CN104559616A - 一种耐腐蚀丙烯酸油漆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀丙烯酸油漆，按重量份数计，由以下组分制成：主体树脂105～120份、活性单体75～85份、分散剂10～20份、引发剂3～5份、阻燃剂10～15份、防沉剂12～16份、流平剂15～18份、消泡剂16～20份、紫外线吸收剂12～22份、颜料3～5份、耐污染助剂15～20份、消光剂5～8份和耐磨剂13～20份。本发明提供的一种耐腐蚀丙烯酸油漆，具有固化时间短，涂膜的硬度高的性能；具有优良的阻燃性能和耐化学腐蚀性能，具有吸收紫外光的性能，长久使用颜色未发生改变。本发明制备方法简单易操作。

Description

一种耐腐蚀丙烯酸油漆
技术领域
本发明涉及一种耐腐蚀丙烯酸油漆，属于油漆技术领域。
背景技术
油漆是一种能牢固覆盖在物体表面，起保护、装饰、标志和其他特殊用途的化学混合物涂料。中国涂料界比较权威的《涂料工艺》一书是这样定义的：“涂料是一种材料，这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜，又称漆膜或涂层。”属于有机化工高分子材料，所形成的涂膜属于高分子化合物类型。按照现代通行的化工产品的分类，涂料属于精细化工产品。现代的涂料正在逐步成为一类多功能性的工程材料，是化学工业中的一个重要行业。
防腐涂料是一种能够避免酸、碱及各种物质对材料腐蚀的涂料，是涂料中的一个重要品种。防腐涂料是保护材料最有效、最经济、应用最普遍的方法。重防腐涂料是指相对常规防腐涂料而言，能在相对苛刻腐蚀环境中应用，并能达到比常规防腐涂料更长保护期限的一类防腐涂料。
防腐涂料由基料、颜填料、溶剂和助剂组成，其防腐性和耐久性与基料种类、基材的预处理、固化、涂层厚度、涂层和基材间的黏结力，以及一些外部环境因素相关。理解涂层体系中各组分的相互作用，导致防腐涂料腐蚀失效的物理、化学原因，是研发新的防腐涂料的基础。防腐涂层通常由多涂层体系组成，根据体系的需要，每一层涂层可以是金属基的、有机的或无机的组分组成，比如典型的海洋防腐涂层由底漆、一道或多道中间漆以及面漆组成。底漆起到保护基材不被腐蚀和提供良好的基材附着力的作用；中间漆提供一定的涂层厚度，并保护基材不被一些外部破坏性物质破坏；面漆则既要满足颜色、光泽要求，又要能抵抗紫外线辐射。
防火涂料或阻燃涂料是指涂覆于可燃性基材表面，能够改变材料表面燃烧特性，阻滞火灾迅速蔓延，或在火灾时能形成隔热层使底材与热源隔离，或提高结构的耐火极限的一类功能涂料。随着建筑物高层化、集群化和可燃有机合成材料的广泛应用，火灾的隐患变得突出，防火涂料作为防火的有效措施之一，得到广泛应用。
由于太阳光线中含有大量对有色物体有害的紫外光，其波长约290-460纳米，这些有害的紫外光通过化学上的氧化还原作用(Redox reaction)，使颜色分子最后分解褪色。因此对油漆的性能造成影响。
