CN103184006B - 一种水性金属功能防腐涂料及其涂装方法 - Google Patents
一种水性金属功能防腐涂料及其涂装方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种水性金属功能防腐涂料及其涂装方法，具体地说是一种水性环氧树脂和水性聚氨双组分基体的金属防腐涂料。它公开了水性金属功能防腐涂料改进配方及其涂装方法。它显著提升了水性涂料（特别是对钢铁构件）的防腐效果，涂层整体强度得到提高，提升涂层的综合性能，便于推广及应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属涂料，具体地说是一种水性环氧树脂和水性聚氨双组分基体的金属防腐涂料。
背景技术
近些年，随着汽车保有量和车辆使用年限的不断增加，汽车涂料成为我国涂料行业增长最快的涂料品种，我国已成为汽车涂料的新兴市场。然而，汽车涂料的发展所引起的环境污染和能源消耗问题也日益严重，甚至已成为社会可持续发展的障碍。随着人们环保意识的加强和各国环保法规的健全，挥发性有机物(VOC)的排放量受到越来越严格的限制，汽车涂料的水性化是发展的必然趋势。据统计，2009年我国汽车涂料产量达到110～125万吨，占涂料总产量的20%左右，其中水性汽车涂料为17万吨，预计2010年水性汽车涂料的产销量将达到20万吨，此类产品的市场前景非常广阔。
现有的水性防腐涂料，防腐效果不佳，而且涂料整体强度低，综合性能低。
发明内容
为了克服现在技术的不足，本发明提供一种水性金属功能防腐涂料。
本发明提供了一种水性金属功能防腐涂料，其特征在于以下各物质的比例是以总物质的质量重量份为100wt%：
包括有基质25~30wt%、填料38~42wt%、溶剂为水28~32wt%和助剂2~4wt%；
所述基质包括有水性聚氨脂14~16wt%、水性环氧树脂10~14wt%和固化剂2~3wt%；
所述填料包括有起覆盖作用的滑石粉4～6wt%、绢云母5～7wt%、硅灰石7～9wt%和膨润土4～6wt%；作为还原剂的三聚磷酸铝6～8wt%、磷酸锌2～4wt%和锌粉5wt%；起调节电极电位作用的纳米炭黑2～4wt%和有机活性辅助物5～6wt%；
所述助剂包括有作为流平剂的聚醚改性有机硅化合物1wt%；作为增稠剂和增白剂的SJ-101为1wt%；作为表面活性剂的脂肪醇聚氧乙烯醚0.5wt%；作为渗透剂的六次甲基四胺0.5wt%。
以上所述的固化剂为二氨基二苯基甲烷、已二胺或双氰胺中的一种或一种以上混合。
本发明所述的有机活性辅助物为丙烯腈、乙二酸或邻羟基苯甲酸中的一种或一种以上混合。
以上本发明所述的采用不同的功能的涂料分别涂装，将水性金属功能防腐涂料的作为底漆即富含还原助剂层，面漆为富含成膜和阻隔组分，形成了功能梯度复合涂层，提升涂层的综合性能。
本发明采用双组份基体：水性环氧树脂＋水性聚氨酯，其固化过程是：聚氨酯先固化，再诱发第二步环氧等固化。
填料的配伍原则：针对防护对象（如不同成分钢铁），依据各填料的电位与酸碱度关系，即E-pH图表，确定各个填料的电极电位或填料组合的电位当量低于防腐对象的电位，而使整体涂料为还原性。
本发明的积极效果在于：
（1）涂料中，提供了一种活性炭基粉体还原助剂。该助剂与微细锌粉或富锌化合物配合，具有较强的还原性，显著提升了水性涂料（特别是对钢铁构件）的防腐效果；
（2）涂料中，提供了一种无机纤维填料。该填料为短纤维矿物，可使涂层整体强度得到提高；
（3）提出了功能梯度复合涂层涂装方法。采用所发明的涂料，仅改变填料或助剂中若干组分配比，侧重不同的功能。使用时采用不同的功能的涂料分别涂装，如底漆为富含还原助剂层，面漆为富含成膜和阻隔组分，形成了功能梯度复合涂层，提升涂层的综合性能。
