CN108948901B - 一种防腐防锈水性丙烯酸漆及其制备方法 - Google Patents

一种防腐防锈水性丙烯酸漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种防腐防锈水性丙烯酸漆及其制备方法，所述丙烯酸漆其包括以下组分：水性丙烯酸树脂25～55重量份，水5～25重量份，填料10～30重量份，润湿剂0.5～3重量份，脱氧剂3～8重量份，硅烷偶联剂2～4重量份。所述水性丙烯酸漆通过添加一定量的脱氧剂和硅烷偶联剂，其中脱氧剂能够脱除水性丙烯酸漆中的氧气，硅烷偶联剂能在金属表面形成保护膜，配合使用能够有效地防止闪蚀点的发生，达到非常好的防腐防锈效果。

Description

一种防腐防锈水性丙烯酸漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，特别涉及一种防腐防锈水性丙烯酸漆及其制备方法。
背景技术
丙烯酸漆主要用于钢材、铝材等金属材料，具有干燥快，附着力好，耐热性、耐候性能好等优点，丙烯酸漆包括溶剂型丙烯酸漆和水性漆丙烯酸漆，与溶剂型相比，水性丙烯酸漆具有低毒、不易燃、不含有机溶剂、无污染等优点，水溶性丙烯酸漆在保证丙烯酸漆的各种优良特性外，还将大部分有机挥发溶剂代之以水，从而大幅度降低大气污染，由于水性丙烯酸漆的上述种种优点，因此，用于涂料工业中有较好的发展。但是，丙烯酸漆在使用过程中存在的普遍缺陷是，涂膜完成很容易出现闪蚀，而一旦出现闪蚀点，漆膜的完整性受到破坏，漆膜的防锈防腐蚀功能则大打折扣，因此，提供一种防腐防锈水性丙烯酸漆及其制备方法非常必要。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种防腐防锈水性丙烯酸漆及其制备方法。所述水性丙烯酸漆通过添加一定量的脱氧剂和硅烷偶联剂，脱氧剂能够脱除水性丙烯酸漆膜中的氧气，硅烷偶联剂能在金属表面形成保护膜，从而能够有效地防止闪蚀的发生，达到非常好的防腐防锈效果。
为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案，一种防腐防锈水性丙烯酸漆，其包括以下组分：
Figure BDA0001742847230000011
Figure BDA0001742847230000021
进一步地，还包括消泡剂、触变剂及成膜助剂中的一种或几种组分，其中，各所述组分的添加量为：消泡剂0.1～0.8重量份，触变剂0.3～1重量份的，成膜助剂0.5～1.5重量份。
上述配方中，所涉及到基本原料和添加剂，如湿润剂、消泡剂、填料等，可以选择本领域在制备水性丙烯酸漆中已知常用的种类，但为了实现各组分间更好的配合/协同效果，本发明对配方中各个组分作出了如下优选限定：
进一步地，所述水性丙烯酸树脂为硅丙乳液。
进一步地，所述填料为滑石粉、硫酸钡、高岭土、石英砂、绢云母、硅酸铝、碳酸钙、硅灰石中的至少一种。
进一步地，所述润湿剂为聚醚改性炔醇。
进一步地，所述消泡剂为乳化硅油、聚硅氧烷、聚醚-硅氧烷共聚物和高碳醇中的至少一种。
进一步地，所述触变剂为聚乙烯蜡、聚酰胺蜡、聚合脲、氢化蓖麻油中的至少一种。
进一步地，硅烷偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷、巯丙基三甲氧基硅烷和五氟苯基二甲基氯硅烷中的至少一种。
进一步地，所述脱氧剂为还原性铁粉，优选地为粒径100～300nm的还原性铁粉。此粒径范围内的还原性铁粉有非常好的分散性能和很好的脱氧效果，且在丙烯酸漆中不容易沉淀便于施工。由于漆料在涂刷过程中无法避免空气的进入，而漆膜内部残留的少量氧气及其与金属发生反应造成金属的腐蚀，本发明中，通过添加还原性铁粉和硅烷偶联剂，在施工过程中还原性铁粉能够吸收漆膜中的氧气，从而能防止漆膜中的氧气对金属表面的腐蚀作用，改善丙烯酸漆的防锈防腐蚀功能。
进一步地，所述成膜助剂选自醇酯-12、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、丙二醇苯醚中的至少一种。
本发明还提供一种防腐防锈水性丙烯酸漆的制备方法，包括以下步骤：
