CN101077955A - 防腐亲水涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防腐亲水涂料，它是由底层涂料A和面层涂料B组成。其底层涂料A由改性环氧树脂、改性丙烯酸树脂、氨基树脂、乙二醇丁醚、蒸馏水等组成；面层涂料B由功能单体、甲基丙烯酸、丙烯酸羟酯、引发剂、去离子水等组成，功能单体具有CH₂＝CR₁－R₂－CH₂－CHR₃－CH₂SO₃M的结构通式。该防腐亲水涂料具有很好的耐蚀性、高亲水性，耐水溶性、耐冲压油性和耐溶剂性能优良，附着力好，成形性、耐热性、抗弯曲性能优良，无臭味，成本低廉，操作工艺简单等优点。可广泛涂装于铝及铝合金制品表面，尤其是涂装于空调机的热交换器翅片表面。

Description

防腐亲水涂料

技术领域

本发明属于涂料与化学技术领域，涉及一种涂装于铝及铝合金制品表面，尤其是涂装于空调机的热交换器翅片表面的具有良好防腐蚀性和高亲水性的涂料组合物及制备方法。

背景技术

人们生活水平的不断提高，空调的使用量在逐年增加。2005年我国生产的空调机达5300万台，消费铝箔20万吨。空调的使用更加普及，但空调在长期的使用过程中，会出现动力消耗增加，粉尘污染、异味、细菌滋生等许多问题。随着国家节能法和环境保护法的相继出台，空调不断向小型化、轻量化和高性能化方向发展，对空调用铝翅片的机能和性能提出了更高的要求。空调热交换器散热片是用1mm左右厚的铝箔制成，为了获得良好的性能，通常采用小片距、复杂片形的铝箔冷却片。

空调机制冷时，空气中的水蒸气凝结并附着于翅片表面，在翅片间形成“水桥”，造成通风阻力增大，噪音增加，热交换器的工作效率下降，能耗增加；铝箔若直接用于散热器翅片，在冷暖房兼用的空调器，使用中处于干-湿交替的环境，形成氧浓差电池，易被腐蚀，生成Al₂O₃.3H₂O的白色粉末状物，俗称“白粉”，在潮湿环境下，使换热器内滋生霉菌，随风送入室内而污染环境。为了很好的解决“水桥”、“白粉”等问题，必须对铝箔进行表面涂层处理，使其具有良好的耐腐蚀性和高亲水性能。

发明内容

本发明的目的是解决现有亲水涂料存在的不足，提供一种具有很好的耐蚀性、高亲水性，耐水溶性、耐冲压油性和耐溶剂性能优良，附着力好，成形性、耐热性、抗弯曲性能优良的无臭味防腐亲水涂料及其制备方法。

实现本发明的目的采用的技术方案是：

本发明所述的防腐亲水涂料是由底层涂料A和面层涂料B组成组成。

其所述的底层涂料A特征在于重量份数组成如下：改性环氧树脂25-35，改性丙烯酸树脂8-16，氨基树脂1-5，乙二醇丁醚2-4，蒸馏水45-60。

其所述的面层涂料B特征在于重量份数组成如下：功能单体20-30，甲基丙烯酸3-5，丙烯酸羟酯4-6，引发剂0.2-0.5，去离子水50-70。

上述各组份应符合以下工艺要求：

所述的改性环氧树脂为丙烯酸改性环氧树脂、丙烯酸丁酯环氧树脂、甲基丙烯酸甲酯环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂、双马来酰亚胺改性环氧树脂、聚酰胺酸改性环氧树脂、双酚A环氧树脂中的一种或几种的混合物。

改性丙烯酸树脂为丙烯酸或甲基丙烯酸与丙烯酸酯类、或丙烯酸羟烷基酯、或丙烯酸胺基烷基酯的共聚物。

氨基树脂为甲醚化氨基树脂、丁醚化氨基树脂中的一种或两种的混合物。

功能单体具有如下结构通式：

CH₂＝CR₁-R₂-CH₂-CHR₃-CH₂SO₃M

其中R₁表示氢原子或甲基，或碳原子数为1-4个碳的烷基或烷氧基；R₂表示酯基、酰胺基、酮基、或醚基；R₃表示羟基、胺基、甲基、或碳原子数为1-3个碳的烷基或羧基；M表示H⁺、Na⁺、K⁺、或NH₄ ⁺。

丙烯酸羟酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯或甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丁酯中的一种或任意两种的混合物。

