CN101824257B - 一种丙烯酸组合物涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种丙烯酸组合物的涂料，由丙烯酸乳液、催化剂、固化剂、附着力促进剂、润湿剂、pH值调节剂、消泡剂、稀释剂、助剂和去离子水组成，通过向去离子水与丙烯酸乳液的混合物中分步骤加入其他溶剂，充分搅拌、调节pH值等工艺制得。适用于空调的换热器铝翅片铝箔的涂布，适用于汽车等其他金属表面的涂布，该丙烯酸组合物涂料的耐水溶性、耐冲压油性和耐溶剂性能优良，具有优良的成形性、耐热性、抗弯曲性能，无臭味、成本低，在长期强酸性的环境下，该涂层不会发白、脱落。

Description

一种丙烯酸组合物涂料及其制备方法

一、技术领域

本发明涉及一种涂料及其制备方法，特别是一种高防腐蚀丙烯酸组合物涂料及其制备方法。

二、背景技术

随着空调应用率越来越高，能源的紧缺促使空调向轻量化、小型化、高能效比的方向发展，进一步使得空调换热器铝翅片的厚度、铝翅片之间的间距减小，换热器单位重量的换热面积增大。目前，空调铝翅片的处理技术还达不到预期效果，空调制冷时产生的大量冷凝水会因表面张力而积聚在铝翅片表面形成水珠，相邻铝翅片上的水珠形成“水桥”堵塞风道，造成空调运行时风压增大，降低空调的热交换效率且运转时噪声变大。为解决上述问题，现行的方法是对铝翅片表面进行防腐和亲水化处理，但目前用于空调铝翅片的涂料存在耐酸耐腐性能差、稳定性不好的缺陷。如中国专利申请02151903.X公开了一种亲水涂料，这种涂料属于单涂涂料，有较好的亲水性能，但抗腐蚀性能较差。中国专利CN100363421C公开了一种热固性丙烯酸乳液涂料，其稳定性较好、涂布性能好、附着力较强，但在25℃下10％HCL中浸泡10min就会出现涂层表面发白、脱落现象，这样的空调铝翅片在使用一段时间后会出现“白粉”，从而使铝翅片腐蚀穿孔，大大缩短空调的使用寿命。因此，发明一种高耐酸、高抗腐的涂层用材料已为急需。

三、发明内容

本发明的目的是在现有亲水涂料，特别是用于空调铝翅片的亲水涂料的基础上，提供一种防腐蚀性能更强、亲水性能更好、附着力强的丙烯酸组合物涂料。

本发明的另一个目的是提供一种高防腐蚀丙烯酸组合物涂料的制备工艺。

为解决上述技术问题，本发明对丙烯酸组合物涂料的成分和制备工艺进行了优化，具体方案是：

一种丙烯酸组合物涂料，由丙烯酸乳液、催化剂、固化剂、附着力促进剂、润湿剂、PH值调节剂、消泡剂、稀释剂、助剂和去离子水组成，其特征在于各组分的重量百分含量为：

(1)丙烯酸乳液        25-45％

(2)催化剂            0.2-0.8％

(3)固化剂            4-12％

(4)附着力促进剂      2-4％

(5)润湿剂            0.4-0.9％

(6)PH值调节剂        0.2-0.7％

(7)消泡剂            3.5-7％

(8)稀释剂            7-15％

(9)助剂              0-0.5％

(10)余量为去离子水，

所述的丙烯酸乳液为环氧丙烯酸类聚合物、氨基丙烯酸类聚合物、苯乙烯丙烯酸类聚合物或纯丙烯酸类聚合物；所述的催化剂为有机酸类化合物；所述的固化剂为氨基类树脂；所述的附着力促进剂包括有机硅类附着力促进剂、非硅类附着力促进剂；所述的润湿剂为阴离子或非离子化合物；所述的PH值调节剂为氨水或胺类化合物；所述的消泡剂为醇类化合物；所述的稀释剂为醇醚类化合物；所述的助剂为聚氨酯流平剂、防腐杀菌剂、防锈剂等。

