CN101381577A - 一种压缩机专用水溶性烘烤涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种压缩机专用水溶性烘烤涂料，该涂料含有以下重量配比的组分：30～40％环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂、5～10％甲醚化三聚氰胺树脂、10～20％防锈填料、2～3％碳黑、0.1～0.5％消泡剂、0.1～1.5％分散润湿剂、10～15％助溶剂和30～40％水；所述的水溶性环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂是利用环氧磷酸酯对丙烯酸树脂改性得到。本发明涂料具有不易燃、不易爆、低毒、低污染、低成本等优点，适用于现有冰箱和空调压缩机表面涂装的施工条件和烘烤条件，所形成的漆膜的耐水性和耐盐雾性可以达到甚至超过现有溶剂型涂料的要求。

Description

一种压缩机专用水溶性烘烤涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及化学领域，具体涉及一种涂料，尤其是压缩机专用烘烤涂料。

背景技术

目前，冰箱和空调压缩机烘烤涂料主要是电泳涂料，但采用电泳涂料涂装因需专门的涂装设备，且涂装过程中需消耗电，稀释涂料需去离子水等，其涂装成本相对较高。

水溶性涂料是近年发展起来的新型涂料，由于这种涂料具有低能耗、低排放、安全无毒等优点，已成为世界涂料的主要发展方向。但是用水溶性丙烯酸作主要成膜物质的浸涂烘烤涂料中因羧基含量较高，固化后影响漆膜的耐盐雾性能，推广应用受到一定的限制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提高水溶性涂料所形成的漆膜的耐水和耐盐雾性。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

一种压缩机专用水溶性烘烤涂料，该涂料含有以下重量配比的组分：30～40％环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂、5～10％醚化三聚氰胺树脂、10～20％磷钼酸锌防锈填料、2～3％碳黑、0.1～0.5％消泡剂、0.1～1.5％分散润湿剂、10～15％助溶剂和25～40％水；其中，

所述的水溶性环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂是利用环氧磷酸酯对丙烯酸树脂改性得到，其方法如下：

以环氧树脂质量为基准，将2-3份正丁醇和1份环氧树脂加入到反应釜，搅拌，加热到110-120℃，滴加0.3-0.5份磷酸，反应2-3小时后降温至80-90℃，滴加0.4-0.6份丙烯酸和3-6份丙烯酸酯及0.02-0.04份过氧化苯甲酰混合物，反应3-4小时，用0.5-0.8份二甲基乙醇胺调至PH值至7.5-8.0即可。

本发明涂料中：

所述的消泡剂为本领域常用的硅氧烷类或非硅类消泡剂，如BYK-026，BYK-028硅氧烷类消泡剂，HESNIC H221和柏士胜(苏州)科技有限公司生产PD-550的非硅类消泡剂；

所述的分散润湿剂是为本领域常用的硅氧烷类分散润湿剂，如BYK-191、BYK192、南通市晗泰化工有限公司生产的SF-2分散润湿剂、SF-1分散润湿剂等硅氧烷类分散润湿剂等；

所述的助溶剂是丙二醇甲醚或正丁醇。

本发明所述的涂料还可以含有0.1～1％的硅氧烷类或非硅类流平剂，有利于防止漆膜出现桔皮、缩空等现象。

本发明所述的压缩机专用水溶性烘烤涂料可由以下方法制备得到：

按重量百分数，取配方量60-70％的环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂，加入磷钼酸锌防锈填料、炭黑、分散润湿剂及配方量50％的消泡剂、助溶剂和水，分散混匀，研磨至规定的细度，然后加入到固化剂与剩余的环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂、助溶剂、消泡剂和水的混合物中，搅拌均匀即可。

