CN108084843A - 应用于集装箱领域的底中面复合层水性涂料及其制备方法 - Google Patents

应用于集装箱领域的底中面复合层水性涂料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108084843A
CN108084843A CN201711332051.4A CN201711332051A CN108084843A CN 108084843 A CN108084843 A CN 108084843A CN 201711332051 A CN201711332051 A CN 201711332051A CN 108084843 A CN108084843 A CN 108084843A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
revs
aqueous
stirring
minutes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711332051.4A
Other languages
English (en)
Inventor
江拥
任明华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHENGDU BAYDI NEW MATERIAL Co Ltd
Original Assignee
CHENGDU BAYDI NEW MATERIAL Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHENGDU BAYDI NEW MATERIAL Co Ltd filed Critical CHENGDU BAYDI NEW MATERIAL Co Ltd
Priority to CN201711332051.4A priority Critical patent/CN108084843A/zh
Publication of CN108084843A publication Critical patent/CN108084843A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D163/00—Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08—Anti-corrosive paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08—Anti-corrosive paints
    • C09D5/10—Anti-corrosive paints containing metal dust
    • C09D5/103—Anti-corrosive paints containing metal dust containing Al
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08—Anti-corrosive paints
    • C09D5/10—Anti-corrosive paints containing metal dust
    • C09D5/106—Anti-corrosive paints containing metal dust containing Zn
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/04—Ingredients characterised by their shape and organic or inorganic ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C08K2003/0812—Aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C08K2003/0893—Zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32—Phosphorus-containing compounds
    • C08K2003/321—Phosphates
    • C08K2003/328—Phosphates of heavy metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/014—Additives containing two or more different additives of the same subgroup in C08K
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22—Expanded, porous or hollow particles
    • C08K7/24—Expanded, porous or hollow particles inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure

Abstract