(1)在常温下将25～55重量份水性丙烯酸树脂、10～30重量份填料和5～25重量份水在搅拌机中混合，搅拌转速为300～500rpm，搅拌40～80min后停止得到混合料A；
(2)向步骤(1)中的混合料A中加入0.5～3重量份润湿剂、0.1～0.8重量份消泡剂、0.3～1重量份触变剂、0.5～1.5重量份成膜助剂和2～4重量份硅烷偶联剂进行搅拌混合，搅拌转速为600～800rpm，搅拌时间为50～90min得到混合料B；
(3)将步骤(2)得到的混合料B在真空度200～400mmHg下搅拌脱氧15～30min，在氮气保护下，加入1～2重量份脱氧剂，即得。
与现有技术相比，本发明所取得的技术效果是：
金属的锈蚀一般是先在金属表面上形成点蚀，而漆膜中残留的微量氧气是造成点蚀发生的重要原因，本发明中，水性丙烯酸漆通过添加一定量的脱氧剂和硅烷偶联剂，脱氧剂能够脱除水性丙烯酸漆残留的氧气，硅烷偶联剂具有良好的流动性能在金属表面形成保护膜而丙烯酸乳液也是硅烷偶联剂的良好附着体，配合使用能够起到隔离外部氧气和水分的作用，提升防腐防锈效果，延长漆膜使用寿命。而本发明提供的制备方法通过减压除氧能够除去丙烯酸漆中的氧气，在搅拌过程中采用氮气进行保护，避免脱氧剂在配漆的过程中失效，并能够减小脱氧剂的用量，采用脱氧包装还能有效延长丙烯酸漆的保质期。此外，丙烯酸漆普遍存在成膜速度较慢的缺陷，添加粒径100～300nm的还原性铁粉后，铁粉在除氧的过程中会放热，因此能够明显缩短漆膜的干燥时间。
具体实施方式
本发明公开了一种防腐防锈水性丙烯酸漆及其制备方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
若未特别说明，在本发明所涉及的原辅料均为普通市售品，可通过市场购买获得。
以上实施案例是对本发明进行具体描述的举例说明，本发明所属的技术人员可以对各种具体案例进行修改或补充。
实施例1
一种防腐防锈水性丙烯酸漆，其包括以下组分：水性丙烯酸树脂40重量份，水15重量份，滑石粉20重量份，聚醚改性炔醇1.5重量份，还原性铁粉1.0重量份，氨丙基三乙氧基硅烷3.0重量份，聚硅氧烷0.4重量份，聚酰胺蜡0.6重量份，丙二醇丁醚1.0重量份；
制备方法包括以下步骤：
(1)在常温下将水性丙烯酸树脂、填料和水按照配方量在高速搅拌机中混合，搅拌转速为400rpm，搅拌60min后停止；
(2)向步骤(1)中的混合料中加入配方量的润湿剂、消泡剂、触变剂、成膜助剂和硅烷偶联剂在高速搅拌机进行搅拌混合，搅拌转速为700rpm，搅拌时间为70min；
(3)将步骤(2)得到的混合物料在真空度300mmHg下搅拌脱氧20min，在氮气保护下，加入脱氧剂，进行充氮包装即得。按照GB/T 10125-1997进行中性盐雾试验，结果显示，首次出现点蚀或锈斑的时间为138min。
实施例2
一种防腐防锈水性丙烯酸漆，其包括以下组分：水性丙烯酸树脂25重量份，水25重量份，高岭土30重量份，聚醚改性炔醇0.5重量份，还原性铁粉2.0重量份，巯丙基三甲氧基硅烷2.0重量份，乳化硅油0.1重量份，氢化蓖麻油0.3重量份，醇酯-12 0.5重量份；
制备方法包括以下步骤：
(1)在常温下将水性丙烯酸树脂、填料和水按照配方量在高速搅拌机中混合，搅拌转速为300rpm，搅拌80min后停止；
(2)向步骤(1)中的混合料中加入配方量的润湿剂、消泡剂、触变剂、成膜助剂和硅烷偶联剂在高速搅拌机进行搅拌混合，搅拌转速为600rpm，搅拌时间为90min；
(3)将步骤(2)得到的混合物料在真空度400mmHg下搅拌脱氧30min，在氮气保护下，加入脱氧剂，进行充氮包装即得。按照GB/T 10125-1997进行中性盐雾试验，结果显示，首次出现点蚀或锈斑的时间为132min。
实施例3
一种防腐防锈水性丙烯酸漆，其包括以下组分：水性丙烯酸树脂40重量份，水10重量份，碳酸钙30重量份，聚醚改性炔醇2.0重量份，还原性铁粉1.2重量份，巯丙基三甲氧基硅烷4.0重量份，乳化硅油0.6重量份，氢化蓖麻油0.9重量份，醇酯-12 1.5重量份；
制备方法包括以下步骤：
(1)在常温下将水性丙烯酸树脂、填料和水按照配方量在高速搅拌机中混合，搅拌转速为500rpm，搅拌40min后停止；
