CN108456468A - 一种环保型水性彩钢板涂料漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种环保型水性彩钢板涂料漆，属于涂料领域。按质量百分比计，由如下原料组成：水性环氧酯树脂10.0‑15.0％；水性丙烯酸聚合物乳液32.0‑55.0％；消泡剂0.25‑0.75％；分散剂0.5‑1.25％；中和剂0.88‑1.63％；润湿剂0.31‑0.79％；成膜助剂4.51‑7.39％；催干剂0.35‑0.93％；有机颜料2.23‑4.36％；钛白粉0.63‑1.77％；复合磷酸锌2.22‑4.69％；防沉触变剂4.31‑5.57％；中铬黄0.43‑1.37％；硫酸钡2.43‑3.27％；防闪锈剂0.63‑1.67％；增稠剂0.32‑0.88％；去离子水15.0‑25.0％。所述环保型水性彩钢板涂料漆，采用水性原料制备，减少了有机溶剂的用量,可挥发性有机化合物占总漆比例含量比传统油漆低。选用水性丙烯酸聚合物乳液和水性环氧酯树脂混拼体系，可以提高遮盖力，获得高硬度、高附着力以及强抗冲击的涂层，提高其防晒能力，使产品性能更加优异。
Description
技术领域
本发明涉及一种环保型水性彩钢板涂料漆及其制备方法，用于属于涂料领域。
背景技术
彩钢板是指彩涂钢板，彩涂钢板是一种带有有机涂层的钢板，可以分为单板、彩钢复合板、楼承板等。广泛用于大型公共建筑、公共厂房、活动板房及集成房屋的墙面和屋面。其基本特点是：重量轻，隔热保温，强度高，安装灵活。上世纪80年代，我国才陆续建设彩钢板机组，到2000年国产彩钢板达到173万吨。随着彩钢板行业的迅速兴起，在带动了彩钢板行业发展的同时，也带动了其相关涂料行业的发展。根据彩钢板的用途，为了使其有更长的使用寿命，其表面涂膜必须要有防晒、高硬度、高附着力以及抗冲击性强的特点。
现有的国内彩钢板涂料主要以溶剂型为主，生产时添加有大量的有机溶剂，存在可挥发有机物含量高，气味大，污染环境等问题。有时甚至侵害涂装工人，有的彩钢板漆甚至长时间释放可挥发有机物。另外现有的彩钢板漆长期室外使用后，受紫外线照射老化影响，导致抗冲击，耐候性，耐盐雾，附着力，硬度等方面性能有所下降。
发明内容
针对上述现有问题，本发明提供一种环保型水性彩钢板涂料漆。本发明所述按质量百分比计，由如下原料组成：水性环氧酯树脂10.0-15.0％；水性丙烯酸聚合物乳液32.0-55.0％；消泡剂0.25-0.75％；分散剂0.5-1.25％；中和剂0.88-1.63％；润湿剂0.31-0.79％；成膜助剂4.51-7.39％；催干剂0.35-0.93％；有机颜料2.23-4.36％；钛白粉0.63-1.77％；复合磷酸锌2.22-4.69％；防沉触变剂4.31-5.57％；中铬黄0.43-1.37％；硫酸钡2.43-3.27％；防闪锈剂0.63-1.67％；增稠剂0.32-0.88％；去离子水15.0-25.0％。
进一步地，所述水性环氧酯树脂为常州广树化工科技有限公司的GS-5000B，所述水性丙烯酸聚合物乳液为万华化学集团股份有限公司的0612，所述有机颜料为科富斯MH-RC。
进一步地，所述中和剂为二甲基乙醇胺。
进一步地，所述消泡剂为迪高公司的Tego-902w和毕克公司的BYK-028一种或两种混合物。
进一步地，所述润湿剂为毕克公司的BYK-346。
进一步地，所述防闪锈剂为广州宇泰化工科技有限公司的ED-617F；所述的防沉触变剂为有机膨润土；所述的分散剂为比克化学的BYK-190、BYK-194两者的混合物；所述的增稠剂为OMG borchers公司的Borchi Gel 0620；所述硫酸钡为1500目硫酸钡；所述钛白粉为杜邦公司R-706；所述成膜助剂为醇酯十二。
进一步地，所述的环保型水性彩钢板涂料漆的制备方法，包括如下生产步骤：
步骤a.在搅拌釜内依次加入配方量的水性环氧酯树脂、催干剂和配方量的50％中和剂，以600-700r/min速率搅拌，搅拌至混合均匀；在搅拌釜内依次加入分散剂、配方量50％的去离子水及配方量50％消泡剂，搅拌至混合均匀，得到混合液A；
