CN108912886A - 一种水性uv防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水性UV防腐涂料及其制备方法，所述水性UV防腐涂料包括以下按重量份计算的组分：水性UV丙烯酸乳液55‑65份；防锈颜填料15‑25份；光引发剂1‑7份；润湿剂0.1‑1份；流平剂0.1‑1份；消泡剂0.05‑0.5份；密着剂0.2‑5份；润湿分散剂1‑5份；抗闪锈剂0.1‑0.5份；去离子水5‑20份；防沉剂1‑5份；pH调节剂0.1‑0.5份。本发明所述的水性UV防腐涂料不仅能在金属基材、塑料、水泥基上具有良好的防腐、防水能力，还具有极好的耐水性和满意的柔韧性，此外，还能够适应宽泛的施工环境，固化速度快，且不含VOC，是一种高效环保的水性UV涂料。

Description

一种水性UV防腐涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及水性涂料领域，具体地，本发明涉及一种水性UV防腐涂料及其制备方法。

背景技术

据统计，全世界每年向大气释放碳氢化合物为2000万吨，其中有机溶剂为1000万吨，大部分为涂料行业所产生。如今发展环境友好型涂料已成为世界涂料发展的必然趋势，水性涂料经过近几十年的高速发展，已经取得了技术性的突破，与传统溶剂型涂料在性能上已经相差不大，有些性能甚至超越溶剂型涂料。但是，一般的水性涂料对涂装设备腐蚀性大，需要采用防腐蚀衬里或不锈钢材料，设备造价高，一般的水性涂料对输送管道会有腐蚀，导致金属溶解，使分散微粒析出，涂膜产生麻点。此外，水性涂料对施工环境条件(温度、湿度)要求较严格，增加了调温调湿设备的投入，大大增加了能耗及成本。另外，一般水性涂料还存在耐水性能差、对pH值敏感的问题，影响水性涂料的储存稳定性及涂膜性能。

如今，水性防水涂料应用于混凝土和钢筋混凝土建造的构筑物在使用期间常常受到腐蚀介质的侵蚀，如果构筑物在建造时，对结构材料不采取不实施防腐措施，则腐蚀性介质就可能损坏建筑结构，甚至使其丧失使用价值。特别地，在工业构筑物中建筑结构可能直接与带有腐蚀性的液态、气态等介质接触，或者被工业产品或工业生产中排放的废料所侵蚀，由此将引起构筑物结构材料的腐蚀。另外，若混凝土的外加剂使用不当、施工质量存在问题或施工原材料存在质量问题等，均会导致钢筋混凝土出现腐蚀现象。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种水性UV防腐防水涂料，其不仅能在金属基材、塑料、水泥基上具有良好的防腐、防水能力，还具有极好的耐水性和满意的柔韧性，此外，还能够适应宽泛的施工环境(适应宽泛的温度、湿度环境)，固化速度快，且不含VOC，是一种高效环保的水性UV涂料。

本发明的另一目的在于提供所述的水性UV防腐防水涂料的制备方法。

其技术方案如下：

一种水性UV防腐涂料，包括以下按重量份计算的组分：

其中，所述水性UV丙烯酸乳液为万花化学wantipro0618、wantipro0614、华津思HD2083中的一种或多种。

传统的水性防腐防水涂料通过选择水性防腐乳液通常能够达到较好地防腐、防水性能，但经常会出现涂膜硬度较高、柔韧性差、不耐老化，且对施工环境要求较高，耐老化性能不够的问题，此外通常特定的水性防腐防水涂料仅适合特定的基材，难以同时适应不同基材。本发明通过选择特定的水性丙烯酸酯乳液，与防锈颜填料、光引发剂、密着剂、润湿分散剂、抗闪锈剂等配合，通过合理调整配方，制备出了一种能够同时适用于金属基材、塑料、水泥基的水性UV防腐防水涂料，其具有良好的防腐、防水能力，极好的耐水性和满意的柔韧性，还能够适应宽泛的施工环境，且能够实现UV固化，固化速度快，不含VOC，是一种高效环保的水性UV涂料

