1.本发明涉及一种卷材涂料，尤其是一种无需胺中和的水性卷材涂料。
背景技术：
2.卷材涂料(coil coating)是用于涂覆钢板、铝板表面，制成预涂卷材之后使用的一种专业性涂料。目前，卷材涂料几乎都是油性涂料，没有成熟的水性涂料在卷材行业应用。
3.油性卷材涂料，尽管各方面性能都能达到客户的要求，但由于voc(volatile organic compounds,挥发性有机化合物）含量严重超标，所以是目前涂料“油转水”的取代对象。
4.胺中和体系的水性卷材涂料由于有胺中和剂的存在，使得下游应用端有强烈的顾虑，在烘烤过程中，胺中和剂和水分共同挥发后，在金属材质的烘道内壁会产生严重的电化学腐蚀，使运营成本大幅提高；性能方面，漆膜在烘烤固化的过程中，浅色漆会黄变；在涂料储存过程中鲜艳的颜色容易失去原有的色彩，色差大到令客户无法接受；涂层的光泽相对较低，达不到客户要求的高光泽；水煮性能无法通过；固化后的漆膜还容易出现返软的现象等等，这一系列弊端使得下游涂装厂家根本不敢轻易尝试使用。另外胺中和剂的挥发会导致大气中的氮氧化合物排放超标，而进入水体则会引起氨氮污染，使水体发黑发臭。再者，由于胺中和水性涂料配方中含有抑菌剂、防霉剂，则会给下游污水处理带来更大的负荷，因为此类抑菌剂、防霉剂的存在会直接导致污水处理中引入的菌种被杀灭。
5.因此，“油改水”—即从油性涂料转为水性涂料是一个迫在眉睫的必然趋势，但是现有的胺中和体系水性涂料由于种种原因又不能胜任应用端的各种性能要求。在我们调研中发现，无需胺中和的水性涂料在应用端客户的接受度极高，是当仁不让的唯一之选。目前，保守估计卷材涂料的年产量已超过100万吨，因此不管是油性涂料中的voc排放污染还是胺中和水性涂料中的胺类物质污染，对于100万吨的涂料基数来说，对环境都将是一个不可承受之重，氨氮水污染的治理是世界性的难题。
6.公开号为cn101157818a的中国发明提供了一种用于钢带的水性涂料，配方中含有的环氧改性聚酯树脂在制备时需要加入有机锡催化剂。有机锡催化剂会给施工人员带来长期的有累积性的毒害，并且有机锡的使用会使预涂卷材及其制品出口严重受限。2009年5月28日，欧盟通过了决议2009/425/ec，在所有消费品中进一步限制对有机锡化合物的使用。
技术实现要素：
7.本发明的目的是在于克服现有技术中存在的不足，提供了一种无需胺中和的水性卷材涂料。本发明的无需胺中和的水性卷材涂料中不含有胺中和剂，既具备了等同甚至超过油性涂料的性能，又极大的降低了voc的排放，可以做到尾气的直排，废水治理极其简单，另外又没有氨氮及氮氧化合物的污染，下游涂装企业对无需胺中和的水性卷材涂料的接纳程度非常高。
8.为实现以上技术目的，本发明实施例采用的技术方案是：第一方面，本发明实施例提供了一种无需胺中和的水性卷材涂料，所述水性卷材涂料中不含有胺中和剂，按重量分数计，包括以下组分：无胺水性树脂
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88-93%交联树脂
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4-9%第一助剂
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0.5%第二助剂
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0.5%第三助剂
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2.0%以及稀释剂，其中所述水性卷材涂料中的固含量大于40%，所述无胺水性树脂与交联树脂的固含量的比值为4-9，所述无胺水性树脂为hut7450n4水性树脂，所述交联树脂为氰特303。
9.第二方面，本发明实施例提供了一种无需胺中和的水性卷材涂料，所述水性卷材涂料中不含有胺中和剂，按重量分数计，包括以下组分：无胺水性树脂
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53-55%交联树脂
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2.5-5.5%第一助剂
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0.2%第二助剂
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0.2%第三助剂
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1.0%纳美白浆
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40%以及稀释剂，其中所述水性卷材涂料中的固含量大于50%，所述无胺水性树脂与交联树脂的固含量的比值为4-9，所述无胺水性树脂为hut7450n4水性树脂，所述交联树脂为氰特303。
10.第三方面，本发明实施例提供了一种无需胺中和的水性卷材涂料，所述水性卷材涂料中不含有胺中和剂，按重量分数计，包括以下组分：无胺水性树脂
