CN103725174B - 一种水性铁路货车漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水性铁路货车漆及其制备方法，涉及涂料领域。该水性铁路货车漆包括组分如下：水性树脂250‑300份、助溶剂10‑20份、中和剂20‑40份、去离子水250‑300份、分散剂3‑5份、消泡剂2‑4份、基材润湿剂2‑4份、颜料150‑200份、防锈颜料120‑150份、轻质碳酸钙20‑40份、沉淀硫酸钡20‑50份、滑石粉10‑30份、防沉剂10‑20份、水性催干剂15‑20份。其具有成本低、无污染、涂膜综合性能好等优点，可广泛用于铁路货车以及船舶、塔机、塔架、石油储蓄罐等钢结构的涂装保护与装饰。
Description
技术领域
本发明属于涂料领域，具体涉及一种水性铁路货车漆及其制备方法。
背景技术
目前，在钢结构设备上多使用溶剂型涂料，例如目前我国铁路货车用涂料绝大部分是溶剂型涂料，其中使用最广泛的是溶剂型厚浆醇酸漆。但是，每年上万吨的涂料使用量，将会有大量有机溶剂挥发到大气中，造成了严重环境污染并威胁着人类健康。随着人们环保意识的不断增强，对车辆等钢结构的环保化涂装提出了更高的要求。
因此，目前急需一种用于取代溶剂型涂料的涂料。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种具有成本低、无污染、涂膜综合性能好等优点的水性铁路货车漆，可用于铁路货车以及船舶、塔机、塔架、石油储蓄罐等钢结构的涂装保护与装饰。
其中，技术方案如下：
一种水性铁路货车漆，按照重量份配比，所述水性铁路货车漆的组分包括：
水性树脂250-300份、助溶剂10-20份、中和剂20-40份、去离子水250-300份、分散剂3-5份、消泡剂2-4份、基材润湿剂2-4份、颜料150-200份、防锈颜料120-150份、轻质碳酸钙20-40份、沉淀硫酸钡20-50份、滑石粉10-30份、防沉剂10-20份、水性催干剂15-20份。
进一步地，所述水性树脂为水性聚醚环氧改性醇酸树脂。
进一步地，所述助溶剂为丙二醇甲醚。
进一步地，所述中和剂为氨水与三乙胺的混合溶液，所述氨水与三乙胺的重量配比为2∶1。
进一步地，所述分散剂为含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物。
进一步地，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
进一步地，所述基材润湿剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷类。
进一步地，所述水性催干剂为β-双酮络合型催干剂。
进一步地，所述防沉剂为洛克伍德有机改性膨润土OPTIGEL WM。
一种如上所述的水性铁路货车漆的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)按照所述水性铁路货车漆的组分配比，将水性树脂加入到备料锅中，开启搅拌，加入助溶剂和所述组分配比中的去离子水的预设部分，并用所述中和剂调节pH值为8-9，高速搅拌30分钟后，配成树脂水溶液；
(2)按照所述水性铁路货车漆的组分配比，在所述树脂水溶液中加入分散剂、消泡剂、基材润湿剂，搅拌均匀后，在搅拌下依次加入所述颜料、防锈颜料、轻质碳酸钙、沉淀硫酸钡、滑石粉、防沉剂、水性催干剂，高速搅拌，形成均匀漆浆；
(3)将所述漆浆进行研磨，直至研磨细度小于或等于35微米得到研磨浆料；
(4)将所述研磨浆料泵入调漆釜中，然后用所述组分配比中的去离子水的剩余部分调整粘度，将粘度调整到7-8Pa.s，得到所述水性铁路货车漆。
本发明所提供的水性铁路货车漆及其制备方法，具有如下优点：具有干燥速度快、硬度高、耐水性好、耐盐雾达1000h、贮存稳定性好、附着力强，一次喷涂厚度可达200微米以上不流挂等优点，并且不含甲醛、苯系物、有毒重金属铅、镉、铬、汞等有毒致癌物质，无毒无刺激气味，对人体无害，不污染环境，能够广泛用于铁路货车以及船舶、塔机、塔架、石油储蓄罐等钢结构的涂装保护与装饰。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式作对本发明做进一步的详细描述。
实施例1
本实施例1中提供的一种水性铁路货车漆，按照重量份配比，所述水性铁路货车漆的组分包括：
水性树脂260份、助溶剂12份、中和剂28份、去离子水260份、分散剂4份、消泡剂3份、基材润湿剂3份、颜料180份、防锈颜料130份、轻质碳酸钙30份、沉淀硫酸钡30份、滑石粉26份、防沉剂18份、水性催干剂16份。