在其中一个实施例中，所述水性UV防腐涂料包括以下按重量份计算的组分：

在其中一个实施例中，所述防锈颜填料包括：4-6份磷酸锌、3-5份三聚磷酸铝、1.5-3份滑石粉、4-7.5份钛白粉、1.5-3份钛铁粉。

在其中一个实施例中，所述光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮。光引发剂是一种能在紫外光区或可见光区吸收一定波长的能量，产生自由基，阳离子等，从而引发单体聚合交联固化的产物，是具有高效不黄变的紫外光引发剂，用于引发不饱和预聚体系的UV聚合反应。具体地，本发明所述光引发剂可以为巴斯夫IRGACURE184。

在其中一个实施例中，所述润湿剂、流平剂为聚醚硅氧烷、聚醚改性二甲基氧烷、聚酯改性聚硅氧烷、聚乙烯醇、丙烯酸酯、醛酮树脂中的一种或多种，且润湿剂和流平剂不同时相同。优选地，所述流平剂为聚醚硅氧烷，其能够显著降低涂料的表面张力，提高涂料的底材润湿能力和漆膜的流动性，消除Benard旋涡从而防止发花，改善涂层的平滑性，抗刮伤性和抗粘连性。

在其中一个实施例中，所述消泡剂为有机硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、聚醚硅氧烷、酰胺、二甲基硅油、正丁醇、聚丙醇、磷酸三丁酯、环氧乙烷、氢氧化镁、聚乙烯蜡、磷酸酯、矿物油中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述分散剂为含高颜料亲和基团的共聚物水溶液。大部分分散剂都是通过润湿、研磨与分散、偶联和包裹稳定的过程来达到分散颜填料的目的。

在其中一个实施例中，所述pH调节剂为二甲基乙醇胺。

在其中一个实施例中，所述防沉剂为聚酰胺蜡、有机膨润土、蓖麻油衍生物、气相二氧化硅、聚烯烃蜡、改性氢化蓖麻油中的一种或多种。优选地，所述防沉剂为聚酰胺蜡，聚酰胺蜡属于有机物类流变触变剂，通过大分子链的相互缠绕形成网状结构而具有触变性，受剪切时，缠绕的分子被拉开，黏度因而降低，当剪切停止时，大分子又重新缠绕而致黏度上升，由于这重新缠绕的过程相对缓慢，因而黏度恢复的速度也较慢，有较长的时间给予湿膜流动和流平，但又不会导致流挂失控。

在其中一个实施例中，所述抗闪锈剂为一种白色，无折射的防腐颜料，更具体地，本发明中所述抗闪锈剂为磷硅酸锶锌。

所述的水性UV防腐涂料的制备方法包括如下步骤：

(1)将35-50份的水性UV丙烯酸乳液、10-12份磷酸锌、8-10份三聚磷酸铝、4-6份滑石粉、10-15份钛白粉和4-6份钛铁粉、5-15份去离子水、2.5-10份的润湿分散剂、0.1-1份消泡剂投入分散缸中低速搅拌(400-800转/分钟)10-20分钟制得的浆料，用砂磨机研磨至30μm以下得到防锈浆料；

(2)将35-45份的水性UV丙烯酸乳液、40％-50％所述防锈浆料、5-8份去离子水、1-7份光引发剂、0.1-0.5份抗闪锈剂、0.1-1份润湿剂、0.1-1份流平剂、0.2-5份密着剂、1-5份防沉剂投入反应釜中，中速(800-1200转/min)分散均匀后，加入0.1-0.5份pH调节剂，高速搅拌(速度以中间起旋涡为准)15-30分钟制得水性UV防腐防水涂料。

在其中一个实施例中，根据所需颜色添加相应颜料。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明通过选择特定的水性丙烯酸乳液，与防锈颜填料、光引发剂、密着剂、润湿分散剂、抗闪锈剂等配合，通过合理调整配方，制备出的水性UV防腐防水涂料具有良好的防腐、防水能力，极好的耐水性和满意的柔韧性；

