CN109266156B - 一种水性底面合一漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种水性底面合一漆及其制备方法。本发明提供的水性底面合一漆，由以下组分及其重量份数组成：水性环氧改性丙烯酸树脂10‑20份，醇醚类助溶剂15‑20份，胺中和剂0.1‑1份，硅酸钠3‑7份，基材湿润剂0.1‑2份，分散剂0.3‑2份，水性消泡剂1‑3份，防锈颜料5‑18份，颜填料15‑30份，催干剂0.1‑1份，紫外线吸收剂0.1‑1份。本发明提供的水性底面合一漆，各项性能优异，附着力强，不含有挥发性有机物，健康环保，具有良好的耐水性，耐候性，耐腐蚀性。

Description

一种水性底面合一漆及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种水性底面合一漆及其制备方法。
背景技术
目前我国的工业涂料仍以溶剂型为主，大量挥发性有机化合物(VOCs)在涂装过程中对生态环境造成了严重的污染，同时也对人类健康带来了极大的危害。随着人们环保意识的提高，各国政府都出台了大量相关的法规以限制VOCs的排放量。为了顺应时代的发展，工业涂料正向环境友好型方向转变，其中环境友好型涂料包括了水性涂料、粉末涂料、UV固化涂料和高固体份涂料，而水性涂料是其中发展最快的一类。
水性涂料是用水作溶剂或者分散介质，树脂作为分散相形成的非均相体系。水性涂料无毒并且无刺激气味，对人体健康无害，同时也不会污染环境。水性涂料不含有挥发性有机物，因此也就没有了易变黄等缺陷，可以保持涂料颜色的历久弥新。并且还具有储存方便，不易燃，粉刷操作简单等优点。
然而，传统的工业涂层是多层体系，通常包括环氧底漆层，中涂漆层，面漆层，或环氧底漆层，面漆层。这种类型的涂料，需要先涂刷底漆，待底漆干燥后，再涂刷面漆。这种施工方式复杂，耗时耗力，效率较为低下。随着经济发展速度加快和人们环保意识的提高，研发一种性能优异的水性底面合一漆已迫在眉睫。中国专利申请CN1405254A公开了一种水性丙烯酸改性醇酸氨基烘漆，由以下组分及其重量份数组成：植物油30-60份，多元醇8-20份，二元酸酐20-40份，桐油酸2-10份，丙烯酸类单体20-40份，氨基树脂5-20份，中和剂4-7份和软化水130-260份。虽然该发明无毒，不燃，对环境无污染，使用安全方便，但其烘干时间略长，附着力不理想，耐水性较差，限制了其使用的范围。
中国专利申请CN106854403A公开了一种水性底面合一漆，由以下组分及其重量份数组成：水性自交联丙烯酸树脂35-55份，防锈颜料5-25份，填料15-25份，水性分散助剂0.5-1份，水性消泡剂0.3-1份，水性流平助剂0.1-1.5份，防锈蚀剂0.5-5份，中和剂0.5-3份，三聚磷酸铝1-10份和去离子水10-20份。虽然该发明为底面合一漆，制备方法简单，挥发性有机物含量极低，但其涂膜的性能如硬度等却还需要相当长时间才能达到指定标准，并且该底面合一漆的耐候性，耐腐蚀性，耐酸碱性方面的性能需要进一步提高。
目前，现有的水性底面合一漆存在通用性差，附着力不理想，耐水性，耐候性，耐腐蚀性差等问题。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种水性底面合一漆及其制备方法。本发明提供的水性底面合一漆各项性能优异，性能稳定，具有附着效果好，耐水性、耐腐蚀性好，耐候性强，硬度高等优点。另外，本发明提供的水性底面合一漆的通用性强。
本发明的技术方案是：
一种性能优异的水性底面合一漆，由以下组分及其重量份数组成：水性环氧改性丙烯酸树脂10-20份，醇醚类助溶剂15-20份，胺中和剂0.1-1份，硅酸钠3-7份，基材湿润剂0.1-2份，分散剂0.3-2份，水性消泡剂1-3份，防锈颜料5-18份，颜填料15-30份，凹凸棒土3-7份，催干剂0.1-1份，紫外线吸收剂0.1-1份。
