CN106189634A - 应用于25型客车的水性底面合一漆 - Google Patents

应用于25型客车的水性底面合一漆 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种应用于25型客车的水性底面合一漆，包括A组分和B组分，所述A组份包括水性羟基丙烯酸树脂乳、水性有机硅改性环氧树脂乳液、水性氯化聚丙烯乳液、金红石型钛白粉、酞青绿、酞青蓝、中铬黄、碳黑、纳米硫酸钡、表面处理硅强粉、水性磷酸锌、水性分散剂、水性抑泡剂、水性消泡剂、水性流平剂、表面活性剂、中和剂、水性紫外光吸收剂、水性聚酰胺蜡浆、防霉杀菌剂、去离子水、助溶剂；B组份产品配方为亲水型异氰酯固化剂；此款产品具有干速快、硬度高、防流挂性好，耐候性可达到2000小时以上，耐丁酮性能可达到1000次以上，耐化学性非常优异，耐盐雾性能可达到2000小时以上。

Description

应用于25型客车的水性底面合一漆
技术领域
本发明涉及制漆领域，特别是指一种应用于25型客车的水性底面合一漆。
背景技术
随着国家对环保要求越来越严格，先后出台了相关政策，很大程度上促进了水性漆的市场，但是目前在人们的脑中仍然愿意使用传统的油性体系，原因是很多性能水性漆仍然不及油性漆。
铁路总公司在2015年颁布了“25型客车用涂料技术条件(试行)”标准，应用于转向架表面涂装的底面合一涂料，该标准要求中重点关注了漆膜的耐盐雾性，要求达到720小时板面无起泡、不生锈、划痕处锈蚀宽度≤2mm。
发明内容
本发明提出一种应用于25型客车的水性底面合一漆，综合性能完全能满足于25型客车用涂料技术条件中的底面合一漆的技术要求。
本发明的技术方案是这样实现的：一种应用于25型客车的水性底面合一漆，包括A组分和B组分，所述A组份包括按照质量分数计的如下组分：水性羟基丙烯酸树脂乳液40-46％、水性有机硅改性环氧树脂乳液5-10％、水性氯化聚丙烯乳液5-6％、金红石型钛白粉0-25％、酞青绿0-6％、酞青蓝0-6％、中铬黄0-26％、碳黑0-0.5％、纳米硫酸钡2-8％、表面处理硅强粉2-10％、水性磷酸锌3-5％、水性分散剂0.3-0.5％、水性抑泡剂0.1-0.2％、水性消泡剂0.1-0.2％、水性流平剂0.1-0.2％、表面活性剂0.1-0.2％、中和剂0.2-0.6％、水性紫外光吸收剂0.5-1％、水性聚酰胺蜡浆3-5％、防霉杀菌剂0.3-0.5％、去离子水8.1-9％、助溶剂1-2％；
B组份产品配方：亲水型异氰酯固化剂100％；
所述水性有机硅改性环氧树脂乳液包括按照质量分数计的如下组分：环氧树脂：40-45％、甲氧基聚-2-丙胺：4.3-6.7％、甲基硅氧烷：5-10％、混合溶剂：4-7％、消泡剂：0.1-0.3％、中和剂：0.5-1.0％、去离子水35-41％；
其制备方法包括以下步骤：
步骤a.将环氧树脂、混合溶剂升温至80-100℃，充分搅拌均匀；
步骤b.加入甲基硅氧烷，进行保温1.5h；
步骤c.将温度降低至60℃，加入甲氧基聚-2-丙胺，保温1h；
步骤d.将温度降至常温条件下，加入消泡剂和去离子水，采用中和剂调整pH值至8.5-9.5即可；
使用水性羟基丙烯酸树脂乳液制备水性底面合一漆，包括以下步骤：
步骤e.将水性羟基丙烯酸树脂乳液、去离子水、水性分散剂、水性抑泡剂、助溶剂一起加入采用300-400转/分搅拌5-10分钟；
步骤f.加入颜料、纳米硫酸钡、水性磷酸锌、表面处理硅强粉、水性聚酰胺蜡浆，采用400-600转/分搅拌15-20分钟，采用砂磨机研磨至细度达到20微米以下；