本发明提出了一种应用于集装箱领域的底中面复合层水性涂料及其制备方法，包括WF232水性环氧富锌底漆、WZ234水性环氧中间漆和WB400水性丙烯酸面漆。本发明分别对底中面漆进行了创新。环氧富锌底漆同时采用“石墨烯+碳纳米管+锌粉+铝粉+磷酸锌”配合体系制作，使得单层环氧富锌底漆30微米厚度耐盐雾可达到3500h；环氧中间漆采用水性石墨烯浆进行改性，使其冲击和韧性大大提升；丙烯酸面漆采用不同TG点的丙烯酸树脂乳液进行拼合，同时采用水性石墨烯对其进行改性，增强漆膜的韧性、耐候性、防腐性。该水性复合涂层综合性能均能满足于集装箱JT/T810‑2011标准外箱涂层技术要求，同时耐盐雾性能可达到6000h以上不起泡、不脱落、划格边界腐蚀1mm。

Description

应用于集装箱领域的底中面复合层水性涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及水性涂料制作领域，特别是指一种应用于集装箱领域的底中面复合层水性涂料及其制备方法。
背景技术
集装箱是国际物流运输的专用工具，其使用环境复杂多变，不仅要经受温差变化、风吹雨淋、紫外线辐射、大气腐蚀和海水冲击等自然条件的考验，还要经受运输和装卸作业中的摩擦和冲撞等，导致其钢结构腐蚀不可避免。
从集装箱的构造来看，构成箱体的梁、柱和板元一般由薄壁异材构成，厚度在1.6-2.0mm之间，因此，为防止集装箱构件腐蚀，集装箱涂料的防腐性能显得尤为重要。集装箱涂料是制造集装箱的重要原材料之一，全坏集装箱涂料的年需要约30万t，价值约50亿元人民币。我国集装箱涂料的最大年产量为38万t，按70kg/TEU的使用量计算，集装箱涂料的市场需求相当可观，从而使集装箱涂料成为涂料生产企业的必争之地。
广东省地方环境标准《集装箱制造业挥发性有机物排放标准》(DB44/1837-2016)于2016年3月22日正式发布，定于2016年7月1日起实施。I时段：2016.7.1-2017.6.30，II时段：2017.7.1以后。在国家和各地环保部门的鼓励支持下，经中国集装箱行业协会(简称CCIA)全体会员的共同努力，《中国集装箱行业VOCs治理行业自律公约》于2016年3月4日通过了协会常务理事会表决；2016年3月22日相关方会员代表在上海联署《公约缔结承诺书》，宣告公约正式生效。到目前为止，集装箱涂料已基本进入水性化，除了特箱没有做要求以外，其余的所有标箱均已全部更换为水性涂料。
集装箱水性涂料目前市场上体系如下：箱外用漆：水性环氧富锌底漆+水性环氧云铁中间漆+水性丙烯酸面漆；箱内用漆：水性环氧富锌底漆+水性环氧面漆。此两套体系为市场上最为成熟的体系。但目前市场上所使用的水性体系漆仍然存在各种各样的异常问题，防护能力较油性体系差，尤其水性环氧富锌底漆的耐盐雾性能比油性环氧富锌底漆要差很多，导致很多涂料厂出现返锈、生锈的现象，集装箱原则上要求5年必须强制报废，但采用水性防腐体系，很难这到5年的使用寿命。
集装箱外箱漆的涂装厚度标准为，底漆：水性环氧富锌底漆，厚度30微米；中间漆：水性环氧中间漆，厚度40-50微米；面漆：水性丙烯酸面漆，厚度40-55微米，三涂层总厚度要求为110-135微米。集装箱外箱复合涂层要求：耐盐雾600h，生锈和起泡等级均为10级，划格处腐蚀小于1mm；耐候性600h，△E＜5，粉化≤1；附着力600h人工辐射曝晒前/后≤1/1；耐冲击性600h人工辐射曝晒前/后(kg.cm)：正冲≥50/50，反冲≥20/20；硬度≥HB；耐盐水性(168h,25℃,5％NaCl)无变化；耐弯曲开裂性(人工辐射600h前/后)：12mm/14mm。
发明内容
本发明提出一种应用于集装箱领域的底中面复合层水性涂料及其制备方法，能够。
本发明的技术方案是这样实现的：一种应用于集装箱领域的底中面复合层水性涂料及其制备方法，包括WF232水性环氧富锌底漆、WZ234水性环氧中间漆和WB400水性丙烯酸面漆，
所述WF232水性环氧富锌底漆包括组份A和组份B；组份A包括按照质量分数计的如下组分：水性环氧固化剂6-12％、水性铝银浆0.5-1％、功能性石墨烯浆1-3％、水性磷酸锌2-4％、分散剂0.3-0.8％、消泡剂0.3-0.6％、水性有机膨润土0.3-0.5％、气相二氧化硅0.5-0.8％、锌粉68-80％、碳纳米管浆1-3％、助溶剂6.2-7.3％；组份B为水性环氧树脂乳液；
所述WZ234水性环氧中间漆包括组份C和组份D；组份C包括按照质量分数计的如下组分：水性环氧树脂30-40％、消泡剂0.5-1％、分散剂0.5-1％、有机膨润土0.5-1％、气相二氧化硅0.3-0.6％、增稠剂0.2-0.4％、润湿剂0.2-0.4％、铁红粉10-15％、钛白粉8-15％、高岭土5-12％、沉淀硫酸钡6-8％、滑石粉3-5％、水性磷酸锌3-6％、绢云母2-4％、防闪锈剂0.3-0.8％、助溶剂4.1-5.1％、去离子水5-7％、浓度10％的水性石墨烯浆1-3％；组分D为水性环氧固化剂；
所述WB400水性丙烯酸面漆包括组份E；组份E包括按照质量分数计的如下组分：水性改性丙烯酸树脂20-30％、水性丙烯酸树脂20-30％、消泡剂0.5-1％、分散剂0.5-1％、有机膨润土0.3-0.6％、气相二氧化硅0.3-0.6％、增稠剂0.2-0.4％、润湿剂0.2-0.4％、铁红粉15-20％、沉淀硫酸钡3-5％、滑石粉3-5％、绢云母2-4％、防闪锈剂0.3-0.6％、助溶剂4-6％、去离子水12.1-13.1％、浓度10％的水性石墨烯浆0.5-1％。
