份数的原料组成：
水性丙烯酸环氧树脂115份、氟树脂74份、氨基树脂35份、硅氧烷树脂20份、分散剂5
份、聚二甲基硅氧烷7份、助剂4份、防沉剂5份、催化剂6份；
其中，催化剂为异丙醇溶液，氟树脂为四氟乙烯与乙烯按重量份数比为3：0.6的混合
物，固体含量为70%，氨基树脂为甲醚化三聚氰胺树脂、六甲氧基三聚氰胺树脂按重量份数
比为2：1的混合物，硅氧烷树脂为脂肪族环氧聚硅氧烷、丙烯酸聚硅氧烷按重量份数比1:2
的混合物；助剂为纳米二氧化硅和纳米二氧化钛按重量份数比为2:5的混合粉末。
本实施例的其余部分与实施例2相同。
实施例7
本实施例使用以下重量份数的原料组成：
水性丙烯酸环氧树脂116份、氟树脂76份、氨基树脂36份、硅氧烷树脂32份、分散剂6份、
聚二甲基硅氧烷10份、助剂3份、防沉剂7份、催化剂8份；
其中，催化剂为异丙醇溶液，氟树脂为四氟乙烯与乙烯按重量份数比为5:1的混合物，
固体含量为70%，氨基树脂为脲醛树脂、甲醚化三聚氰胺树脂、六甲氧基三聚氰胺树脂按重
量份数比为1：1：1的混合物，硅氧烷树脂为脂肪族环氧聚硅氧烷、丙烯酸聚硅氧烷按重量份
数比3:2的混合物；助剂为纳米二氧化硅和纳米二氧化钛按重量份数比为1:2的混合粉末。
本实施例的其余部分与实施例3相同。
实施例8
本实施例使用以下重量份数的原料组成：
水性丙烯酸环氧树脂118份、氟树脂60份、氨基树脂35份、硅氧烷树脂20份、分散剂10
份、聚二甲基硅氧烷10份、助剂10份、防沉剂8份、催化剂10份；
其中，催化剂为异丙醇溶液，氟树脂为四氟乙烯与乙烯按重量份数比为3：0.5的混合
物，固体含量为60%，氨基树脂为脲醛树脂、六甲氧基三聚氰胺树脂按重量份数比为1:1.5的
混合物，硅氧烷树脂为脂肪族环氧聚硅氧烷、丙烯酸聚硅氧烷按重量份数比5:8的混合物；
助剂为纳米二氧化硅和纳米二氧化钛按重量份数比为1:7的混合粉末。
本实施例的其余部分与实施例4相同。
下表为上述实施例效果检测结果：
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范
围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理
解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和
范围。