进一步地，所述水性树脂为水性聚醚环氧改性醇酸树脂。
进一步地，所述助溶剂为丙二醇甲醚。
进一步地，所述中和剂为氨水与三乙胺的混合溶液，所述氨水与三乙胺的重量配比可以为2∶1。
进一步地，所述分散剂为含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物。
进一步地，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
进一步地，所述基材润湿剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷类。
进一步地，所述水性催干剂为β-双酮络合型催干剂。
进一步地，所述防沉剂为洛克伍德有机改性膨润土OPTIGEL WM。
进一步地，所述水性表面处理剂是一种经过烷基苯磺酸盐类乳化剂乳化的改性聚氨酯共聚体。
其中，上述水性铁路货车漆的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照所述水性铁路货车漆的组分配比，将水性树脂加入到备料锅中，开启搅拌，加入助溶剂和所述组分配比中的去离子水的预设部分，并用所述中和剂调节pH值为8-9，高速搅拌30分钟后，配成树脂水溶液；
(2)按照所述水性铁路货车漆的组分配比，在所述树脂水溶液中加入分散剂、消泡剂、基材润湿剂，搅拌均匀后，在搅拌下依次加入所述颜料、防锈颜料、轻质碳酸钙、沉淀硫酸钡、滑石粉、防沉剂、水性催干剂，高速搅拌，形成均匀漆浆；
(3)将所述漆浆进行研磨，直至研磨细度小于或等于35微米得到研磨浆料；
(4)将所述研磨浆料泵入调漆釜中，然后用所述组分配比中的去离子水的剩余部分调整粘度，将粘度调整到7-8Pa.s，得到所述水性铁路货车漆。
其中，高速搅拌的速度可以为1500-2000r／min。
需要说明的是，在制备过程中，对去离子水的组分使用分为两次，分别为步骤(1)中加入去离子水总量的一部分，在步骤(4)中再加入剩余部分。
在步骤(4)中即可得到成品漆，在施工方使用时，还可以再自行调节得到其需要的粘度。
本实施例所提供的水性铁路货车漆及其制备方法，具有如下优点：具有干燥速度快、硬度高、耐水性好、耐盐雾达1000h、贮存稳定性好、附着力强，一次喷涂厚度可达200微米以上不流挂等优点，并且不含甲醛、苯系物、有毒重金属铅、镉、铬、汞等有毒致癌物质，无毒无刺激气味，对人体无害，不污染环境，能够广泛用于铁路货车以及船舶、塔机、塔架、石油储蓄罐等钢结构的涂装保护与装饰。
除上述优点外，本实施例所提供的水性铁路货车漆还具有如下优点：
1、水溶性铁路货车漆采用水性聚醚环氧改性醇酸树脂为成膜物质，该醇酸树脂在合成时引入聚醚多元醇和环氧树脂，采用熔融法和溶剂法相结合的制备方法，以提高树脂的干燥速度、硬度、耐水性、耐盐雾性及稳定性，从而使水溶性铁路货车漆的耐盐雾达1000h，干性硬度等性能都达到最佳。
2、在水溶性铁路货车漆中加入洛克伍德有机改性膨润土OPTIGEL WM，其具有高触变性，不仅提高了产品的贮存稳定性，而且使其一次喷涂湿膜厚度达到200微米以上不流挂。
3、加入了β-双酮络合型水性催干剂，极大降低了VOC的含量，在提高了水溶性铁路货车漆干性的同时，还能与其水性体系良好复配，达到油性催干剂所没有的长效催干性能。
4、将轻质碳酸钙加入到配方中，降低了涂料的成本，由于它可水解生成氢氧化钙，从而增加了对底材的附着力，同时还可以吸收酸性介质，增加水溶性铁路货车漆的防腐蚀性能。
实施例2
本实施例2中提供的一种水性铁路货车漆，按照重量份配比，所述水性铁路货车漆的组分包括：
水性树脂270份、助溶剂15份、中和剂29份、去离子水270份、0分散剂5份、消泡剂4份、基材润湿剂4份、颜料160份、防锈颜料120份、轻质碳酸钙20份、沉淀硫酸钡50份、滑石粉19份、防沉剂17份、水性催干剂17份。
进一步地，所述水性树脂为水性聚醚环氧改性醇酸树脂。
进一步地，所述助溶剂为丙二醇甲醚。
进一步地，所述中和剂为氨水与三乙胺的混合溶液，所述氨水与三乙胺的重量配比可以为2∶1。
进一步地，所述分散剂为含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物。
进一步地，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