所述的丙烯酸乳液的重量优选为组合物总重的29-42％，更优选为32.5-39.8％。

所述的催化剂的重量优选为组合物总重的0.3-0.6％，更优选为0.4-0.5％，所述的催化剂为甲基苯磺酸、苯磺酸、二壬基萘二磺酸、磷酸、十二烷基苯磺酸、二壬基萘磺酸、对甲基苯磺酸、二月桂酸二丁基锡、环烷酸锌中的一种或几种的混合物。

所述的固化剂的重量优选为组合物总重的6-9％，更优选为6.8-8％，所述的固化剂为甲醚化或者丁醚化三聚氰胺甲醛树脂，部分甲醚化的氨基树脂、未甲醚化的氨基树脂，苯代氨基树脂，或者脲醛树脂中的一种或几种的混合物。如747、717、737、757、303等，其中优选747(三聚氰胺)。

所述的附着力促进剂的重量优选为组合物总重的2.3-3.5％，更优选为2.6-3.2％，有机硅类附着力促进剂包括氨基硅氧烷、烷基硅氧烷、甲硅氧基共聚树脂、ζ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷等；非有机硅类附着力促进剂包括钛酸酯、酰胺、对苯二酚、马来酸、柠檬酸、不饱和羧酸等；可以选取Aquatech的AP-72、Degussa的EP-1300、Hammond Group Inc.的Halox 570、Byers的Borcher HMP、甘脲醚化氨基树脂中的一种或几种的混合物。

所述的润湿剂的重量优选为组合物总重的0.55-0.8％，更优选为0.65-0.75％，所述的润湿剂为阴离子或非离子化合物，如二烷基磺基琥珀酸盐、烷基萘磺酸钠、聚氧乙烯烷基酚醚、辛基酚环氧乙烷缩合物的苄基醚；可以选取深圳海川的H140、Degussa的501等。

所述的PH值调节剂的重量优选为组合物总重的0.3-0.5％，更优选为0.35-0.45％，所述的PH值调节剂为氨水、乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺或二乙醇胺中的一种或几种的混合物。

所述的消泡剂的重量优选为组合物总重的4.2-6.2％，更优选为4.7-5.6％，所述的消泡剂为乙醇、异丙醇、丙醇、丁醇中的一种或几种的混合物。

所述的稀释剂的重量优选为组合物总重的8.5-12.5％，更优选为9.5-11.5％，所述的稀释剂为二丙二醇甲醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单甲醚、丙二醇单丁醚或二乙二醇单丁醚中的一种或几种的混合物。