步骤g.加入水性有机硅改性环氧树脂乳液、水性氯化聚丙烯乳液采用400-600转/分搅拌10-15分钟；
步骤h.边采用400-600转/分边搅拌边加入水性消泡剂、水性润湿剂、水性流平剂、水性紫外光吸收剂、防霉杀菌剂，采用400-600转/分分散15-20分钟，加入中和剂调整PH值，使其PH值控制在8-9之间；
步骤i.干板实现：A组份：B组份＝4：1配比，采用去离子蒸馏水进行喷涂粘度的调整，将喷涂粘度调整为20-25S，喷涂2-3层，干板放置25℃恒温箱中自干48小时检测常规性能，熟化7天后测试耐人工老化性能、耐化学性以及耐盐雾性能，型式检验的干板漆膜厚度控制在80-100μm。
作为优选，所述甲氧基聚-2-丙胺中的甲氧基聚为EO/PO，即环氧乙烷或环氧丙烷。
作为优选，所述步骤f的具体步骤为加入颜料、纳米硫酸钡、水性磷酸锌、表面处理硅强粉、水性聚酰胺蜡浆，采用400-600转/分搅拌15-20分钟，采用砂磨机研磨至细度达到20微米以下；所述颜料包括钛白粉、酞青绿、酞青蓝、中铬黄、碳黑。
作为优选，所述步骤h的具体步骤为边采用500转/分边搅拌边加入水性消泡剂、水性润湿剂、水性流平剂、水性紫外光吸收剂、防霉杀菌剂，采用500转/分分散18分钟，加入中和剂调整PH值，使其PH值控制在8-9之间。
作为优选，所述步骤i的具体步骤为干板实现：A组份：B组份＝4：1配比，采用去离子蒸馏水进行喷涂粘度的调整，采用T-4杯将喷涂粘度调整为20-25S，喷涂2-3层，干板放置25℃恒温箱中自干48小时检测常规性能，熟化7天后测试耐人工老化性能、耐化学性以及耐盐雾性能，型式检验的干板漆膜厚度控制在80-100μm。
与现有技术相比，本发明的优点在于：此款产品具有干速快、硬度高、防流挂性好，耐候性可达到2000小时以上，耐丁酮性能可达到1000次以上，耐化学性非常优异，耐盐雾性能可达到2000小时以上。
为了推动水性漆在轨道交通产品上的广泛应用，本发明引用了一种高羟值高耐候、高耐化学性的水性羟基丙烯酸树脂乳液，拼合自制水性有机硅改性环氧树脂与水性氯化聚丙烯树脂乳液为主体基料，制作成的应用于25型客车上的水性底面合一漆，综合性能完全能满足于25型客车用涂料技术条件中的底面合一漆的技术要求。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
原料如下：
环氧树脂(128或828 台湾宏昌或江苏三木)
甲氧基聚(EO/PO)-2-丙胺(207 重庆麦图)
甲基硅氧烷(甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、苯基三乙氧基硅烷等其中一种广州双桃)
消泡剂(2550 巴斯夫)
中和剂(DMAE 海铭斯化学)
混合溶剂(乙二醇单丁醚：乙二醇：丙酮＝40：40：20)
表1：实施例1～实施例3水性环氧树脂乳液配方配比
原料名称 实施例1 实施例2 实施例3
环氧树脂/％ 40 42 45
甲基硅氧烷 10 8 5
甲氧基聚(EO/PO)-2-丙胺/％ 4.3 5.1 6.7
混合溶剂/％ 4 6 7
消泡剂/％ 0.2 0.1 0.3
中和剂/％ 0.5 0.8 1
去离子水/％ 41 38 35
总量/％ 100 100 100
制备方法：
1、将环氧树脂、混合溶剂升温至80-100℃，充分搅拌均匀；
2、加入甲基硅氧烷，进行保温1.5h；
3、将温度降低至60℃，加入甲氧基聚(EO/PO)-2-丙胺，保温1h；
4、将温度降至常温条件下，加入消泡剂和去离子水，采用中和剂调整pH值至8.5-9.5即可。
