CN106590340B - 一种集装箱用水性沥青涂料及其加工工艺 - Google Patents

一种集装箱用水性沥青涂料及其加工工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种集装箱用水性沥青涂料及其加工工艺，旨在解决传统集装箱用水性沥青涂料粘结效果差难题；其技术方案要点是一种集装箱用水性涂料，按质量份数计，包括有以下组分：8~12份沥青，1.5~2.5份石粉，1~2份磷酸锌，10~18份氧树脂，2~6份酸树脂，1~4份甲基纤维素钠。本发明一种集装箱用水性沥青涂料粘结效果好。

Description

一种集装箱用水性沥青涂料及其加工工艺
技术领域
本发明涉及化工材料领域，更具体地说，它涉及一种集装箱用水性沥青涂料及其加工工艺。
背景技术
在当今人们的生活中，对各种物质的转移以及运输，都离不开对集装箱的使用，集装箱不仅具有较大的转运以及移动量，而且由于其形状简单，结构单一，所以制造成本较低，方便进行大批量的投入使用，但是由于集装箱容易发生生锈等事情，所以通常都需要对集装箱表面进行喷涂涂料，从而对集装箱进行保护，并延长集装箱的是用手寿命。
目前，公开号为CN 105086699 A的中国专利公开了一种沥青防水涂料，它是由下述重量份的原料组成的：有机硅改性丙烯酸酯共聚乳液40-50、沥青20-30、硅溶胶6-10、白矿油2-3、乙二醇丁醚1-2、聚苯乙烯2-3、小苏打2-3、无水氯化钙2-3、四氟化铈0.1-0.2、椰油酸二乙醇酰胺0.6-1、粘结助剂5-10、去离子水10-20；所述的粘结助剂是由下述重量份的原料组成的：醋酸乙烯－乙烯共聚乳液20-35、刺槐豆胶4-6、壳聚糖1-2、甲基丙烯酸十八酯3-5、当归粉末1-2、三水铝石3-4、水适量；将上述甲基丙烯酸十八酯加热熔化，加入壳聚糖，搅拌均匀，加入三水铝石、当归粉末，充分混合，将上述混合后的物料加入到6-8倍水中，球磨1-2小时，加入刺槐豆胶，在60-85℃下保温搅拌反应15-20分钟，加入剩余各原料，充分球磨，即得所述粘结助剂，但是这种涂料在作用在集装箱表面上时，是通过位于涂料内部的部分与集装箱表面粘结，然后涂料干燥之后，通过涂料的结构强度使得涂料整体粘结在集装箱表面上，这样位于外部的涂料结构受到外界作用力时，由于涂料的单位之间都是单独的与内部的涂料之间产生粘结作用力的，这样该单位承受到的作用力就完全通过该单位以及位于该单位内部的涂料进行承受，由压强作用原理可知，单位面积的受力面积受到较大的受力压强，所以就容易使得外部的涂料与内部涂料之间的粘结效果发生断裂，如此外部的涂料就会从集装箱表面上发生脱落，既集装箱与涂料之间的粘结效果差。
因此，需要提出一种新的方案来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种集装箱用水性沥青涂料，通过使涂料能够承受更大的作用力而使得涂料的粘紧效果好。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种集装箱用水性涂料，按质量份数计，包括有以下组分：
