CN103436136B - 一种可室温固化的用于工程起重机外表面涂装的水性防腐底漆及其制备方法 - Google Patents

一种可室温固化的用于工程起重机外表面涂装的水性防腐底漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可室温固化的用于工程起重机外表面涂装的水性防腐底漆,包括以下重量份的组分:水性树脂35~45%、固化剂5~8%、分散剂1~3%、防锈颜料5~12%、颜料填料20~35%、防沉剂1~2%、润湿剂0.5~1%、触变剂0.5~1%、消泡剂0.5~1%、防闪蚀剂0.1~0.8%、防霉剂0.1~0.8%、成膜助剂1~3%、去离子水10~20%。本发明还公开了该水性防腐底漆的制备方法。该水性防腐底漆的漆膜可室温固化,节能环保,满足企业安全生产的需要;油漆高固低粘,施工方便,涂层具有良好的耐腐蚀性、耐水性,漆层综合性能达到同类型油性产品性能指标。

Description

-种可室温固化的用于工程起重机外表面涂装的水性防腐底 漆及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及水性涂料,尤其是设及一种可室溫固化的用于工程起重机外表面涂装 的水性防腐底漆。本发明还设及该水性防腐底漆的制备方法。
背景技术
[0002] 工程起重机主要分为港口用起重机、建筑用起重机、一般工厂用起重机和其它可 行驶式起重机等,根据应用环境的不同,对防腐蚀要求亦有不同的标准。目前,国内工程起 重机装备用防腐蚀底漆一般采用溶剂型醇酸底漆、环氧醋类底漆、聚氨醋类底漆、双组份环 氧铁红漆W及环氧富锋底漆等,喷涂环境恶劣,空气中有机挥发性气体含量高,由于工程起 重机占地面积广,无法独设喷涂车间W及烘干室,因此,国内生产企业通常把烧焊与喷涂共 处于同一生产车间,存在严重的易燃易爆危险,工人身体健康也受到严重危害。
[0003] 国内生产机械装备用水性高性能涂层材料主要为关西、立邦、PPG等国际知名企业 的产品,其产量约占国内工业用水性高性能涂层材料总产量的90%,全部用于乘用车涂装。 与乘用车相比,机械装备体积较大、产品外观要求较低W及应用环境的不同,在制造过程、 涂层质量要求重点和工艺均相差较大,乘用车一般采用水性电泳底漆,涂层需高溫固化,而 机械装备如工程起重机等由于体积过大,无法进行电泳涂装及高溫固化,涂层只能室溫固 化。当前国内满足机械装备水性化涂装自给率不到10%,主要集中在机械底盘等要求较低 的应用领域和底漆电泳等底涂层制造。随着环保法规日趋严格W及企业安全生产的需要, 迫切需要一种新型的环保产品来取代溶剂型防腐底漆。
[0004] CN 102618159 A公开了一种集装箱用水性聚氨醋防腐蚀涂料及其制备方法,其W 水性聚氨醋分散体与丙締酸乳液为成膜物,添加无毒环保的防诱颜料W及功能助剂,制备 出与油性环氧富锋底漆W及环氧中涂漆配套使用的水性面漆产品。运种方法制备的水性防 腐涂料本身耐腐蚀性不强,需配套环氧富锋底漆才能具有较好的耐腐蚀性,且漆膜需在一 定溫度条件下才能固化,因此不能应用于大型工程起重机的表面防腐涂装。CN 101851396 A公开了一种水性环氧醋树脂组合物及其制备方法W及用其制备的水性涂料,其W乙締基 单体自由基聚合制备含簇基乙締基预聚物,然后用此预聚物对经脂肪酸开环反应的环氧醋 树脂进行改性,从而制备乙締基改性的环氧醋树脂,并W此树脂制备水性涂料。此方法制备 的水性防腐涂料,干燥速度慢,复合涂层施工间隔时间长,防腐蚀性能一般,漆膜初期耐水 性较差。CN 101041760 A公开了一种水性防腐涂料及其制备方法,其W锋侣粉、成膜树脂、 添加剂等为主要成份。该方法制备的水性涂料需要高溫固化,不适于大型机械表面防腐涂 装。可见,目前的水性防腐涂料耐腐蚀性、初期耐水性和机械性能较差,而且漆膜不能室溫 固化,施工适应性低,因此,不能应用于工程起重机表面防腐涂装。