二、各色水性改性聚氨酯底面合一涂料
A组份产品配方：水性羟基丙烯酸树脂乳液40-46％、水性有机硅改性环氧树脂乳液5-10％、水性氯化聚丙烯乳液5-6％、金红石型钛白粉0-25％、酞青绿0-6％、酞青蓝0-6％、中铬黄0-26％、碳黑0-0.5％、纳米硫酸钡2-8％、表面处理硅强粉2-10％、水性磷酸锌3-5％、水性分散剂0.3-0.5％、水性抑泡剂0.1-0.2％、水性消泡剂0.1-0.2％、水性流平剂0.1-0.2％、表面活性剂0.1-0.2％、中和剂0.2-0.6％、水性紫外光吸收剂0.5-1％、水性聚酰胺蜡浆3-5％、防霉杀菌剂0.3-0.5％、去离子水8.1-9％、助溶剂1-2％
B组份产品配方：亲水型异氰酯固化剂100％
此款产品具有干速快、硬度高、防流挂性好，耐候性可达到2000小时以上，耐丁酮性能可达到1000次以上，耐化学性非常优异，耐盐雾性能可达到2000小时以上。
工艺为：
1、将水性羟基丙烯酸树脂乳液、去离子水、水性分散剂、水性抑泡剂、助溶剂一起加入采用300-400转/分搅拌5-10分钟；
2、加入颜料(钛白粉、酞青绿、酞青蓝、中铬黄、碳黑)、纳米硫酸钡、水性磷酸锌、表面处理硅强粉、水性聚酰胺蜡浆，采用400-600转/分搅拌15-20分钟，采用砂磨机研磨至细度达到20微米以下；
3、加入水性有机硅改性环氧树脂乳液、水性氯化聚丙烯乳液采用400-600转/分搅拌10-15分钟；
4、边采用400-600转/分边搅拌边加入水性消泡剂、水性润湿剂、水性流平剂、水性紫外光吸收剂、防霉杀菌剂，采用400-600转/分分散15-20分钟。加入中和剂调整PH值，使其PH值控制在8-9之间。
干板实现：A组份：B组份＝4：1配比，采用去离子蒸馏水进行喷涂粘度的调整，将喷涂粘度调整为20-25S(T-4杯)，喷涂2-3层，干板放置25℃恒温箱中自干48小时检测常规性能，熟化7天后测试耐人工老化性能、耐化学性以及耐盐雾性能，型式检验的干板漆膜厚度控制在80-100μm。
原料如下：
水性丙烯酸聚氨酯树脂(2695 拜耳)
水性氯化聚丙烯(824 上海西博化学)
水性有机硅改性环氧树脂乳液(自制)
金红石型钛白粉(706 杜邦)
酞青绿(311 伟业化工)
酞青蓝(BGS 双乐化工)
碳黑(MA-100 三菱化学)
中铬黄(103-2A 江南化工)
纳米硫酸钡(BS80 北京金斑马)
表面处理硅强粉(MD 1250WC 10222 美国NYCO)
水性聚酰胺蜡浆(AQH-800 深圳立骅鑫)
水性磷酸锌(PZ04B 环琦化工)
分散剂(755W 迪高)
抑泡剂(A363 海川化工)
消泡剂(NXZ 科宁)
流平剂(57 海铭斯化学)
表面活性剂(OF 成都惠恩化工)
水性紫外光吸收剂(1406 北京加成)
防霉杀菌剂(DFX-1 杰晟材料)
助溶剂(二丙二醇丁醚与二二碳酯醇 陶氏或伊士曼)
中和剂(AMP-95 海铭斯化学)
亲水型异氰酸酯树脂(N-3900 拜耳)
表2：实施例1～实施例5组分A配方配比
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
水性丙烯酸聚氨酯树脂 42 40 46 40 40
水性有机硅改性环氧树脂 5 6 8 10 5
水性氯化聚丙烯 5 6 6 5 5
金红石型钛白粉 25 24 0 0 0
酞青绿 0 0 6 0 0
酞青蓝 0 0 0 6 0
中铬黄 0 0 0 0 26
碳黑 0 0.5 0 0 0
水性磷酸锌 3 4 5 5 5
纳米硫酸钡 2 2 6 8 2
表面处理硅强粉 2 2 6 10 2