进一步地，所述水性底面合一漆，由以下组分及其重量份数组成：水性环氧改性丙烯酸树脂15份，醇醚类助溶剂18份，胺中和剂0.5份，硅酸钠5份，基材湿润剂0.8份，分散剂1份，水性消泡剂1.5份，防锈颜料12份，颜填料25份，凹凸棒土5份，催干剂0.3份，紫外线吸收剂0.5份。
进一步地，所述水性环氧改性丙烯酸树脂由以下组分及其重量份数组成：
甲基丙烯酸甲酯20份，甲基丙烯酰胺5份，丙烯腈12份，丙烯酸8份，苯乙烯12份，正丁醇25份，过氧化苯甲酰2份，环氧树脂10份，中和剂3份，聚磷酸铵2份和去离子水10份。
所述水性环氧改性丙烯酸树脂配方中的环氧树脂为环氧当量500-3000的双酚A型环氧树脂。
进一步地，所述水性环氧改性丙烯酸树脂的制备方法，包括以下步骤：
S1在装有搅拌器、冷凝管、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中加入环氧树脂和正丁醇，加热至90-110℃，搅拌均匀至环氧树脂完全溶解，得环氧树脂预聚物；
S2将甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丙烯酸、苯乙烯和过氧化苯甲酰混合均匀，得混合液体，备用；
S3取步骤S2所得混合液体的1/3加入到步骤S1所得环氧树脂预聚物中，升温至回流温度，30-60min后，连续滴加步骤S2中剩余的混合液体，2-3h滴加完毕，得环氧丙烯酸树脂预聚物；
S4将步骤S3所得环氧丙烯酸树脂预聚物110℃保温反应3h，使其完全聚合，并冷却至40℃，加入聚磷酸铵和去离子水搅拌均匀后，加入中和剂调节pH为7-8，即得。
进一步地，所述醇醚类助溶剂为环己二醇单甲醚。
进一步地，所述中和剂为N,N-二甲基乙醇胺。
进一步地，所述胺中和剂为AMP-95胺中和剂。
进一步地，所述防锈颜料为钛白粉，三聚磷酸铝和复合铁钛粉按重量比1-3:1-2:3-7组成。
进一步地，所述防锈颜料为钛白粉，三聚磷酸铝和复合铁钛粉按重量比2:1:4组成。
进一步地，所述颜填料为滑石粉，硫酸钡，云母粉中的一种或几种。
进一步地，所述催干剂为异辛酸钴、环烷酸锆和柠檬酸钠按重量比1-3:2-7:1-5组成。
进一步地，所述催干剂为异辛酸钴、环烷酸锆和柠檬酸钠按重量比1:3:2组成。
进一步地，所述水性底面合一漆的制备方法，包括以下步骤：
S1把水性环氧改性丙烯酸树脂和醇醚类助溶剂混合均匀后，以300-600r/min的速度搅拌5-10min，得混合物A；
S2向步骤S1所得混合物A中加入胺中和剂、硅酸钠、基材润湿剂、分散剂、水性消泡剂、颜填料、防锈颜料、凹凸棒土、催干剂和紫外线吸收剂，以500-700r/min的速度搅拌5-10min后，研磨至细度≤30μm，过滤，即得。
本发明中利用环氧树脂改性丙烯酸树脂，在环氧树脂分子链两端引入丙烯基不饱和双键，然后与其他单体共聚，得到的水性环氧改性丙烯酸树脂相容性好、耐化学品性能好、稳定性高、附着力好，并且在改性过程中加入聚磷酸铵，大大提高了作为水性涂料的基材的阻燃性能和防火性能，还能提高环氧树脂改性丙烯酸树脂的光泽度，制得通用型性能优异的水性底面合一漆，具有优良的附着力，能牢固的附着在各种基材上，并且耐水性、耐化性、耐候性、耐盐雾等性能佳。
本发明中，由钛白粉、三聚磷酸铝和复合铁钛粉制得的防锈颜料，一方面提高了漆膜的致密性，起到了较好的屏蔽作用，降低了漆膜的渗透性，从而达到防锈的目的；另一方面，依靠防锈颜料与金属表面发生钝化作用，在阳极部位与金属离子结合成不溶的钝化膜，该钝化膜硬度高，附着牢固，避免了金属表面成为阳极的可能性。通过物理性与化学性的双重防锈作用，相比普通的防锈颜料，具有更优秀的耐腐蚀性。
