CN105936760A - 一种水性防锈颜料及其制备方法 - Google Patents

一种水性防锈颜料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水性防锈颜料，其包括以下重量份数的原料：有机颜料10～15份、聚乙烯吡咯烷酮2～3份、分散剂MF1～2份、1,2‑邻苯二羧酸3～7份、聚酯改性聚二甲基硅氧烷0.5～1份、乙醇胺1～2份、硫酸锌3～5份、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚0.5～2份、草酸晶体1～2份、乳化剂7～15份、油溶剂7～15份、增稠剂5～15份、成膜剂1～3份、去离子水50～100份，本发明同时公开了一种水性防锈颜料的制备方法。本发明的水性防锈颜料具有环保性好、体系稳定性好、水溶性良好的优点，同时制备方法简单，原料易得，具有良好的可推广性。

Description

一种水性防锈颜料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种颜料，具体涉及一种具有防锈功能的水性颜料及其制备方法。
背景技术
随着工业的发展，金属锈蚀/腐蚀所造成的损失日趋严重，我国每年因金属锈蚀/腐蚀而造成的经济损失约占GDP的5％，因此金属防锈蚀/腐蚀显得十分重要，目前防锈蚀/腐蚀措施虽然很多，但应用最广、最方便和最经济的仍然是涂覆涂料保护方法。现有的防锈蚀/腐蚀涂覆涂料多为含铅、镉、铬的传统防锈/防腐颜料产品。随着环境保护意识的增强，溶剂型颜料产品的使用逐渐减少，环保型颜料产品的研究成为当今涂覆产品行业研究的一个重点课题，其中水性颜料则以VOC零挥发或低挥发的特点受到人们的关注。水性防锈颜料是一种低毒、无毒的防锈颜料，具有传统的有毒的含铅、镉、铬防锈颜料无法比拟的优点。现有的水性防锈颜料产品分散性及存储稳定性较差，经一定时间的放置后会产生大量沉淀，影响水性颜料产品的正常使用。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供了一种水溶性及体系稳定性良好的具有防锈功能的水性颜料及其制备方法。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：一种水性防锈颜料，包括以下重量份数的原料：有机颜料10～15份、聚乙烯吡咯烷酮2～3份、分散剂MF1～2份、1,2-邻苯二羧酸3～7份、聚酯改性聚二甲基硅氧烷0.5～1份、乙醇胺1～2份、硫酸锌3～5份、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚0.5～2份、草酸晶体1～2份、乳化剂7～15份、油溶剂7～15份、增稠剂5～15份、成膜剂1～3份、去离子水50～100份。
一种水性防锈颜料的制备方法，包括以下步骤：
1)按照所述重量份数备取所述原料；
2)色素的乳化处理：将备取好的有机颜料置于油溶剂中，于80～90℃下搅拌至均匀状态，将乳化剂和聚乙烯吡咯烷酮混合并加热至80～90℃后加入至上述有机颜料的混合液中，保温搅拌10～15min，加入8～16份的去离子水，然后水浴冷却至室温；
3)将步骤2所得的经乳化处理的颜料与余量去离子水及其余原料于40～60℃下充分混合均匀，冷却至室温，过滤后得到水性防锈颜料。
进一步地，所述有机颜料为铜酞菁类颜料、喹吖啶酮类颜料或偶氮颜料。
进一步地，所述的乳化剂为吐温-40和乙醇的混合物，其质量份比为1～3:1。
进一步地，所述油溶剂为大豆油、花生油、玉米油、橄榄油、粟米油、火麻油、山茶油、棕榈油、核桃油、芥花子油、芝麻油、亚麻籽油、葡萄籽油、牡丹籽油中的一种或几种。
进一步地，所述增稠剂为酪蛋白酸钠、海藻酸钠、β-环状糊精、淀粉磷酸酯钠及羟丙基淀粉中的一种。
与现有技术相比，本发明具备的优点：
1)环保性好，本发明的防锈颜料产品完全采用绿色环保的原料制备，具有高度环保性；
2)体系稳定性好，本发明的水性颜料产品的使用分散性优良，制备得到的水性涂覆产品体系稳定性较好；
3)水溶性良好，本发明的水性颜料具有良好的水溶性，长时期放置不会产生大量沉淀，使用方便；
4)加工简易，本发明的水性颜料的制备方法简单，原料易得，具有良好的可推广性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1：一种水性防锈颜料，包括以下重量份数的原料：有机颜料12份、聚乙烯吡咯烷酮2.5份、分散剂MF1.5份、1,2-邻苯二羧酸5份、聚酯改性聚二甲基硅氧烷0.8份、乙醇胺1.5份、硫酸锌4份、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚1.2份、草酸晶体1.5份、乳化剂11份、油溶剂11份、增稠剂10份、成膜剂2份、去离子水75份。
一种水性防锈颜料的制备方法，包括以下步骤：
1)按照所述重量份数备取所述原料；
2)色素的乳化处理：将备取好的有机颜料置于油溶剂中，于85℃下搅拌至均匀状态，将乳化剂和聚乙烯吡咯烷酮混合并加热至85℃后加入至上述有机颜料的混合液中，保温搅拌12min，加入12份的去离子水，然后水浴冷却至室温；