发明内容
[000引本发明的目的之一在于提供一种可室溫固化的用于工程起重机外表面涂装的水 性防腐底漆,该水性防腐底漆高固低粘,施工方便,漆膜可室溫固化,涂层具有良好的耐腐 蚀性、耐水性和机械性能,漆膜综合性能达到同类型油性产品性能指标,且节能环保,满足 企业安全生产的需要。
[0006] 本发明目的之二是提供上述工程起重机用水性防腐底漆的制备方法。
[0007] 本发明的第一个目的是通过W下技术措施来实现的:一种可室溫固化的用于工程 起重机外表面涂装的水性防腐底漆,包括W下重量百分比的组分:
[000引水性树脂 35~450/0
[0009] 固化剂 5~8〇/〇
[0010] 分散剂 1~3%
[0011] 防诱颜料 5~12〇/〇
[0012] 颜料填料 20~35〇/〇
[0013] 防沉剂 1~2〇/〇
[0014] 润湿流平剂 0.5~1〇/〇
[001引增稠触变剂 0.5~10/0
[0016] 消泡剂 0.5 ~1〇/〇
[0017] 防闪蚀剂 0.1~0.8%
[001引防霉剂 0.1~0.80/0
[0019] 成膜助剂 1~3〇/〇
[0020] 去离子水 10~20〇/〇。
[0021] 本发明所述水性树脂是指水性环氧乳液、水性双酪A环氧分散体、水性酪醒环氧分 散体、水性丙締酸共聚物、水性聚氨醋丙締酸醋中的一种或两种W上的混合,如陶氏化工的 XZ 92598.00、XZ 92533.00、XZ 92546.00、服-54、PR-71,空气化工的LER、ANCAREZ、AR555, 迈图化工的EPI-REZ™ Resins 3520-WY-55、EPI-REZ™ Resins 3546-WY-53,科宁化工的 Wate巧oxy 1455及上海新华树脂的STW703A、STW600等相应产品。
[0022] 本发明所述分散剂是指聚簇酸盐类分散剂、非离子型分散剂、憐酸醋型分散剂中 的一种或两种W上的混合。其中,聚簇酸盐类分散剂可选用化〇1日117314、〇1'〇1日]11654、〔八-2500、SAMAS0 5063、SAMAS0 5045等相应产品;高分子型分散剂可选Dispersogen DIP、 Dispersogen F沈、Solsperse 27000、6。1(4-4550、6。1(4-4585、8¥1(-190等相应产品;高分子 非离子型分散剂可选Dispersogen P化-100、Dispersogen PTS、Dispersogen 2774等相应 产品;憐酸醋类分散剂可选Lutensit® A-EP、Hostaphat 1306、Dispersogen L即等相应产 品。
[0023] 本发明所述防诱颜料是指国产憐酸锋、进口憐酸锋(ΖΡ-10ΧΞ聚憐酸侣化-white 140W)、憐钢酸锋(ZPM)、憐酸锋侣(ZPA)、离子交换型防诱颜料(AC3X303)、憐娃酸锁(SW-111)、憐娃酸锋(SZP-391)中的一种或两种W上的混合。
[0024] 本发明所述颜料填料是指云母氧化铁红、铁白粉、湿云母粉、沉淀硫酸领、滑石粉、 娃灰石、陶瓷微珠中的一种或两种W上的混合。其中,娃灰石可选NYAD 1250、10ES W0LLAST0C0AT、10AS W0LLAST0C0AT等相应产品;陶瓷微珠可选Zeeosphere400。
