CN106010161B - 一种水性金属防腐材料及其制备方法 - Google Patents

一种水性金属防腐材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种水性金属防腐材料，以重量份数计，由以下组份组成：水性环氧大豆油改性醇酸树脂30‑40份，水性氨基树脂15‑20份，水性丙烯酸树脂10‑20份，滑石粉10‑15份，分散剂0.2‑0.5份，消泡剂0.1‑0.3份，水性催干剂0.5‑1份，水性增稠剂0.5‑2份，防锈剂0.5‑1.5份，流平剂0.1‑0.5份，润湿剂0.1‑0.3份，调节剂0.2‑0.6份，去离子水余量。本发明制备的金属防腐材料可以直接兑水施工，避免或者大大减少了含碳有机溶剂的使用，既环保，又节约资源，以水为介质，安全、无毒、对人体不会造成危害。

Description

一种水性金属防腐材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及防护涂料领域，具体涉及一种水性金属防腐材料及其制备方法。
背景技术
随着涂料工业和涂装工艺向低污染化发展，水性涂料正在日益兴起。水性涂料减少了有机溶剂对环境造成的危害与污染，保障了操作人员的身体健康，降低了涂料的生产成本，便于工厂采取安全措施和运输，同时又便于工具的清洗。安全、环保、无公害、挥发性有机物(VOC)排放少的绿色环保涂料，非常具有研制开发的必要，亦具有广泛的应用前景。凡是用水作溶剂或者作分散介质的涂料，都可称为水性涂料。水性涂料以水作为分散介质，仅采用少量低毒性醇醚类有机溶剂，安全环保、节约资源，消除了施工时发生火灾的危险性，有利于降低大气污染。水性涂料对材质表面适应性非常好，在潮湿环境同样可以施工，涂层附着力强。
水性醇酸树脂在性能上存在涂膜干燥缓慢，硬度低，耐水性、耐腐蚀性差，户外耐候性不佳等缺点，需要通过改性来改善其性能。醇酸树脂分子具有极性主链和非极性侧链，使其能够和许多树脂、化合物较好地混溶，为进行各种物理改性提供了前提；此外其分子上具有羟基、羧基和双键等反应性基团，可通过化学合成的途径引入其它分子，这是对醇酸树脂化学改性的基础。醇酸树脂经环氧类化合物改性后可提高漆膜的耐热、耐水性、耐化学性，改进漆膜附着力。目前，对水溶性醇酸树脂进行化学改性后用于金属防腐的探讨还不多，取得的成效亦不明显。因此，研制出性能优良的，富含水溶性醇酸树脂的水性金属防腐材料，将具有极大的社会效益。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种优异的防护装饰效果、防锈性和耐水性、性能稳定、附着力强的室温自干的水性金属防腐材料及其制备方法。
为实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：
一种水性金属防腐材料，以重量份数计，由以下组份组成：
水性环氧大豆油改性醇酸树脂30-40份，水性氨基树脂15-20份，水性丙烯酸树脂10-20份，滑石粉10-15份，分散剂0.2-0.5份，消泡剂0.1-0.3份，水性催干剂0.5-1份，水性增稠剂0.5-2份，防锈剂0.5-1.5份，流平剂0.1-0.5份，润湿剂0.1-0.3份，pH调节剂0.2-0.6份，去离子水余量。
所述的水性环氧大豆油改性醇酸树脂按如下步骤制备：(1)在干燥氮气气体的保护下，将20-25份三羟甲基丙烷、20-25份1,2-丙二醇、10-15份马来酸酐加入到装有电动搅拌器和油水分离器的四口烧瓶中，搅拌混合均匀；(2)向步骤(1)中加入0.1-0.2份氢氧化锂和0.1-0.5份抗氧化剂1010，缓慢升高温度至190-200℃，反应2-4h；(3)加入10-15份环氧大豆油迅速升高温度至200-220℃，当体系酸值为40-50mg KOH/g时，停止加热；(4)降低温度至120℃，加入5-8份丙二醇甲醚搅拌均匀，继续降低温度至60℃，加入5-10份二乙醇胺反应0.5-1h；(5)加入20-30份蒸馏水搅拌均匀制得固含量为65-75％的水性环氧大豆油改性醇酸树脂。
所述的水溶性氨基树脂固体含量为88±2％，可选型号M6303。
所述的分散剂为改性聚丙烯酸聚合物，可选型号TEGO750；消泡剂为改性的聚硅氧烷，可选型号BYK-028；水性催干剂为水性复合催干剂，可选型号YS-01；水性增稠剂为聚氨酯类增稠剂，可选型号TW935；防锈剂为金属螯合物，可选型号SHYT5179；流平剂为氟改性丙烯酸脂流平剂，可选型号BYK-381；润湿剂为超支化聚醚，可选型号DISPERBYK-181；pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇，型号为AMP95。
所述的一种水性金属防腐材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将水性环氧大豆油改性醇酸树脂、水性丙烯酸树脂、氨基树脂、消泡剂、分散剂、润湿剂及部分去离子水依次加入到搅拌釜中，在600～1000r/min转速条件下，搅拌10～30min；
(2)加入pH调节剂，将pH调节到7.8～9.2，在600～1000r/min转速条件下，搅拌10～20min；
