CN109054519A - 一种含有沥青的水性丙烯酸防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含有沥青的水性丙烯酸防腐涂料及其制备方法，含有沥青的水性丙烯酸防腐涂料由如下重量份数计的组分组成：去离子水0‑10份、润湿剂0.1‑0.5份、分散剂0.1‑0.5份、消泡剂0.3‑1份、水性丙烯酸树脂30‑50份、填料20‑40份、pH调节剂0.02‑0.5份、防霉剂0.1‑1份、乳化沥青10‑40份、成膜助剂2‑5份、增稠剂0.3‑1份。本发明以水性丙烯酸树脂作为主要成膜物质，配合乳化沥青及功能助剂，进行合理的配方设计，制备出一种环保高效的防腐涂料。其防腐性能媲美传统溶剂型沥青防腐涂料产品，其它各项性能指标都达到国家或行业标准。

Description

一种含有沥青的水性丙烯酸防腐涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种涂料技术，尤其涉及一种含有沥青的水性丙烯酸防腐涂料及其制备方法。
背景技术
丙烯酸树脂体系是目前世界上应用最广泛的涂料体系之一。沥青具有优秀的封闭性能，被广泛用于金属制品的防腐保护。
国内现有水性丙烯酸防腐涂料以丙烯酸乳液为成膜物质，辅助以大量防锈颜料为颜填料，但由于丙烯酸乳液的封闭性和耐水性较差，总体水性丙烯酸涂料成本较高但防腐性不理想，油性沥青具有良好的封闭性，成本低，广泛应用于防腐领域，但沥青涂料由于热淌冷脆、耐老化性较差、在高温下漆膜较软等缺陷。
例如公开号为CN106752642A的中国专利公开了一种水性沥青防腐蚀涂料及其制备方法，该专利各实施例的垂流厚度均＜500μm，无法满足实际厚涂的应用需求。又例如公开号为CN103820024A的中国专利公开了一种水性防腐防水底架涂料及生产方法，该方法需乳化沥青、水性环氧树脂和其它原料混合均匀，存放48h，得到改性沥青环氧共聚树脂后再进行后续生产步骤，该生产工艺较为费时，步骤也较为繁复。
因此，市场需要一种性能可靠的水性防腐漆以取代传统的溶剂型防腐漆。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种含有沥青的水性丙烯酸防腐涂料。本发明以水性丙烯酸树脂作为主要成膜物质，配合乳化沥青及功能助剂，进行合理的配方设计，制备出一种环保高效的防腐涂料。其防腐性能媲美传统溶剂型沥青防腐涂料产品，其它各项性能指标都达到国家或行业标准。
本发明的目的之二在于提供一种含有沥青的水性丙烯酸防腐涂料的制备方法。本发明的制备工艺可操作性强，生产效率高，生产工艺简单，无需特殊设备，适合大规模生产。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：一种含有沥青的水性丙烯酸防腐涂料，由如下重量份数计的组分组成：去离子水0-10份、润湿剂0.1-0.5份、分散剂0.1-0.5份、消泡剂0.3-1份、水性丙烯酸树脂30-50份、填料20-40份、pH调节剂0.02-0.5份、防霉剂0.1-1份、乳化沥青10-40份、成膜助剂2-5份、增稠剂0.3-1份。
进一步地，含有沥青的水性丙烯酸防腐涂料由如下重量份数计的组分组成：去离子水2-8份、润湿剂0.3-0.5份、分散剂0.3-0.5份、消泡剂0.3-0.5份、水性丙烯酸树脂35-45份、填料30-35份、pH调节剂0.02-0.1份、防霉剂0.1-0.5份、乳化沥青10-20份、成膜助剂2-4份、增稠剂0.3-0.5份。
进一步地，含有沥青的水性丙烯酸防腐涂料由如下重量份数计的组分组成：去离子水5份、润湿剂0.5份、分散剂0.3份、消泡剂0.3份、水性丙烯酸树脂44份、填料32份、pH调节剂0.02份、防霉剂0.5份、乳化沥青10份、成膜助剂4份、增稠剂0.3份。
进一步地，所述水性丙烯酸树脂为苯丙乳液、纯丙乳液中的一种或两种的组合物。
进一步地，所述苯丙乳液选自陶氏公司型号为HG-54C、HG-100苯丙乳液中的一种或两种的组合物；所述纯丙乳液选自陶氏公司型号为AC-261P、AC-3001、EC-1791纯丙乳液中的一种或两种以上的组合物。