(2)向步骤(1)中的混合料中加入配方量的润湿剂、消泡剂、触变剂、成膜助剂和硅烷偶联剂在高速搅拌机进行搅拌混合，搅拌转速为800rpm，搅拌时间为50min；
(3)将步骤(2)得到的混合物料在真空度200mmHg下搅拌脱氧15min，在氮气保护下，加入脱氧剂，进行充氮包装即得。按照GB/T 10125-1997进行中性盐雾试验，结果显示，首次出现点蚀或锈斑的时间为123min。
实施例4
一种防腐防锈水性丙烯酸漆，其包括以下组分：水性丙烯酸树脂55重量份，水25重量份，石英砂20重量份，聚醚改性炔醇2.0重量份，还原性铁粉1.5重量份，五氟苯基二甲基氯硅烷2.5重量份，乳化硅油0.4重量份，聚乙烯蜡1.2重量份，醇酯-12 1.2重量份；
制备方法包括以下步骤：
(1)在常温下将水性丙烯酸树脂、填料和水按照配方量在高速搅拌机中混合，搅拌转速为400rpm，搅拌60min后停止；
(2)向步骤(1)中的混合料中加入配方量的润湿剂、消泡剂、触变剂、成膜助剂和硅烷偶联剂在高速搅拌机进行搅拌混合，搅拌转速为700rpm，搅拌时间为60min；
(3)将步骤(2)得到的混合物料在真空度250mmHg下搅拌脱氧15min，在氮气保护下，加入脱氧剂，进行充氮包装即得。按照GB/T 10125-1997进行中性盐雾试验，结果显示，首次出现点蚀或锈斑的时间为130min。
对比例
提供一种丙烯酸漆，不加脱氧剂，其余配方和制备方法同实施例1按照GB/T10125-1997进行中性盐雾试验，结果显示，首次出现点蚀或锈斑的时间为72min。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种防腐防锈水性丙烯酸漆，其特征在于，其包括以下组分：
水性丙烯酸树脂 25～55重量份，
水 5～25重量份，
填料 10～30重量份，
润湿剂 0.5～3重量份，
脱氧剂 1～2重量份，
硅烷偶联剂 2～4重量份；
所述脱氧剂为粒径100～300nm的还原性铁粉；
所述水性丙烯酸树脂为硅丙乳液；
所述防腐防锈水性丙烯酸漆的制备方法，包括以下步骤：
（1）在常温下将25～55重量份水性丙烯酸树脂、10～30重量份填料和5～25重量份水在搅拌机中混合，搅拌转速为300～500rpm，搅拌40～80min后停止得到混合料A；
（2）向步骤（1）中的混合料A中加入0.5～3重量份润湿剂、0.1～0.8重量份消泡剂、0.3～1重量份触变剂、0.5～1.5重量份成膜助剂和2～4重量份硅烷偶联剂进行搅拌混合，搅拌转速为600～800rpm，搅拌时间为50～90min得到混合料B；
（3）将步骤（2）得到的混合料B在真空度200～400mmHg下搅拌脱氧15～30min，在氮气保护下，加入1～2重量份脱氧剂，即得。
2.根据权利要求1所述的防腐防锈水性丙烯酸漆，其特征在于，所述填料为滑石粉、硫酸钡、高岭土、石英砂、绢云母、硅酸铝、碳酸钙、硅灰石中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的防腐防锈水性丙烯酸漆，其特征在于，所述润湿剂为聚醚改性炔醇。
4.根据权利要求1所述的防腐防锈水性丙烯酸漆，其特征在于，所述消泡剂为乳化硅油、聚硅氧烷、聚醚-硅氧烷共聚物和高碳醇中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的防腐防锈水性丙烯酸漆，其特征在于，所述触变剂为聚乙烯蜡、聚酰胺蜡、聚合脲、氢化蓖麻油中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的防腐防锈水性丙烯酸漆，其特征在于，硅烷偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷、巯丙基三甲氧基硅烷和五氟苯基二甲基氯硅烷中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的防腐防锈水性丙烯酸漆，其特征在于，所述成膜助剂为醇酯-12、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、丙二醇苯醚中的至少一种。
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