本发明采用环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂作主要成膜物，主链上的环氧磷酸酯在一定的温度下，能使树脂中的羧基在固化过程进行交联，从而提高了漆膜交联度，达到了提高漆膜耐盐雾性能的目的；同时，树脂中的环氧基与金属底材之间的结合力较强，所形成的漆膜牢固地吸附于金属表面。此外，本发明还在配方中引入了环保防锈颜料磷钼酸锌，使漆膜的耐盐雾性能得到进一步提高。

另外，本发明涂料作为一种水溶性涂料，还具有具有以下优点：

(1)用水作溶剂，不易燃、不易爆、低毒、低污染，且综合成本比用有机溶剂作溶剂低；

(2)与乳液树脂为主要成膜材料的涂料不同的是，本发明选用环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂为主要成膜材料，不需要添加表面活性剂，避免了残留的表面活性剂对漆膜的耐盐雾性能、耐水性能、耐溶剂性能等产生不良影响；

(3)选用与水溶性环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂具有相溶性的甲醚化三聚氰胺树脂做固化剂，适用现有冰箱和空调压缩机表面涂装的施工条件和烘烤条件，所形成的漆膜的耐水性和耐盐雾性可以达到甚至超过现有溶剂型涂料的要求；

(4)引入含由羟基、羧基强极性基团组分和相应分散润湿剂助剂使本发明符合金属基材的涂装漆膜耐盐雾、耐水性能要求；

(5)选用环保型的防锈填料和颜料，不仅使漆膜的防锈性能满足压缩机漆膜的要求，同时也进一步保证了本发明涂料的健康无害性。

本发明所述的涂料的技术指标和涂膜技术指标如表1和表2所示。

      表1 本发明涂料的技术指标

     表2 本发明涂料的涂膜技术指标

具体实施方式

例1

1、配方：30.0kg水溶性环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂，6.0kg甲醚化三聚氰胺树脂，11.0kg磷钼酸锌环保型防锈填料，2.0kg碳黑，0.3kgBYK-301流平剂，0.5kgBYK-191分散润湿剂，0.1kgBYK-028消泡剂，13.0kg丙二醇甲醚和37.1kg水；

其中，环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂的制备方法是：将8.0kg的正丁醇和4.0kg环氧树脂加入到反应釜，搅拌，加热到110-120℃，滴加1.6kg磷酸，反应2-3小时后降温至80-90℃，滴加1.6kg份丙烯酸和12.70kg丙烯酸酯及0.1kg过氧化苯甲酰混合物，反应3-4小时，用2.0二甲基乙醇胺调至PH值至7.5-8.0即可。

2、制备方法：取23kg水溶性环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂，加入11.0kg磷钼酸锌防锈填料、2.0kg炭黑、0.5kgBYK-191分散润湿剂、0.05kg消泡剂、6.5kg丙二醇甲醚和1.8.55kg水，分散，研磨至规定的细度，然后加入到6.0kg甲醚化三聚氰胺树脂固化剂、0.3kg BYK-301流平剂，以及剩余的水溶性环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂、丙二醇甲醚、消泡剂和水的混合物中，分散搅拌均匀，即可。

3、使用方法：将制备好的涂料，按涂料重量加30％水稀释，倒入漆槽，搅拌均匀，静置1小时消泡，开启循环泵，将压缩机挂上固定架，开动走带，使压缩机浸入漆槽中，40-60秒压缩机出漆槽，经预热段，再进140-150℃烘烤30-40分钟即可。

例2

1、配方：40.0kg水溶性环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂，6.0kg丁醚化三聚氰胺树脂，13.0kg磷钼酸锌防锈填料，2.2kg碳黑，0.6kgEFKA-323硅氧烷类流平剂，0.8kg BYK-192分散润湿剂，0.3kg HESNIC H221消泡剂，10.0kg丙二醇甲醚和27.1g水；

其中，环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂的制备方法是：将11.3kg的正丁醇和4.5kg环氧树脂加入到反应釜，搅拌，加热到110-120℃，滴加1.6kg磷酸，反应2-3小时后降温至80-90℃，滴加2.0kg份丙烯酸和18.0kg丙烯酸酯及0.1kg过氧化苯甲酰混合物，反应3-4小时，用2.5二甲基乙醇胺调至PH值至7.5-8.0即可。