进一步地，所述润湿剂选自美国空气化工生产的型号为Surfynol-104润湿剂、陶氏公司生产的型号为TRITON X-405润湿剂、德国科宁公司生产的型号为Hydropalat-140润湿剂中的一种或两种以上的组合物；所述分散剂选自德国毕克公司生产的型号为DISPERBYK-154、DISPERBYK-191、DISPERBYK-192分散剂中的一种或两种以上的组合物；所述消泡剂选自迪高公司型号为Foamex 840、Foamex 1488、Foamex K3、Foamex K7消泡剂中的一种或两种以上的组合物；所述填料选自云母粉、滑石粉、重质碳酸钙粉、硅微粉、石英粉中的一种或两种以上的组合物；所述pH调节剂选自氨水、N,N-二甲基乙醇胺、三乙胺、AMP-95中的一种或两种以上的组合物；所述成膜助剂选自丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、丙二醇苯醚、十二碳醇酯中的一种或两种以上的组合物；所述增稠剂选自ACRYSOL公司型号为RM-8W、RM-12W、ASE-60增稠剂中的一种或两种以上的组合物。
进一步地，所述乳化沥青为阴离子乳化沥青剂。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：一种如上所述含有沥青的水性丙烯酸防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
制备混合浆料的步骤：取配方量的水性丙烯酸树脂，置于分散机中搅拌，然后依次添加润湿剂、分散剂、填料、pH调节剂、消泡剂、并以适量水调节浆料粘度，在中高速条件下搅拌，分散40-60分钟，制备混合浆料；
加入乳化沥青的步骤：测量上述混合浆料细度，当混合浆料细度≤60μm时，在中低速条件下搅拌，往上述混合浆料中依次加入乳化沥青、成膜助剂、防霉剂、增稠剂；搅拌均匀，放置熟化30-60min，100目滤网过滤，出料，包装。
进一步地，在制备混合浆料的步骤中，所述中高速条件的搅拌速度为800-1200r/min；在加入乳化沥青的步骤中，所述中低速条件的搅拌速度为400-600r/min。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
(1)本发明以水性丙烯酸树脂作为主要成膜物质，配合乳化沥青及功能助剂，进行合理的配方设计，制备出一种环保高效的防腐涂料。其防腐性能媲美传统溶剂型沥青防腐涂料产品，其它各项性能指标都达到国家或行业标准。
(2)具体地，本发明通过向丙烯酸涂料体系中复配部分稳定性能好的阴离子乳化沥青，可提高涂膜的附着力、提高防腐性能、减少或替代防锈颜料用量以降低涂料成本，同时以丙烯酸乳液为主要成膜基料可保证漆膜拥有的良好的强度，避免沥青涂料的热淌冷脆等缺陷。既可作为防锈底漆配合面漆使用也可单独作为单层防腐漆使用。本发明可广泛应用于钢结构、集装箱等领域。
该涂料产品质地细腻，可用于喷涂，储存稳定性佳，厚涂不易流挂，有广阔的应用空间，进一步解决了含沥青水性涂料喷涂不顺畅，产品不稳定易返粗，厚涂易流挂的问题。
本发明中，主要成膜基料丙烯酸树脂，乳化沥青较少，其在配方中主要起提高涂膜致密性的作用，从而改善防水、防腐和附着力等性能，可部分或完全取代防锈颜填料，并降低成本，由于本实例以树脂为成膜基料，也无需额外添加防老剂。相对于常规丙烯酸类防腐漆，本实例既有丙烯酸涂料较好的耐候性和漆膜强度等性能，又提高了漆膜的防腐性能。
一般的沥青涂料作为底漆时会有导致面漆开裂的风险。而本发明涂料具有更好的漆膜强度和耐老化性，并且如附图4所示本发明可作为防锈底漆使用，其上可继续施工面漆。
(3)本发明的制备工艺可操作性强，生产效率高，生产工艺简单，无需特殊设备，适合大规模生产。
附图说明
图1为本发明实施例1样品耐中性盐雾测试结果图；
图2为本发明实施例2样品耐中性盐雾测试结果图；
图3为本发明实施例3样品耐中性盐雾测试结果图；