本发明中添加的凹凸棒土，可作为本发明底面合一漆的填充剂，其成本低，可以形成稳定的不被电解质破坏的悬浮液，使涂料不沉淀、不分层，储存稳定性好；增稠性好，配合本发明中的颜填料一起使用，遮盖力强，能轻松遮住底材，不但能在涂饰后得到平整丰满的涂层，而且还增强了漆膜的耐候性与漆膜硬度，提高了漆膜的丰满度；对水份接受、排放性能强，不膨胀不变形，粘附性好，质轻韧性大，可防虫蛀，能适应空气温度的变化，增强了本发明的机械强度与耐水性，并且可作为流平剂，防止漆膜产生挂流现象。
本发明中添加的硅酸钠不但提高其他材料抗老化、强度和耐化学性能，而且加入硅酸钠后使得本发明的漆膜更加丰满平整，具有光泽，可保持漆膜颜色长久不变；并且还具有杀菌的功效，能防止木质基材的虫蛀现象。
与现有技术相比，本发明提供的水性底面合一漆具有以下优势：
(1)本发明提供的水性底面合一漆，附着能力强，填充性能好，并且具有光泽，可以同时作为底漆和面漆使用，一次涂刷即可，施工方式简单，效率高；并且能满足有环保要求的客户，漆膜中挥发的有机物含量少，有效的降低了VOC的排放，减少了对环境的污染。
(2)本发明提供的水性底面合一漆，成膜物质采用了水性环氧改性丙烯酸树脂，提高了漆膜的耐候性和机械性能，添加了聚磷酸铵，提高了其防火阻燃性能，并配合防锈颜料等其他组分，使得本发明的底面合一漆具有漆膜丰满，附着力强，性能优异，适用性强等优点。
(3)本发明提供的水性底面合一漆，具有优良的物理机械性能，既硬又韧，能提供与环氧底漆和面漆相适应的保护性能，并且相比一般的水性底面合一漆，本发明提供的水性底面合一漆的耐磨性，耐腐蚀性与耐水性均有优异的效果。
具体实施方式
以下通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明，但这并非是对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的保护范围之内。
钛白粉可购于上海紫铭试剂厂，CAS13463-67-7；三聚磷酸铝可购于湖北巨胜科技有限公司，CAS:13939-25-8；复合铁钛粉可购于武汉卡诺斯生物科技有限公司，CAS:13598-37-3；云母粉可购于湖北远成赛创科技有限公司；滑石粉可购于上海聚千化工有限公司，CAS：14807-96-6；水性消泡剂SF-303可购于湖北永阔科技有限公司；Disperbyk-180分散剂可购自广州宝华贸易有限公司，型号：BYK-180；Disponer W-511基材润湿剂可购自德谦(Deuchem)(上海)化学有限公司，品牌/型号：deuchem/Disponer W-511)；AMP-95胺中和剂可购自广州恒宇化工有限公司，CAS:5124-51-7；紫外线吸收剂UV-531可购自佛山市骐邦化工有限公司，CAS:1843-05-6。
实施例1一种水性底面合一漆
所述水性底面合一漆，由以下组分及其重量份数组成：
水性环氧改性丙烯酸树脂10份，醇醚类助溶剂15份，AMP-95胺中和剂0.1份，硅酸钠3份，Disponer W-511基材润湿剂0.1份，Disperbyk-180分散剂0.3份，SF-303水性消泡剂1份，防锈颜料5份，颜填料15份，凹凸棒土3份，催干剂0.1份，UV-531紫外线吸收剂0.1份；所述醇醚类助溶剂为环己二醇单甲醚；所述防锈颜料由钛白粉、三聚磷酸铝和复合铁钛粉按重量比1:2:7组成；所述颜填料为云母粉；所述催干剂由异辛酸钴、环烷酸锆和柠檬酸钠按重量比1:7:5组成。
所述水性环氧改性丙烯酸树脂由以下组分及其重量份数组成：
甲基丙烯酸甲酯20份，丙烯腈12份，丙烯酸8份，苯乙烯12份，正丁醇25份，过氧化苯甲酰2份，环氧树脂10份，N,N-二甲基乙醇胺3份，聚磷酸铵2份和去离子水10份；所述水性环氧改性丙烯酸树脂中环氧树脂为环氧当量500的双酚A型环氧树脂。
所述水性环氧改性丙烯酸树脂的制备方法，包括以下步骤：