现有技术中油漆往往具有单一的功能性，因此，为了保证油漆的在更广范围内的使用，制备一种既具有耐腐蚀性能又具有阻燃性能的油漆，并且其还需具有吸收紫外光的性能，从而更为严苛的使用环境，显得尤为必要。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种耐腐蚀丙烯酸油漆，具有优良的耐腐蚀性能，同时具有阻燃和吸收紫外光的性能。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种耐腐蚀丙烯酸油漆，按重量份数计，由以下组分制成：主体树脂105～120份、活性单体75～85份、分散剂10～20份、引发剂3～5份、阻燃剂10～15份、防沉剂12～16份、流平剂15～18份、消泡剂16～20份、紫外线吸收剂12～22份、颜料3～5份、耐污染助剂15～20份、消光剂5～8份和耐磨剂13～20份。
进一步地，按重量份数计，由以下组分制成：主体树脂110～120份、活性单体75～80份、分散剂10～16份、引发剂3～5份、阻燃剂10～14份、防沉剂14～16份、流平剂15～18份、消泡剂16～20份、紫外线吸收剂12～18份、颜料3～5份、耐污染助剂15～20份、消光剂5～8份和耐磨剂15～20份。
进一步地，按重量份数计，由以下组分制成：主体树脂115份、活性单体77份、分散剂13份、引发剂4份、阻燃剂12份、防沉剂15份、流平剂17份、消泡剂18份、紫外线吸收剂15份、颜料4份、耐污染助剂17份、消光剂6份和耐磨剂19份。
前述耐腐蚀丙烯酸油漆中，主体树脂为羟基丙烯酸树脂，活性单体为苯乙烯。
前述耐腐蚀丙烯酸油漆中，分散剂为BYK-110或BYK-163，引发剂为过硫酸铵或过氧化苯甲酰，阻燃剂为偏硼酸钡、磷酸二苯基异辛酯或磷酸三苯脂中的一种或多种，防沉剂为Aerosil300。
前述耐腐蚀丙烯酸油漆中，流平剂为F-001，消泡剂为ST-50或TZ-30，紫外线吸收剂为二苯甲酮，耐污染助剂为SRC-220，消光剂为OK-412，HK-125或聚乙烯蜡中的一种或多种，耐磨剂为纳米二氧化硅。
耐腐蚀丙烯酸油漆的制备方法，是将按量称取的主体树脂与活性单体加入反应容器中，1500r/min高速搅拌30min，升温至125℃，按量加入分散剂、引发剂、阻燃剂、防沉剂、流平剂、消泡剂、紫外线吸收剂、耐污染助剂、消光剂和耐磨剂，搅拌反应4h，降温至80℃反应1h后，降至室温即得。
本发明中使用的分散剂、阻燃剂、防沉剂、流平剂、消泡剂、紫外线吸收剂、耐污染助剂、消光剂和耐磨剂，其中，分散剂：能提高和改善固体或液体物料分散性能。
阻燃剂：赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂，主要是针对高分子材料的阻燃设计的。添加型阻燃剂是通过机械混合方法加入到聚合物中，使聚合物具有阻燃性的。反应型阻燃剂则是作为一种单体参加聚合反应，因此使聚合物本身含有阻燃成分的，其优点是对聚合物材料使用性能影响较小，阻燃性持久。
防沉剂：是一类涂料的流变控制剂，它使涂料具有触变性，黏度大大提高。
流平剂：它能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。
消泡剂：它很容易在水中乳化，亦称作“自乳化型消泡剂”，在其浊点温度以上时，失去对水的溶解性和机械稳定性，并耐酸、碱和无机盐，可用于苛刻条件下的消泡。
紫外线吸收剂：由于太阳光线中含有大量对有色物体有害的紫外光，其波长约290-460纳米，这些有害的紫外光通过化学上的氧化还原作用(Redox reaction)，使颜色分子最后分解褪色。紫外线吸收剂是一种光稳定剂，能吸收阳光及荧光光源中的紫外线部分，而本身又不发生变化。
耐污染助剂：可用于保护表面，使之不易受到各种污垢的侵染。