图4为以实施例1样品作为底漆使用时面漆的状态示意图；
图5为以对比例1的样品作为底漆使用时面漆的状态示意图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
一种含有沥青的水性丙烯酸防腐涂料，由如下重量份数计的组分组成：去离子水0-10份、润湿剂0.1-0.5份、分散剂0.1-0.5份、消泡剂0.3-1份、水性丙烯酸树脂30-50份、填料20-40份、pH调节剂0.02-0.5份、防霉剂0.1-1份、乳化沥青10-40份、成膜助剂2-5份、增稠剂0.3-1份。作为进一步优选方案，该含有沥青的水性丙烯酸防腐涂料由如下重量份数计的组分组成：去离子水2-8份、润湿剂0.3-0.5份、分散剂0.3-0.5份、消泡剂0.3-0.5份、水性丙烯酸树脂35-45份、填料30-35份、pH调节剂0.02-0.1份、防霉剂0.1-0.5份、乳化沥青10-20份、成膜助剂2-4份、增稠剂0.3-0.5份。
作为最优选方案，该含有沥青的水性丙烯酸防腐涂料由如下重量份数计的组分组成：去离子水5份、润湿剂0.5份、分散剂0.3份、消泡剂0.3份、水性丙烯酸树脂44份、填料32份、pH调节剂0.02份、防霉剂0.5份、乳化沥青10份、成膜助剂4份、增稠剂0.3份。
作为进一步优选方案，所述水性丙烯酸树脂为苯丙乳液、纯丙乳液中的一种或两种的组合物。具体地，所述苯丙乳液选自陶氏公司型号为HG-54C、HG-100苯丙乳液中的一种或两种的组合物；所述纯丙乳液选自陶氏公司型号为AC-261P、AC-3001、EC-1791纯丙乳液中的一种或两种以上的组合物。
作为进一步优选方案，所述润湿剂选自美国空气化工生产的型号为Surfynol-104润湿剂、陶氏公司生产的型号为TRITON X-405润湿剂、德国科宁公司生产的型号为Hydropalat-140润湿剂中的一种或两种以上的组合物；所述分散剂选自德国毕克公司生产的型号为DISPERBYK-154、DISPERBYK-191、DISPERBYK-192分散剂中的一种或两种以上的组合物；所述消泡剂选自迪高公司型号为Foamex 840、Foamex 1488、Foamex K3、Foamex K7消泡剂中的一种或两种以上的组合物；所述填料选自云母粉、滑石粉、重质碳酸钙粉、硅微粉、石英粉中的一种或两种以上的组合物；所述pH调节剂选自氨水、N,N-二甲基乙醇胺、三乙胺、AMP-95中的一种或两种以上的组合物；所述成膜助剂选自丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、丙二醇苯醚、十二碳醇酯中的一种或两种以上的组合物；所述增稠剂选自ACRYSOL公司型号为RM-8W、RM-12W、ASE-60增稠剂中的一种或两种以上的组合物。
作为进一步优选方案，所述乳化沥青为阴离子乳化沥青剂。优选地，阴离子乳化沥青剂为杭州里奇新材料有限公司、江门市强大公路材料有限公司、湛江永兴路面材料科技有限公司生产的阴离子乳化沥青中的一种。
本发明还提供一种如上所述含有沥青的水性丙烯酸防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
制备混合浆料的步骤：取配方量的水性丙烯酸树脂，置于分散机中搅拌，然后依次添加润湿剂、分散剂、填料、pH调节剂、消泡剂、并以适量水调节浆料粘度，在中高速条件下搅拌，分散40-60分钟，制备混合浆料；
加入乳化沥青的步骤：测量上述混合浆料细度，当混合浆料细度≤60μm时，在中低速条件下搅拌，往上述混合浆料中依次加入乳化沥青、成膜助剂、防霉剂、增稠剂；搅拌均匀，放置熟化30-60min，100目滤网过滤，出料，包装。作为进一步优选方案，在制备混合浆料的步骤中，所述中高速条件的搅拌速度为800-1200r/min；在加入乳化沥青的步骤中，所述中低速条件的搅拌速度为400-600r/min。
以下是本发明具体的实施例，在下述实施例中所采用的原材料、设备等除特殊限定外均可以通过购买方式获得。
实施例1-3：