水性聚酰胺蜡浆 3 3 4 5 3
水性分散剂 0.3 0.4 0.5 0.5 0.5
表面活性剂 0.1 0.2 0.1 0.2 0.1
水性抑泡剂 0.1 0.1 0.2 0.1 0.2
水性消泡剂 0.2 0.2 0.1 0.1 0.2
水性流平剂 0.1 0.1 0.2 0.2 0.1
水性紫外光吸收剂 1 0.5 0.5 0.5 1
防霉杀菌剂 0.3 0.5 0.5 0.3 0.3
助溶剂 2 1.5 2 1 1
去离子水 8.9 9 8.9 8.1 8.6
合计 100 100 100 100 100
制备方法是：
5、将水性羟基丙烯酸树脂乳液、去离子水、水性分散剂、水性抑泡剂、助溶剂一起加入采用300-400转/分搅拌5-10分钟；
6、加入颜料(钛白粉、酞青绿、酞青蓝、中铬黄、碳黑)、纳米硫酸钡、水性磷酸锌、表面处理硅强粉、水性聚酰胺蜡浆，采用400-600转/分搅拌15-20分钟，采用砂磨机研磨至细度达到20微米以下；
7、加入水性有机硅改性环氧树脂乳液、水性氯化聚丙烯乳液采用400-600转/分搅拌10-15分钟；
8、边采用400-600转/分边搅拌边加入水性消泡剂、水性润湿剂、水性流平剂、水性紫外光吸收剂、防霉杀菌剂，采用400-600转/分分散15-20分钟。加入中和剂调整PH值，使其PH值控制在8-9之间。
干板实现：A组份：B组份＝4：1配比，采用去离子蒸馏水进行喷涂粘度的调整，将喷涂粘度调整为20-25S(T-4杯)，喷涂2-3层，干板放置25℃恒温箱中自干48小时检测常规性能，熟化7天后测试耐人工老化性能、耐化学性以及耐盐雾性能，型式检验的干板漆膜厚度控制在80-100μm。
执行标准：干燥依据GB/T1728、划格试验依据GB/T9286、冲击依据GB/T1732、弯曲性依据GB/T6742、不挥发物含量依照GB/T1725、流出时间依照GB/T6753.4、光泽依据GB/T1743、硬度依据GB/T6739、耐热性依据GB/T1735、耐水性依据GB/T1733、耐化学性依据GB/T9274、耐中性盐雾依据GB/T1771、耐人工老化性依据GB/T14522、细度依据GB/T1724。所有性能分别与201510516090.4高铁动车车身用水性丙烯酸聚氨酯面漆的制备方法进行对比。
表3：实施例1～5的干板与201510516090.4专利性能对比
从以上对比试验的结果来分析，实施例分别测试了白色、灰色、绿色、蓝色、黄色五种颜色的水性底面合一漆，通过测试结果来分析，所有综合性能完全满足于25型客车底面合一漆的执行标准要求，同时还具有耐化学性、耐人工老化性以及耐水性的测试，与对比专利分析，除耐候性不及对比专利外，其余的各项性能均超越于对比专利，并且耐盐雾性能均在2000小时以上，耐化学性能均在720小时以上，尤其表现在耐热性方面，比对比专利明显要优越很多。此发明所有综合指数均可满足于25型客车底面合一漆的指标要求，能广泛应用于25型客车的转向架表面涂装，同时也能应用于伸缩缝、机车、货车、机械、桥梁、钢结构、机床、管道等领域。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。

Claims (5)

