CN105860675A - 一种水性涂料用色浆及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水性涂料用色浆及其生产工艺，属于防腐涂料技术领域，该色浆中含有质量比为2％～5％的氧化物作为酯化反应的催化剂。生产时，将生产色浆的原料和与色浆的质量比为2％～5％的氧化物加入研磨机械的研磨罐中，搅拌至均匀并且物料发热后，静置至各原料之间反应完毕，然后进行研磨，研磨完成后打入成品釜中；成品釜内的物料经检测后，加入羧酸和蒸馏水进行调兑，搅拌均匀后，得到色浆成品。本发明的色浆及生产工艺，能够降低生产过程中的反应温度，添加氧化物后起到催化树脂交联时间和流平时间的作用，可以使漆膜快速脱水，提高生产效率，降低生产能耗。

Description

一种水性涂料用色浆及其生产工艺
技术领域
本发明涉及防腐涂料技术领域，具体地说是一种水性涂料用色浆及其生产工艺。
背景技术
色浆是涂料的一个重要的组成部分，目前，色浆生产过程中的反应温度一般需要达到170℃左右，而生产完毕后，调兑环节加入羧酸时，又需要降温至60℃以下，这导致色浆生产过程中的能耗非常大，由于升温及降温需要时间，也降低了生产的效率。此外，水性涂料在使用时，漆膜需要一定的时间才能脱水固化，一般来说，漆膜固化以前，很容易受到外界因素的损坏，因此，漆膜的固化时间越短，涂料的使用性能会越好，漆膜固化时间是衡量涂料性能的一个重要参数。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种树脂色浆及其生产工艺，以解决上述问题。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案包括：一种水性涂料用色浆，该色浆中含有质量比为2％～5％的氧化物作为酯化反应的催化剂。所述的质量比，是指的氧化物在整体产品中所占的质量比，整体产品是氧化物和其他的原料共同构成的色浆产品。
进一步的技术方案为：所述氧化物为单丁基氧化锡或者二氧化锗。单丁基氧化锡或者二氧化锗作为催化剂，能够有效催化树脂交联时间和流平时间，还可以使漆膜快速脱水，降低了漆膜固化温度和缩短漆膜固化时间，提高了生产效率，降低了生产能耗。
本发明解决其技术问题的技术方案还包括：一种水性涂料用色浆，该色浆中含有质量比为2％～5％的烷基锡化合物作为酯化反应的催化剂。
该色浆还包括下述原料：色浆树脂50～70份、分散树脂5～8份、钛白粉130～150份、瓷土14～17份、颜料1份、异丙醇22～27份、乙二醇丁醚70～85份、丙二醇甲醚5～7份和甲酸4～6份，以上份数均以重量计，所述钛白粉采用金红石型钛白粉。
该色浆中，添加分散树脂可增加填料的分散度，使其混合更快，更容易形成胶状物；钛白粉采用金红石型钛白粉，取代了目前的锐钛型钛白粉，这样提高了色浆的质量，使漆膜更加细腻，增强了漆膜的抗冲击性和柔韧性；瓷土作为填充料，增加色浆的致密度，从而进一步的增加漆膜的抗冲击性；丙二醇甲醚可增强漆膜的厚度，漆膜越厚防腐效果越好，目前的色浆只能形成10μm厚的漆膜，加入丙二醇甲醚后，可使漆膜的厚度增加至20～30μm。
本发明解决其技术问题的技术方案还包括：一种水性涂料用色浆的生产工艺，将生产色浆的原料和与色浆的质量比为2％～5％的酯化催化剂加入研磨机械的研磨罐中，搅拌至均匀并且物料发热后，静置至各原料之间反应完毕，然后进行研磨，研磨完成后过滤出料，打入成品釜中；
成品釜内的物料经检测后，加入羧酸或者羧酸的水溶液进行调兑，搅拌均匀后，得到色浆成品。