S1在装有搅拌器、冷凝管、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中加入环氧树脂和正丁醇，加热至90℃，搅拌均匀至环氧树脂完全溶解，得环氧树脂预聚物；
S2将甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丙烯酸、苯乙烯和过氧化苯甲酰混合均匀，得混合液体，备用；
S3取步骤S2所得混合液体的1/3加入到步骤S1所得环氧树脂预聚物中，升温至回流温度，30min后，连续滴加步骤S2中剩余的混合液体，2h滴加完毕，得环氧丙烯酸树脂预聚物；
S4将步骤S3所得环氧丙烯酸树脂预聚物110℃保温反应3h，使其完全聚合，并冷却至40℃，加入聚磷酸铵和去离子水搅拌均匀后，加入N,N-二甲基乙醇胺调节pH为7，即得。
所述水性底面合一漆的制备方法，包括以下步骤：
S1把水性环氧改性丙烯酸树脂和醇醚类助溶剂混合均匀后，以300r/min的速度搅拌5min，得混合物A；
S2向步骤S1所得混合物A中加入AMP-95胺中和剂、硅酸钠、Disponer W-511基材润湿剂、Disperbyk-180分散剂、SF-303水性消泡剂、颜填料、防锈颜料、凹凸棒土、催干剂和UV-531紫外线吸收剂，以500r/min的速度搅拌5min后，研磨至细度≤30μm，过滤，即得。
实施例2一种水性底面合一漆
所述水性底面合一漆，由以下组分及其重量份数组成：
水性环氧改性丙烯酸树脂15份，醇醚类助溶剂18份，AMP-95胺中和剂0.5份，硅酸钠5份，Disponer W-511基材湿润剂0.8份，Disperbyk-180分散剂1份，SF-303水性消泡剂1.5份，防锈颜料12份，颜填料25份，凹凸棒土5份，催干剂0.3份，UV-531紫外线吸收剂0.5份。所述醇醚类助溶剂为环己二醇单甲醚；所述防锈颜料由钛白粉，三聚磷酸铝和复合铁钛粉按重量比2:1:4组成；所述颜填料由滑石粉，硫酸钡，云母粉按重量比1:4:2组成；所述催干剂由异辛酸钴、环烷酸锆和柠檬酸钠按重量比1:3:2组成。
所述水性环氧改性丙烯酸树脂由以下组分及其重量份数组成：
甲基丙烯酸甲酯20份，甲基丙烯酰胺5份，丙烯腈12份，丙烯酸8份，苯乙烯12份，正丁醇25份，过氧化苯甲酰2份，环氧树脂10份，N,N-二甲基乙醇胺3份，聚磷酸铵2份和去离子水10份。所述环氧树脂为环氧当量2000的双酚A型环氧树脂。
所述水性环氧改性丙烯酸树脂的制备方法为：
S1在装有搅拌器、冷凝管、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中加入环氧树脂和正丁醇，加热至110℃，搅拌均匀至环氧树脂完全溶解，得环氧树脂预聚物；
S2将甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丙烯酸、苯乙烯和过氧化苯甲酰混合均匀，得混合液体，备用；
S3取步骤S2所得混合液体的1/3加入到步骤S1所得环氧树脂预聚物中，升温至回流温度，50min后，连续滴加步骤S2中剩余的混合液体，2.5h滴加完毕，得环氧丙烯酸树脂预聚物；
S4将步骤S3所得环氧丙烯酸树脂预聚物110℃保温反应3h，使其完全聚合，并冷却至40℃，加入聚磷酸铵和去离子水搅拌均匀后，加入N,N-二甲基乙醇胺调节pH为7.5，即得。
所述水性底面合一漆的制备方法，包括以下步骤：
S1把水性环氧改性丙烯酸树脂和醇醚类助溶剂混合均匀后，以500r/min的速度搅拌8min，得混合物A；
S2向步骤S1所得混合物A中加入AMP-95胺中和剂、硅酸钠、Disponer W-511基材润湿剂、Disperbyk-180分散剂、SF-303水性消泡剂、颜填料、防锈颜料、凹凸棒土、催干剂和UV-531紫外线吸收剂，以600r/min的速度搅拌8min后，研磨至细度≤30μm，过滤，即得。