(2)本发明所制备的水性UV防腐防水涂料具有多基材适用性，对金属、塑料、水泥基等基材都具有良好的附着力；

(3)本发明所制备的水性UV防腐防水涂料适应宽泛的施工环境(适应宽泛的温度、湿度环境)，交联密度高、避免发白、开裂防水效果好。

(4)本发明所制备的水性UV防腐防水涂料固化速度快，且不含VOC，对环境污染小，是一种高效环保的水性UV涂料。

(5)所述水性UV防腐防水涂料制备成本低，制备工艺易于掌握，工业应用价值大。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

以下实施例，如非特别说明，使用的均为普通市售产品。

实施例1

一种水性UV防腐涂料，其制备过程如下：

(1)将39.8份的水性UV丙烯酸乳液(万华化学wantipro0618)、10份磷酸锌、10份三聚磷酸铝、6份滑石粉、14份钛白粉和6份钛铁粉、9份去离子水、5份的润湿分散剂、0.2份消泡剂投入分散缸中低速搅拌(400-800转/分钟)10-20分钟制得的浆料，用砂磨机研磨至30μm以下得到100份防锈浆料；

(2)将38.15份的水性UV丙烯酸乳液(万华化学wantipro0618)、50份所述防锈浆料、5份去离子水、3份光引发剂、0.2份抗闪锈剂、0.2份润湿剂、0.15份流平剂、1份密着剂、2份防沉剂投入反应釜中，中速(1000转/min)分散均匀后，滴加0.3份pH调节剂，高速搅拌(速度以中间起旋涡为准)15-30分钟制得水性UV防腐防水涂料。

实施例2

一种水性UV防腐涂料，其制备过程如下：

(1)将49.8份的水性UV丙烯酸乳液(万华化学wantipro0614)、12份磷酸锌、8份三聚磷酸铝、4份滑石粉、10份钛白粉和4份钛铁粉、7份去离子水、5份的润湿分散剂、0.2份消泡剂投入分散缸中低速搅拌(400-800转/分钟)10-20分钟制得的浆料，用砂磨机研磨至30μm以下得到100份防锈浆料；

(2)将40.15份的水性UV丙烯酸乳液(万华化学wantipro0614)、45所述防锈浆料、6份去离子水、4份光引发剂、0.2份抗闪锈剂、0.2份润湿剂、0.15份流平剂、1份密着剂、3份防沉剂投入反应釜中，中速(900转/min)分散均匀后，加入0.1-0.5份pH调节剂，高速搅拌(速度以中间起旋涡为准)15-30分钟制得水性UV防腐防水涂料。

实施例3

一种水性UV防腐涂料，其制备过程如下：

(1)将35份的水性UV丙烯酸乳液(华津思HD2083)、11份磷酸锌、9份三聚磷酸铝、5份滑石粉、12份钛白粉和5份钛铁粉、8份去离子水、10份的润湿分散剂、0.4份消泡剂投入分散缸中低速搅拌(400-800转/分钟)10-20分钟制得的浆料，用砂磨机研磨至30μm以下得到防锈浆料；

(2)将45份的水性UV丙烯酸乳液(华津思HD2083)、42份所述防锈浆料、8份去离子水、5份光引发剂、0.3份抗闪锈剂、0.5份润湿剂、0.5份流平剂、3份密着剂、3份防沉剂投入反应釜中，中速(900转/min)分散均匀后，加入0.5份pH调节剂，高速搅拌(速度以中间起旋涡为准)15-30分钟制得水性UV防腐防水涂料。

对比例1

一种水性UV防腐涂料，其制备过程与实施例1基本相同，区别仅在于对比例1用华明泰BT-WBE1133替换实施例1中的wantipro0618。

对实施例1-3和对比例1制备的水性UV防腐涂料进行性能测试，测试标准如下：拉伸强度、延伸率、不透水性、低温柔性测试参考JCT864-2008聚合物乳液防水涂料；耐盐雾、耐水煮、耐水常温参考HG/T 4759-2014；冲击50kg/cm参考HGT3830-2006，粘结强度参考GB/T 23445-20009测试结果见表1。