成品调兑时，加入单纯的羧酸还是加入羧酸的水溶液，需要根据调兑之前的检测结果来确定，羧酸的水溶液采用羧酸和蒸馏水混合制成。在生产企业与购买方签订的技术协议上，均会对于产品的固体份含量做出要求，由于生产工艺中并未添加水，所以不会出现固体份含量小于技术协议要求的现象。当固体份含量正好符合技术协议的要求时，可以只加入单纯的羧酸进行中和调兑；检测结果中固体份含量大于技术协议中的要求时，需要添加羧酸的水溶液，或者分别加入羧酸和相应量的蒸馏水进行稀释。
进一步的技术方案为：所述酯化催化剂为单丁基氧化锡、二氧化锗或者烷基锡化合物，所述生产色浆的原料包括：色浆树脂50～70重量份、分散树脂5～8重量份、钛白粉130～150重量份、瓷土14～17重量份、颜料1重量份、异丙醇22～27重量份、乙二醇丁醚70～85重量份、丙二醇甲醚5～7重量份；所述的羧酸为4～6重量份的甲酸。甲酸比起常用的乳酸或者醋酸，水溶性更好，分散性更好，能够避免色浆中出现小颗粒；此外，甲酸的沸点高，80℃就可以添加，乳酸和醋酸需要降温至60℃才能添加，缩短了降温时间，提高了生产效率。所述钛白粉采用金红石型钛白粉。
进一步的技术方案为：所述原料和酯化催化剂在研磨罐中进行搅拌时，搅拌速度为2000转/分以上，搅拌时间为0.5～1小时。若搅拌速度低，无法将物料搅细并搅至物料发热，不利于反应的正常进行，高速搅拌能够提高生产效率。
进一步的技术方案为：进行研磨时，将物料研磨至细度在15μm以下，研磨过程中同时对研磨罐内的物料进行冷却。通常情况下可采用通入冷却水或其它常用冷却介质的方法对研磨物料进行冷却，可防止研磨物料的温度过高。若研磨物料的温度过高，会导致溶剂挥发，造成原料损失；此外，若物料温度过高，就会容易成团，出现磨不细的现象，通过冷却可以避免上述情况，节约溶剂，降低成本，提高效率。
研磨时，研磨细度一定要达到要求，需要用细度计检测细度，一般采用刮板细度计进行检测，生产过程中，需要在单独密闭的车间中进行操作，严格控制操作车间的环境，达到无尘车间，避免物料中落入灰尘导致物料细度达不到要求的现象。
进一步的技术方案为：所述的研磨机械为砂磨机，砂磨机内的研磨珠定期筛分更换。通过砂磨机的研磨珠进行研磨，可保证细度达到要求，研磨机内的研磨珠每半年筛分一次，把过细的研磨珠废除，添加新的研磨珠，新的研磨珠会增加与物料接触的表面积，便于快速的将物料磨细，提高生产效率。
进一步的技术方案为：静置至各原料之间反应完毕的静置时间为1.8小时以上。添加了氧化物，有效催化树脂交联时间和流平时间，大大的缩短了反应时间，将原本7～8小时的反应时间缩短至2小时左右，提高了生产效率，从而降低生产的时间成本。
进一步的技术方案为：将物料打入成品釜以后进行调兑以前，对物料搅拌25分钟以上，以使物料的细度和均匀度更好；调兑完成后，再次对物料搅拌25分钟以上，以使物料和后期加入的羧酸、蒸馏水充分的混合，使羧酸与物料充分的反应，提高物料的均匀度，提升产品质量。
本发明的有益效果是：
1、该色浆及其生产工艺中加入质量比为2％～5％的氧化物或者烷基锡化合物作为酯化反应的催化剂，可以降低生产过程中的反应温度，目前的反应温度需要达到170℃才可以使反应正常进行，本发明添加了2％～5％的氧化物，仅需150℃反应就可以进行，大大降低了能耗，并且缩短了升温时间；此外，氧化物能够有效催化树脂交联时间和流平时间，从而缩短生产过程中的反应时间，将原本7～8小时的反应时间缩短至2小时左右，降低生产的能耗成本和时间成本，提高生产效率。
2、氧化物或者烷基锡化合物还可以使漆膜快速脱水，降低了漆膜固化温度和缩短漆膜固化时间，目前的漆膜完全固化需要三天左右的时间，色浆中添加2％～5％的氧化物后，起到脱水作用，将漆膜固化的时间缩短至12小时左右，漆膜快速固化能够避免漆膜遭受外力的损坏，有利于漆膜的平整，防腐效果好。
3、用甲酸代替常用的乳酸和醋酸，甲酸比起常用的乳酸或者醋酸，水溶性更好，分散性更好，能够避免色浆中出现小颗粒；此外，甲酸的沸点高，80℃就可以添加，乳酸和醋酸需要降温至60℃才能添加，缩短了降温时间，提高了生产效率。