实施例3一种水性底面合一漆
所述的水性底面合一漆，由以下组分及其重量份数组成：水性环氧改性丙烯酸树脂20份，醇醚类助溶剂20份，AMP-95胺中和剂1份，硅酸钠7份，Disponer W-511基材湿润剂2份，Disperbyk-180分散剂2份，SF-303水性消泡剂3份，防锈颜料18份，颜填料30份，凹凸棒土7份，催干剂1份，UV-531紫外线吸收剂1份。所述醇醚类助溶剂为环己二醇单甲醚；所述防锈颜料为钛白粉，三聚磷酸铝和复合铁钛粉按重量比3:1:3组成；所述颜填料由滑石粉，硫酸钡按质量比1:3组成；所述催干剂由异辛酸钴、环烷酸锆和柠檬酸钠按重量比3:2:1组成。
所述水性环氧改性丙烯酸树脂由以下组分及其重量份数组成：
甲基丙烯酸甲酯20份，甲基丙烯酰胺5份，丙烯腈12份，丙烯酸8份，苯乙烯12份，正丁醇25份，过氧化苯甲酰2份，环氧树脂10份，N,N-二甲基乙醇胺3份，聚磷酸铵2份和去离子水10份。所述环氧树脂为环氧当量3000的双酚A型环氧树脂。
所述水性环氧改性丙烯酸树脂的制备方法，包括以下步骤：
S1在装有搅拌器、冷凝管、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中加入环氧树脂和正丁醇，加热至110℃，搅拌均匀至环氧树脂完全溶解，得环氧树脂预聚物；
S2将甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丙烯酸、苯乙烯和过氧化苯甲酰混合均匀，得混合液体，备用；
S3取步骤S2所得混合液体的1/3加入到步骤S1所得环氧树脂预聚物中，升温至回流温度，60min后，连续滴加步骤S2中剩余的混合液体，3h滴加完毕，得环氧丙烯酸树脂预聚物；
S4将步骤S3所得环氧丙烯酸树脂预聚物110℃保温反应3h，使其完全聚合，并冷却至40℃，加入聚磷酸铵和去离子水搅拌均匀后，加入N,N-二甲基乙醇胺调节pH为8，即得。
所述水性底面合一漆的制备方法，包括以下步骤：
S1把水性环氧改性丙烯酸树脂和醇醚类助溶剂混合均匀后，以600r/min的速度搅拌10min，得混合物A；
S2向步骤S1所得混合物A中加入AMP-95胺中和剂、硅酸钠、Disponer W-511基材润湿剂、Disperbyk-180分散剂、SF-303水性消泡剂、颜填料、防锈颜料、凹凸棒土、催干剂和UV-531紫外线吸收剂，以700r/min的速度搅拌10min后，研磨至细度≤30μm，过滤，即得。
对比例1一种水性底面合一漆
所述水性底面合一漆，由以下组分及其重量份数组成：
水性环氧改性丙烯酸树脂15份，醇醚类助溶剂18份，AMP-95胺中和剂0.5份，硅酸钠5份，Disponer W-511基材湿润剂0.8份，Disperbyk-180分散剂1份，SF-303水性消泡剂1.5份，防锈颜料12份，颜填料25份，凹凸棒土5份，催干剂0.3份，UV-531紫外线吸收剂0.5份。所述醇醚类助溶剂为环己二醇单甲醚；所述防锈颜料由钛白粉，三聚磷酸铝和复合铁钛粉按重量比1:1:1组成；所述颜填料由滑石粉，硫酸钡，云母粉按重量比1:4:2组成；所述催干剂由异辛酸钴、环烷酸锆和柠檬酸钠按重量比1:3:2组成。
所述水性环氧改性丙烯酸树脂的组分以及重量份数与实施例2相同。
所述水性环氧改性丙烯酸树脂的制备方法与实施例2类似。
所述水性底面合一漆的制备方法与实施例2类似。
与实施例2的区别在于，所述防锈颜料由钛白粉、三聚磷酸铝和复合铁钛粉按重量比1:1:1组成。
对比例2一种水性底面合一漆
所述水性底面合一漆，由以下组分及其重量份数组成：
