CN106752949B - 一种高固份环保型防腐蜡及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高固份环保型防腐蜡及其制备方法，所示防腐蜡包括如下重量百分含量的各组分：防锈剂20‑30％，增稠填充剂5‑10％，成膜剂1‑5％，原料蜡30‑40％，树脂10‑43％，催干剂0.5‑2％,抗紫外老化剂0.5‑3％。该产品的特点是：不挥发份高、无VOC排放、良好的成膜性和渗透性，防腐时间可达10‑15年。该产品生产工艺简单，使用方便，无毒无害，降低了汽车生产过程中的VOC排放及防腐蜡的单车消耗，在保护环境的同时，大大提高了经济效益，目前已在国内主机厂得到应用。

Description

一种高固份环保型防腐蜡及其制备方法

技术领域

本发明涉及汽车防腐蜡的技术领域，具体涉及一种具有优良防腐性能、无VOC排放的高固份环保型防腐蜡及其制备方法。

背景技术

汽车在人们的生产和生活中起着重要的作用，汽车车身等主要总成、零部件以金属材料为主，在使用过程中不可避免产生锈蚀问题。在一些发达国家和地区制定了相应的汽车腐蚀法规来要求在市场销售车辆的防锈水平。防腐蜡作为有效解决腐蚀问题的一种重要方法，广泛地应用于整车制造，主要应用在前、后门钣金总成、内腔、门槛梁等部位。

随着社会环保需求越来越高，目前市场上的汽车防腐蜡因VOC含量较高，挥发后污染大气环境，且对施工工人危害较大，已不能满足汽车工业对环保的要求。

作为高固份环保型防腐蜡，其主要的性能要求有：①无VOC排放，有利于环保；②防腐性能优异，保护汽车腔体10-15年不锈蚀；③有优良的缝隙渗透性且在实施过程中不流淌，成膜均匀；④蜡膜具有优良的附着力，在盐水浸渍、高温80℃、低温-40℃等条件下蜡膜不起泡、不起皮、不开裂。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高固份环保型防腐蜡及其制备方法。该防腐蜡不同于目前国内防腐蜡体系，采用不同防锈剂复配达到增强防锈的效果，通过催干剂和抗紫外老化剂、增稠填充剂、成膜剂优化防腐蜡的施工性及成膜性，通过原料蜡和载体树脂的选择达到蜡膜在盐水浸渍、高温、低温等恶劣条件下不起泡、不起皮、不开裂的性能。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种高固份环保型防腐蜡，包括如下重量百分含量的各组分：防锈剂20-30％，增稠填充剂5-10％，成膜剂1-5％，原料蜡30-40％，树脂10-43％，催干剂0.5-2％,抗紫外老化剂0.5-3％。

优选地，所述防锈剂为石油磺酸钙、石油磺酸钠、合成磺酸钙、合成磺酸钠、羊毛脂镁皂、石油磺酸盐钙皂中的2-5种物质。

优选地，所述增稠填充剂为纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米氧化镁、高岭土、钛白粉的2-4种物质。

优选地，所述成膜剂为氧化蜡、羊毛脂、EVA、聚氨酯中的至少一种。

优选地，所述原料蜡为蜂蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、棕榈蜡、石蜡中的2-4种物质。

优选地，所述树脂为醇酸树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯树脂、石油树脂中的至少一种。

优选地，所述催干剂为凝胶型聚氨酯催化剂、钴皂、混合稀土催干剂中的1-2种物质。

优选地，所述抗紫外老化剂为苯并三氮唑、纳米氧化锆、亚磷酸酯中的1-2种物质。

本发明还提供了一种高固份环保型防腐蜡的制备方法，包括以下步骤：

反应釜中先将原料蜡和树脂加热至70-120℃，搅拌均匀；再依次加入防锈剂、成膜剂，使其全部溶解，并充分搅拌30min；待其冷却至90℃以下时，加入增稠填充剂，充分搅拌至均匀；再加入催干剂和抗紫外老化剂搅拌均匀，冷却至室温，即得所述防腐蜡。

