[发明专利]一种水性纳米卷材涂料及其制备方法

说明书

  

技术领域

本发明属于一种水性纳米卷材涂料及其制备技术，涉及利用纳米技术、纳米材料对传统卷材涂料材料和化学物质进行改性、升级制备出一种水性纳米卷材涂料。具体涉及一种由无机纳米材料、原材料 、颜、填料和丙烯酸乳液等复合制备的用于金属（如钢板、冷轧板、镀锌板和铝板）卷材表面涂装用的水性纳米卷材涂料及其制备方法。属于卷材涂料、涂装工业领域。 

背景技术

目前，我国用于金属卷材表面涂装的传统溶剂型卷材涂料、涂装工业已有30余年，尤其近几年来有较快的发展。但是，由于传统溶剂型卷材涂料和卷材涂装工艺造成的工业污染（如：钝化用的六价铬、溶剂型卷材涂料中的VOC、甲醛、苯系物和恶臭）的毒害性气体和工业废水的排放，造成了工业环境和社会环境的严重污染，破坏了人类的生存环境，危害了人类的生命健康。这一严重后果已引起了我国政府和世界各国的关注。 

进入21世纪，生态环境安全是人类面临的最富有挑战性的关键问题。因此，所有涂料、涂装工业的技术和产品必须从人类生存的环境安全角度重新考量。低碳、环保的水性化和无钝化涂料、涂装是未来卷材涂料、涂装工业科技发展的方向和必然趋势，也是衡量该工业科技水平和工业及产品安全的重要标志。因此，以欧洲为代表的一些发达的国家已经开始对传统溶剂型卷材涂料、涂装工艺的环保化改造，替代溶剂型卷材涂料和改善钝化污染的卷材涂装工艺已成为世界各国的研究重点。 

用传统的微米技术进行水性卷材涂料与涂装工艺的研究，虽然与目前的传统溶剂型卷材涂料的涂装工艺流程及涂装设备大径相同，也可以消除溶剂型卷材涂料、涂装的工业污染。但是使用传统的微米技术和材料进行水性卷材涂料与涂装工艺改造后的水性卷材涂料的生产成本提高，而产品的质量和技术性能反而降低，很难达到目前卷材涂料、涂装的工业质量标准。 并且，由于成本过高对卷材涂装工业的下游缺乏市场竞争力。传统的微米技术缺乏科技含量，涂装工艺仍然与溶剂型卷材涂料的涂装工艺相同，没有简化，资源和能源的消耗依然很高，涂装生产的综合成本仍然较高、卷材涂料水性化这一关键性技术门槛，多年来在国内外很难有突破性进展，严重地影响和制约了我国卷材涂料与涂装工业领域整体技术水平和工业的发展。这也是国内外水性卷材涂料、涂装工艺技术研究多年来进展缓慢的主要原因。 

传统溶剂型卷材涂料上线涂装采取：“底涂、面涂、背涂”的涂装工艺，为了减少溶剂型卷材涂料在涂装过程中产生毒害气体排放的污染，多年来在传统的卷材涂装过程中利用二次升温燃烧的办法将释放的毒害性气体回收燃烧，用以减少溶剂型卷材涂料在涂装过程中产生毒害气体排放的污染。这种传统溶剂型卷材涂料的涂装工艺造成能源的高耗、资源的浪费和高污染的排放，严重地制约了我国卷材涂料、涂装工业的发展。 

目前，国内有200多家卷材涂装生产企业，近400条涂装生产线，年设计生产总量约1000万吨，由于传统溶剂型卷材涂料和涂装工艺的污染和技术等因素，造成卷材的年生产总量不足330万吨，仅是我国卷材涂装生产线年设计生产总量的1／3，长期以来整个工业处于产品单一、质量低下、重复生产和市场无序竞争的状态。由此可见，传统的溶剂型卷材涂料和涂装工艺是很难实现该工业安全、环保、低碳节能和产品升级；而传统的微米级技术进行水性卷材涂料与涂装的研究，很难突破水性卷材涂料与涂装的关键性技术门槛。 

发明内容

本发明的目的是提供一种水性纳米卷材涂料。 

本发明的另一个目的是提供所述水性纳米卷材涂料的制备方法。 

本发明的一种水性纳米卷材涂料技术，是利用纳米技术和纳米材料对传统卷材涂料材料进行纳米复合、改性、升级，突破了水性卷材涂料与涂装的关键性技术门槛。实现了卷材涂料与涂装的水性化，在全面提高卷材涂料、涂装的工艺技术水平与产品质量的同时消除传统溶剂型卷材涂料和涂装工艺产生的工业污染。初步实现了该工业安全、环保、高效、低碳节能和产品的升级。为我国水性纳米卷材涂料与涂装工业领域整体技术水平升级和工业的发展提供了科学的依据和工艺基础。 

发展水性纳米卷材涂料与无钝化涂装工业，促进卷材涂料、涂装工艺及产品的优化、升级，实现该工业安全、环保、高效、低碳节能的目的，打造出一个全新的环境友好型水性纳米卷材涂料、涂装工业，这是国内外卷材涂料、涂装工业整体科技、材料重点研究的课题和发展方向，更是该工业和国内外市场的未来发展趋势。 

本发明是通过下述技术方案实现的。