进一步地，所述基材润湿剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷类。
进一步地，所述水性催干剂为β-双酮络合型催干剂。
进一步地，所述防沉剂为洛克伍德有机改性膨润土OPTIGEL WM。
进一步地，所述水性表面处理剂是一种经过烷基苯磺酸盐类乳化剂乳化的改性聚氨酯共聚体。
其中，上述水性铁路货车漆的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照所述水性铁路货车漆的组分配比，将水性树脂加入到备料锅中，开启搅拌，加入助溶剂和所述组分配比中的去离子水的预设部分，并用所述中和剂调节pH值为8-9，高速搅拌30分钟后，配成树脂水溶液；
(2)按照所述水性铁路货车漆的组分配比，在所述树脂水溶液中加入分散剂、消泡剂、基材润湿剂，搅拌均匀后，在搅拌下依次加入所述颜料、防锈颜料、轻质碳酸钙、沉淀硫酸钡、滑石粉、防沉剂、水性催干剂，高速搅拌，形成均匀漆浆；
(3)将所述漆浆进行研磨，直至研磨细度小于或等于35微米得到研磨浆料；
(4)将所述研磨浆料泵入调漆釜中，然后用所述组分配比中的去离子水的剩余部分调整粘度，将粘度调整到7-8Pa.s，得到所述水性铁路货车漆。
其中，高速搅拌的速度可以为1500-2000r／min。
需要说明的是，在制备过程中，对去离子水的组分使用分为两次，分别为步骤(1)中加入去离子水总量的一部分，在步骤(4)中再加入剩余部分。
在步骤(4)中即可得到成品漆，在施工方使用时，还可以再自行调节得到其需要的粘度。
本实施例所提供的水性铁路货车漆及其制备方法，具有如下优点：具有干燥速度快、硬度高、耐水性好、耐盐雾达1000h、贮存稳定性好、附着力强，一次喷涂厚度可达200微米以上不流挂等优点，并且不含甲醛、苯系物、有毒重金属铅、镉、铬、汞等有毒致癌物质，无毒无刺激气味，对人体无害，不污染环境，能够广泛用于铁路货车以及船舶、塔机、塔架、石油储蓄罐等钢结构的涂装保护与装饰。
除上述优点外，本实施例所提供的水性铁路货车漆还具有如下优点：
1、水溶性铁路货车漆采用水性聚醚环氧改性醇酸树脂为成膜物质，该醇酸树脂在合成时引入聚醚多元醇和环氧树脂，采用熔融法和溶剂法相结合的制备方法，以提高树脂的干燥速度、硬度、耐水性、耐盐雾性及稳定性，从而使水溶性铁路货车漆的耐盐雾达1000h，干性硬度等性能都达到最佳。
2、在水溶性铁路货车漆中加入洛克伍德有机改性膨润土OPTIGEL WM，其具有高触变性，不仅提高了产品的贮存稳定性，而且使其一次喷涂湿膜厚度达到200微米以上不流挂。
3、加入了β-双酮络合型水性催干剂，极大降低了VOC的含量，在提高了水溶性铁路货车漆干性的同时，还能与其水性体系良好复配，达到油性催干剂所没有的长效催干性能。
4、将轻质碳酸钙加入到配方中，降低了涂料的成本，由于它可水解生成氢氧化钙，从而增加了对底材的附着力，同时还可以吸收酸性介质，增加水溶性铁路货车漆的防腐蚀性能。
实施例3
本实施例3中提供的一种水性铁路货车漆，按照重量份配比，所述水性铁路货车漆的组分包括：
水性树脂280份、助溶剂17份、中和剂30份、去离子水280份、分散剂3份、消泡剂2份、基材润湿剂2份、颜料150份、防锈颜料115份、轻质碳酸钙25份、沉淀硫酸钡40份、滑石粉22份、防沉剂16份、水性催干剂18份。
进一步地，所述水性树脂为水性聚醚环氧改性醇酸树脂。
进一步地，所述助溶剂为丙二醇甲醚。
进一步地，所述中和剂为氨水与三乙胺的混合溶液，所述氨水与三乙胺的重量配比可以为2∶1。
进一步地，所述分散剂为含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物。
进一步地，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
进一步地，所述基材润湿剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷类。
进一步地，所述水性催干剂为β-双酮络合型催干剂。
进一步地，所述防沉剂为洛克伍德有机改性膨润土OPTIGEL WM。
进一步地，所述水性表面处理剂是一种经过烷基苯磺酸盐类乳化剂乳化的改性聚氨酯共聚体。
其中，上述水性铁路货车漆的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照所述水性铁路货车漆的组分配比，将水性树脂加入到备料锅中，开启搅拌，加入助溶剂和所述组分配比中的去离子水的预设部分，并用所述中和剂调节pH值为8-9，高速搅拌30分钟后，配成树脂水溶液；