[0025] 本发明所述防沉剂是指气相二氧化娃和有机膨润±中的一种或两种的混合。其 中,气相二氧化娃可选H15、AER0SIL A200、200FS、AER0SIL 812S、WR8520等相应产品;有机 膨润±可选邸ΝΤΟ肥EW、BENTO肥LT等相应用产品。本发明优选气相二氧化娃和有机膨润 ±的混合。
[0026] 本发明所述润湿流平剂是指烘二醇类润湿剂、有机娃类润湿剂、丙締酸类润湿剂、 氣类润湿剂中的一种或两种W上的混合。其中,烘二醇类润湿剂可选用化viroGem AD-01、 surf>nol 104、65-4035、65-850、65-830等相应产品;有机娃类润湿剂可选用6。1^-3580、 TEG0-270、TWIN-4100、SN 1208、BYK-333、VXW-6503等相应产品;丙締酸类润湿剂可选用 BYK-348、EFKA-3772等相应产品;氣类润湿剂可选用Zonyl ® FS0、FS-331B等相应产品。
[0027] 本发明所述增稠触变剂是指疏水改性聚氨醋增稠剂、疏水改性碱溶胀增稠剂、聚 脈改性增稠剂中的一种或两种W上的混合。其中,疏水改性聚氨醋增稠剂可选用BorcM ® Gel 0620、?5-166、1]604、册05、1]902等相应产品;疏水改性碱溶胀增稠剂可选用^30、11)30、 RM 8W、RM2020等相应产品;聚脈改性增稠剂可选用BYK-420、BYK-425等相应产品。
[002 引本发明所述的消泡剂可选用 BYK0 24、BYK011、BYK0 2 2、TEG08 2 5、TEG0810 和EFKA-2580中的一种或两种W上的混合。
[0029] 本发明所述防闪蚀剂是指延缓金属诱蚀的溶液,如:Raybo60、SER-ADFA-179、 Drewgard 794SA、Synthro-cor CE660B、ZT-707、AMP-95,可W单独使用其中一种,也可W两 种W上混合使用物。
[0030] 本发明所述防霉剂是指PR0MEXTM 化20S、PR0MEXTM 20D、PR0MEXTM NalOS中的一 种或两种W上的混合;
[0031 ]本发明所述成膜助剂是指帮助涂膜成膜的助剂,如2,2,4-Ξ甲基-1.3戊二醇单异 下酸醋(TEXAN0L)、丙二醇甲酸等相应产品。
[0032] 本发明所述固化剂为水性多元胺固化剂、水性聚酷胺固化剂、水性丙締酸共聚物 中的一种或两种W上的混合物。本发明优选水性多元胺固化剂和水性丙締酸共聚物混合使 用。水溶性多元胺固化剂可选EPI-CURE ™ 8290-Y-60、EPI-CURE ™ 8292-Y-60、STW703B、 Wate;rpoxy 751、Anquamine 419等相应产品;水性聚酷胺固化剂可选Wate;rpoxy603、 Sunmide WH-900等相应产品;水性丙締酸共聚物可选MAINC0TE ™ AE-58等相应产品。
[0033] 本发明的第二个目的是通过W下技术措施来实现的:一种可室溫固化的用于工程 起重机外表面涂装的水性防腐底漆的制备方法,其包括W下步骤:
[0034] (1)水性色浆制备:将全部的去离子水加入揽拌槽中,边揽拌边加入有机膨润±, 然后加入消泡剂,分散均匀,使有机膨润±活化,然后在揽拌条件下加入分散剂、润湿流 平剂,最后加入防诱颜料、颜料填料、气相二氧化娃,揽拌均匀后加入余下消泡剂,分散均 匀,然后转移至砂磨机研磨至细度小于15微米,得到水性色浆;