作为优选，所述WF232水性环氧富锌底漆的制备方法包括以下步骤：
步骤a.将水性环氧固化剂、分散剂、消泡剂、助溶剂加入生产缸中，采用400-600转/分搅拌5分钟；
步骤b.边搅拌边加入水性磷酸锌、水性有机膨润土、气相二氧化硅，采用400-600转/分搅拌5分钟；
步骤c.采用砂磨机将细度研磨至30微米；
步骤d.采用400-600转/分边搅拌边慢慢加入功能性石墨烯浆、碳纳米管浆，采用600-800转/分搅拌15-20分钟；
步骤e.采用助溶剂将水性铝银浆充分润湿后加入到生产缸中，采用600-800转/分搅拌5分钟；
步骤f.采用600-800转/分边搅拌边加入锌粉，采用800-1000转/分分散15-20分钟；
步骤g.干板实现：按照组份A：组份B＝100：32-48进行配比，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25-30S，喷涂2层，干板放置25℃恒温箱中自干48小时检测常规性能。
作为优选，所述WZ234水性环氧中间漆的制备方法包括以下步骤：
步骤a.将水性环氧树脂、分散剂、50％消泡剂、助溶剂、去离子水加入生产缸中，采用400-600转/分搅拌2分钟；
步骤b.采用400-600转/分边搅拌边加入水性有机膨润土、气相二氧化硅、铁红粉、钛白粉、水性磷酸锌、沉淀硫酸钡、高岭土、滑石粉、绢云母，采用600-800转/分搅拌5分钟；
步骤c.采用砂磨机将细度研磨至40微米；
步骤d.采用600-800转/分边搅拌边慢慢加入润湿剂、防闪锈剂、50％消泡剂、增稠剂，采用600-800转/分搅拌5分钟；
步骤e.采用600-800转/分边搅拌边加入水性石墨烯浆，继续搅拌5分钟；
步骤f.干板实现：按照组份C：组份D＝100：3-4进行配比，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25-30S，喷涂2层，干板放置25℃恒温箱中自干48小时检测常规性能。
作为优选，所述WB400水性丙烯酸面漆的制备方法包括以下步骤：
步骤a.将去离子水、分散剂、50％消泡剂、助溶剂加入生产缸中，采用300-400转/分搅拌2分钟；
步骤b.采用400-600转/分边搅拌边加入水性有机膨润土、气相二氧化硅、铁红粉、沉淀硫酸钡、滑石粉、绢云母，采用600-800转/分搅拌5分钟；
步骤c.采用砂磨机将细度研磨至20微米；
步骤d.采用400-600转/分边搅拌边慢慢加入水性改性丙烯酸树脂、水性丙烯酸树脂、润湿剂、防闪锈剂、50％消泡剂、增稠剂，采用600-800转/分搅拌5-10分钟；
步骤e.采用600-800转/分边搅拌边加入水性石墨烯浆，继续搅拌5-10分钟；
步骤f.干板实现：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3层，干板放置25℃恒温箱中自干48小时检测常规性能。
与现有技术相比，本发明的优点在于：石墨烯是一种新型二维层状结构的碳材料，具有高长径比及优异的疏水、导电、导热和化学稳定性能，使其在防腐涂料中具有广泛的应用前景。涂覆有机涂层具有施工简单、价格低廉、应用范围广和防护性能好等其它防护措施无法比拟的优点，是一种减缓金属腐蚀有效、经济的手段。
碳纳米管又名巴基管，是一种具有特殊结构的一维量子材料，碳纳米管中碳原子以sp杂化为主，同时六角型网格结构存在一定程度的弯曲，形成空间拓扑结构，其中可形成一定的sp杂化键，形成的化学键同时具有sp和sp混合杂化状态，而这些p轨道彼此交叠在碳纳米管石墨烯片层外形成高度离域化的大∏键，碳纳米管外表面的大∏键是碳纳米管与一些具有共轭性能的大分子以非共价键复合的化学基础。在涂层中加入碳纳米管赋予的强度改善了涂层耐久性和耐磨性，促进了涂层和基材间更紧密的结合，延长了涂层的使用寿命，增强了拉伸强度和弹性，加上碳纳米管具有优异的导热性能，使得涂层能够适应基材的热收缩和膨胀。碳纳米管的高效导电性可以大幅度提高涂层的防腐性。
为了底中面三涂层以及复合层均能满足集装箱标准要求，或者达到更高的性能，本发明分别对底中面漆进行了创新。环氧富锌底漆同时采用“石墨烯+碳纳米管+锌粉+铝粉+磷酸锌”配合体系制作，使得单层环氧富锌底漆30微米厚度耐盐雾可达到3500h；环氧中间漆采用水性石墨烯浆进行改性，使其冲击和韧性大大提升；丙烯酸面漆采用不同TG点的丙烯酸树脂乳液进行拼合，同时采用水性石墨烯对其进行改性，增强漆膜的韧性、耐候性、防腐性。该水性复合涂层综合性能均能满足于集装箱JT/T810-2011标准外箱涂层技术要求，同时耐盐雾性能可达到6000h以上不起泡、不脱落、划格边界腐蚀1mm。
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。
一、WF232水性环氧富锌底漆
原料如下：
水性环氧树脂乳液(6520 美国瀚森)
水性铝银浆(XH330 深圳新航旺)
水性磷酸锌(ZIP-M 重庆麦图)
石墨烯(功能石墨烯浆10％ 苏州高通科技)
碳纳粉管浆(TNIM8 13.8％浆料 成都有机所)
分散剂(6208 allnex)
消泡剂(6393 allnex)
气相二氧化硅(A200、R972、R812S、R202等疏水型 海逸化学)