分别按下表1中的配比称取原料，按照实施例1-3中的步骤进行制备产品，具体详见表1：
表1：实施例1-3原料配比表
实施例1-3的制备方法如下：
实施例1：取38份HG-54C，分散机400r/min均速搅拌，依次加入0.2份Surfynol-104、0.1份BYK-154、0.4份Foamex 840、20份重质碳酸钙粉、6份滑石粉、0.05份氨水，以800r/min转速搅拌约45min，制得混合浆料，测量上述半成品细度，当半成品细度≤60μm时，搅拌保持400r/min；在上述搅拌状态下，往上述半成品中依次加入30份杭州里奇新材料有限公司所产的乳化沥青、2份丙二醇丁醚、0.5份Nordes C15、0.4份RM-8W、0.2份RM-12W。搅拌均匀，放置熟化45min，100目滤网过滤，出料，包装。
实施例2：取44份HG-100，5份去离子水，分散机400r/min均速搅拌，依次加入0.5份TRITON X-405、0.3份DISPERBYK-191、0.3份Foamex 1488、28份重质碳酸钙粉、6份硅微粉、0.02份N,N-二甲基乙醇胺，以1000r/min转速搅拌约40min，制备混合浆料，测量上述半成品细度，当半成品细度≤60μm时，搅拌保持400r/min；在上述搅拌状态下，往上述半成品中依次加入10份江门市强大公路材料有限公司所产的乳化沥青、4份丙二醇苯醚、0.5份LXE、0.3份RM-12W。搅拌均匀，放置熟化30min，100目滤网过滤，出料，包装。
实施例3：取取35份AC-261P，去离子水4份，分散机400r/min均速搅拌，依次加入0.1份Hydropalat-140、0.5份DISPERBYK-192、1份Foamex K3、9份重质碳酸钙粉、6份石英粉、0.1份AMP-95，以1200r/min转速搅拌约40min，制得混合浆料，测量上述半成品细度，当半成品细度≤60μm时，搅拌保持400r/min；在上述搅拌状态下，往上述半成品中依次加入40份湛江永兴路面材料科技有限公司所产的乳化沥青、3份十二碳醇酯、0.5份Nordes C15、0.3份ASE-60、0.3份RM-8W。搅拌均匀，放置熟化60min，100目滤网过滤，出料，包装。
实施例4-7：
分别按下表2中的配比称取原料，按照实施例1中的步骤进行制备，不同之处在于所添加的原料配比不同，制备产品，具体详见表2：
表2：实施例4-7原料配比表
效果评价及性能检测
1.对实施例1-3的含有沥青的水性丙烯酸防腐涂料产品生产包装后，静置在1个月。以喷涂方式制备试验样板。所得样板按下表3项目进行测试，结果如表4。
表3产品的测试项目及测试标准
项目 测试方法
粘度/ku GB/T9269-88
抗流挂/μm GB/T9264-2012
耐盐雾 GB/T1771-2007
生产细度/μm GB/T1724-79
加速储存稳定性50℃(30d) GB/T6753.3-1986
柔韧性(-10℃) GB/T1731-1993
附着力 GB/T1720-1979
耐冲击性 GB/T1723-1993
挥发性有机化合物含量 GB/T23986-2009
表4实施例1-3产品性能测试结果
从表4的数据所示，本发明的涂料其抗流挂的厚度大于1100μm；而且本发明涂料存贮稳定性好，加速储存稳定性50℃(30天)不反粗，上述性能不仅能够解决涂厚易流挂的问题，而且满足施工喷涂的需求，提高了产品的适用范围。另外，如图1-3所示，本发明涂料在耐盐雾性能表现优异，大于1000h无起泡、生锈。从附着力与抗冲击力的结果来看，本发明涂料具有优异的附着力和抗冲击性能。
研究发现，当乳化沥青的用量范围在10-40份时，即本发明中涂料可作为底漆使用，漆膜以丙烯酸树脂为成膜基料，乳化沥青仅提供封闭性和增强附着力，在漆膜上施工面漆仍有较好的外观效果和良好的附着力，如图4所示。当乳化沥青含量高于40份时不宜做底漆使用，由于沥青收缩性较强，在漆膜上罩面漆容易导致面漆开裂，图如5所示(对比例1的配方与实施例1配方差异在于乳化沥青为50份，其余组分、含量相同)。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种含有沥青的水性丙烯酸防腐涂料，其特征在于，由如下重量份数计的组分组成：去离子水0-10份、润湿剂0.1-0.5份、分散剂0.1-0.5份、消泡剂0.3-1份、水性丙烯酸树脂30-50份、填料20-40份、pH调节剂0.02-0.5份、防霉剂0.1-1份、乳化沥青10-40份、成膜助剂2-5份、增稠剂0.3-1份。