[0035] (2)水性漆制备:在揽拌槽中加入水性树脂,然后在揽拌的条件下加入步骤(1)中 的水性色浆,顺次加入成膜助剂、润湿流平剂、防闪蚀剂、防霉剂、增稠触变剂,揽拌均匀,调 整抑为值7.0-8.0,静置20-30分钟后,用250-350目筛网过滤,加入固化剂混合均匀,即得水 性防腐底漆。
[0036] 所述的步骤(1)物料分散的转速为2000-300化pm,溫度控制在45°C W下,时间控制 在15~25min。
[0037] 本发明与现有技术相比具有如下优点:
[0038] (1)本发明的水性防腐蚀底漆耐腐蚀性和初期耐水性等各项性能指标均达到工程 起重机用同类型溶剂型防腐底漆的行业标准。施工适应性强,能在室溫快速固化,且干燥速 度快,漆膜强度上升快,耐腐蚀性和初期耐水性强,复合涂层施工间隔短,能够适用于大型 工程机械企业现有油性涂装生产线的施工工艺,施工简单,一次性上漆率高,可配套水性或 者油性面漆,复合涂层综合性能优良,可较快实现大规模生产。
[0039 ]间本发明选择环境友好型防腐颜料及功能助剂,无毒环保,满足企业安全生产W 及施工人员的健康的需求。
[0040] 间本发明采用水性多元胺固化剂与特殊疏水结构丙締酸共聚物共同对环氧乳液 进行交联改性,有效提高漆膜初期耐水性、耐腐蚀性,漆膜综合性能达到同类型溶剂型产品 行业指标。
具体实施方式
[0041] 下面列举一部分具体实施例对本发明进行说明,有必要在此指出的是W下具体实 施例只用于对本发明作进一步说明,不代表对本发明保护范围的限制。其他人根据本发明 做出的一些非本质的修改和调整仍属于本发明的保护范围。
[0042] 实施例1
[0043] (1)水性色浆制备:将全部的去离子水加入揽拌槽中,边揽拌边加入有机膨润润 ±邸^0肥6胖,然后加入1/^3消泡剂了660810, ^2000-3000巧111/111111的转速高速分散20分钟, 使有机膨润上活化;然后在揽拌条件下加入分散剂化otan 731A、润湿剂SU计ynol 104,最 后加入云母氧化铁红、沉淀硫酸领、滑石粉、气相二氧化娃AER0SIL A200、憐酸锋ZP-10,揽 拌均匀后加入余下消泡剂TEG0810,W2000-30(K)巧m/min的转速分散20分钟,然后转移至砂 磨机研磨至细度小于15微米,得到水性色浆。
[0044] (2)水性漆制备:在揽拌槽中加入水性树脂Waterpoxy 1455,然后在揽拌的条件 下加入上述研磨细的水性色浆,顺次加入成膜助剂TEXAN0L、润湿流平剂BYK349与BYK333、 防闪蚀剂Raybo60、防霉剂PR0MEXTM化20S、触变剂Borchi® Gel 0620,揽拌均匀,然后用 氨水调整PH为值7.0-8.0,静置20-30分钟后,用250-350目筛网过滤,加入固化剂混合均匀, 即得水性防腐底漆。
[004引实施例2
[0046] (1)水性色浆制备:将全部的去离子水加入揽拌槽中,边揽拌边加入有机膨润润 ±邸^0肥11',然后加入1/^3消泡剂了660810, ^2000-3000巧111/111111的转速高速分散20分钟, 使有机膨润上活化;然后在揽拌条件下加入分散剂化otan 731A、润湿剂SU计ynol 104,最 后加入云母氧化铁红、沉淀硫酸领、滑石粉、气相二氧化娃AER0SIL A200、憐娃酸锋SZP-391 与Ξ聚憐酸侣K-white 140W,揽拌均匀后加入余下消泡剂TEG0810,W2000-3000rpm/min的 转速分散20分钟,然后转移至砂磨机研磨至细度小于15微米,得到水性色浆。