水性有机膨润土(LT、SD-2、DE等 海铭斯)
助溶剂(乙二醇单丁醚、二丙二醇醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚醋酸酯、乙醇、正丁醇、异丙醇等醇醚类溶剂 中石化)
水性环氧固化剂(8538 美国瀚森)
防闪锈剂(FA-179 惠正行)
缔合物增稠剂(8W 陶氏)
表1：实施例1～实施例5的配方配比
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
水性环氧固化剂 8 12 8 6 12
分散剂 0.8 0.3 0.5 0.5 0.3
消泡剂 0.3 0.5 0.6 0.3 0.5
水性磷酸锌 2 4 3 2 4
有机膨润土 0.5 0.3 0.4 0.5 0.3
气相二氧化硅 0.5 0.8 0.6 0.5 0.7
功能性石墨烯 1 1.8 2.2 2 3
助溶剂 6.9 7.3 6.2 6.4 7.2
锌粉 80 72 76 80 68
碳纳米管浆 0 0 2 1 3
水性铝银浆 0 1 0.5 0.8 1
合计1 100 100 100 100 100
水性环氧树脂乳液 32 48 32 24 48
防闪锈剂 0.7 0.6 0.7 0.5 0.6
缔合物增稠剂 0.3 0.4 0.3 0.2 0.4
合计 33 49 33 24.7 49
制备方法是：
1、将水性环氧固化剂、分散剂、消泡剂、助溶剂加入生产缸中，采用400-600转/分搅拌5分钟；
2、边搅拌边加入水性磷酸锌、水性有机膨润土、气相二氧化硅，采用400-600转/分搅拌5分钟；
3、采用砂磨机将细度研磨至30微米；
4、采用400-600转/分边搅拌边慢慢加入功能性石墨烯浆、碳纳米管浆，采用600-800转/分搅拌15-20分钟；
5、采用助溶剂将水性铝银浆充分润湿后加入到生产缸中，采用600-800转/分搅拌5分钟；
6、采用600-800转/分边搅拌边加入锌粉，采用800-1000转/分分散15-20分钟；
性能测试
试验方法是：将A\B组份混合后，搅拌均匀，采用去离子蒸馏水进行稀释至喷涂粘度(25-30S，T-4杯)，标准马口铁片进行磷化或打磨处理，马口铁片上厚度控制在15-25μm，待48小时完全实干后做综合性能测试，集装箱底漆耐盐雾干板厚度控制在30-35μm，应用于铁路支座底漆耐盐雾干板厚度控制在80-100μm，待7天完全实干后检测耐盐雾性能。
干燥时间依照GB/T1728、附着力依照GB/T9286、冲击性依照ASTM D2794、弯曲性依照GB/T6742、硬度依照GB/T6753.1、耐水性依据GB/T9274、耐化学性能依照GB/T9274、耐中性盐雾性依据GB/T1771，综合性能与专利CN 102863874A、CN101104771A进行对比。
表2：实施例1-5与CN 102093805A性能对比测试结果
通过以上举例试验对比分析，采用石墨烯结合水性磷酸锌制作的环氧富锌底漆耐盐雾可达到1500h以上，当添加水性铝银浆后，耐盐雾性能提升至1800h，当采用碳纳米管与石墨烯结合，形成致密的保护膜，锌粉结合铝银浆共同达到牺牲阳极的功效，使得单层富锌底漆干膜厚度在30-40微米时，耐盐雾可达到3500h，当单层富锌底漆干膜厚度在80-100微米时，耐盐雾可达到6000h以上！确定配方为实施例5，采用实施例5做复合层底漆，喷涂复合层测试板，其底漆的厚度控制在30-35微米。
此款产品具有非常优异的防腐性能，耐盐雾测试最高可达到6000小时，具有非常优异的耐酸碱性能，施工性能优异，一次性涂装达到150微米不流挂。
二、WZ234水性环氧中间漆
原料如下：
水性环氧树脂乳液(3520 美国瀚森)
分散剂(6394 allnex)
消泡剂(BYK-024 BYK)
气相二氧化硅(A200、R972、R812S、R202等疏水型 海逸化学)
水性有机膨润土(LT、SD-2、DE等 海铭斯)
助溶剂(乙二醇单丁醚、二丙二醇醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚醋酸酯、乙醇、正丁醇、异丙醇等醇醚类溶剂 中石化)
铁红粉(190D 湖南三环)
钛白粉(BA0101 攀钢)
水性磷酸锌(ZIP-M 重庆麦图)
绢云母(A4 万桥)
沉淀硫酸钡(3000目硫酸钡 上海跃江)
高岭土(山西榆次)
滑石粉(3000目滑石粉 久强化工)
石墨烯(功能石墨烯浆10％ 苏州高通科技)
水性环氧固化剂(8545 美国瀚森)
防闪锈剂(FA-179 惠正行)
缔合物增稠剂(12W 陶氏)
润湿剂(BYK-345 BYK)
表3：实施例6～实施例9的配方配比
制备方法是：
1、将水性环氧树脂、分散剂、50％消泡剂、助溶剂、去离子水加入生产缸中，采用400-600转/分搅拌2分钟；
2、采用400-600转/分边搅拌边加入水性有机膨润土、气相二氧化硅、铁红粉、钛白粉、水性磷酸锌、沉淀硫酸钡、高岭土、滑石粉、绢云母，采用600-800转/分搅拌5分钟；
3、采用砂磨机将细度研磨至40微米；
4、采用600-800转/分边搅拌边慢慢加入润湿剂、防闪锈剂、50％消泡剂、增稠剂，采用600-800转/分搅拌5分钟；
5、采用600-800转/分边搅拌边加入水性石墨烯浆，继续搅拌5分钟；
性能测试