水性环氧改性丙烯酸树脂15份，醇醚类助溶剂18份，AMP-95胺中和剂0.5份，硅酸钠5份，Disponer W-511基材湿润剂0.8份，Disperbyk-180分散剂1份，SF-303水性消泡剂1.5份，防锈颜料12份，颜填料30份，催干剂0.3份，UV-531紫外线吸收剂0.5份。所述醇醚类助溶剂为环己二醇单甲醚；所述防锈颜料由钛白粉，三聚磷酸铝和复合铁钛粉按重量比2:1:4组成；所述颜填料由滑石粉，硫酸钡，云母粉按重量比1:4:2组成；所述催干剂由异辛酸钴、环烷酸锆和柠檬酸钠按重量比1:3:2组成。
所述水性环氧改性丙烯酸树脂的组分以及重量份数与实施例2相同。
所述所述水性环氧改性丙烯酸树脂的制备方法为与实施例2类似。
所述水性底面合一漆的制备方法与实施例2类似。
与实施例2的区别在于，所述水性底面合一漆中将颜填料由25份修改为30份，凹凸棒土由5份修改为0份。
对比例3一种水性底面合一漆
所述的水性底面合一漆，由以下组分及其重量份数组成：
水性环氧改性丙烯酸树脂15份，醇醚类助溶剂18份，AMP-95胺中和剂0.5份，DisponerW-511基材湿润剂0.8份，Disperbyk-180分散剂1份，SF-303水性消泡剂1.5份，防锈颜料12份，颜填料25份，凹凸棒土5份，催干剂0.3份，UV-531紫外线吸收剂0.5份。所述醇醚类助溶剂为环己二醇单甲醚；所述防锈颜料由钛白粉，三聚磷酸铝和复合铁钛粉按重量比2:1:4组成；所述颜填料由滑石粉，硫酸钡，云母粉按重量比1:4:2组成；所述催干剂由异辛酸钴、环烷酸锆和柠檬酸钠按重量比1:3:2组成。
所述水性环氧改性丙烯酸树脂的组分以及重量份数与实施例2相同。
所述所述水性环氧改性丙烯酸树脂的制备方法为与实施例2类似。
所述水性底面合一漆的制备方法与实施例2类似。
与实施例2的区别在于，所述水性底面合一漆中将硅酸钠由5份修改为0份。
对比例4一种水性底面合一漆
所述水性底面合一漆，由以下组分及其重量份数组成：
水性环氧改性丙烯酸树脂15份，醇醚类助溶剂18份，AMP-95胺中和剂0.5份，硅酸钠5份，Disponer W-511基材湿润剂0.8份，Disperbyk-180分散剂1份，SF-303水性消泡剂1.5份，防锈颜料12份，颜填料25份，凹凸棒土5份，催干剂0.3份，UV-531紫外线吸收剂0.5份。所述醇醚类助溶剂为环己二醇单甲醚；所述防锈颜料由钛白粉，三聚磷酸铝和复合铁钛粉按重量比2:1:4组成；所述颜填料由滑石粉，硫酸钡，云母粉按重量比1:4:2组成；所述催干剂由异辛酸钴、环烷酸锆和柠檬酸钠按重量比1:3:2组成。
所述水性环氧改性丙烯酸树脂由以下组分及其重量份数组成：
甲基丙烯酸甲酯20份，甲基丙烯酰胺5份，丙烯腈12份，丙烯酸8份，苯乙烯12份，正丁醇25份，过氧化苯甲酰2份，环氧树脂10份，N,N-二甲基乙醇胺3份和去离子水10份。所述环氧树脂为环氧当量2000的双酚A型环氧树脂。
所述水性环氧改性丙烯酸树脂的制备方法为：
S1在装有搅拌器、冷凝管、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中加入环氧树脂和正丁醇，加热至110℃，搅拌均匀至环氧树脂完全溶解，得环氧树脂预聚物；
S2将甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丙烯酸、苯乙烯和过氧化苯甲酰混合均匀，得混合液体，备用；
S3取步骤S2所得混合液体的1/3加入到步骤S1所得环氧树脂预聚物中，升温至回流温度，50min后，连续滴加步骤S2中剩余的混合液体，2.5h滴加完毕，得环氧丙烯酸树脂预聚物；
S4将步骤S3所得环氧丙烯酸树脂预聚物110℃保温反应3h，使其完全聚合，并冷却至40℃，加入去离子水搅拌均匀后，加入N,N-二甲基乙醇胺调节pH为7.5，即得。
所述水性底面合一漆的制备方法与实施例2类似。
与实施例2的区别在于，所述水性环氧改性丙烯酸树脂的组分中将聚磷酸铵由2份修改为0份。