4、本发明及其生产工艺中的色浆，添加分散树脂可增加填料的分散度，使其混合更快，更容易形成胶状物；钛白粉采用金红石型钛白粉，取代了目前的锐钛型钛白粉，这样提高了色浆的质量，使漆膜更加细腻，增强了漆膜的抗冲击性和柔韧性；瓷土作为填充料，增加色浆的致密度，从而进一步的增加漆膜的抗冲击性；丙二醇甲醚可增强漆膜的厚度，漆膜越厚防腐效果越好，目前的色浆只能形成10μm厚的漆膜，加入丙二醇甲醚后，可使漆膜的厚度增加至20～30μm。
5、本发明的生产工艺，采用搅拌速度为2000转/分以上的高搅搅拌，可在0.5～1小时内将物料搅细并搅至物料发热，利于反应的快速进行，提高生产效率。
6、本发明的生产工艺，研磨过程中同时对研磨罐内的物料进行冷却，可防止研磨物料的温度过高。若研磨物料的温度过高，会导致溶剂挥发，造成原料损失；此外，若物料温度过高，就会容易成团，出现磨不细的现象，通过冷却可以避免上述情况，节约溶剂，降低成本，提高效率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的描述：
实施例一：
一种水性涂料用色浆，由下述原料组成：
单丁基氧化锡作为催化剂，能够有效催化树脂交联时间和流平时间，还可以使漆膜快速脱水，降低了漆膜固化温度和缩短漆膜固化时间，提高了生产效率，降低了生产能耗。
上述水性涂料用色浆的生产工艺，包括以下步骤：
步骤1：检查砂磨机是否干净，各阀门是否到位；
步骤2：将除甲酸之外的各项原料依次加入砂磨机的研磨罐中，用2100转/分的高速搅拌器搅拌0.8小时，将物料搅细并搅至物料发热后，静置2小时待物料充分反应，然后加入研磨珠，用砂磨机将物料研磨至细度在13μm，计重，过滤出料，打入成品釜中，搅拌30分钟，通知中控人员取样检测，待成品调兑；
步骤3：车间人员按照中控人员下发的调兑成品配方，将配方量的甲酸和蒸馏水加入成品釜内，充分搅拌30分钟，取样检测。
步骤3中，配方量的蒸馏水根据步骤2中的检测结果确定，在生产企业与购买方签订的技术协议上，对于产品的固体份含量有要求，检测结果中固体份含量大于技术协议中的要求时，需要添加相应量的蒸馏水进行稀释。
实施例二：
一种水性涂料用色浆，由下述原料组成：
二氧化锗为酯化催化剂，能够有效催化树脂交联时间和流平时间，还可以使漆膜快速脱水，降低了漆膜固化温度和缩短漆膜固化时间，提高了生产效率，降低了生产能耗。
上述水性涂料用色浆的生产工艺，包括以下步骤：
步骤1：检查砂磨机是否干净，各阀门是否到位；
步骤2：将除甲酸外的各项原料依次加入砂磨机的研磨罐中，用2200转/分的高速搅拌器搅拌0.6小时，将物料搅细并搅至物料发热后，静置2.5小时待物料充分反应，然后加入研磨珠，用砂磨机将物料研磨至细度在12μm，计重，过滤出料，打入成品釜中，搅拌35分钟，通知中控人员取样检测，待成品调兑；
步骤3：车间人员按照中控人员下发的调兑成品配方，将配方量的甲酸和蒸馏水加入成品釜内，充分搅拌35分钟，取样检测。
实施例三：
一种水性涂料用色浆，由下述原料组成：
四丁基锡作为催化剂，能够有效催化树脂交联时间和流平时间，还可以使漆膜快速脱水，降低了漆膜固化温度和缩短漆膜固化时间，提高了生产效率，降低了生产能耗。
上述水性涂料用色浆的生产工艺，包括以下步骤：
步骤1：检查砂磨机是否干净，各阀门是否到位；
步骤2：将除甲酸外的各项原料依次加入砂磨机的研磨罐中，用2000转/分的高速搅拌器搅拌1小时，将物料搅细并搅至物料发热后，静置2小时待物料充分反应，然后加入研磨珠，用砂磨机将物料研磨至细度在14μm，计重，过滤出料，打入成品釜中，搅拌32分钟，通知中控人员取样检测，待成品调兑；