通过上述技术方案，涂料在涂覆在集装箱上时，首先需要通过水体进行溶解，并使得各成分之间相互形成混合状态，然后将涂料涂覆在集装箱上之后，涂料中的沥青成分粘附在集装箱上，同时与沥青混合的环氧树脂成分在涂料中的水份挥发出去之后，形成膜状结构，同时沥青与环氧树脂是混合状的，如此通过环氧树脂的膜状结构使得沥青也呈现出膜状结构，如此当涂料局部受到外界作用力时，通过涂料的整体膜状结构能够将这部分作用力进行分散到其周围，从而减小了受力部分所承受的压强大小，并防止了该部分的涂料发生损坏从集装箱上脱落的情况，提高了涂料与集装箱之间的相互粘紧作用力；同时由于石粉以及磷酸锌都是难溶于水的物质，如此在涂料中添加石粉以及磷酸锌就能够在涂料受到外界的水体的作用时，较好的对水体产生抵御作用，并防止涂料从集装箱上发生脱落等；同时在涂料中还包括有干性的醇酸树脂，干性的醇酸树脂在空气中固化成膜，并且醇酸树脂成膜后具有较强的附着力，同时具有优良的耐磨性以及耐候性，如此不仅使得涂料能够更为长久的进行使用，同时醇酸树脂与环氧树脂的成分在相互混合的情况下成膜，如此在涂料局部受到作用力时，通过两个膜成分将作用力同时传导出去时，能够使得对作用力的传导更大程度的进行，从而将受力部分的受力大小进一步的减小，从而对涂料的保护作用更大；涂料中的羧甲基纤维素钠不仅具有粘合效果，使得涂料与集装箱之间粘紧效果更佳，同时羧甲基纤维素钠具有乳化以及增稠效果，在涂料使用的过程中，通过羧甲基纤维素钠对沥青以及环氧树脂进行乳化，使得成分之间能够相互溶液的更好，从侧面提高了涂料的质量。
本发明进一步设置为，按质量份数计，还包括有：
阴离子乳化剂 1～2份。
通过上述技术方案，阴离子乳化剂在水中溶解后，其活性部分倾向离解成负电离子的表面活性物质，并与沥青形成阴离子沥青乳液，使得沥青与其他组成之间能够更好的进行相互融入，沥青能够更大程度的形成微小粒子，同时使得与集装箱上接触的时候，能够加大与集装箱之间的接触面积，提高涂料的粘结作用效果；同时阴离子乳化剂使得沥青形成阴离子乳化沥青，由于同性相斥，所以带阴离子的沥青分子在经受外界的雨水作用时，能够与外界雨水之间形成相斥作用，并防止雨水对涂料产生损坏，延长涂料的使用寿命。
本发明进一步设置为，所述阴离子乳化剂为硬脂酸钠。
通过上述技术方案，硬脂酸钠不仅是沥青较好的乳化剂，同时由于硬脂酸钠中亲水性羧酸只有一个，所以其亲水性不足，如此在涂料受到外界雨水的冲洗作用时，能够较好的对雨水产生抵御作用，并防止雨水对涂料产生损坏，对涂料起到了保护作用。
本发明进一步设置为，按质量份数计，还包括有：
稳定剂 0.5～1.5份。
通过上述技术方案，稳定剂能够增加溶液、胶体、固体以及混合物的物质，它可以保持化学平衡，并且降低表面张力，防止光热分解作用或者氧化分解作用，从而延长了涂料的使用寿命。
本发明进一步设置为，所述稳定剂为二甲基锡，二辛基锡和四苯基锡中的一种或几种。
通过上述技术方案，通过二甲基锡，二辛基锡或者四苯基锡中的一种或几种能够对涂料起到稳定以及保护的作用，并延长涂料的保持时间。
本发明进一步设置为，按质量份数计，还包括有：
萜烯树脂 1～3份 C5石油树脂 0.5～1份。
通过上述技术方案，萜烯树脂具有高附着力以及抗氧化性好等特点，如此在涂料中就既能够使得涂料与集装箱表面粘结的更为稳定，同时也能够使得涂料具有抗氧化的功能，延长了涂料的使用时长，不仅如此，与C5石油树脂同时使用时刻解决萜烯树脂单独使用时的水性问题，从而使得涂料的防水性进一步的提高。
一种集装箱用水性涂料的加工工艺，包括以下步骤：