(3)依次加入防锈剂、水性催干剂、滑石粉、水性增稠剂，在800～1000r/min转速条件下，搅拌分散20～30min；
(4)加入流平剂，在600～800r/min转速条件下，搅拌分散10～20min；
(5)加入剩余的去离子水，调节粘度，在800～1000r/min转速条件下，搅拌20～25min即可。
本发明的优异效果：
(1)本发明具有优异的防护装饰效果、优异的防锈性和耐水性、性能稳定、附着力强等优点。
(2)本发明制备的金属防腐材料可以直接兑水施工，避免或者大大减少了含碳有机溶剂的使用，不但减少对环境的污染，而且大量节约资源。
(3)本发明中的水性环氧大豆油改性醇酸树脂具有优良的机械性能、水溶性、稳定性及防腐性，与水性氨基树脂、水性丙烯酸树脂及助剂相容性好，在施工喷涂、耐涂、擦涂过程中其特性能充分表现出来，尤其丰满度很好。
(4)本发明生产工序安全、环保、简单，施工比较环保方便，以水为介质，安全、无毒、对人体不会造成危害。
具体实施方式
为了使本发明目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合实例，对本发明进行进一步的详细说明。
本发明的一种水性金属防腐材料，以重量份数计由表1组份组成：
表1
实施例1-4#和对比例1-3#中使用的环氧大豆油改性醇酸树脂按如下步骤制备：
(1)在干燥氮气气体的保护下，将20-25份三羟甲基丙烷、20-25份1,2-丙二醇、10-15份马来酸酐加入到装有电动搅拌器和油水分离器的四口烧瓶中，搅拌混合均匀；
(2)向步骤(1)中加入0.1-0.2份氢氧化锂和0.1-0.5份抗氧化剂1010，缓慢升高温度至190-200℃，反应2-4h；
(3)加入10-15份环氧大豆油迅速升高温度至200-220℃，当体系酸值为40-50mgKOH/g时，停止加热；
(4)降低温度至120℃，加入5-8份丙二醇甲醚搅拌均匀，继续降低温度至60℃，加入5-10份二乙醇胺反应0.5-1h；
(5)加入20-30份蒸馏水搅拌均匀制得固含量为65-75％的水性环氧大豆油改性醇酸树脂。
按上述配方所得涂膜性能如表2
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种水性金属防腐材料，其特征在于：以重量份数计，由以下组份组成：
水性环氧大豆油改性醇酸树脂30-40份，水性氨基树脂15-20份，水性丙烯酸树脂10-20份，滑石粉10-15份，分散剂0.2-0.5份，消泡剂0.1-0.3份，水性催干剂0.5-1份，水性增稠剂0.5-2份，防锈剂0.5-1.5份，流平剂0.1-0.5份，润湿剂0.1-0.3份， pH调节剂0.2-0.6份，去离子水余量。
2.根据权利要求1所述的一种水性金属防腐材料，其特征在于，所述的水性环氧大豆油改性醇酸树脂按如下步骤制备：（1）在干燥氮气气体的保护下，将20-25份三羟甲基丙烷、20-25份1,2-丙二醇、10-15份马来酸酐加入到装有电动搅拌器和油水分离器的四口烧瓶中，搅拌混合均匀；（2）向步骤（1）中加入0.1-0.2份氢氧化锂和0.1-0.5份抗氧化剂1010，缓慢升高温度至 190-200℃，反应2-4h；（3）加入10-15份环氧大豆油迅速升高温度至200-220℃，当体系酸值为40-50mg KOH/g时，停止加热；（4）降低温度至 120℃，加入5-8份丙二醇甲醚搅拌均匀，继续降低温度至60℃，加入5-10份二乙醇胺反应0.5-1h；（5）加入20-30份蒸馏水搅拌均匀制得固含量为65-75%的水性环氧大豆油改性醇酸树脂。
3.根据权利要求1所述的一种水性金属防腐材料，其特征在于，所述的水性氨基树脂固体含量为88±2%。
4.根据权利要求1所述的一种水性金属防腐材料，其特征在于，所述的分散剂为改性聚丙烯酸聚合物，消泡剂为改性的聚硅氧烷，水性催干剂为水性复合催干剂，水性增稠剂为聚氨酯类增稠剂，防锈剂为金属螯合物，流平剂为氟改性丙烯酸酯流平剂，润湿剂为超支化聚醚，pH调节剂为2- 氨基 -2- 甲基 -1- 丙醇。
5.一种如权利要求1所述的水性金属防腐材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将水性环氧大豆油改性醇酸树脂、水性丙烯酸树脂、水性氨基树脂、消泡剂、分散剂、润湿剂及部分去离子水依次加入到搅拌釜中，在600~1000r/min 转速条件下，搅拌 10~30min；
（2）加入 pH 调节剂，将pH 调节到 7.8~9.2，在 600~1000r/min 转速条件下，搅拌10~20 min；
（3）依次加入防锈剂、水性催干剂、滑石粉、水性增稠剂，在 800~1000r/min 转速条件下，搅拌分散 20~30 min；
（4）加入流平剂，在 600~800r/min 转速条件下，搅拌分散 10~20min；
（5）加入剩余的去离子水，调节粘度，在 800~1000r/min 转速条件下，搅拌20~25min即可。
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