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80-84.2%交联树脂
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3.8-8.0%第一助剂
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0.35%第二助剂
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0.35%第三助剂
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1.7%纳美黑浆
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9.6%以及稀释剂，其中所述水性卷材涂料中的固含量大于40%，所述无胺水性树脂与交联树脂的固含量的比值为4-9，所述无胺水性树脂为hut7450n4水性树脂，所述交联树脂为氰特303。
11.进一步地，所述第一助剂采用有机硅类的润湿剂或聚丙烯酸酯、聚酯类的润湿流平剂，所述第二助剂采用炔二醇类的润湿剂，所述第三助剂采用环氧磷酸酯类或硅烷偶联剂类的附着力促进剂。
12.进一步地，所述交联树脂采用全甲醚化或部分甲醚化氨基树脂、封闭异氰酸酯交联剂。
13.进一步地，所述稀释剂包括纯净水、蒸馏水及去离子水中的任意一种。
14.进一步地，所述水性卷材涂料满足以下条件：粘度：涂-4杯80～120秒，固体分＞40wt.％，板温pmt：210～232℃，t弯：0—2t，丁酮擦拭＞100次，光泽60度＞85%，耐沸水煮＞2小时。
15.本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明的无需胺中和的水性卷材涂料中不含有胺中和剂，既具备了等同甚至超过油性涂料的性能，又极大的降低了voc的排放，可以做到尾气的直排，废水治理极其简单，另外又没有氨氮及氮氧化合物的污染，下游涂装企业对无需胺中和的水性卷材涂料的接纳程度非常高。
16.本发明的无需胺中和的水性卷材涂料不使用有机锡等含有重金属有机催化剂的原料，涂料中重金属的含量满足gb4806.10-2016的标准，涂料满足us fda 21 crf 175.300的标准。
17.无需胺中和的水性卷材涂料是指一类在水性树脂、水性涂料的配制及终端客户使用过程中均不添加任何胺中和剂（比如氨水、二甲基甲氧基丙胺、三乙胺、二甲基乙醇胺、2-甲基-2-氨基-1-丙醇、2-二甲氨基-2-甲基丙醇、三乙醇胺及单乙醇胺等）的涂料，在配制及使用无需胺中和的水性卷材涂料过程中完全避免了因胺类物质的挥发而导致的氮氧化合物对大气的污染及氨氮类物质对水体的污染；并且在无需胺中和的水性涂料的使用过程中，由于没有胺类物质的挥发，就不会对生产设备造成电化学腐蚀，这样可以大幅延长生产设备的使用寿命，使运营成本接近甚至低于油性涂料的使用成本。
具体实施方式
18.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
19.实施例1一种无需胺中和的水性卷材涂料，水性卷材涂料中不含有胺中和剂，按重量分数计，包括以下组分，见表1所示：表1实施例1中无需胺中和的水性卷材涂料配方
20.其中，hut7450n4水性树脂与氰特303的固含量比为8:1。
21.实施例2一种无需胺中和的水性卷材涂料，水性卷材涂料中不含有胺中和剂，按重量分数
计，包括以下组分，见表2所示：表2实施例2中无需胺中和的水性卷材涂料配方
[0022] 其中，hut7450n4水性树脂与氰特303的固含量比为6:1。
[0023]
实施例3一种无需胺中和的水性卷材涂料，水性卷材涂料中不含有胺中和剂，按重量分数计，包括以下组分，见表3所示：表3实施例3中无需胺中和的水性卷材涂料配方
[0024]
其中，hut7450n4水性树脂与氰特303的固含量比为8:1。纳美白浆购于浙江纳美新材料股份有限公司，品名：鲜丽特
®
白r108h3-na。
[0025]
实施例4一种无需胺中和的水性卷材涂料，水性卷材涂料中不含有胺中和剂，按重量分数计，包括以下组分，见表4所示：表4实施例4中无需胺中和的水性卷材涂料配方
[0026]
其中，hut7450n4水性树脂与氰特303的固含量比为6:1。纳美白浆购于浙江纳美新材料股份有限公司，品名：鲜丽特
®
白r108h3-na。
[0027]
实施例5一种无需胺中和的水性卷材涂料，水性卷材涂料中不含有胺中和剂，按重量分数计，包括以下组分，见表5所示：表5实施例5中无需胺中和的水性卷材涂料配方
[0028]
其中，hut7450n4水性树脂与氰特303的固含量比为8:1。纳美黑浆购于浙江纳美新材料股份有限公司，品名：鲜丽特
®
黑ew0104 n132304044。
[0029]
实施例6一种无需胺中和的水性卷材涂料，水性卷材涂料中不含有胺中和剂，按重量分数计，包括以下组分，见表6所示：表6实施例6中无需胺中和的水性卷材涂料配方
[0030]
其中，hut7450n4水性树脂与氰特303的固含量比为6:1。纳美黑浆购于浙江纳美新材料股份有限公司，品名：鲜丽特
®
黑ew0104 n132304044。