步骤1：在第一器皿中将沥青融化，同时均匀的加入石粉、磷酸锌以及硬脂酸钠，搅拌并混合均匀；
步骤2：向第二器皿中加入水，然后依次加入环氧树脂、醇酸树脂以及羧甲基纤维素钠，搅拌并混合均匀；
步骤3：将第一器皿倒入到第二器皿中，搅拌混合，时间为20-30分钟；
步骤4：保持第一器皿的温度，然后向其中添加萜烯树脂以及C5石油树脂，添加完成之后密封自然冷却；
步骤5：物料冷却，得到产品。
通过上述技术方案，通过首先将难以溶于水的石粉，磷酸锌以及硬脂酸钠溶解在沥青中，由于沥青的密度较大，这样在搅拌溶解的过程中就能够使得石粉，磷酸锌以及硬脂酸钠均匀且分散的融于沥青中，然后通过水江环氧树脂，醇酸树脂以及羧甲基纤维素钠进行溶解，由于各组分之间的密度相近，所以就能够使得各组分之间能够相互融合的更为充分，如此在将二者混合均匀的成分进行混合的时候，就能够使得每个成分物料之间相互作用的更为彻底与迅速，既提高了加工速度，同时也提高了涂料的质量，最后在涂料中添加萜烯树脂以及C5石油树脂时，就使得能够提高涂料的粘结以及防水性，进一步的提高了涂料的质量。
本发明进一步设置为，所述步骤1中还添加有阴离子乳化剂。
通过上述技术方案，通过阴离子乳化剂不仅使得沥青在与其他组分混合的时候，能够更容易的进行，并且也使得沥青分子具有阴性，与水体之间能够存在同性相斥作用而提高涂料的防水性。
本发明进一步设置为，向所述步骤3中还添加有稳定剂。
通过上述技术方案，通过稳定剂提高涂料的稳定性，在步骤3中加入可以使得稳定剂的分布更为均匀，稳定效果更佳。
本发明进一步设置为，所述步骤5中冷却完成之后加入去离子水进行水封。
通过上述技术方案，通过去离子水对涂料进行水封能够防止水分挥发以及涂料氧化等，对涂料起到了保护作用，延长了涂料的保存时长。
本发明的有益效果：首先，涂料中的沥青成分粘附在集装箱的外表上，同时在涂料中存在有水分，水分散发出去之后，环氧树脂形成膜状结构，其中由于环氧树脂与沥青是相互混合的状态，如此环氧树脂成膜之后，就能够使得形成的膜粘贴在集装箱上的同时，也能够也具有整体的结构，如此在经受外界的作用力时，膜结构的涂料能够将作用力进行分散，从而减小受力部分的压强大小，防止了涂料发生损坏从集装箱上脱落，涂料的稳定性高；其次，涂料中的磷酸锌以及萜烯树脂和C5石油树脂能够有效的提高涂料的防水性，从而使得涂料能够较好的抵御外界雨水的作用，延长了涂料的使用寿命，同时，添加的阴离子乳化剂使得沥青分子本身具有不亲水性，从而使得涂料的稳定性更一步的提高，最后，通过将涂料用去离子水进行水封，不仅对涂料进行保护，防止发生氧化等，同时也防止了涂料中的水份挥发，保持了涂料的高质量。
具体实施方式
实施例1
步骤1：在器皿中加入10份沥青，2份石粉，1份磷酸锌以及18份环氧树脂以及30份水，加热溶解，搅拌并使其混合均匀；
步骤2：物料冷却，得到产品。
实施例2
步骤1：在器皿中加入8份沥青，1.5份石粉，2份磷酸锌以及12份环氧树脂，5份醇酸树脂以及25份水，加热溶解，搅拌并使其混合均匀；
步骤2：物料冷却，得到产品。
实施例3
步骤1：在器皿中加入12份沥青，2.5份石粉，1.5份磷酸锌以及10份环氧树脂，3份醇酸树脂，3份羧甲基纤维素钠以及25份水，加热溶解，搅拌并使其混合均匀；
步骤2：物料冷却，得到产品。
实施例4
步骤1：在第一器皿中加入9份沥青，1.7份石粉，3份醇酸树脂以及1.6份磷酸锌，加热融化并搅拌均匀；