试验方法是：将组分C：组分D＝100：3-4混合搅拌均匀，采用去离子蒸馏水进行稀释至喷涂粘度(25-30S，T-4杯)，标准马口铁片进行磷化或打磨处理，马口铁片上厚度控制在20-30μm，待48小时完全实干后做综合性能测试，将中间漆喷涂在WF232环氧富锌底漆上，两涂层总厚度控制在70-80微米，采用50℃烘烤15-20分钟。耐盐雾干板喷涂厚度控制在40-50微米。
干燥时间依照GB/T1728、附着力依照GB/T9286、冲击性依照ASTM D2794、弯曲性依照GB/T6742、硬度依照GB/T6753.1、耐水性依据GB/T9274、耐中性盐雾性依据GB/T1771。
表4：实施例6-实施例9性能测试结果
通过以上举例试验对比分析，根据对配方中各原料的不同比例调配，综合性能均能满足于JT/T810-2011的标准要求。为了进一步优化性能，在实施例8与实施例9中采用了水性石墨烯浆进行了配方的优化，出乎意料的得到了实施例9最佳的优异性能，耐水性、耐盐雾性、耐盐不汉及冲击性能均有明显的提升，确定配方为实施例9。
此款产品具有非常优异的附着力、防腐性能、润湿性、施工性能，一次性涂装达到200微米不流挂。
三、WB400水性丙烯酸面漆
原料如下：
水性改性丙烯酸树脂(0612 万华)
水性丙烯酸树脂(HG-54C 陶氏)
分散剂(BYK-192 BYK)
消泡剂(810 迪高)
气相二氧化硅(A200、R972、R812S、R202等疏水型 海逸化学)
水性有机膨润土(LT、SD-2、DE等 海铭斯)
助溶剂(乙二醇单丁醚、二丙二醇醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚醋酸酯、乙醇、正丁醇、异丙醇等醇醚类溶剂 中石化)
铁红粉(190D 湖南三环)
绢云母(A4 万桥)
沉淀硫酸钡(3000目硫酸钡 上海跃江)
滑石粉(3000目滑石粉 久强化工)
石墨烯(功能石墨烯浆10％ 苏州高通科技)
防闪锈剂(R-60 辰辉)
缔合物增稠剂(12W 陶氏)
润湿剂(104A 气体化学)
表5：实施例10～实施例13的配方配比
实施例10 实施例11 实施例12 实施例13
水性改性丙烯酸树脂 20 25 30 25
水性丙烯酸树脂 30 25 20 25
分散剂 0.5 1 0.8 1
消泡剂 1 0.8 0.5 0.8
铁红粉 15 18 20 18
沉淀硫酸钡 5 3 4 3
绢云母 4 2 3 2
滑石粉 5 4 3 4
有机膨润土 0.3 0.4 0.6 0.4
气相二氧化硅 0.6 0.5 0.3 0.5
助溶剂 5 6 4 6
去离子水 12.9 13.1 12 12.1
防闪锈剂 0.3 0.6 0.5 0.6
润湿剂 0.2 0.3 0.4 0.3
增稠剂 0.2 0.3 0.4 0.3
水性石墨烯浆 0 0 0.5 1
合计 100 100 100 100
制备方法是：
1、将去离子水、分散剂、50％消泡剂、助溶剂加入生产缸中，采用300-400转/分搅拌2分钟；
2、采用400-600转/分边搅拌边加入水性有机膨润土、气相二氧化硅、铁红粉、沉淀硫酸钡、滑石粉、绢云母，采用600-800转/分搅拌5分钟；
4、采用砂磨机将细度研磨至20微米；
4、采用400-600转/分边搅拌边慢慢加入水性改性丙烯酸树脂、水性丙烯酸树脂、润湿剂、防闪锈剂、50％消泡剂、增稠剂，采用600-800转/分搅拌5-10分钟；
5、采用600-800转/分边搅拌边加入水性石墨烯浆，继续搅拌5-10分钟；
性能测试
试验方法是：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3层，标准马口铁片进行磷化或打磨处理，马口铁片上厚度控制在20-30μm，干板放置25℃恒温箱中自干48小时检测常规性能。将面漆喷涂在WF232环氧富锌底漆+WZ234环氧中间漆的复合层干板上，三涂层总厚度控制在110-135微米，采用50℃烘烤25-30分钟。耐化学性能、耐候性能的测试干板厚度控制在40-55微米。
干燥时间依照GB/T1728、附着力依照GB/T9286、冲击性依照ASTM D2794、弯曲性依照GB/T6742、硬度依照GB/T6753.1、耐水性依据GB/T9274、耐化学性能依照GB/T9274、耐人工辐射曝晒依照GB/T1865-2009。
表6：实施例10-实施例13性能测试结果
复合层综合性能：
表7：底漆+中间漆+面漆复合层综合性能测试
通过以上复合层测试结果来看，本发明所提供的WF232水性环氧富锌底漆、WZ234水性环氧中间漆和WB400水性丙烯酸面漆单层综合性能及复合层性能明显优于集装箱标准要求，能对集装箱起到非常好的保护效果。
此款产品具有非常优异的附着力、干性、耐候性、耐水性、耐盐水性、耐化学性、耐湿热性、韧性，施工性能优，一次性涂装达到150微米不流挂。
为了底中面三涂层以及复合层均能满足集装箱标准要求，或者达到更高的性能，本发明分别对底中面漆进行了创新。环氧富锌底漆同时采用“石墨烯+碳纳米管+锌粉+铝粉+磷酸锌”配合体系制作，使得单层环氧富锌底漆30微米厚度耐盐雾可达到3500h；环氧中间漆采用水性石墨烯浆进行改性，使其冲击和韧性大大提升；丙烯酸面漆采用不同TG点的丙烯酸树脂乳液进行拼合，同时采用水性石墨烯对其进行改性，增强漆膜的韧性、耐候性、防腐性。该水性复合涂层综合性能均能满足于集装箱JT/T810-2011标准外箱涂层技术要求，同时耐盐雾性能可达到6000h以上不起泡、不脱落、划格边界腐蚀1mm。