引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠或乙二胺中的一种。

其制备方法的步骤依次为：

(1)底层涂料A的制备

称取25-35重量份的改性环氧树脂，8-16重量份的改性丙烯酸树脂，1-5重量份的氨基树脂，2-4重量份的乙二醇丁醚，装入反应釜中，开动搅拌器，混合均匀，加入PH调节剂调节体系的PH至7-8，加入计量好的45-60重量份的蒸馏水，使体系的固含量保持在25％，得底层涂料A；

(2)面层涂料B的制备

称取20-30重量份的功能单体，3-5重量份的甲基丙烯酸，4-6重量份的丙烯酸羟酯，装入反应釜中，开动搅拌器，混合均匀，然后慢慢加入由0.2-0.5重量份的引发剂和50-70重量份的去离子水组成的组合物，在80～100℃条件下反应1～3小时，然后再保温1～3小时，取出冷却至室温，经适当的调配，使体系的固含保持在10％，PH值调节至2～3.5，得面层涂料B；

(3)首先在制品的表面涂上底层涂料A，在一定的温度和时间下烘干，然后再涂上一层面层涂料B，在一定的温度和时间下烘干，即得设计产品。

其中，功能单体具有如下结构通式：

CH₂＝CR₁-R₂-CH₂-CHR₃-CH₂SO₃M

其中R₁表示氢原子或甲基，或碳原子数为1-4个碳的烷基或烷氧基；R₂表示酯基、酰胺基、酮基、或醚基；R₃表示羟基、胺基、甲基、或碳原子数为1-3个碳的烷基或羧基；M表示H⁺、Na⁺、K⁺、或NH₄ ⁺。

本发明的关键是先配制出底层涂料A，它有着优良的耐腐蚀性和附着力，同时与面层有机涂层能较好的结合。然后再用具有CH₂＝CR₁-R₂-CH₂-CHR₃-CH₂SO₃M结构通式的功能单体化合物、甲基丙烯酸单体、丙烯酸羟酯等，合成出水溶性的树脂，经过适当的调配，得面层涂料B。然后经涂层工艺和烘干工艺，即得设计产品。

本发明的优点是：与现有的亲水涂料相比，本发明的亲水涂料有着优良的耐腐蚀性和附着力、具有很好的亲水性，在国内处于领先水平，同时耐水溶性、耐冲压油性和耐溶剂性能优良，具有很好的成形性、耐热性、抗弯曲性能，无臭味，成本低廉，操作工艺简单。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围的限定。

(1)底层涂料A的制备

按配方比例称取各种原材料，称取适量的改性环氧树脂，改性丙烯酸树脂，氨基树脂，乙二醇丁醚，装入反应釜中，开动搅拌器，混合均匀，加入PH调节剂调节体系的PH值至7-8，加入计量好的蒸馏水，使体系的固含量保持在25％，制得A组份。

(2)面层涂料B的制备

按配方比例称取各种原材料，称取适量的功能单体，甲基丙烯酸，丙烯酸羟酯，装入反应釜中，开动搅拌器，混合均匀，然后慢慢加入由适量的引发剂和适量的去离子水组成的组合物，在80～100℃条件下反应1～3小时，然后再保温1～3小时，取出冷却至室温，经适当的调配，使体系的固含保持在10％，PH值调节至2～3.5，制得B组份。

(3)首先在制品的表面涂上底层涂料A，在一定的温度和时间下烘干，然后再涂上一层面层涂料B，在一定的温度和时间下烘干，即得设计产品。

根据工程和客户的实际需要，通过调整发明配方，可以获得所需要的性能指标，下面以具体实施例加以说明本发明的防腐亲水涂料，其各组分的重量百分比为：

组份	组成(重量份数)	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
						A组份	丙烯酸改性环氧树脂	25	20	10	5
丙烯酸丁酯环氧树脂		5		5
					聚氨酯改性环氧树脂				20	15
丙烯酸与丙烯酸酯树脂	15		10
					丙烯酸与丙烯酸羟烷酯树脂			15		15
甲醚化氨基树脂	5	2	4	3
					丁醚化氨基树脂			3	1	2
乙二醇丁醚	3	2	4	3
					蒸馏水		52	53	51	52
B组份	功能单体	26.5	25	28							30
					甲基丙烯酸	5	5	3	5
	丙烯酸羟乙酯	3	3	2.5						3
					丙烯酸羟丙酯	2		3.5
	丙烯酸羟丁酯		3							3
					过硫酸铵	0.2		0.3
	过硫酸钾		0.5							0.3
					去离子水	63	63	62.5	58.5
	自制调配剂	0.3	0.5	0.2						0.2