步骤2：取2份羧甲基纤维素钠，13份环氧树脂以及28份水到第二器皿，加热溶解，搅拌并使其混合均匀；
步骤3：将第一器皿倒入到第二器皿中，搅拌混合，时间为30分钟；
步骤4：物料冷却，得到产品。
实施例5
步骤1：在第一器皿中加入8份沥青，1.6份石粉以及2份磷酸锌，加热融化并搅拌均匀；
步骤2：取1.5份羧甲基纤维素钠，4份醇酸树脂，11份环氧树脂以及30份水到第二器皿，加热溶解，搅拌并使其混合均匀；
步骤3：将第一器皿倒入到第二器皿中，搅拌混合，时间为30分钟；
步骤4：保持第一器皿的温度，并向第一器皿中投加2份萜烯树脂；
步骤5：物料冷却，得到产品。
实施例6
步骤1：在第一器皿中加入10份沥青，2.3份石粉以及1.5份磷酸锌，加热融化并搅拌均匀；
步骤2：取3.5份羧甲基纤维素钠，5份醇酸树脂，15份环氧树脂以及33份水到第二器皿，加热溶解，搅拌并使其混合均匀；
步骤3：将第一器皿倒入到第二器皿中，搅拌混合，时间为25分钟；
步骤4：保持第一器皿的温度，并向第一器皿中投加1份C5石油树脂；
步骤5：物料冷却，得到产品。
实施例7
步骤1：在第一器皿中加入11份沥青，2.1份石粉以及1.8份磷酸锌，加热融化并搅拌均匀；
步骤2：取1.8份羧甲基纤维素钠，2.5份醇酸树脂，13份环氧树脂以及24份水到第二器皿，加热溶解，搅拌并使其混合均匀；
步骤3：将第一器皿倒入到第二器皿中，搅拌混合，时间为20分钟；
步骤4：保持第一器皿的温度，并向第一器皿中投加1.8份萜烯树脂以及0.5份石油树脂；
步骤5：物料冷却，得到产品。
实施例8
步骤1：在第一器皿中加入9份沥青，2份石粉，1.2份磷酸锌以及1.5份硬脂酸钠，加热融化并搅拌均匀；
步骤2：取2.6份羧甲基纤维素钠，4份醇酸树脂，15份环氧树脂以及20份水到第二器皿，加热溶解，搅拌并使其混合均匀；
步骤3：将第一器皿倒入到第二器皿中，搅拌混合，时间为23分钟；
步骤4：保持第一器皿的温度，并向第一器皿中投加1.2份萜烯树脂以及0.7份石油树脂；
步骤5：物料冷却，得到产品。
实施例9
步骤1：在第一器皿中加入8份沥青，1.7份石粉，1.4份磷酸锌以及0.5份硬脂酸钠，加热融化并搅拌均匀；
步骤2：取3份羧甲基纤维素钠，3份醇酸树脂，11份环氧树脂以及28份水到第二器皿，加热溶解，搅拌并使其混合均匀；
步骤3：将第一器皿倒入到第二器皿中，同时加入1.5份二甲基锡，搅拌混合，时间为28分钟；
步骤4：保持第一器皿的温度，并向第一器皿中投加1份萜烯树脂以及1份石油树脂；
步骤5：物料冷却，得到产品。
实施例10
步骤1：在第一器皿中加入8.5份沥青，2.3份石粉，1份磷酸锌以及2份硬脂酸钠，加热融化并搅拌均匀；
步骤2：取3份羧甲基纤维素钠，3份醇酸树脂，18份环氧树脂以及22份水到第二器皿，加热溶解，搅拌并使其混合均匀；
步骤3：将第一器皿倒入到第二器皿中，同时加入1份二甲基锡以及0.5份四苯基锡，搅拌混合，时间为26分钟；
步骤4：保持第一器皿的温度，并向第一器皿中投加2份萜烯树脂以及0.5份石油树脂；
步骤5：物料冷却，得到产品，
步骤6：对涂料使用去离子水进行水封，并隔绝空气保存。
2.实验内容