表1

为考察所述水性UV防腐涂料是否适用于多种基材，将实施例1所述的水性UV防腐涂料涂于马口铁、铝板、镀锌板、水泥基、PVC基板上，参考GB/T9286-98百格测试标准考察涂膜的附着力，检测结果为：所述水性UV防腐涂料与马口铁、铝板、镀锌板、水泥基的附着力均为0级，与PVC基板的附着力为1级，表明本发明所述水性UV防腐涂料对多种基材均适应。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种水性UV防腐涂料，其特征在于，包括以下按重量份计算的组分：

水性UV丙烯酸乳液 55-65份；

防锈浆料 15-25份；

光引发剂 1-7份；

润湿剂 0.1-1份；

流平剂 0.1-1份；

消泡剂 0.05-0.5份；

密着剂 0.2-5份；

润湿分散剂 1-5份；

抗闪锈剂 0.1-0.5份；

去离子水 5-20份；

防沉剂 1-5份；

pH调节剂 0.1-0.5份；

其中，所述水性UV丙烯酸乳液为万花化学wantipro0618、wantipro0614、华津思HD2083中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的水性UV防腐涂料，其特征在于，包括以下按重量份计算的组分：

水性UV丙烯酸乳液 55-65份；

防锈浆料 15-25份；

光引发剂 3-5份；

润湿剂 0.1-0.5份；

流平剂 0.1-0.5份；

消泡剂 0.05-0.2份；

密着剂 1-3份；

润湿分散剂 2-5份；

抗闪锈剂 0.1-0.5份；

去离子水 5-15份；

防沉剂 1-5份；

pH调节剂 0.1-0.5份。

3.根据权利要求1所述的水性UV防腐涂料，其特征在于，所述防锈颜填料包括：4-6份磷酸锌、3-5份三聚磷酸铝、1.5-3份滑石粉、4-7.5份钛白粉、1.5-3份钛铁粉。

4.根据权利要求1所述的水性UV防腐涂料，其特征在于，所述光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮。

5.根据权利要求1所述的水性UV防腐涂料，其特征在于，所述润湿剂、流平剂为聚醚硅氧烷、聚醚改性二甲基氧烷、聚酯改性聚硅氧烷、聚乙烯醇、丙烯酸酯、醛酮树脂中的一种或多种，且润湿剂和流平剂不同时相同。

6.根据权利要求1所述的水性UV防腐涂料，其特征在于，所述消泡剂为有机硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、聚醚硅氧烷、酰胺、二甲基硅油、正丁醇、聚丙醇、磷酸三丁酯、环氧乙烷、氢氧化镁、聚乙烯蜡、磷酸酯、矿物油中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的水性UV防腐涂料，其特征在于，所述分散剂为含高颜料亲和基团的共聚物水溶液。

8.根据权利要求1所述的水性UV防腐涂料，其特征在于，所述pH调节剂为二甲基乙醇胺。

9.根据权利要求1所述的水性UV防腐涂料，其特征在于，所述防沉剂为聚酰胺蜡、有机膨润土、蓖麻油衍生物、气相二氧化硅、聚烯烃蜡、改性氢化蓖麻油中的一种或多种。

10.权利要求1-9任一权利要求所述的水性UV防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将35-50份的水性UV丙烯酸乳液、10-12份磷酸锌、8-10份三聚磷酸铝、4-6份滑石粉、10-15份钛白粉和4-6份钛铁粉、5-15份去离子水、2.5-10份的润湿分散剂、0.1-1份消泡剂投入分散缸中低速搅拌10-20分钟制得的浆料用砂磨机研磨至30μm以下得到防锈浆料；

（2）将35-45份的水性UV丙烯酸乳液、40%-50%所述防锈浆料、5-8份去离子水、1-7份光引发剂、0.1-0.5份抗闪锈剂、0.1-1份润湿剂、0.1-1份流平剂、0.2-5份密着剂、1-5份防沉剂投入反应釜中，中速分散均匀后，加入0.1-0.5份pH调节剂，高速搅拌15-30分钟制得水性UV防腐防水涂料。