步骤b.按配方量，在步骤a的混合液A中加入有机颜料、钛白粉、硫酸钡、复合磷酸锌、中铬黄和防沉触变剂，以700-800r/min速率搅拌15min，搅拌均匀后滴加防闪锈剂，继续搅拌15min，然后将物料经过研磨机研磨，研磨至粒度≤20μm，得到树脂浆液；
步骤c.按配方量，在装有步骤b中的树脂浆液的搅拌釜内依次加入配方量的水性丙烯酸聚合物乳液、成膜助剂、润湿剂、配方量50％去离子水、配方量50％消泡剂及配方量50％中和剂，搅拌20min，然后加入增稠剂，搅拌均匀环保型水性彩钢板涂料漆。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)本发明所述用一种环保型水性彩钢板涂料漆，采用水性原料制备，减少了有机溶剂的用量,可挥发性有机化合物占总漆比例含量比传统油漆低。同时，所述环保型水性彩钢板涂料漆采用有机颜料与有机颜料与无机颜料复配，无机颜料具有优异的抗紫外老化性。两种颜料复配使用提高了彩钢板长期光照下的抗老化性。
(2)本发明所述用一种环保型水性彩钢板涂料漆，选用水性丙烯酸聚合物乳液和水性环氧酯树脂混拼体系，可以提高遮盖力，获得高硬度、高附着力以及强抗冲击的涂层，提高其防晒能力，使产品性能更加优异。
具体实施方式
以下结合实施例，对本发明作进一步具体描述，但不局限于此。
下述实施方式中所采用的原料如无特殊说明均为市售原料。
其中，下述实施方式中采用的部分原料的具体型号如下：
所述水性环氧酯树脂为常州广树化工科技有限公司的GS-5000B；所述水性丙烯酸聚合物乳液为万华化学集团股份有限公司的0612；所述有机颜料为科富斯MH-RC；所述中和剂为二甲基乙醇胺；所述消泡剂为迪高公司的Tego-902w和毕克公司的BYK-028一种或两种混合物；所述润湿剂为毕克公司的BYK-346；所述防闪锈剂为广州宇泰化工科技有限公司的ED-617F；所述防沉触变剂为有机膨润土；所述分散剂为比克化学的BYK-190、BYK-194两者的混合物；所述增稠剂为OMG borchers公司的Borchi Gel 0620；所述硫酸钡为1500目硫酸钡；所述钛白粉为杜邦公司R-706；所述成膜助剂为醇酯十二。
实施例1
本实施例中，所述环保型水性彩钢板涂料漆，按质量百分比计，由如下原料组成：
水性环氧酯树脂GS-5000B为10.0％；水性丙烯酸聚合物乳液0612为55.0％；消泡剂Tego-902w为0.25％；分散剂BYK-190为0.5％；中和剂二甲基乙醇胺为0.88％；润湿剂BYK-346为0.31％；成膜助剂醇酯十二为4.51％；催干剂为0.35％；有机颜料科富斯MH-RC为2.23％；钛白粉R-706为0.63％；复合磷酸锌为2.22％；防沉触变剂为4.31％；中铬黄为0.43％；硫酸钡为2.43％；防闪锈剂ED-617F为0.63％；增稠剂Borchi Gel 0620为0.32％；去离子水为15.0％。
实施例2
本实施例中，所述环保型水性彩钢板涂料漆，按质量百分比计，由如下原料组成：
水性环氧酯树脂GS-5000B为15.0％；水性丙烯酸聚合物乳液0612为32.0％；消泡剂BYK-028为0.75％；分散剂BYK-194为1.25％；中和剂二甲基乙醇胺为1.1％；润湿剂BYK-346为0.79％；成膜助剂醇酯十二为6.1％；催干剂为0.93％；有机颜料科富斯MH-RC为2.86％；钛白粉R-706为1.77％；复合磷酸锌为4.69％；防沉触变剂为5.57％；中铬黄为1.37％；硫酸钡为3.27％；防闪锈剂ED-617F为1.67％；增稠剂Borchi Gel 0620为0.88％；去离子水为20.0％。
实施例3
本实施例中，所述环保型水性彩钢板涂料漆，按质量百分比计，由如下原料组成：
水性环氧酯树脂GS-5000B为12.0％；水性丙烯酸聚合物乳液0612为48.0％；消泡剂Tego-902w为0.2％和BYK-028为0.3％；分散剂BYK-194为0.3％和BYK-190为0.4％；中和剂二甲基乙醇胺为1.63％；润湿剂BYK-346为0.41％；成膜助剂醇酯十二为4.51％；催干剂为0.45％；有机颜料科富斯MH-RC为3.4％；钛白粉R-706为0.9％；复合磷酸锌为2.8％；防沉触变剂为4.5％；中铬黄为0.6％；硫酸钡为2.6％；防闪锈剂ED-617F为1.4％；增稠剂BorchiGel 0620为0.6％；去离子水为15.0％。