2.如权利要求1所述的含有沥青的水性丙烯酸防腐涂料，其特征在于，由如下重量份数计的组分组成：去离子水2-8份、润湿剂0.3-0.5份、分散剂0.3-0.5份、消泡剂0.3-0.5份、水性丙烯酸树脂35-45份、填料30-35份、pH调节剂0.02-0.1份、防霉剂0.1-0.5份、乳化沥青10-20份、成膜助剂2-4份、增稠剂0.3-0.5份。
3.如权利要求1所述的含有沥青的水性丙烯酸防腐涂料，其特征在于，由如下重量份数计的组分组成：去离子水5份、润湿剂0.5份、分散剂0.3份、消泡剂0.3份、水性丙烯酸树脂44份、填料32份、pH调节剂0.02份、防霉剂0.5份、乳化沥青10份、成膜助剂4份、增稠剂0.3份。
4.如权利要求1所述的含有沥青的水性丙烯酸防腐涂料，其特征在于，所述水性丙烯酸树脂为苯丙乳液、纯丙乳液中的一种或两种的组合物。
5.如权利要求4所述的含有沥青的水性丙烯酸防腐涂料，其特征在于，所述苯丙乳液选自陶氏公司型号为HG-54C、HG-100苯丙乳液中的一种或两种的组合物；所述纯丙乳液选自陶氏公司型号为AC-261P、AC-3001、EC-1791纯丙乳液中的一种或两种以上的组合物。
6.如权利要求1所述的含有沥青的水性丙烯酸防腐涂料，其特征在于，所述润湿剂选自美国空气化工生产的型号为Surfynol-104润湿剂、陶氏公司生产的型号为TRITON X-405润湿剂、德国科宁公司生产的型号为Hydropalat-140润湿剂中的一种或两种以上的组合物；所述分散剂选自德国毕克公司生产的型号为DISPERBYK-154、DISPERBYK-191、DISPERBYK-192分散剂中的一种或两种以上的组合物；所述消泡剂选自迪高公司型号为Foamex 840、Foamex 1488、Foamex K3、Foamex K7消泡剂中的一种或两种以上的组合物；所述填料选自云母粉、滑石粉、重质碳酸钙粉、硅微粉、石英粉中的一种或两种以上的组合物；所述pH调节剂选自氨水、N,N-二甲基乙醇胺、三乙胺、AMP-95中的一种或两种以上的组合物；所述成膜助剂选自丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、丙二醇苯醚、十二碳醇酯中的一种或两种以上的组合物；所述增稠剂选自ACRYSOL公司型号为RM-8W、RM-12W、ASE-60增稠剂中的一种或两种以上的组合物。
7.如权利要求1所述的含有沥青的水性丙烯酸防腐涂料，其特征在于，所述乳化沥青为阴离子乳化沥青剂。
8.一种如权利要求1所述含有沥青的水性丙烯酸防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
制备混合浆料的步骤：取配方量的水性丙烯酸树脂，置于分散机中搅拌，然后依次添加润湿剂、分散剂、填料、pH调节剂、消泡剂、并以适量水调节浆料粘度，在中高速条件下搅拌，分散40-60分钟，制备混合浆料；
加入乳化沥青的步骤：测量上述混合浆料细度，当混合浆料细度≤60μm时，在中低速条件下搅拌，往上述混合浆料中依次加入乳化沥青、成膜助剂、防霉剂、增稠剂；搅拌均匀，放置熟化30-60min，100目滤网过滤，出料，包装。
9.如权利要求8所述含有沥青的水性丙烯酸防腐涂料的制备方法，其特征在于，在制备混合浆料的步骤中，所述中高速条件的搅拌速度为800-1200r/min；在加入乳化沥青的步骤中，所述中低速条件的搅拌速度为400-600r/min。
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