具体实施方式
（一）水性防腐涂料的性能和测试方法
经验表1各项检测后，下面所举实施例中所得的水性金属功能防腐涂料性能指标均在下表1范围之内。
（二）具体实施例
实施例1
以下各物质的比例是以总物质的质量重量份为100wt%：
包括有基质25~30wt%、填料38~42wt%、溶剂为水28~32wt%和助剂2~4wt%；
所述基质包括有水性聚氨脂14~16wt%、水性环氧树脂10~14wt%和固化剂2~3wt%；
所述填料包括有起覆盖作用的滑石粉4～6wt%、绢云母5～7wt%、硅灰石7～9wt%和膨润土4～6wt%；作为还原剂的三聚磷酸铝6～8wt%、磷酸锌2～4wt%和锌粉5wt%；起调节电极电位作用的纳米炭黑2～4wt%和有机活性辅助物5～6wt%；
所述助剂包括有作为流平剂的聚醚改性有机硅化合物1wt%；作为增稠剂和增白剂的SJ-101为1wt%；作为表面活性剂的脂肪醇聚氧乙烯醚0.5wt%；作为渗透剂的六次甲基四胺0.5wt%。
以上所述的固化剂为二氨基二苯基甲烷、已二胺或双氰胺中的一种或一种以上混合。
本发明所述的有机活性辅助物为丙烯腈、乙二酸或邻羟基苯甲酸中的一种或一种以上混合。
实施例2
各物质的比例是以总物质的质量重量份为100wt%：包括有基质27wt%、填料40wt%、溶剂为水30wt%和助剂3wt%；
所述基质包括有水性聚氨脂15wt%、水性环氧树脂12wt%和固化剂2.5wt%；
所述填料包括有起覆盖作用的滑石粉5wt%、绢云母6wt%、硅灰石8wt%和膨润土5wt%；作为还原剂的三聚磷酸铝7wt%、磷酸锌3wt%和锌粉5wt%；起调节电极电位作用的纳米炭黑3wt%和有机活性辅助物5.5wt%；
所述助剂包括有作为流平剂的聚醚改性有机硅化合物1wt%；作为增稠剂和增白剂的SJ-101为1wt%；作为表面活性剂的脂肪醇聚氧乙烯醚0.5wt%；作为渗透剂的六次甲基四胺0.5wt%。
实施例3
以实施例1或实施例2的配方，采用不同的功能的涂料分别涂装，将水性金属功能防腐涂料的作为底漆即富含还原助剂层，面漆为富含成膜和阻隔组分，形成了功能梯度复合涂层，提升涂层的综合性能。
Claims (3)
1.一种水性金属功能防腐涂料的涂装方法，其特征在于以下各物质的比例是以总物质的质量重量份为100wt％：
包括有基质25～30wt％、填料38～42wt％、溶剂为水28～32wt％和助剂2～4wt％；
所述基质包括有水性聚氨酯14～16wt％、水性环氧树脂10～14wt％和固化剂2～3wt％；
所述填料包括有起覆盖作用的滑石粉4～6wt％、绢云母5～7wt％、硅灰石7～9wt％和膨润土4～6wt％；作为还原剂的三聚磷酸铝6～8wt％、磷酸锌2～4wt％和锌粉5wt％；起调节电极电位作用的纳米炭黑2～4wt％和有机活性辅助物5～6wt％；
所述助剂包括有作为流平剂的聚醚改性有机硅化合物1wt％；作为增稠剂和增白剂的SJ-101为1wt％；作为表面活性剂的脂肪醇聚氧乙烯醚0.5wt％；作为渗透剂的六次甲基四胺0.5wt％；制备出的水性金属功能防腐涂料耐候性可达到老化时间600h不起泡、不剥落、无裂纹；实际干燥时间≤4h；耐盐雾性可达192h无异常；将水性金属功能防腐涂料作为底漆即富含还原助剂层，面漆为富含成膜和阻隔组分，形成了功能梯度复合涂层。
2.根据权利要求1所述的防腐涂料的涂装方法，其特征在于所述的固化剂为二氨基二苯基甲烷、已二胺或双氰胺中的一种或一种以上混合。
3.根据权利要求1所述的防腐涂料的涂装方法，其特征在于所述的有机活性辅助物为丙烯腈、乙二酸或邻羟基苯甲酸中的一种或一种以上混合。
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