[0031]
实施例1-6中的hut7450n4水性树脂是采用江苏三荣聚合物有限公司生产的无胺水性树脂，目前已用于实际应用。需要理解的是，对于其他满足要求的无胺水性树脂也能用于本技术，因此，本技术已经充分公开了无胺水性树脂的相关信息。
[0032]
实施例1-6中无需胺中和的水性卷材涂料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，按照重量比例称取所需量的去离子水、无胺水性树脂、交联树脂、第一助剂、第二助剂、第三助剂，并根据需要选择性称取颜料色浆；步骤二，先检测调漆釜内的温度不得超过30℃，在釜内温度不超过30℃的情况下投入称量好的无胺水性树脂并搅拌，搅拌转速控制在1200转/分钟，接下来每个材料投入的间隔时间为15min，然后依次加入称量好的交联树脂、第一助剂、第二助剂、第三助剂及颜料色浆（根据需要选择性加入），最后充分搅拌60min（釜内物料温度会有所上升，但不得超过35℃，如果超过35℃需在调漆釜的夹套内通入冷冻水进行降温），再根据粘度情况加入去离子水调节粘度，并充分搅拌至少15min，把粘度调整到80-120秒（涂4杯）。性能检验合格后，过滤、称量、包装。
[0033]
其中第一助剂、第二助剂和第三助剂用去离子水稀释成10%的浓度再进行使用。调漆釜中设置分散盘对物料进行分散，其中分散盘与调漆釜的直径比值为1:2.5。
[0034]
制得的水性卷材涂料在30℃以内储存，如果是在零下10℃至零下20℃储存，涂料性能不会改变，只需要在施工前将储存的涂料提前放入施工环境的室温即可，涂料的储存稳定性至少可以达到6个月。
[0035]
对比例1一种油性卷材涂料，按重量分数计，包括以下组分：聚酯树脂yd3215（有效份：60 wt.%）50%、全甲醚化氨基树脂（98wt.%）5%、降温催化剂（金氏5225）0.3%、流平剂（efka3777）0.6%、分散剂（byk104）2%、金红石型钛白粉25%、酞青蓝3%、沉淀法二氧化硅消光粉4%、聚乙烯四氟乙烯蜡粉0.5%、高沸点溶剂（150号芳烃溶剂）9.6%。
[0036]
上述油性卷材涂料制备时，按照重量比例，在分散釜中投入聚酯树脂yd3215，再加入流平剂efka3777、分散剂byk104，高速分散均匀后，加入金红石型钛白粉、酞青蓝，研磨分散至细度15um以下，再加入沉淀法二氧化硅消光粉、聚乙烯四氟乙烯蜡粉高速分散均匀后，加入降温催化剂5225、全甲醚化氨基树脂303，并加入高沸点溶剂（150号芳烃溶剂）调节粘
度。
[0037]
对比例2一种胺中和水性卷材涂料，按重量分数计，包括以下组分：水性胺中和聚酯乳液drl-0818（45wt.%）50%、全甲醚化氨基树脂（98 wt.%）3.5%、降温催化剂（金氏5225）0.5%、消泡剂sv450 1.5%、流平剂f608 0.5%、润湿剂气体化学604 0.6%、分散剂路博润w100c 2%、金红石型钛白浆（70 wt.%）30%、酞青蓝浆6%、增稠剂sv1540 1.5%、胺中和剂amp95 3.2%、抑菌剂卡松（中文名称：卡松，是异噻唑啉酮的简称，cas：26172-55-4，2682-20-4。）0.3%及防霉剂（甲醛缓释剂1，3-二羟甲基-5，5-二甲基海因）0.4%。
[0038]
上述胺中和水性卷材涂料制备时，按照重量比例，在分散釜中投入水性胺中和聚酯乳液drl-0818，再加入胺中和剂amp95中和后，加入流平剂f608、润湿剂604，分散剂w100c，高速分散均匀后，加入金红石型钛白浆、酞青蓝浆、消泡剂sv450及增稠剂sv1540，高速分散至细度15μm以下，再加入降温催化剂5225、全甲醚化氨基树脂303、抑菌剂及防霉剂，并用去离子水调节粘度。
[0039]
表7实施例1-4制得的无需胺中和的水性卷材涂料的性能对比
[0040]
表8实施例5-6和对比例1-2制得的卷材涂料的性能对比
[0041]
其中，mek（丁酮）擦拭参照gb/t 23989—2009标准，t弯测试参照gb/t 30791-2014标准，光泽60度参照gb-t 9754-2007标准。
[0042]
从表7和表8可以看出，本发明的无需胺中和的水性卷材涂料固化板温更低，更节能降耗。本发明无需胺中和的水性卷材涂料，耐沸水煮大于2小时，性能无任何变化。由于预涂卷材的应用场景非常复杂，有很多是应用于高温高湿的场所，所以耐沸水煮2小时是一个必检项目。对于涂装厂家来说，这个指标非常重要，能够提高涂料的耐化学品性。本发明无
需胺中和的水性卷材涂料不使用有机锡等含有重金属有机催化剂的原料，涂料中重金属的含量满足gb4806.10-2016的标准，涂料满足us fda 21 crf 175.300的标准。综上所述，本发明的无需胺中和的水性卷材涂料比油性卷材涂料及胺中和水性卷材涂料更符合终端客户对产品性能及环保的诉求，能够满足相应的技术指标。
[0043]
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，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精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。