实施例4
本实施例中，所述环保型水性彩钢板涂料漆，按质量百分比计，由如下原料组成：
水性环氧酯树脂GS-5000B为12.0％；水性丙烯酸聚合物乳液0612为44.0％；消泡剂Tego-902w为0.3％和BYK-028为0.35％；分散剂BYK-194为0.5％和BYK-190为0.6％；中和剂二甲基乙醇胺为1.4％；润湿剂BYK-346为0.54％；成膜助剂醇酯十二为5.4％；催干剂为0.35％；有机颜料科富斯MH-RC为4.36％；钛白粉R-706为1.2％；复合磷酸锌为3.6％；防沉触变剂为5.1％；中铬黄为1.1％；硫酸钡3.0％；防闪锈剂ED-617F为0.8％；增稠剂BorchiGel 0620为0.4％；去离子水为15.0％。
实施例5
本实施例中，所述环保型水性彩钢板涂料漆，按质量百分比计，由如下原料组成：
水性环氧酯树脂GS-5000B为10.0％；水性丙烯酸聚合物乳液0612为37.0％；消泡剂Tego-902w为0.1％和BYK-028为0.25％；分散剂BYK-194为0.2％和BYK-190为0.7％；中和剂二甲基乙醇胺为1.1％；润湿剂BYK-346为0.65％；成膜助剂醇酯十二为7.39％；催干剂为0.75％；有机颜料科富斯MH-RC为3.4％；钛白粉R-706为1.5％；复合磷酸锌为2.43％；防沉触变剂为4.31％；中铬黄为1.1％；硫酸钡为2.8％；防闪锈剂ED-617F为1％；增稠剂BorchiGel 0620为0.32％；去离子水为25.0％。
其中，所述实施例1至5所述环保型水性彩钢板涂料漆的制备方法，包括如下生产步骤：
步骤a.在搅拌釜内依次加入配方量的水性环氧酯树脂、催干剂和配方量的50％中和剂，以600-700r/min速率搅拌，搅拌至混合均匀；在搅拌釜内依次加入分散剂、配方量50％的去离子水及配方量50％消泡剂，搅拌至混合均匀，得到混合液A；
步骤b.按配方量，在步骤a的得到的混合液A中加入科富斯MH-RC、钛白粉、硫酸钡、复合磷酸锌、中铬黄和防沉触变剂，以700-800r/min速率搅拌15min，搅拌均匀后滴加防闪锈剂，继续搅拌15min，然后将物料经过研磨机研磨，研磨至粒度≤20μm，得到树脂浆液；
步骤c.按配方量，在装有步骤b中的树脂浆液的搅拌釜内依次加入配方量的水性丙烯酸聚合物乳液、成膜助剂、润湿剂、配方量50％去离子水、配方量50％消泡剂及配方量50％中和剂，搅拌20min，然后加入增稠剂，搅拌均匀得环保型水性彩钢板涂料漆。
进一步地，为了能够说明本发明所具有的有益效果，本发明还提供了如下对比例进行进一步说明。
对比例1：
将实施例5中水性丙烯酸聚合物乳液0612全部替换为等量的水性环氧酯树脂GS-5000B，其余组分不变；
其中，所述对比例1所述环保型水性彩钢板涂料漆的制备方法，包括如下生产步骤：
步骤a.在搅拌釜内依次加入配方量的水性环氧酯树脂、催干剂和配方量的50％中和剂二甲基乙醇胺，以600-700r/min速率搅拌，混合均匀；在搅拌釜内依次加入分散剂、配方量50％的去离子水及配方量50％消泡剂，搅拌至混合均匀，得到混合液A；
步骤b.按配方量，在步骤a的混合液A中加入、钛白粉、硫酸钡、复合磷酸锌、中铬黄和防沉触变剂，以700-800r/min速率搅拌15min，搅拌均匀后滴加防闪锈剂，继续搅拌15min，然后将物料经过研磨机研磨，研磨至粒度小于等于20μm，得到树脂浆液；
步骤c.按配方量，在装有步骤b中的树脂浆液的搅拌釜内依次加入配方量的成膜助剂、润湿剂、配方量50％去离子水、配方量50％消泡剂及配方量50％中和剂，搅拌20min，然后加入增稠剂，调整黏度得环保型水性彩钢板涂料漆。
对比例2：
将实施例5中水性环氧酯树脂GS-5000B全部替换为等量的水性丙烯酸聚合物乳液0612，其余组分不变；
其中，所述对比例2所述环保型水性彩钢板涂料漆的制备方法，包括如下生产步骤：