本发明的防腐亲水涂料的测试结果如下表：

角度的测试：在试样亲水铝片上滴入0.03cc(毫升)的去离子水滴，在20-25℃范围内采用接触角测试仪测定亲水角度。

干湿循环角：在纯净水中浸泡2分钟，然后提起风干6分钟，即为一个循环，连续300个循环。然后取出测定其亲水角度。

耐碱性：20％NaOH溶液(20℃)中浸泡5分钟

耐盐雾性：在试验箱内用5％NaCl水溶液，在35±1℃的温度下，连续喷雾72小时观察涂膜的表面状况。

油水角：在冲压油中浸泡5分钟，取出在120℃条件下烘5分钟取出，然后在纯净水中泡5分钟，取出再在120℃条件下烘5分钟，取出测其亲水角度。

Claims (9)

1、一种防腐亲水涂料，其特征在于它由底层涂料A和面层涂料B组成：

其所述的底层涂料A特征在于重量份数组成如下：

改性环氧树脂                 25-35

改性丙烯酸树脂               8-16

氨基树脂                     1-5

乙二醇丁醚                   2-4

蒸馏水                       45-60

其所述的面层涂料B特征在于重量份数组成如下：

功能单体                     20-30

甲基丙烯酸                   3-5

丙烯酸羟酯                   4-6

引发剂                       0.2-0.5

去离子水                     50-70

2、根据权利要求1所述的防腐亲水涂料，其特征在于所述的改性环氧树脂为丙烯酸改性环氧树脂、丙烯酸丁酯环氧树脂、甲基丙烯酸甲酯环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂、双马来酰亚胺改性环氧树脂、聚酰胺酸改性环氧树脂、双酚A环氧树脂中的一种或几种的混合物。

3、根据权利要求1所述的防腐亲水涂料，其特征在于所述的改性丙烯酸树脂为丙烯酸或甲基丙烯酸与丙烯酸酯类、或丙烯酸羟烷基酯、或丙烯酸胺基烷基酯的共聚物。

4、根据权利要求1所述的防腐亲水涂料，其特征在于所述的氨基树脂为甲醚化氨基树脂、丁醚化氨基树脂中的一种或两种的混合物。

5、根据权利要求1所述的防腐亲水涂料，其特征在于所述的功能单体具有如下结构通式：

CH₂＝CR₁-R₂-CH₂-CHR₃-CH₂SO₃M

其中R₁表示氢原子或甲基，或碳原子数为1-4个碳的烷基或烷氧基；R₂表示酯基、酰胺基、酮基、或醚基；R₃表示羟基、胺基、甲基、或碳原子数为1-3个碳的烷基或羧基；M表示H⁺、Na⁺、K⁺、或NH₄ ⁺。

6、根据权利要求1所述的防腐亲水涂料，其特征在于所述的丙烯酸羟酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯或甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丁酯中的一种或任意两种的混合物。

7、根据权利要求1所述的防腐亲水涂料，其特征在于所述的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠或乙二胺中的一种。

8、一种防腐亲水涂料的制备方法，其步骤依次为：

(1)底层涂料A的制备

称取25-35重量份的改性环氧树脂，8-16重量份的改性丙烯酸树脂，1-5重量份的氨基树脂，2-4重量份的乙二醇丁醚，装入反应釜中，开动搅拌器，混合均匀，加入PH调节剂调节体系的PH至7-8，加入计量好的45-60重量份的蒸馏水，使体系的固含量保持在25％，得底层涂料A；

(2)面层涂料B的制备

称取20-30重量份的功能单体，3-5重量份的甲基丙烯酸，4-6重量份的丙烯酸羟酯，装入反应釜中，开动搅拌器，混合均匀，然后慢慢加入由0.2-0.5重量份的引发剂和50-70重量份的去离子水组成的组合物，在80～100℃条件下反应1～3小时，然后再保温1～3小时，取出冷却至室温，经适当的调配，使体系的固含保持在10％，PH值调节至2～3.5，得面层涂料B；

(3)首先在制品的表面涂上底层涂料A，在一定的温度和时间下烘干，然后再涂上一层面层涂料B，在一定的温度和时间下烘干，即得设计产品。

9、根据权利要求1或8所述的防腐亲水涂料，其特征在于所述的功能单体具有如下结构通式：

CH₂＝CR₁-R₂-CH₂-CHR₃-CH₂SO₃M

其中R₁表示氢原子或甲基，或碳原子数为1-4个碳的烷基或烷氧基；R₂表示酯基、酰胺基、酮基、或醚基；R₃表示羟基、胺基、甲基、或碳原子数为1-3个碳的烷基或羧基；M表示H⁺、Na⁺、K⁺、或NH₄ ⁺。