消光剂：消除涂料的光泽而使用的助剂。油漆中的消光剂能够改变涂膜表面光学性能，这类助剂能够在涂膜表面产生预期微粗糙涂膜，其光泽显著降低，向涂膜表面引入微粗糙度，表面的颗粒越多，糙度越大，光泽度越低。
耐磨剂为：提高耐磨损性能，以及防止材料表面划伤，提高滑动性，降低材料间的摩擦，噪音及黏附性。
本发明的有益之处在于：本发明提供的一种耐腐蚀丙烯酸油漆，具有固化时间短，涂膜的硬度高的性能；能耐受上百次的丙酮溶剂的擦拭，具有优良的阻燃性能，为涂覆的可燃材料提供很好的阻隔防护作用，72h处于酸或碱的条件下，涂膜未出现变化，显示优良的耐化学腐蚀性能。本发明的耐腐蚀丙烯酸油漆，具有吸收紫外光的性能，长久使用颜色未发生改变。本发明制备方法简单易操作。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的介绍。
实施例1～7中羟基丙烯酸树脂为ACF1010-60，颜料为氧化铁红，所有原料均为市售产品。
实施例1
一种耐腐蚀丙烯酸油漆，由羟基丙烯酸树脂105g、苯乙烯75g、BYK-11010g、过硫酸铵3g、偏硼酸钡10g、防沉剂Aerosil30012g、流平剂F-00115g、氧化铁红3g、消泡剂ST-5016g、二苯甲酮12g、SRC-22015g、OK-4125g和纳米二氧化硅13g制成。
制备方法是将按量称取的羟基丙烯酸树脂与苯乙烯加入反应容器中，1500r/min高速搅拌30min，升温至125℃，按量加入BYK-110、过硫酸铵、偏硼酸钡、防沉剂Aerosil300、流平剂F-001、消泡剂ST-50、二苯甲酮、氧化铁红、SRC-220、OK-412和纳米二氧化硅，搅拌反应4h，降温至80℃反应1h后，降至室温即得。
实施例2
一种耐腐蚀丙烯酸油漆，由羟基丙烯酸树脂120g、苯乙烯85g、BYK-16320g、过硫酸铵5g、磷酸二苯基异辛酯15g、防沉剂Aerosil30016g、流平剂F-00118g、消泡剂TZ-3020g、二氧化铁红4g、苯甲酮22g、SRC-22020g、HK-1258g和纳米二氧化硅20g制成。
制备方法是将按量称取的羟基丙烯酸树脂与苯乙烯加入反应容器中，1500r/min高速搅拌30min，升温至125℃，按量加入BYK-163、过硫酸铵、磷酸二苯基异辛酯、防沉剂Aerosil300、流平剂F-001、消泡剂TZ-30、氧化铁红、二苯甲酮、SRC-220、HK-125和纳米二氧化硅，搅拌反应4h，降温至80℃反应1h后，降至室温即得。
实施例3
一种耐腐蚀丙烯酸油漆，由羟基丙烯酸树脂115g、苯乙烯77g、BYK-11013g、过硫酸铵4g、磷酸三苯脂12g、防沉剂Aerosil30015g、流平剂F-00117g、消泡剂ST-5018g、氧化铁红5g、二苯甲酮15g、SRC-22017g、聚乙烯蜡6g和纳米二氧化硅19g制成。
制备方法是将按量称取的羟基丙烯酸树脂与苯乙烯加入反应容器中，1500r/min高速搅拌30min，升温至125℃，按量加入BYK-110、过硫酸铵、磷酸三苯脂、防沉剂Aerosil300、流平剂F-001、消泡剂ST-50、氧化铁红、二苯甲酮、SRC-220、聚乙烯蜡和纳米二氧化硅，搅拌反应4h，降温至80℃反应1h后，降至室温即得。
实施例4
一种耐腐蚀丙烯酸油漆，由羟基丙烯酸树脂108g、苯乙烯83g、BYK-16311g、过硫酸铵4g、质量比为1:1:1的偏硼酸钡、磷酸二苯基异辛酯和磷酸三苯脂12g、防沉剂Aerosil30013g、流平剂F-00116g、消泡剂TZ-3017g、氧化铁红3g、二苯甲酮17g、SRC-22018g、质量比为1:1的OK-412和HK-1258g和纳米二氧化硅15g制成。