本发明中，所述防锈剂能够更好的吸附在金属表面，形成保护膜，隔绝水分与空气和金属接触，有效抑制锈蚀的产生；增稠填充剂能够使蜡膜吸附力更强，成膜更为均匀饱满，同时通过调整不同增稠填充剂的比例可以控制防腐蜡流平效果，为不同汽车厂喷蜡工艺提供更多的优化方案；成膜剂能够促进防腐蜡快速成膜，同时改善防腐蜡蜡膜的韧性；原料蜡为防腐蜡的主体部分，其不同蜡种类的选择，形成的蜡膜性能不同；载体树脂为防腐蜡的添加剂载体，其主要作用为溶解蜡及添加剂，不同树脂在成膜性能、时间、施工性上有较大区别；催干剂和抗紫外老化剂采用不同类型进行复配，保证了防腐蜡蜡膜的干燥及抗紫外的老化，防止蜡膜受到破坏，从而影响防锈性能。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明所述的高固份环保型防腐蜡不挥发份高、无VOC排放、良好的成膜性和渗透性，防腐时间可达10-15年。该产品生产工艺简单，使用方便，无毒无害，降低了汽车生产过程中的VOC排放及防腐蜡的单车消耗，在保护环境的同时，大大提高了经济效益，目前已在国内主机厂得到应用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

本实施例提供了一种高固份环保型防腐蜡，包括以下重量份计的各组分：

(1)防锈剂为合成磺酸钙、合成磺酸钠、羊毛脂镁皂、石油磺酸盐钙皂，其质量百分比分别为：6％、5％、5％、8％；

(2)增稠填充剂为纳米二氧化硅、高岭土、钛白粉，其重量百分比分别为2.2％、2％、0.8％；

(3)成膜剂为氧化蜡、羊毛脂、EVA，其重量百分比分别为2％、2.5％、0.5％；

(4)原料蜡为蜂蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡，其重量百分比分别为8％、20％、5％；

(5)树脂为醇酸树脂、石油树脂，其重量百分比分别为12％、18％。

(6)催干剂为钴皂、混合稀土催干剂，其重量百分比分别为1％、0.5％。

(7)抗紫外老化剂为苯并三氮唑、纳米氧化锆，其重量百分比分别为1％、0.5％。

其制备方法如下：反应釜中先将原料蜡和树脂加热至70-120℃，搅拌均匀；再依次加入防锈剂、成膜剂，使其全部溶解，并充分搅拌30min；待其冷却至90℃以下时，加入增稠填充剂，充分搅拌至均匀；再加入催干剂和抗紫外老化剂搅拌均匀，冷却至室温，即得。

实施例2

本实施例提供了一种高固份环保型防腐蜡，包括以下重量份计的各组分：

(1)防锈剂为合成磺酸钙、合成磺酸钠、羊毛脂镁皂、石油磺酸盐钙皂，其质量百分比分别为：5％、6％、6％、7％；

(2)增稠填充剂为纳米二氧化硅、高岭土、钛白粉，其重量百分比分别为2％、2％、1％；

(3)成膜剂为氧化蜡、羊毛脂、EVA，其重量百分比分别为1％、3.5％、0.5％；

(4)原料蜡为蜂蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡，其重量百分比分别为18％、12％、5％；