[0047] (2)水性漆制备:在揽拌槽中加入水性树脂Waterpoxy 1455,然后在揽拌的条件 下上述研磨细的水性色浆,顺次加入成膜助剂TEXAN0L、润湿流平剂VXW-6503与BYK333、防 闪蚀剂SER-ADFA-179、防霉剂PR0MEXTM化20S、触变剂Borchi® Gel 0620,揽拌均匀,然后 用氨水调整PH为值7.0-8.0,静置20-30分钟后,用250-350目筛网过滤,加入固化剂混合均 匀,即得水性防腐底漆。
[004引 实施例3
[0049] (1)水性色浆制备:将全部的去离子水加入揽拌槽中,边揽拌边加入有机膨润润 ±邸^0肥6胖,然后加入1/^3消泡剂了660810, ^2000-3000巧111/111111的转速高速分散20分钟, 使有机膨润上活化;然后在揽拌条件下加入分散剂化〇tanl65A与Lutensit ® A-EP复配使 用、润湿剂AD-01,最后加入云母氧化铁红、娃灰石10ES W0LLAST0C0AT、陶瓷微珠 Zeeosphere400、气相二氧化娃AER0SIL A200、憐钢酸锋ZPM与Ξ聚憐酸侣K-white 140W,揽 拌均匀后加入余下消泡剂TEG0810,W2000-30(K)巧m/min的转速分散20分钟,然后转移至砂 磨机研磨至细度小于15微米,得到水性色浆。
[0050] (2)水性漆制备:在揽拌槽中加入水性树脂AR555,然后在揽拌的条件下上述研磨 细的水性色浆,最后按照顺序加入成膜助剂TEXAM)L、润湿流平剂VXW-6503与BYK333、防闪 蚀剂Raybo60、防霉剂PR0MEXTM化20S、触变剂U604,揽拌均匀,然后用氨水调整PH为值7.0-8.0,静置20-30分钟后,用250-350目筛网过滤,加入固化剂混合均匀,即得水性防腐底漆。 [0051 ] 实施例4
[0052] (1)水性色浆制备:将全部的去离子水加入揽拌槽中,边揽拌边加入有机膨润润 ±邸^0肥11',然后加入1/^3消泡剂了660810, ^2000-3000巧111/111111的转速高速分散20分钟, 使有机膨润上活化;然后在揽拌条件下加入分散剂Lutensit ® A-EP、润湿剂suWynol 104,最后加入云母氧化铁红、娃灰石lOES WOLLASTOCOAT、陶瓷微珠 Zeeosphere400、气相二 氧化娃AER0SIL A200、防诱颜料憐娃酸锁SW-111与Ξ聚憐酸侣K-white 140W,揽拌均匀后 加入余下消泡剂TEG0810,W2000-30(K)巧m/min的转速分散20分钟,然后转移至砂磨机研磨 至细度小于15微米,得到水性色浆。
[0053] (2)水性漆制备:在揽拌槽中加入水性树脂AR555,然后在揽拌的条件下上述研磨 细的水性色浆,顺次加入成膜助剂TEXAN0L、润湿流平剂surfynol 104与BYK333、防闪蚀剂 Raybo60、防霉剂PR0MEXTM化20S、触变剂U604与U605复配使用,揽拌均匀,然后用氨水调整 PH为值7.0-8.0,静置20-30分钟后,用250-350目筛网过滤,加入固化剂混合均匀,即得水性 防腐底漆。
[0054] 表一(单位重量百分比)
[0055]
Figure CN103436136BD00091
[0056] 将上述实施例的水性防腐涂料按照比例加入固化剂,揽拌均匀后,用去离子水 稀释后喷涂于经表面除油、打磨处理的低碳钢板上,然后室溫放置屯天。固化后效果参见表