步骤3：车间人员按照中控人员下发的调兑成品配方，将配方量的甲酸和蒸馏水加入成品釜内，充分搅拌32分钟，取样检测。
上述实施例中，研磨过程中同时通入冷却水对研磨罐内的物料进行冷却，防止研磨物料的温度过高。若研磨物料的温度过高，会导致溶剂挥发，造成原料损失；此外，若物料温度过高，就会容易成团，出现磨不细的现象，通过冷却可以避免上述情况，节约溶剂，降低成本，提高效率。
研磨时，研磨细度一定要达到15μm以下，需要用刮板细度计检测细度确保细度达到要求，生产过程中，需要在单独密闭的车间中进行操作，严格控制操作车间的环境，达到无尘车间，避免物料中落入灰尘导致物料细度达不到要求的现象。
研磨机内的研磨珠每半年筛分一次，把过细的研磨珠废除，添加新的研磨珠，新的研磨珠会增加与物料接触的表面积，便于快速的将物料磨细，提高生产效率。
本发明中的酯化催化剂还可以采用其他的具有脱水作用及催化作用的氧化物或者有机锡化合物(如辛酸亚锡等)代替。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不是本发明的全部实施例，不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术，为了突出本发明的创新特点，上述技术特征在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种水性涂料用色浆，其特征是，该色浆中含有质量比为2％～5％的氧化物作为酯化反应的催化剂。
2.一种水性涂料用色浆，其特征是，该色浆中含有质量比为2％～5％的烷基锡化合物作为酯化反应的催化剂。
3.根据权利要求1或2所述的一种水性涂料用色浆，其特征是，该色浆还包括下述原料：色浆树脂50～70份、分散树脂5～8份、钛白粉130～150份、瓷土14～17份、颜料1份、异丙醇22～27份、乙二醇丁醚70～85份、丙二醇甲醚5～7份和甲酸4～6份，以上份数均以重量计，所述钛白粉采用金红石型钛白粉。
4.一种水性涂料用色浆的生产工艺，其特征是，将生产色浆的原料和与色浆的质量比为2％～5％的酯化催化剂加入研磨机械的研磨罐中，搅拌至均匀并且物料发热后，静置至各原料之间反应完毕，然后进行研磨，研磨完成后过滤出料，打入成品釜中；
成品釜内的物料经检测后，加入羧酸或者羧酸的水溶液进行调兑，搅拌均匀后，得到色浆成品。
5.根据权利要求4所述的一种水性涂料用色浆的生产工艺，其特征是，所述酯化催化剂为单丁基氧化锡、二氧化锗或者烷基锡化合物，所述生产色浆的原料包括：色浆树脂50～70重量份、分散树脂5～8重量份、钛白粉130～150重量份、瓷土14～17重量份、颜料1重量份、异丙醇22～27重量份、乙二醇丁醚70～85重量份、丙二醇甲醚5～7重量份；所述的羧酸为4～6重量份的甲酸，所述钛白粉采用金红石型钛白粉。
6.根据权利要求4所述的一种水性涂料用色浆的生产工艺，其特征是，所述原料和酯化催化剂在研磨罐中进行搅拌时，搅拌速度为2000转/分以上，搅拌时间为0.5～1小时。
7.根据权利要求4所述的一种水性涂料用色浆的生产工艺，其特征是，进行研磨时，将物料研磨至细度在15μm以下，研磨过程中同时对研磨罐内的物料进行冷却。
8.根据权利要求4所述的一种水性涂料用色浆的生产工艺，其特征是，所述的研磨机械为砂磨机，砂磨机内的研磨珠定期筛分更换。
9.根据权利要求4所述的一种水性涂料用色浆的生产工艺，其特征是，静置至各原料之间反应完毕的静置时间为1.8小时以上。
10.根据权利要求4所述的一种水性涂料用色浆的生产工艺，其特征是，将物料打入成品釜以后进行调兑以前，对物料搅拌25分钟以上，调兑完成后，再次对物料搅拌25分钟以上。
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