(5)树脂为醇酸树脂、石油树脂，其重量百分比分别为18％、11％。

(6)催干剂为钴皂、混合稀土催干剂，其重量百分比分别为0.5％、0.5％。

(7)抗紫外老化剂为苯并三氮唑、纳米氧化锆，其重量百分比分别为0.5％、0.5％。其制备方法与实施例1相同。

实施例3

本实施例提供了一种高固份环保型防腐蜡，包括以下重量份计的各组分：

(1)防锈剂为合成磺酸钙、合成磺酸钠、羊毛脂镁皂、石油磺酸盐钙皂，其质量百分比分别为：8％、7％、7％、8％；

(2)增稠填充剂为纳米二氧化硅、高岭土、钛白粉，其重量百分比分别为4％、4％、2％；

(3)成膜剂为氧化蜡、羊毛脂、EVA，其重量百分比分别为2.5％、2％、0.5％；

(4)原料蜡为蜂蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡，其重量百分比分别为20％、10％、10％；

(5)树脂为醇酸树脂、石油树脂，其重量百分比分别为7％、3％。

(6)催干剂为钴皂、混合稀土催干剂，其重量百分比分别为1％、1％。

(7)抗紫外老化剂为苯并三氮唑、纳米氧化锆，其重量百分比分别为1％、2％。

其制备方法与实施例1相同。

实施例4

本实施例提供了一种高固份环保型防腐蜡，包括以下重量份计的各组分：

(1)防锈剂为合成磺酸钙、合成磺酸钠、羊毛脂镁皂、石油磺酸盐钙皂，其质量百分比分别为：5％、5％、5％、5％；

(2)增稠填充剂为纳米二氧化硅、高岭土、钛白粉，其重量百分比分别为2.2％、2％、0.8％；

(3)成膜剂为氧化蜡、羊毛脂、EVA，其重量百分比分别为0.25％、0.5％、0.25％；

(4)原料蜡为蜂蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡，其重量百分比分别为12％、20％、8％；

(5)树脂为醇酸树脂、石油树脂，其重量百分比分别为13％、20％。

(6)催干剂为钴皂、混合稀土催干剂，其重量百分比分别为0.25％、0.25％。

(7)抗紫外老化剂为苯并三氮唑、纳米氧化锆，其重量百分比分别为0.25％、0.25％。

其制备方法与实施例1相同。

对比例1

本对比例提供了一种高固份环保型防腐蜡，其各组分与实施例1基本相同，不同之处仅在于：本对比例中，采用的增稠填充剂为纳米二氧化硅，其重量百分比为5％。

对比例2

本对比例提供了一种高固份环保型防腐蜡，其各组分与实施例1基本相同，不同之处仅在于：本对比例中，采用的防锈剂为合成磺酸钙，其重量百分比为24％。

对比例3

本对比例提供了一种高固份环保型防腐蜡，其各组分与实施例1基本相同，不同之处仅在于：本对比例中，采用的催干剂为钴皂，其重量百分比为1.5％。

效果验证：

以实施例1、实施例2作为本发明物的组合物；对比的参照物为进口高固份防腐蜡AKR329110(德国芬德产)，定义为组合物A；以及对比例1、2、3的组合物为待测样品。

针对本发明物的特点，对防腐蜡的耐盐水浸渍、耐高温性、耐低温性、防锈性、VOC含量进行重点评价。

(1)耐盐水浸渍评价具体如下：

冷轧板涂防腐蜡(干膜50um)，待干燥后浸入盐水中，在40℃条件下放置10天，取出后观察蜡膜状态。

表1耐盐水浸渍性

样品名称	耐盐水浸渍性
		实施例1	蜡膜完整、无起皮、无起泡
实施例2	蜡膜完整、无起皮、无起泡
		组合物A	蜡膜完整、无起皮、有起泡
对比例1	蜡膜完整、无起皮、有起泡
		对比例2	蜡膜完整、无起皮、无起泡，板面轻微锈蚀
对比例3	蜡膜完整、无起皮、无起泡

表1所示的耐盐水浸渍性数据可知：实施例一、实施例二、对比例3的耐盐水浸渍性均优于组合物A、对比例1、对比例2。

(2)耐高温性评价具体如下：

冷轧板涂防腐蜡(干膜50um)，待干燥后，放入80℃温度下垂直放置2h，取出后观察蜡膜状态。

表2耐高温性

样品名称	耐高温性
		实施例1	蜡膜无流淌、无垂滴
实施例2	蜡膜无流淌、无垂滴
		组合物A	蜡膜无流淌、无垂滴
对比例1	蜡膜无流淌、轻微垂滴
		对比例2	蜡膜无流淌、无垂滴
对比例3	蜡膜无流淌、无垂滴