(2)按照所述水性铁路货车漆的组分配比，在所述树脂水溶液中加入分散剂、消泡剂、基材润湿剂，搅拌均匀后，在搅拌下依次加入所述颜料、防锈颜料、轻质碳酸钙、沉淀硫酸钡、滑石粉、防沉剂、水性催干剂，高速搅拌，形成均匀漆浆；
(3)将所述漆浆进行研磨，直至研磨细度小于或等于35微米得到研磨浆料；
(4)将所述研磨浆料泵入调漆釜中，然后用所述组分配比中的去离子水的剩余部分调整粘度，将粘度调整到7-8Pa.s，得到所述水性铁路货车漆。
其中，高速搅拌的速度可以为1500-2000r／min。
需要说明的是，在制备过程中，对去离子水的组分使用分为两次，分别为步骤(1)中加入去离子水总量的一部分，在步骤(4)中再加入剩余部分。
在步骤(4)中即可得到成品漆，在施工方使用时，还可以再自行调节得到其需要的粘度。
本实施例所提供的水性铁路货车漆及其制备方法，具有如下优点：具有干燥速度快、硬度高、耐水性好、耐盐雾达1000h、贮存稳定性好、附着力强，一次喷涂厚度可达200微米以上不流挂等优点，并且不含甲醛、苯系物、有毒重金属铅、镉、铬、汞等有毒致癌物质，无毒无刺激气味，对人体无害，不污染环境，能够广泛用于铁路货车以及船舶、塔机、塔架、石油储蓄罐等钢结构的涂装保护与装饰。
除上述优点外，本实施例所提供的水性铁路货车漆还具有如下优点：
1、水溶性铁路货车漆采用水性聚醚环氧改性醇酸树脂为成膜物质，该醇酸树脂在合成时引入聚醚多元醇和环氧树脂，采用熔融法和溶剂法相结合的制备方法，以提高树脂的干燥速度、硬度、耐水性、耐盐雾性及稳定性，从而使水溶性铁路货车漆的耐盐雾达1000h，干性硬度等性能都达到最佳。
2、在水溶性铁路货车漆中加入洛克伍德有机改性膨润土OPTIGEL WM，其具有高触变性，不仅提高了产品的贮存稳定性，而且使其一次喷涂湿膜厚度达到200微米以上不流挂。
3、加入了β-双酮络合型水性催干剂，极大降低了VOC的含量，在提高了水溶性铁路货车漆干性的同时，还能与其水性体系良好复配，达到油性催干剂所没有的长效催干性能。
4、将轻质碳酸钙加入到配方中，降低了涂料的成本，由于它可水解生成氢氧化钙，从而增加了对底材的附着力，同时还可以吸收酸性介质，增加水溶性铁路货车漆的防腐蚀性能。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种水性铁路货车漆，其特征在于，按照重量份配比，所述水性铁路货车漆的组分包括：
水性树脂260份、助溶剂12份、中和剂28份、去离子水260份、分散剂4份、消泡剂3份、基材润湿剂3份、颜料180份、防锈颜料130份、轻质碳酸钙30份、沉淀硫酸钡30份、滑石粉26份、防沉剂18份、水性催干剂16份；
所述中和剂为氨水与三乙胺的混合溶液，所述氨水与三乙胺的重量配比为2:1；
所述基材润湿剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷类；
所述水性树脂为水性聚醚环氧改性醇酸树脂；
所述助溶剂为丙二醇甲醚；
所述水性催干剂为β-双酮络合型催干剂；
所述防沉剂为洛克伍德有机改性膨润土OPTIGEL WM。
2.根据权利要求1所述的水性铁路货车漆，其特征在于，所述分散剂为含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物。
3.根据权利要求1所述的水性铁路货车漆，其特征在于，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
4.根据权利要求1-3任一项所述的水性铁路货车漆的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)按照所述水性铁路货车漆的组分配比，将水性树脂加入到备料锅中，开启搅拌，加入助溶剂和所述组分配比中的去离子水的预设部分，并用所述中和剂调节pH值为8-9，高速搅拌30分钟后，配成树脂水溶液；
(2)按照所述水性铁路货车漆的组分配比，在所述树脂水溶液中加入分散剂、消泡剂、基材润湿剂，搅拌均匀后，在搅拌下依次加入所述颜料、防锈颜料、轻质碳酸钙、沉淀硫酸钡、滑石粉、防沉剂、水性催干剂，高速搅拌，形成均匀漆浆；
(3)将所述漆浆进行研磨，直至研磨细度小于或等于35微米得到研磨浆料；
(4)将所述研磨浆料泵入调漆釜中，然后用所述组分配比中的去离子水的剩余部分调整粘度，将粘度调整到7-8Pa.s，得到所述水性铁路货车漆。
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