3)将步骤2所得的经乳化处理的颜料与余量去离子水及其余原料于50℃下充分混合均匀，冷却至室温，过滤后得到水性防锈颜料。
进一步地，所述有机颜料为铜酞菁类颜料；所述的乳化剂为吐温-40和乙醇的混合物，其质量份比为2:1；所述油溶剂为大豆油和亚麻籽油的混合物；所述增稠剂为酪蛋白酸钠。
实施例2：一种水性防锈颜料，包括以下重量份数的原料：有机颜料10份、聚乙烯吡咯烷酮2份、分散剂MF1份、1,2-邻苯二羧酸3份、聚酯改性聚二甲基硅氧烷0.5份、乙醇胺1份、硫酸锌3份、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚0.5份、草酸晶体1份、乳化剂7份、油溶剂7份、增稠剂5份、成膜剂1份、去离子水50份。
一种水性防锈颜料的制备方法，包括以下步骤：
1)按照所述重量份数备取所述原料；
2)色素的乳化处理：将备取好的有机颜料置于油溶剂中，于80℃下搅拌至均匀状态，将乳化剂和聚乙烯吡咯烷酮混合并加热至80℃后加入至上述有机颜料的混合液中，保温搅拌15min，加入8份的去离子水，然后水浴冷却至室温；
3)将步骤2所得的经乳化处理的颜料与余量去离子水及其余原料于40℃下充分混合均匀，冷却至室温，过滤后得到水性防锈颜料。
进一步地，所述有机颜料为喹吖啶酮类颜料；所述的乳化剂为吐温-40和乙醇的混合物，其质量份比为1:1；所述油溶剂为橄榄油；所述增稠剂为海藻酸钠。
实施例3：一种水性防锈颜料，包括以下重量份数的原料：有机颜料15份、聚乙烯吡咯烷酮3份、分散剂MF2份、1,2-邻苯二羧酸7份、聚酯改性聚二甲基硅氧烷1份、乙醇胺2份、硫酸锌5份、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚2份、草酸晶体2份、乳化剂15份、油溶剂15份、增稠剂15份、成膜剂3份、去离子水100份。
一种水性防锈颜料的制备方法，包括以下步骤：
1)按照所述重量份数备取所述原料；
2)色素的乳化处理：将备取好的有机颜料置于油溶剂中，于90℃下搅拌至均匀状态，将乳化剂和聚乙烯吡咯烷酮混合并加热至90℃后加入至上述有机颜料的混合液中，保温搅拌10min，加入16份的去离子水，然后水浴冷却至室温；
3)将步骤2所得的经乳化处理的颜料与余量去离子水及其余原料于60℃下充分混合均匀，冷却至室温，过滤后得到水性防锈颜料。
进一步地，所述有机颜料为偶氮颜料；所述的乳化剂为吐温-40和乙醇的混合物，其质量份比为3:1；所述油溶剂为粟米油、山茶油、棕榈油和牡丹籽油的混合物；所述增稠剂为β-环状糊精。
实施例4：一种水性防锈颜料，包括以下重量份数的原料：有机颜料15份、聚乙烯吡咯烷酮2份、分散剂MF2份、1,2-邻苯二羧酸3份、聚酯改性聚二甲基硅氧烷1份、乙醇胺1份、硫酸锌5份、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚0.5份、草酸晶体2份、乳化剂7份、油溶剂15份、增稠剂5份、成膜剂3份、去离子水50份。
一种水性防锈颜料的制备方法，包括以下步骤：
1)按照所述重量份数备取所述原料；
2)色素的乳化处理：将备取好的有机颜料置于油溶剂中，于90℃下搅拌至均匀状态，将乳化剂和聚乙烯吡咯烷酮混合并加热至80℃后加入至上述有机颜料的混合液中，保温搅拌13min，加入10份的去离子水，然后水浴冷却至室温；
3)将步骤2所得的经乳化处理的颜料与余量去离子水及其余原料于45℃下充分混合均匀，冷却至室温，过滤后得到水性防锈颜料。
进一步地，所述有机颜料为铜酞菁类颜料；所述的乳化剂为吐温-40和乙醇的混合物，其质量份比为5:3；所述油溶剂为棕榈油；所述增稠剂为淀粉磷酸酯钠。
实施例5：一种水性防锈颜料，包括以下重量份数的原料：有机颜料13份、聚乙烯吡咯烷酮3份、分散剂MF1份、1,2-邻苯二羧酸6份、聚酯改性聚二甲基硅氧烷1份、乙醇胺1份、硫酸锌4份、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚1份、草酸晶体1份、乳化剂10份、油溶剂10份、增稠剂12份、成膜剂2份、去离子水80份。
一种水性防锈颜料的制备方法，包括以下步骤：
1)按照所述重量份数备取所述原料；
2)色素的乳化处理：将备取好的有机颜料置于油溶剂中，于85℃下搅拌至均匀状态，将乳化剂和聚乙烯吡咯烷酮混合并加热至85℃后加入至上述有机颜料的混合液中，保温搅拌12min，加入12份的去离子水，然后水浴冷却至室温；
3)将步骤2所得的经乳化处理的颜料与余量去离子水及其余原料于55℃下充分混合均匀，冷却至室温，过滤后得到水性防锈颜料。
进一步地，所述有机颜料为偶氮颜料；所述的乳化剂为吐温-40和乙醇的混合物，其质量份比为3:2；所述油溶剂为大豆油；所述增稠剂为羟丙基淀粉。
将实施例1-5所得水性防锈颜料进行性能测试及涂覆性能测试，结果如下表所示：
测试结果表明，本发明制得的水性防锈颜料在采用环保原料的情况下获得良好的附着性，而且粘度适中，其平均粒径达到10μm左右，油墨体系的稳定性优良，而且耐水性和耐盐水腐蚀性优良，具有优良的防锈蚀/腐蚀性能，同时本发明的水性防锈颜料的制备方法简单，原料易得，具有良好的可推广性。