1.一种应用于25型客车的水性底面合一漆，其特征在于：包括A组分和B组分，所述A组份包括按照质量分数计的如下组分：水性羟基丙烯酸树脂乳液40-46％、水性有机硅改性环氧树脂乳液5-10％、水性氯化聚丙烯乳液5-6％、金红石型钛白粉0-25％、酞青绿0-6％、酞青蓝0-6％、中铬黄0-26％、碳黑0-0.5％、纳米硫酸钡2-8％、表面处理硅强粉2-10％、水性磷酸锌3-5％、水性分散剂0.3-0.5％、水性抑泡剂0.1-0.2％、水性消泡剂0.1-0.2％、水性流平剂0.1-0.2％、表面活性剂0.1-0.2％、中和剂0.2-0.6％、水性紫外光吸收剂0.5-1％、水性聚酰胺蜡浆3-5％、防霉杀菌剂0.3-0.5％、去离子水8.1-9％、助溶剂1-2％；
B组份产品配方：亲水型异氰酯固化剂100％；
所述水性有机硅改性环氧树脂乳液包括按照质量分数计的如下组分：环氧树脂：40-45％、甲氧基聚-2-丙胺：4.3-6.7％、甲基硅氧烷：5-10％、混合溶剂：4-7％、消泡剂：0.1-0.3％、中和剂：0.5-1.0％、去离子水35-41％；
其制备方法包括以下步骤：
步骤a.将环氧树脂、混合溶剂升温至80-100℃，充分搅拌均匀；
步骤b.加入甲基硅氧烷，进行保温1.5h；
步骤c.将温度降低至60℃，加入甲氧基聚-2-丙胺，保温1h；
步骤d.将温度降至常温条件下，加入消泡剂和去离子水，采用中和剂调整pH值至8.5-9.5即可；
使用水性羟基丙烯酸树脂乳液制备水性底面合一漆，包括以下步骤：
步骤e.将水性羟基丙烯酸树脂乳液、去离子水、水性分散剂、水性抑泡剂、助溶剂一起加入采用300-400转/分搅拌5-10分钟；
步骤f.加入颜料、纳米硫酸钡、水性磷酸锌、表面处理硅强粉、水性聚酰胺蜡浆，采用400-600转/分搅拌15-20分钟，采用砂磨机研磨至细度达到20微米以下；
步骤g.加入水性有机硅改性环氧树脂乳液、水性氯化聚丙烯乳液采用400-600转/分搅拌10-15分钟；
步骤h.边采用400-600转/分边搅拌边加入水性消泡剂、水性润湿剂、水性流平剂、水性紫外光吸收剂、防霉杀菌剂，采用400-600转/分分散15-20分钟，加入中和剂调整PH值，使其PH值控制在8-9之间；
步骤i.干板实现：A组份：B组份＝4：1配比，采用去离子蒸馏水进行喷涂粘度的调整，将喷涂粘度调整为20-25S，喷涂2-3层，干板放置25℃恒温箱中自干48小时检测常规性能，熟化7天后测试耐人工老化性能、耐化学性以及耐盐雾性能，型式检验的干板漆膜厚度控制在80-100μm。
2.根据权利要求1所述的应用于25型客车的水性底面合一漆，其特征在于：所述甲氧基聚-2-丙胺中的甲氧基聚为EO/PO，即环氧乙烷或环氧丙烷。
3.根据权利要求1或2所述的应用于25型客车的水性底面合一漆，其特征在于：所述步骤f的具体步骤为加入颜料、纳米硫酸钡、水性磷酸锌、表面处理硅强粉、水性聚酰胺蜡浆，采用400-600转/分搅拌15-20分钟，采用砂磨机研磨至细度达到20微米以下；所述颜料包括钛白粉、酞青绿、酞青蓝、中铬黄、碳黑。
4.根据权利要求1或2所述的应用于25型客车的水性底面合一漆，其特征在于：所述步骤h的具体步骤为边采用500转/分边搅拌边加入水性消泡剂、水性润湿剂、水性流平剂、水性紫外光吸收剂、防霉杀菌剂，采用500转/分分散18分钟，加入中和剂调整PH值，使其PH值控制在8-9之间。
5.根据权利要求1或2所述的应用于25型客车的水性底面合一漆，其特征在于：所述步骤i的具体步骤为干板实现：A组份：B组份＝4：1配比，采用去离子蒸馏水进行喷涂粘度的调整，采用T-4杯将喷涂粘度调整为20-25S，喷涂2-3层，干板放置25℃恒温箱中自干48小时检测常规性能，熟化7天后测试耐人工老化性能、耐化学性以及耐盐雾性能，型式检验的干板漆膜厚度控制在80-100μm。
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