制备方法是将按量称取的羟基丙烯酸树脂与苯乙烯加入反应容器中，1500r/min高速搅拌30min，升温至125℃，按量加入BYK-163、过硫酸铵、偏硼酸钡、磷酸二苯基异辛酯、磷酸三苯脂、防沉剂Aerosil300、流平剂F-001、消泡剂TZ-30、氧化铁红、二苯甲酮、SRC-220、OK-412、HK-125和纳米二氧化硅，搅拌反应4h，降温至80℃反应1h后，降至室温即得。
实施例5
一种耐腐蚀丙烯酸油漆，由羟基丙烯酸树脂110g、苯乙烯84g、BYK-11015g、过氧化苯甲酰3g、质量比为1:1偏硼酸钡和磷酸二苯基异辛酯14g、防沉剂Aerosil30014g、流平剂F-00117g、消泡剂ST-5019g、氧化铁红4g、二苯甲酮18g、SRC-22019g、质量比为1:1的OK-412和聚乙烯蜡6g和纳米二氧化硅19g制成。
制备方法是将按量称取的羟基丙烯酸树脂与苯乙烯加入反应容器中，1500r/min高速搅拌30min，升温至125℃，按量加入BYK-110、过氧化苯甲酰、偏硼酸钡、磷酸二苯基异辛酯、防沉剂Aerosil300、流平剂F-001、消泡剂ST-50、氧化铁红、二苯甲酮、SRC-220、OK-412、聚乙烯蜡和纳米二氧化硅，搅拌反应4h，降温至80℃反应1h后，降至室温即得。
实施例6
一种耐腐蚀丙烯酸油漆，由羟基丙烯酸树脂106g、苯乙烯80g、BYK-16316g、过氧化苯甲酰5g、质量比为1:1的偏硼酸钡和磷酸三苯脂13g、防沉剂Aerosil30015g、流平剂F-00116g、消泡剂TZ-3018g、氧化铁红5g、二苯甲酮15g、SRC-22016g、质量比为1:1的HK-125和聚乙烯蜡7g和纳米二氧化硅16g制成。
制备方法是将按量称取的羟基丙烯酸树脂与苯乙烯加入反应容器中，1500r/min高速搅拌30min，升温至125℃，按量加入BYK-163、过氧化苯甲酰、偏硼酸钡、磷酸三苯脂、防沉剂Aerosil300、流平剂F-001、消泡剂TZ-30、氧化铁红、二苯甲酮、SRC-220、HK-125、聚乙烯蜡和纳米二氧化硅，搅拌反应4h，降温至80℃反应1h后，降至室温即得。
实施例7
一种耐腐蚀丙烯酸油漆，由羟基丙烯酸树脂118g、苯乙烯78g、BYK-11018g、过氧化苯甲酰4g、质量比为1:1的磷酸二苯基异辛酯和磷酸三苯脂11g、防沉剂Aerosil30016g、流平剂F-00118g、消泡剂ST-5020g、氧化铁红5g、二苯甲酮20g、SRC-22015g、质量比为1:1:1的OK-412，HK-125和聚乙烯蜡6g和纳米二氧化硅18g制成。
制备方法是将按量称取的羟基丙烯酸树脂与苯乙烯加入反应容器中，1500r/min高速搅拌30min，升温至125℃，按量加入BYK-110、过氧化苯甲酰、磷酸二苯基异辛酯、磷酸三苯脂、防沉剂Aerosil300、流平剂F-001、消泡剂ST-50、氧化铁红、二苯甲酮、SRC-220、OK-412、HK-125、聚乙烯蜡和纳米二氧化硅18g，搅拌反应4h，降温至80℃反应1h后，降至室温即得。
将实施例1～7和市售产品涂覆在木质基材上，进行如下性能测试，其结果如表1所示。
1、固化时间：目测固化时长，瞬间、短、正常和长四个等级表示固化时间由短到长。