2、制备方法：取27kg水溶性环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂，加入13.0kg磷钼酸锌防锈填料、2.2kg炭黑、0.8kg BYK-192分散润湿剂、0.15kg HESNIC H221消泡剂、5kg丙二醇甲醚和13.55kg水，分散，研磨至规定的细度，然后加入到6.0kg丁醚化三聚氰胺树脂固化剂、0.6kgEFKA-323硅氧烷类流平剂，以及剩余的水溶性环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂、丙二醇甲醚、消泡剂和水的混合物中，搅拌均匀，即可。

3、使用方法：将制备好的涂料，按涂料重量加30％水稀释，倒入漆槽，搅拌均匀，静置1小时消泡，开启循环泵，将压缩机挂上固定架，开动走带，使压缩机浸入漆槽中，40-60秒压缩机出漆槽，经预热段，再进140-150℃烘烤30-40分钟即可。

例3

1、配方：33.0kg水溶性环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂，10.0kg甲醚化三聚氰胺树脂，15.5kg磷钼酸锌防锈填料，3.0kg碳黑，1.0kg SF-1分散润湿剂，0.5kgPD-550非硅类消泡剂，12.0kg正丁醇和25.0kg水；

其中，环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂的制备方法是：将8.2kg正丁醇和3.3kg环氧树脂加入到反应釜，搅拌，加热到110-120℃，滴加1.3kg磷酸，反应2-3小时后降温至80-90℃，滴加1.7kg份丙烯酸和16.5kg丙烯酸酯及0.1kg过氧化苯甲酰混合物，反应3-4小时，用1.9二甲基乙醇胺调至PH值至7.5-8.0即可。

2、制备方法：取26kg水溶性环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂，加入15.5kg磷钼酸锌防锈填料、3.0kg炭黑、1.0kgSF-1分散润湿剂、0.3kg PD-550消泡剂、6kg正丁醇和12.5kg水，分散，研磨至规定的细度，然后加入到10.0kg甲醚化三聚氰胺树脂固化剂以及剩余的水溶性环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂、正丁醇、消泡剂和水的混合物中，搅拌均匀，即可。

3、使用方法：将制备好的涂料，按涂料重量加30％水稀释，倒入漆槽，搅拌均匀，静置1小时消泡，开启循环泵，将压缩机挂上固定架，开动走带，使压缩机浸入漆槽中，40-60秒压缩机出漆槽，经预热段，再进140-150℃烘烤30-40分钟即可。

例4

1、配方：36.0kg水溶性环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂，7.0kg丁醚化三聚氰胺树脂，20.0kg环保型防锈填料，2.0kg碳黑，0.4kg SF-2分散润湿剂，0.1kg BYK-026消泡剂，14.0kg正丁醇和20.5kg水。

其中，环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂的制备方法是：将9.0kg的正丁醇和3.2kg环氧树脂加入到反应釜，搅拌，加热到110-120℃，滴加1.6kg磷酸，反应2-3小时后降温至80-90℃，滴加1.8kg份丙烯酸和17.8kg丙烯酸酯及0.13kg过氧化苯甲酰混合物，反应3-4小时，用2.5二甲基乙醇胺调至PH值至7.5-8.0即可。

2、制备方法：取26kg水溶性环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂，加入20.0kg磷钼酸锌防锈填料、2.0kg炭黑、0.4kg SF-2分散润湿剂、0.05kg BYK-026消泡剂、7kg正丁醇和10kg水，分散，研磨至规定的细度，然后加入到7.0kg丁醚化三聚氰胺树脂固化剂以及剩余的水溶性环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂、正丁醇、消泡剂和水的混合物中，搅拌均匀，即可。