步骤a.在搅拌釜内依次加入配方量的催干剂和，分散剂、配方量的50％中和剂、配方量50％的去离子水及配方量50％消泡剂，搅拌至混合均匀后依次加入科富斯MH-RC、钛白粉、硫酸钡、复合磷酸锌、中铬黄和防沉触变剂，以700-800r/min速率搅拌15min，搅拌均匀后滴加防闪锈剂，搅拌均匀；
步骤b.按配方量，在装有步骤b中的溶液的搅拌釜内依次加入配方量的水性丙烯酸聚合物乳液、成膜助剂、润湿剂、配方量50％去离子水、配方量50％消泡剂及配方量50％中和剂，搅拌20min，然后加入增稠剂，调整黏度得环保型水性彩钢板涂料漆。
进一步地，本发明还对上述实施例1～5和对比例1～2所述的彩钢板涂料漆进行了性能测试，测试方法表1所示，测试结果如表2所示：表1漆膜性能检测方法
表2测试结果
由上述测试结果可知，(1)采用本发明所述环保型水性彩钢板涂料漆，采用混拼工艺，采用水性环氧酯树脂GS-5000B与水性丙烯酸聚合物乳液混合制备环保型水性彩钢板涂料漆，其在施工性、耐水性、硬度、盐雾性、抗冲击强度及耐开裂性能测试指标均好于单独使用水性环氧酯树脂GS-5000B或单独使用水性丙烯酸聚合物乳液0612制备的彩钢板涂料漆。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造权利要求的保护范围之中。
Claims (7)
1.一种环保型水性彩钢板涂料漆，其特征在于，按质量百分比计，由如下原料组成：水性环氧酯树脂10.0-15.0％；水性丙烯酸聚合物乳液32.0-55.0％；消泡剂0.25-0.75％；分散剂0.5-1.25％；中和剂0.88-1.63％；润湿剂0.31-0.79％；成膜助剂4.51-7.39％；催干剂0.35-0.93％；有机颜料2.23-4.36％；钛白粉0.63-1.77％；复合磷酸锌2.22-4.69％；防沉触变剂4.31-5.57％；中铬黄0.43-1.37％；硫酸钡2.43-3.27％；防闪锈剂0.63-1.67％；增稠剂0.32-0.88％；去离子水15.0-25.0％。
2.根据权利要求1所述的环保型水性彩钢板涂料漆，其特征在于，所述水性环氧酯树脂为常州广树化工科技有限公司的GS-5000B，所述水性丙烯酸聚合物乳液为万华化学集团股份有限公司的0612，所述有机颜料为科富斯MH-RC。
3.根据权利要求1～2任一所述的环保型水性彩钢板涂料漆，其特征在于，所述中和剂为二甲基乙醇胺。
4.根据权利要求1～3任一所述的环保型水性彩钢板涂料漆，其特征在于，所述消泡剂为迪高公司的Tego-902w和毕克公司的BYK-028一种或两种混合物。
5.根据权利要求1～4任一所述的环保型水性彩钢板涂料漆，其特征在于，所述润湿剂为毕克公司的BYK-346。
6.根据权利要求1～5任一所述的环保型水性彩钢板涂料漆，其特征在于，所述防闪锈剂为广州宇泰化工科技有限公司的ED-617F；所述防沉触变剂为有机膨润土；所述分散剂为比克化学的BYK-190和BYK-194一种或两种混合物；所述增稠剂为OMG borchers公司的Borchi Gel 0620；所述硫酸钡为1500目硫酸钡；所述钛白粉为杜邦公司R-706；所述成膜助剂为醇酯十二。
7.权利要求1-6任一所述的环保型水性彩钢板涂料漆的制备方法，包括如下生产步骤：
步骤a.在搅拌釜内依次加入配方量的水性环氧酯树脂、催干剂和配方量的50％中和剂，以600-700r/min速率搅拌，搅拌至混合均匀；在搅拌釜内依次加入分散剂、配方量50％的去离子水及配方量50％消泡剂，搅拌至混合均匀，得到混合液A；
步骤b.按配方量，在步骤a的得到的混合液A中加入科富斯MH-RC、钛白粉、硫酸钡、复合磷酸锌、中铬黄和防沉触变剂，以700-800r/min速率搅拌15min，搅拌均匀后滴加防闪锈剂，继续搅拌15min，然后将物料经过研磨机研磨，研磨至粒度≤20μm，得到树脂浆液；
步骤c.按配方量，在装有步骤b中的树脂浆液的搅拌釜内依次加入配方量的水性丙烯酸聚合物乳液、成膜助剂、润湿剂、配方量50％去离子水、配方量50％消泡剂及配方量50％中和剂，搅拌20min，然后加入增稠剂，搅拌均匀得环保型水性彩钢板涂料漆。
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