[0057] 表二
[005引
Figure CN103436136BD00101

Claims (8)

1. 一种可室温固化的用于工程起重机外表面涂装的水性防腐底漆,其特征是,包括以 下重量份的组分: 水性树脂 35~45% 固化剂 5~8% 分散剂 1~3% 防锈颜料 5~12% 颜料填料 20~35% 防沉剂 1~2% 润湿流平剂 0.5~1% 增稠触变剂 〇.5~1% 消泡剂 0.5~1% 防闪蚀剂 0.1~0.8% 防霉剂 0.1~0.8% 成膜助剂 1~3% 去离子水 10~20%; 所述固化剂为水溶性多元胺固化剂和水性丙烯酸共聚物MAINCOTE TM AE-58的混合。
2. 根据权利要求1所述的可室温固化的用于工程起重机外表面涂装的水性防腐底漆, 其特征是,所述水性树脂为水性环氧乳液、水性双酚A环氧分散体、水性酚醛环氧分散体、水 性丙烯酸共聚物和水性聚氨酯丙烯酸酯中的一种或两种以上的混合物。
3. 根据权利要求1所述的可室温固化的用于工程起重机外表面涂装的水性防腐底漆, 其特征是,所述分散剂为聚羧酸盐类分散剂、非离子型分散剂和磷酸酯型分散剂中的一种 或两种以上的混合;所述防锈颜料为国产磷酸锌、进口磷酸锌、三聚磷酸铝、磷钼酸锌、磷酸 锌铝、离子交换型防锈颜料、磷硅酸锶和磷硅酸锌的混合物中的一种或两种以上的混合;所 述颜料填料为云母氧化铁红、钛白粉、湿云母粉、沉淀硫酸钡、滑石粉、硅灰石和陶瓷微珠中 的一种或两种以上的混合。
4. 根据权利要求1所述的可室温固化的用于工程起重机外表面涂装的水性防腐底漆, 其特征是,所述润湿流平剂为炔二醇类润湿剂、有机硅类润湿剂、丙烯酸类润湿剂和氟类润 湿剂中的一种或两种以上的混合,所述的增稠触变剂是指疏水改性聚氨酯增稠剂、疏水改 性碱溶胀增稠剂、聚脲改性增稠剂中的一种或两种以上的混合;所述的成膜助剂为2,2,4_ 三甲基-1.3戊二醇单异丁酸酯或丙二醇甲醚。
5. 根据权利要求1所述的可室温固化的用于工程起重机外表面涂装的水性防腐底漆, 其特征是,所述防沉剂为气相二氧化硅和有机膨润土中的一种或两种的混合。
6. 根据权利要求1~5任一项所述的可室温固化的用于工程起重机外表面涂装的水性防 腐底漆,其特征是,所述防沉剂为气相二氧化硅和有机膨润土的混合。
7. -种权利要求6所述的可室温固化的用于工程起重机外表面涂装的水性防腐底漆的 制备方法,其特征是,包括以下步骤: (1)水性色浆制备:将全部的去离子水加入搅拌槽中,边搅拌边加入有机膨润土,然后 加入1/3消泡剂,分散均匀,使有机膨润土活化,然后在搅拌条件下加入分散剂、润湿流平 剂,最后加入防锈颜料、颜料填料、气相二氧化硅,搅拌均匀后加入余下消泡剂,分散均匀, 然后转移至砂磨机研磨至细度小于15微米,得到水性色浆; (2)水性漆制备:在搅拌槽中加入水性树脂,然后在搅拌的条件下加入步骤(1)中的水 性色浆,顺次加入成膜助剂、润湿流平剂、防闪蚀剂、防霉剂、增稠触变剂,搅拌均匀,调整pH 为值7.0-8.0,静置20-30分钟后,用250-350目筛网过滤,加入固化剂混合均匀,即得水性防 腐底漆。
8.根据权利要求7所述的可室温固化的用于工程起重机外表面涂装的水性防腐底漆的 制备方法,其特征是,所述的步骤(1)分散的转速为2000-3000rpm,温度控制在45°C以下,时 间控制在15~25min。
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