3、使用方法：将制备好的涂料，按涂料重量加30％水稀释，倒入漆槽，搅拌均匀，静置1小时消泡，开启循环泵，将压缩机挂上固定架，开动走带，使压缩机浸入漆槽中，40-60秒压缩机出漆槽，经预热段，再进140-150℃烘烤30-40分钟即可。

例1～4所得压缩机专用水溶性烘烤涂料的各项性能指标如表3所示。由表3可以看出，本发明完全可以替代溶剂型同类涂料，不仅性能达到溶剂型涂料产品要求，且综合成本比溶剂型涂料低。

                      表 3

例5本发明涂料所成漆膜的耐盐雾试验

1.实验材料

(1)涂料：

本发明水溶性涂料：按实施例4方法制备。

水溶性丙烯酸树脂压缩机烘烤涂料：除主要成膜材料用没经过改性的丙烯酸树脂外，其余组成和制备方法均如实施例4所述。

(2)试验样板的选材及表面处理

使用中的冷扎碳钢板，经除锈、除油后进行磷化工艺处理。

(3)漆膜制备

将空白样板放在喷漆柜中，以喷枪、空压机等设备的正常工作顺序进行工作，使喷涂好的样板保持垂直，放入有鼓风的恒温箱中进行干燥，温度控制在160±2℃，时间30min，涂膜厚度为12μm，于室温放置24后，进行性能测试。

2.检测方法

按GB1771规定进行测试，按GB1740规定进行评定。具体过程详述如下：

采用5％的氯化钠盐水溶液，溶液PH值调在中性范围(7)作为喷雾用的溶液。试验温度取35℃，要求盐雾的沉降率在1～2ml/80cm&sup2；.h之间。采用评级判定法进行评定，即将样板放入盐雾箱前用裁纸刀画十字，到所规定时间取出，用3M胶带粘贴在所划刀口，用力撕去胶带，用尺量刀口处所撕裂漆膜宽度，小于3mm为合格。

3.检测结果

检测结果如表4所示。由表4可见，本发明水溶性涂料的耐盐雾性能比水溶性丙烯酸树脂压缩机烘烤涂料好。

                    表 4

Claims (3)

1、一种压缩机专用水溶性烘烤涂料，该涂料含有以下重量配比的组分：30～40％环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂、5～10％醚化三聚氰胺树脂、10～20％防锈填料、2～3％碳黑、0.1～0.5％消泡剂、0.1～1.5％分散润湿剂、0.0-1.0％硅氧烷类或非硅类流平剂、10～15％助溶剂和25～40％水；其中，

所述的防锈填料是磷钼酸锌；

所述的消泡剂是硅氧烷类或非硅类消泡剂；

所述的分散润湿剂是硅氧烷类分散润湿剂；

所述的助溶剂是丙二醇甲醚或正丁醇；

所述的水溶性环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂是利用环氧磷酸酯按下述方法对丙烯酸树脂改性得到：

以环氧树脂质量为基准，将质量份数2-3份的正丁醇和1份环氧树脂加入到反应釜，搅拌，加热到110-120℃，滴加0.3-0.5份磷酸，反应2-3小时后降温至80-90℃，滴加0.4-0.6份丙烯酸和3-6份丙烯酸酯及0.02-0.04份过氧化苯甲酰混合物，反应3-4小时，用0.5-0.8份二甲基乙醇胺调至PH值至7.5-8.0即可。

2、如权利要求1所述的涂料，其特征在于还含有重量配比为0.1～1.0％的硅氧烷类或非硅类流平剂。

3、如权利要求1或2所述的涂料的制备方法，该方法由以下步骤组成：

按重量百分数，取配方量60-70％的环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂，加入磷钼酸锌防锈填料、炭黑、分散润湿剂及配方量50％的消泡剂、助溶剂和水，分散混匀，研磨至规定的细度，然后加入到固化剂与剩余的环氧磷酸酯改性丙烯酸树脂、助溶剂、消泡剂和水的混合物中，搅拌均匀即可。