2、硬度：按GB/T6739-1996方法检测。采用铅笔硬度等级方法，即6B,5B,4B,3B,2B,B,HB,H,2H,3H,4H,5H,6H,7H,8H,9H表示从软到硬。
3、颜色测试：6个月、12个月后目测颜色变化。
4、耐5％NaOH：测试板浸入室温的5％NaOH的溶液中，72h，观测外观。
5、耐5％H2SO4：测试板浸入室温的5％H2SO4的溶液中，72h，观测外观。
6、丙酮双向擦拭：用丙酮蘸在布上以0.5kg的负荷在测试板上来回移动，直至露出底层，记录擦拭次数。
表1
由表1中可知，本发明的耐腐蚀丙烯酸油漆，具有固化时间短，涂膜的硬度高的性能；能耐受上百次的丙酮溶剂的擦拭，具有优良的阻燃性能，为涂覆的可燃材料提供很好的阻隔防护作用，72h处于酸或碱的条件下，涂膜未出现变化，显示优良的耐化学腐蚀性能。本发明的耐腐蚀丙烯酸油漆，具有吸收紫外光的性能，长久使用颜色未发生改变。

Claims (7)

1.一种耐腐蚀丙烯酸油漆，其特征在于：按重量份数计，由以下组分制成：主体树脂105～120份、活性单体75～85份、分散剂10～20份、引发剂3～5份、阻燃剂10～15份、防沉剂12～16份、流平剂15～18份、消泡剂16～20份、紫外线吸收剂12～22份、颜料3～5份、耐污染助剂15～20份、消光剂5～8份和耐磨剂13～20份。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀丙烯酸油漆，其特征在于：按重量份数计，由以下组分制成：主体树脂110～120份、活性单体75～80份、分散剂10～16份、引发剂3～5份、阻燃剂10～14份、防沉剂14～16份、流平剂15～18份、消泡剂16～20份、紫外线吸收剂12～18份、颜料3～5份、耐污染助剂15～20份、消光剂5～8份和耐磨剂15～20份。
3.根据权利要求2所述的耐腐蚀丙烯酸油漆，其特征在于：按重量份数计，由以下组分制成：主体树脂115份、活性单体77份、分散剂13份、引发剂4份、阻燃剂12份、防沉剂15份、流平剂17份、消泡剂18份、紫外线吸收剂15份、颜料4份、耐污染助剂17份、消光剂6份和耐磨剂19份。
4.根据权利要求1～3任一项所述的耐腐蚀丙烯酸油漆，其特征在于：所述主体树脂为羟基丙烯酸树脂，所述活性单体为苯乙烯。
5.根据权利要求1～3任一项所述的耐腐蚀丙烯酸油漆，其特征在于：所述分散剂为BYK-110或BYK-163，引发剂为过硫酸铵或过氧化苯甲酰，阻燃剂为偏硼酸钡、磷酸二苯基异辛酯或磷酸三苯脂中的一种或多种，防沉剂为Aerosil300。
6.根据权利要求1～3任一项所述的耐腐蚀丙烯酸油漆，其特征在于：所述流平剂为F-001，消泡剂为ST-50或TZ-30，紫外线吸收剂为二苯甲酮，耐污染助剂为SRC-220，消光剂为OK-412，HK-125或聚乙烯蜡中的一种或多种，耐磨剂为纳米二氧化硅。
7.如权利要求1～6任一项所述的耐腐蚀丙烯酸油漆的制备方法，其特征在于：将按量称取的主体树脂与活性单体加入反应容器中，1500r/min高速搅拌30min，升温至125℃，按量加入分散剂、引发剂、阻燃剂、防沉剂、流平剂、消泡剂、紫外线吸收剂、耐污染助剂、消光剂和耐磨剂，搅拌反应4h，降温至80℃反应1h后，降至室温即得。
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