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 (4)

1.一种应用于集装箱领域的底中面复合层水性涂料及其制备方法，包括WF232水性环氧富锌底漆、WZ234水性环氧中间漆和WB400水性丙烯酸面漆，其特征在于：
所述WF232水性环氧富锌底漆包括组份A和组份B；组份A包括按照质量分数计的如下组分：水性环氧固化剂6-12％、水性铝银浆0.5-1％、功能性石墨烯浆1-3％、水性磷酸锌2-4％、分散剂0.3-0.8％、消泡剂0.3-0.6％、水性有机膨润土0.3-0.5％、气相二氧化硅0.5-0.8％、锌粉68-80％、碳纳米管浆1-3％、助溶剂6.2-7.3％；组份B为水性环氧树脂乳液；
所述WZ234水性环氧中间漆包括组份C和组份D；组份C包括按照质量分数计的如下组分：水性环氧树脂30-40％、消泡剂0.5-1％、分散剂0.5-1％、有机膨润土0.5-1％、气相二氧化硅0.3-0.6％、增稠剂0.2-0.4％、润湿剂0.2-0.4％、铁红粉10-15％、钛白粉8-15％、高岭土5-12％、沉淀硫酸钡6-8％、滑石粉3-5％、水性磷酸锌3-6％、绢云母2-4％、防闪锈剂0.3-0.8％、助溶剂4.1-5.1％、去离子水5-7％、浓度10％的水性石墨烯浆1-3％；组分D为水性环氧固化剂；
所述WB400水性丙烯酸面漆包括组份E；组份E包括按照质量分数计的如下组分：水性改性丙烯酸树脂20-30％、水性丙烯酸树脂20-30％、消泡剂0.5-1％、分散剂0.5-1％、有机膨润土0.3-0.6％、气相二氧化硅0.3-0.6％、增稠剂0.2-0.4％、润湿剂0.2-0.4％、铁红粉15-20％、沉淀硫酸钡3-5％、滑石粉3-5％、绢云母2-4％、防闪锈剂0.3-0.6％、助溶剂4-6％、去离子水12.1-13.1％、浓度10％的水性石墨烯浆0.5-1％。
2.根据权利要求1所述的应用于集装箱领域的底中面复合层水性涂料及其制备方法，其特征在于：所述WF232水性环氧富锌底漆的制备方法包括以下步骤：
步骤a.将水性环氧固化剂、分散剂、消泡剂、助溶剂加入生产缸中，采用400-600转/分搅拌5分钟；
步骤b.边搅拌边加入水性磷酸锌、水性有机膨润土、气相二氧化硅，采用400-600转/分搅拌5分钟；
步骤c.采用砂磨机将细度研磨至30微米；
步骤d.采用400-600转/分边搅拌边慢慢加入功能性石墨烯浆、碳纳米管浆，采用600-800转/分搅拌15-20分钟；
步骤e.采用助溶剂将水性铝银浆充分润湿后加入到生产缸中，采用600-800转/分搅拌5分钟；
步骤f.采用600-800转/分边搅拌边加入锌粉，采用800-1000转/分分散15-20分钟；
步骤g.干板实现：按照组份A：组份B＝100：32-48进行配比，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25-30S，喷涂2层，干板放置25℃恒温箱中自干48小时检测常规性能。
3.根据权利要求1所述的应用于集装箱领域的底中面复合层水性涂料及其制备方法，其特征在于：所述WZ234水性环氧中间漆的制备方法包括以下步骤：
步骤a.将水性环氧树脂、分散剂、50％消泡剂、助溶剂、去离子水加入生产缸中，采用400-600转/分搅拌2分钟；
步骤b.采用400-600转/分边搅拌边加入水性有机膨润土、气相二氧化硅、铁红粉、钛白粉、水性磷酸锌、沉淀硫酸钡、高岭土、滑石粉、绢云母，采用600-800转/分搅拌5分钟；
步骤c.采用砂磨机将细度研磨至40微米；
步骤d.采用600-800转/分边搅拌边慢慢加入润湿剂、防闪锈剂、50％消泡剂、增稠剂，采用600-800转/分搅拌5分钟；
步骤e.采用600-800转/分边搅拌边加入水性石墨烯浆，继续搅拌5分钟；
步骤f.干板实现：按照组份C：组份D＝100：3-4进行配比，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25-30S，喷涂2层，干板放置25℃恒温箱中自干48小时检测常规性能。
4.根据权利要求1所述的应用于集装箱领域的底中面复合层水性涂料及其制备方法，其特征在于：所述WB400水性丙烯酸面漆的制备方法包括以下步骤：
步骤a.将去离子水、分散剂、50％消泡剂、助溶剂加入生产缸中，采用300-400转/分搅拌2分钟；
步骤b.采用400-600转/分边搅拌边加入水性有机膨润土、气相二氧化硅、铁红粉、沉淀硫酸钡、滑石粉、绢云母，采用600-800转/分搅拌5分钟；
步骤c.采用砂磨机将细度研磨至20微米；
步骤d.采用400-600转/分边搅拌边慢慢加入水性改性丙烯酸树脂、水性丙烯酸树脂、润湿剂、防闪锈剂、50％消泡剂、增稠剂，采用600-800转/分搅拌5-10分钟；
步骤e.采用600-800转/分边搅拌边加入水性石墨烯浆，继续搅拌5-10分钟；
步骤f.干板实现：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3层，干板放置25℃恒温箱中自干48小时检测常规性能。