取用洁净的集装箱板110块，随机分成11组，然后分别涂以上述生产的涂料，其中每组涂料都是生产后三个月进行涂用，待涂料干燥之后，依照GB/T1732-93测量涂料的抗冲击性(kg.cm)，GB/T1771-2007测量涂料的耐盐雾性(h)，GB/T15357-1994测量涂料的粘度(mPa*S),GB/T9264-2006测量涂料的垂流(um)，记录每组集装箱上的数据，然后舍弃最大值以及最小值，剩下的数值求平均值，并记录。
3.产物性能表征
对各组实验进行记录，所得结果如下表：
实施例1
实施例2
实施例3
实施例4
实施例5
实施例6
实施例7
实施例8
实施例9
实施例10
通过上述这些数据可以看出，该集装箱用水性涂料在沥青，环氧树脂以及醇酸树脂等成分的共同作用下，不仅能够大大的提高涂料的抗冲击性，这样涂料就不容易发生损坏等，如此也就能够与集装箱表面之间较紧密的粘紧，提高了涂料的稳定性，不仅如此，通过萜烯树脂，C5石油树脂以及硬脂酸钠之后，能够使得涂料具有更好的密封性，不仅能够防止水分作用到涂料内部中，同时也能够防止盐雾等的作用，从而对涂料起到了较好的保护作用，延长了涂料的使用寿命，同时在加入了羧甲基纤维素钠之后，能够较大的增加涂料的稠性，如此即使涂料的厚度较小，也能够进行涂用，而不会发生垂流，涂料的适用范围更广。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种集装箱用水性涂料的加工工艺，其特征在于：所述集装箱用水性涂料按质量份数计，包括有以下组分：
沥青 8~12份；
石粉 1.5~2.5份；
磷酸锌 1~2份；
环氧树脂 10~18份 ；
醇酸树脂 2~6份；
羧甲基纤维素钠 1~4份；
阴离子乳化剂 1~2份；所述阴离子乳化剂为硬脂酸钠；
其加工工艺，包括以下步骤：
步骤1：在第一器皿中将沥青融化，同时均匀的加入石粉、磷酸锌、阴离子乳化剂以及硬脂酸钠，搅拌并混合均匀；
步骤2：向第二器皿中加入水，然后依次加入环氧树脂、醇酸树脂以及羧甲基纤维素钠，搅拌并混合均匀；
步骤3：将第一器皿倒入到第二器皿中，搅拌混合，时间为20-30分钟；
步骤4：保持第一器皿的温度，然后向其中添加萜烯树脂以及C5石油树脂，添加完成之后密封自然冷却；
步骤5：物料冷却后加入去离子水进行水封，得到产品。
2.根据权利要求1所述的一种集装箱用水性涂料的加工工艺，其特征在于：所述集装箱用水性涂料中还包括有：
稳定剂 0.5~1.5份。
3.根据权利要求2所述的一种集装箱用水性涂料的加工工艺，其特征在于：所述稳定剂为二甲基锡，二辛基锡和四苯基锡中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种集装箱用水性涂料的加工工艺，其特征在于：所述集装箱用水性涂料中还包括有：
萜烯树脂 1~3份 C5石油树脂 0.5~1份。
5.根据权利要求1所述的一种集装箱用水性涂料的加工工艺，其特征在于：向所述步骤3中还添加有稳定剂。
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CN101006126A (zh) * 2004-09-16 2007-07-25 特里姆科有限公司 水性沥青涂料组合物
CN104231861A (zh) * 2014-09-19 2014-12-24 苏州云舒新材料科技有限公司 一种水性环氧树脂沥青漆

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