本发明还提供了一种丙烯酸组合物涂料的制备方法，其特征在于制备步骤为：

(1)向去离子水中加入丙烯酸乳液搅拌，并调节混合溶液PH值至7.5-10，制成混合物A；

(2)将消泡剂和去离子水混合配成消泡溶液，加入到混合物A中，制成混合物B；

(3)将催化剂加入到混合物B中，制成混合物C；

(4)将稀释剂、固化剂、附着力促进剂搅拌均匀，再加入去离子水混合均匀，加入到混合物C中，制成混合物D；

(5)将润湿剂加入到混合物D中，制成混合物E；

(6)补充PH值调节剂和去离子水加入E中，将丙烯酸组合物的PH值控制在7-9，制得丙烯酸组合物涂料。

本发明的丙烯酸组合物涂料与现有技术相比，具有如下的优点和显著效果：

(1)所述丙烯酸乳液的表面活性剂含量低、泡沫少、附着力强。

(2)所述丙烯酸组合物涂料稳定性好、泡沫量低、亲水性能优良、具有优良的耐腐蚀性能，适用于空调的换热器铝翅片铝箔的涂布，适用于汽车等其他金属表面的涂布。

(3)所述丙烯酸组合物涂料的耐水溶性、耐冲压油性和耐溶剂性能优良，具有优良的成形性、耐热性、抗弯曲性能，无臭味、成本低。

(4)所述丙烯酸组合物涂料涂覆在空调铝翅片的铝箔表面，形成的涂层具有良好的机械加工性能和耐腐蚀性能，在长期强酸性的环境下，该涂层不会发白、脱落。

四、具体实施方式

下面结合具体的实施方式对本发明作进一步的说明：

实施例1

丙烯酸组合物涂料成分含量(每100克涂料中下列成分的质量)：

丙烯酸乳液28.9克

乙醇胺和N，N-二甲基乙醇胺混合物(PH值调节剂)0.32克

乙醇(消泡剂)4.0克

甲基苯磺酸(催化剂)0.4克

二丙二醇甲醚、乙二醇单丁醚和乙二醇单甲醚混合物(稀释剂)8.5克

747(固化剂)6.0克

Aquatech的AP-72(附着力促进剂)2.3克

深圳海川的H140(润湿剂)0.54克

去离子水余量

该涂料的制备步骤如下：

(1)、向一定量的去离子水中加入适量丙烯酸乳液搅拌，加入一定量的乙醇胺和N，N-二甲基乙醇胺混合物并调节混合溶液PH值至7.5-10，制成混合物A；

(2)、将2-3克乙醇和去离子水混合配成消泡溶液，加入到混合物A中，制成混合物B；

(3)、将0.4克甲基苯磺酸加入到混合物B中，制成混合物C；

(4)将6-7克二丙二醇甲醚、乙二醇单丁醚和乙二醇单甲醚混合物、4-5克747、1.5-2克Aquatech的AP-72搅拌均匀，再加入去离子水混合均匀，加入到混合物C中，制成混合物D；

(5)将0.4-0.5克深圳海川的H140加入到混合物D中，制成混合物E；

(6)逐步补充上述各成分，使溶液达到预定要求；

(7)补充乙醇胺和N，N-二甲基乙醇胺混合物、去离子水到E中，将丙烯酸组合物的PH值控制在7-9，制得丙烯酸组合物涂料。

实施例2

丙烯酸组合物涂料成分含量(每100克涂料中下例成分的质量)：

丙烯酸乳液32.5克

乙醇胺(PH值调节剂)0.35克

异丙醇和丙醇混合物(消泡剂)4.5克

磷酸、十二烷基苯磺酸和二月桂酸二丁基锡混合物(催化剂)0.42克

二丙二醇甲醚(稀释剂)9.8克

757(固化剂)6.9克

Degussa的EP-1300(附着力促进剂)2.8克

Degussa的501(润湿剂)0.6克

去离子水余量

该涂料的制备步骤如下：

(1)、向一定量的去离子水中加入32.5克丙烯酸乳液搅拌，加入一定量乙醇胺并调节混合溶液PH值至7.5-10，制成混合物A；

(2)、将异丙醇和丙醇混合物4.5克与去离子水混合配成消泡溶液，加入到混合物A中，制成混合物B；

(3)、将0.42克磷酸、十二烷基苯磺酸和二月桂酸二丁基锡混合物加入到混合物B中，制成混合物C；

(4)将9.8克二丙二醇甲醚、6.9克757、2.8克Degussa的EP-1300搅拌均匀，再加入去离子水混合均匀，加入到混合物C中，制成混合物D；

(5)将0.6克Degussa的501加入到混合物D中，制成混合物E；

(6)补充乙醇胺和去离子水到E中，将丙烯酸组合物的PH值控制在7-9，制得丙烯酸组合物涂料。

实施例3

丙烯酸组合物涂料成分含量(每100克涂料中下例成分的质量)：

丙烯酸乳液35.6克

乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺的混合物(PH值调节剂)0.38克

丙醇(消泡剂)4.8克

磷酸、十二烷基苯磺酸和二月桂酸二丁基锡混合物(催化剂)0.45克

二丙二醇甲醚(稀释剂)10.2克

747(固化剂)7.2克

Degussa的EP-1300(附着力促进剂)2.7克

Degussa的501(润湿剂)0.65克

助剂0.03克

去离子水余量

该涂料的制备步骤如下：

(1)、向一定量的去离子水中加入35.6克丙烯酸乳液搅拌，加入一定量的乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺的混合物并调节混合溶液PH值至7.5-10，制成混合物A；