CN201711332051.4A 2017-12-13 2017-12-13 应用于集装箱领域的底中面复合层水性涂料及其制备方法 Pending CN108084843A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711332051.4A CN108084843A (zh) 2017-12-13 2017-12-13 应用于集装箱领域的底中面复合层水性涂料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711332051.4A CN108084843A (zh) 2017-12-13 2017-12-13 应用于集装箱领域的底中面复合层水性涂料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108084843A true CN108084843A (zh) 2018-05-29

Family

ID=62174264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711332051.4A Pending CN108084843A (zh) 2017-12-13 2017-12-13 应用于集装箱领域的底中面复合层水性涂料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108084843A (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108690465A (zh) * 2018-05-31 2018-10-23 重庆石墨烯研究院有限公司 一种高性能水性重防腐漆及其制备方法
CN108912950A (zh) * 2018-05-31 2018-11-30 无锡市海轮涂料有限公司 一种船用抗腐水性环氧底漆
CN109181466A (zh) * 2018-07-03 2019-01-11 成都普瑞斯特新材料有限公司 水性防腐底漆及其制备方法
CN109233565A (zh) * 2018-08-22 2019-01-18 潍坊鼎盛化学工业有限公司 一种重防腐石墨烯改性环氧富锌涂料及其制作方法
CN110041802A (zh) * 2019-04-08 2019-07-23 上海利物盛企业集团有限公司 一种水性石墨烯防腐隔热涂料及其制备方法
CN110484087A (zh) * 2019-06-26 2019-11-22 河北晨阳工贸集团有限公司 一种环保水性涂料、其应用及涂装集装箱的方法
CN111748259A (zh) * 2019-03-28 2020-10-09 河北晨阳工贸集团有限公司 一种集装箱用水性涂料及其制备方法
CN112063268A (zh) * 2020-09-16 2020-12-11 中国兵器工业第五九研究所 金属表面防护涂层及其制备方法
CN115873471A (zh) * 2022-10-31 2023-03-31 苏州皇冠涂料科技发展有限公司 一种水性环保型集装箱涂料及其制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103497636A (zh) * 2013-09-07 2014-01-08 中国科学院合肥物质科学研究院 纳米导电碳材料改性的水性环氧富锌涂料及其制备方法
CN104140738A (zh) * 2014-05-20 2014-11-12 成都拜迪新材料有限公司 用于铁路支座系统的水性底中面漆制备方法
CN105176312A (zh) * 2015-10-08 2015-12-23 江苏华夏制漆科技有限公司 一种掺杂石墨烯的水性环氧含锌防腐底漆及其制备方法
CN105255422A (zh) * 2015-11-17 2016-01-20 张建刚 一种导电导热石墨烯浆料及其制作方法
WO2016079696A2 (en) * 2014-11-19 2016-05-26 Biotectix, LLC Conductive polymer coatings for three dimensional substrates
WO2017012116A1 (en) * 2015-07-23 2017-01-26 Dow Global Technologies Llc Thermally conductive particles formed by spray-drying process
CN107266999A (zh) * 2017-05-17 2017-10-20 青岛瑞利特新材料科技有限公司 一种水性石墨烯防腐涂料及其制备方法
CN105176321B (zh) * 2015-10-08 2017-11-21 江苏华夏制漆科技有限公司 一种水性酚醛环氧石墨烯防腐底漆及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103497636A (zh) * 2013-09-07 2014-01-08 中国科学院合肥物质科学研究院 纳米导电碳材料改性的水性环氧富锌涂料及其制备方法
CN104140738A (zh) * 2014-05-20 2014-11-12 成都拜迪新材料有限公司 用于铁路支座系统的水性底中面漆制备方法