Claims (6)

1.一种水性防锈颜料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：有机颜料10～15份、聚乙烯吡咯烷酮2～3份、分散剂MF1～2份、1,2-邻苯二羧酸3～7份、聚酯改性聚二甲基硅氧烷0.5～1份、乙醇胺1～2份、硫酸锌3～5份、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚0.5～2份、草酸晶体1～2份、乳化剂7～15份、油溶剂7～15份、增稠剂5～15份、成膜剂1～3份、去离子水50～100份。
2.根据权利要求1所述的一种水性防锈颜料，其特征在于：所述有机颜料为铜酞菁类颜料、喹吖啶酮类颜料或偶氮颜料。
3.根据权利要求1所述的一种水性防锈颜料，其特征在于：所述的乳化剂为吐温-40和乙醇的混合物，其质量份比为1～3:1。
4.根据权利要求1所述的一种水性防锈颜料，其特征在于：所述油溶剂为大豆油、花生油、玉米油、橄榄油、粟米油、火麻油、山茶油、棕榈油、核桃油、芥花子油、芝麻油、亚麻籽油、葡萄籽油、牡丹籽油中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种水性防锈颜料，其特征在于：所述增稠剂为酪蛋白酸钠、海藻酸钠、β-环状糊精、淀粉磷酸酯钠及羟丙基淀粉中的一种。
6.权利要求1所述的一种水性防锈颜料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)按照所述重量份数备取所述原料；
2)色素的乳化处理：将备取好的有机颜料置于油溶剂中，于80～90℃下搅拌至均匀状态，将乳化剂和聚乙烯吡咯烷酮混合并加热至80～90℃后加入至上述有机颜料的混合液中，保温搅拌10～15min，加入8～16份的去离子水，然后水浴冷却至室温；
3)将步骤2所得的经乳化处理的颜料与余量去离子水及其余原料于40～60℃下充分混合均匀，冷却至室温，过滤后得到水性防锈颜料。
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