表2所示的耐高温性数据可知：实施例一、实施例二、组合物A、对比例2、对比例3的耐高温性优异，均优于对比例1。

(3)耐低温性评价具体如下：

冷轧板涂防腐蜡(干膜50um)，待干燥后，放入零下40℃温度下放置8h，取出后将试板弯曲90°，观察弯曲处蜡膜是否有开裂现象。

表3耐低温性

样品名称	耐低温性
		实施例1	蜡膜无开裂
实施例2	蜡膜无开裂
		组合物A	蜡膜轻微裂痕
对比例1	蜡膜轻微裂痕
		对比例2	蜡膜无开裂
对比例3	蜡膜无开裂

表3所示的耐低温性数据可知：实施例一、实施例二、对比例2、对比例3的耐低温性均优于组合物A、对比例1。

(4)防锈性评价具体如下：

冷轧板涂防腐蜡(干膜50um)，放入恒温恒湿箱中，测试条件为：50℃×95％RH，测试时间60天，观察记录锈蚀情况。

表4防锈性

表4所示的防锈性数据可知：实施例1、实施例2的防锈性与组合物A相当，均优于对比例1、对比例2、对比例3。

(5)VOC含量评价具体如下：

参照国标GB 24409，测试防腐蜡的VOC释放值。

表5 VOC含量

样品名称	VOC含量(g/L)
		实施例1	10
实施例2	10
		组合物A	20
对比例1	10
		对比例2	12
对比例3	10

表5所示的VOC含量数据可知：实施例1、实施例2、对比例1、对比例2、对比例3的VOC含量低于组合物A。

综上所述，从表1-5的结果来看，实施例1-3制备的防腐蜡整体性能优于对比例1-3及组合物A。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (7)

1.一种高固份环保型防腐蜡，其特征在于，包括如下重量百分含量的各组分：防锈剂20-30％，增稠填充剂5-10％，成膜剂1-5％，原料蜡30-40％，树脂10-43％，催干剂0.5-2％,抗紫外老化剂0.5-3％；

所述防锈剂为石油磺酸钙、石油磺酸钠、合成磺酸钙、合成磺酸钠、羊毛脂镁皂、石油磺酸盐钙皂中的2-5种物质；

所述增稠填充剂为纳米二氧化硅、高岭土、钛白粉。

2.根据权利要求1所述的高固份环保型防腐蜡，其特征在于，所述成膜剂为氧化蜡、羊毛脂、EVA、聚氨酯中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的高固份环保型防腐蜡，其特征在于，所述原料蜡为蜂蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、棕榈蜡、石蜡中的2-4种物质。

4.根据权利要求1所述的高固份环保型防腐蜡，其特征在于，所述树脂为醇酸树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯树脂、石油树脂中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的高固份环保型防腐蜡，其特征在于，所述催干剂为凝胶型聚氨酯催化剂、钴皂、混合稀土催干剂中的1-2种物质。

6.根据权利要求1所述的高固份环保型防腐蜡，其特征在于，所述抗紫外老化剂为苯并三氮唑、纳米氧化锆、亚磷酸酯中的1-2种物质。

7.一种根据权利要求1-6任一项所述的高固份环保型防腐蜡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

反应釜中先将原料蜡和树脂加热至70-120℃，搅拌均匀；再依次加入防锈剂、成膜剂，使其全部溶解，并充分搅拌30min；待其冷却至90℃以下时，加入增稠填充剂，充分搅拌至均匀；再加入催干剂和抗紫外老化剂搅拌均匀，冷却至室温，即得所述防腐蜡。