WO2016079696A2 (en) * 2014-11-19 2016-05-26 Biotectix, LLC Conductive polymer coatings for three dimensional substrates
WO2017012116A1 (en) * 2015-07-23 2017-01-26 Dow Global Technologies Llc Thermally conductive particles formed by spray-drying process
CN105176312A (zh) * 2015-10-08 2015-12-23 江苏华夏制漆科技有限公司 一种掺杂石墨烯的水性环氧含锌防腐底漆及其制备方法
CN105176321B (zh) * 2015-10-08 2017-11-21 江苏华夏制漆科技有限公司 一种水性酚醛环氧石墨烯防腐底漆及其制备方法
CN105255422A (zh) * 2015-11-17 2016-01-20 张建刚 一种导电导热石墨烯浆料及其制作方法
CN107266999A (zh) * 2017-05-17 2017-10-20 青岛瑞利特新材料科技有限公司 一种水性石墨烯防腐涂料及其制备方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108690465A (zh) * 2018-05-31 2018-10-23 重庆石墨烯研究院有限公司 一种高性能水性重防腐漆及其制备方法
CN108912950A (zh) * 2018-05-31 2018-11-30 无锡市海轮涂料有限公司 一种船用抗腐水性环氧底漆
CN109181466A (zh) * 2018-07-03 2019-01-11 成都普瑞斯特新材料有限公司 水性防腐底漆及其制备方法
CN109233565A (zh) * 2018-08-22 2019-01-18 潍坊鼎盛化学工业有限公司 一种重防腐石墨烯改性环氧富锌涂料及其制作方法
CN111748259A (zh) * 2019-03-28 2020-10-09 河北晨阳工贸集团有限公司 一种集装箱用水性涂料及其制备方法
CN110041802A (zh) * 2019-04-08 2019-07-23 上海利物盛企业集团有限公司 一种水性石墨烯防腐隔热涂料及其制备方法
CN110484087A (zh) * 2019-06-26 2019-11-22 河北晨阳工贸集团有限公司 一种环保水性涂料、其应用及涂装集装箱的方法
CN112063268A (zh) * 2020-09-16 2020-12-11 中国兵器工业第五九研究所 金属表面防护涂层及其制备方法
CN115873471A (zh) * 2022-10-31 2023-03-31 苏州皇冠涂料科技发展有限公司 一种水性环保型集装箱涂料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108084843A (zh) 应用于集装箱领域的底中面复合层水性涂料及其制备方法
CN102533029B (zh) 一种集装箱底架用水性仿沥青防腐蚀涂料及其制备方法
CN102719172B (zh) 一种金属防锈底漆、制备方法、用途及其使用方法
CN108129948A (zh) 应用于集装箱领域的含碳纳米管水性石墨烯环氧富锌底漆
CN105733405A (zh) 一种基于石墨烯增强型高固体份环氧防腐涂料及其制备方法
CN104140739B (zh) 钢构用水性环氧带锈防锈底漆的制备方法
CN106047075A (zh) 应用于25型客车的水性底、中、面及清漆的制备方法
CN102031053A (zh) 一种钢结构表面防腐蚀涂料及其制备方法
CN105349019A (zh) 双组份水性丙烯酸聚氨酯底面合一防腐装饰漆及其制备方法
CN105219218A (zh) 一种水性酚醛环氧防腐漆及其制备方法
CN105111860A (zh) 一种水性双组分防腐工业涂料及生产方法
CN110358406A (zh) 一种自修复型高耐久防腐复合涂层及其制备方法
CN104845499A (zh) 水性环氧厚浆漆的制备方法
CN110218503A (zh) 一种厚浆型低VOCs水性环氧云铁涂料及其制备方法
CN111334160A (zh) 一种水性防腐底漆及其制备方法
CN109880484A (zh) 一种水性环氧厚浆防腐漆及其制备方法和应用
CN108059906B (zh) 一种高性能的水性醇酸防腐涂料
CN104946090B (zh) 水性酚醛环氧防腐漆的制备方法
CN106832150A (zh) 改性纳米SiO2 /环氧‑丙烯酸酯乳胶及其制备方法和应用
CN104762000A (zh) 一种耐盐雾水性集装箱及其环保金属漆
CN104673057A (zh) 一种双组份水性环保防腐涂料
CN104140737B (zh) 应用于铁路支座上水性环氧富锌底漆的制备方法
CN102757724A (zh) 一种石油钢管用黑色防锈uv漆
CN105017921B (zh) 一种油性改水性环氧防锈底漆及其制备方法
WO2021261071A1 (ja) 水性防食塗料組成物

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180529