(2)、将4.8克丙醇与去离子水混合配成消泡溶液，加入到混合物A中，制成混合物B；

(3)、将0.45克磷酸、十二烷基苯磺酸和二月桂酸二丁基锡混合物加入到混合物B中，制成混合物C；

(4)将10.2克二丙二醇甲醚、7.2克747、2.7克Degussa的EP-1300搅拌均匀，再加入去离子水混合均匀，加入到混合物C中，制成混合物D；

(5)将0.65克Degussa的501加入到混合物D中，制成混合物E；

(6)补充乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺的混合物、去离子水到E中，将丙烯酸组合物的PH值控制在7-9，制得丙烯酸组合物涂料。

实施例4

丙烯酸组合物涂料成分含量(每100克涂料中下例成分的质量)：

丙烯酸乳液42克

乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺的混合物(PH值调节剂)0.49克

丙醇(消泡剂)6.1克

磷酸、十二烷基苯磺酸和二月桂酸二丁基锡混合物(催化剂)0.56克

二丙二醇甲醚(稀释剂)12.5克

747(固化剂)8.9克

Degussa的EP-1300(附着力促进剂)3.5克

Degussa的501(润湿剂)0.8克

助剂0.08克

去离子水余量

该涂料的制备步骤如下：

(1)、向一定量的去离子水中加入丙烯酸乳液搅拌，加入一定量的乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺的混合物并调节混合溶液PH值至7.5-10，制成混合物A；

(2)、将丙醇与去离子水混合配成消泡溶液，加入到混合物A中，制成混合物B；

(3)、将磷酸、十二烷基苯磺酸和二月桂酸二丁基锡混合物加入到混合物B中，制成混合物C；

(4)将二丙二醇甲醚、747、Degussa的EP-1300搅拌均匀，再加入去离子水混合均匀，加入到混合物C中，制成混合物D；

(5)将Degussa的501加入到混合物D中，制成混合物E；

(6)补充乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺的混合物、去离子水到E中，将丙烯酸组合物的PH值控制在7-9，制得丙烯酸组合物涂料。

Claims (2)

1.一种丙烯酸组合物涂料，由丙烯酸乳液、催化剂、固化剂、附着力促进剂、润湿剂、PH值调节剂、消泡剂、稀释剂、助剂和去离子水组成，其特征在于各组份的重量百分比含量为：

(1)丙烯酸乳液      25-45％

(2)催化剂          0.2-0.8％

(3)固化剂          4-12％

(4)附着力促进剂    2-4％

(5)润湿剂          0.4-0.9％

(6)PH值调节剂      0.2-0.7％

(7)消泡剂          3.5-7％

(8)稀释剂          7-15％

(9)助剂            0-0.5％

(10)余量为去离子水

所述的丙烯酸乳液中的丙烯酸聚合物为环氧丙烯酸聚合物、氨基丙烯酸聚合物、苯乙烯丙烯酸聚合物或纯丙烯酸聚合物；所述的催化剂为有机酸化合物；所述的固化剂为氨基树脂；所述的附着力促进剂包括有机硅附着力促进剂或者非硅附着力促进剂；所述的润湿剂为阴离子或非离子化合物；所述的PH值调节剂为氨水或胺化合物；所述的消泡剂为醇化合物；所述的稀释剂为醇醚化合物；所述的助剂为聚氨酯流平剂、防腐杀菌剂、防锈剂中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的一种丙烯酸组合物涂料的制备方法，其特征在于制备步骤为：

(1)向去离子水中加入丙烯酸乳液搅拌，并调节混合溶液PH值至7.5-10，制成混合物A；

(2)将消泡剂和去离子水混合配成消泡溶液，加入到混合物A中，制成混合物B；

(3)将催化剂加入到混合物B中，制成混合物C；

(4)将稀释剂、固化剂、附着力促进剂搅拌均匀，再加入去离子水混合均匀，加入到混合物C中，制成混合物D；

(5)将润湿剂加入到混合物D中，制成混合物E；

(6)补充PH值调节剂和去离子水加入E中，将丙烯酸组合物的PH值控制在7-9，制得丙烯酸组合物涂料。