试验例一、性能测试
1、试验材料：油性底面合一漆，常规水性底面合一漆，实施例1、实施例2、
实施例3、对比例1、对比例2、对比例3、对比例4制得的水性底面合一漆。
2、试验方法：
2.1、钢板底材上喷涂油性底面合一漆，常规水性底面合一漆，实施例1-3的制备的水性底面合一漆和对比例1-4制备的水性底面合一漆，按照GB/T 9286测试附着力，按照GB/T 5209测试耐水性，按照GB/T 6742进行弯曲试验，按照GB/T 1732测试耐冲击性，按照GB/T9286测试耐温变性，按照GB/T 9274测试耐酸性、耐碱性，按照GB/T 9274测试耐油性、耐汽油性，按照测试GB/T 1771测试耐盐雾性，按照GB/T 1740测试耐湿热性，按照GB/T 1765、GB/T 1766测试耐人工气候老化性。
2.2、弯曲试验用马口铁板进行测试。
3、试验结果
试验结果如表1和表2所示。
表1性能测试结果
Figure BDA0001780397050000121
Figure BDA0001780397050000131
表2性能测试结果
Figure BDA0001780397050000132
Figure BDA0001780397050000141
由表1可以得出，本发明制得的水性底面合一漆的附着力好，具有良好的耐水、耐油、耐冲击、耐盐雾、耐酸、耐碱、耐候等性能，其中实施例2的综合性能最优越，为本发明的最佳实施例.
由表2可以得出，对比例1中，由于所添加防锈颜料的比例与实施例2不同，导致制得的水性底面合一漆外表不平整光滑，有缩孔、有气泡，耐水性、耐酸碱性、耐盐雾性以及耐化性能均不理想；对比例2中，由于未添加凹凸棒土，导致所制得的底面合一漆漆膜外观有缩孔，其硬度以及耐冲击性和耐水性能较差；对比例4中，由于地面合一漆中水性环氧改性丙烯酸树脂的制备中未添加聚磷酸铵，使得测试中漆膜的耐火极限明显下降，耐盐雾性和耐化性也有所下降。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护。

Claims (8)

1.一种水性底面合一漆，其特征在于，由以下组分及其重量份数组成：水性环氧改性丙烯酸树脂10-20份，醇醚类助溶剂15-20份，胺中和剂0.1-1份，硅酸钠3-7份，基材湿润剂0.1-2份，分散剂0.3-2份，水性消泡剂1-3份，防锈颜料5-18份，颜填料15-30份，凹凸棒土3-7份，催干剂0.1-1份，紫外线吸收剂0.1-1份；
所述水性环氧改性丙烯酸树脂由以下组分及其重量份数组成：甲基丙烯酸甲酯20份，丙烯腈12份，丙烯酸8份，苯乙烯12份，正丁醇25份，过氧化苯甲酰2份，环氧树脂10份，中和剂3份，聚磷酸铵2份和去离子水10份；
所述水性环氧改性丙烯酸树脂的制备方法，包括以下步骤：
S1在装有搅拌器、冷凝管、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中加入环氧树脂和正丁醇，加热至90-110℃，搅拌均匀至环氧树脂完全溶解，得环氧树脂预聚物；
S2将甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丙烯酸、苯乙烯和过氧化苯甲酰混合均匀，得混合液体，备用；
S3取步骤S2所得混合液体的1/3加入到步骤S1所得环氧树脂预聚物中，升温至回流温度，30-60min后，连续滴加步骤S2中剩余的混合液体，2-3h滴加完毕，得环氧丙烯酸树脂预聚物；
S4将步骤S3所得环氧丙烯酸树脂预聚物110℃保温反应3h，使其完全聚合，并冷却至40℃，加入聚磷酸铵和去离子水搅拌均匀后，加入中和剂调节pH为7-8，即得。
2.如权利要求1所述的水性底面合一漆，其特征在于，由以下组分及其重量份数组成：水性环氧改性丙烯酸树脂15份，醇醚类助溶剂18份，胺中和剂0.5份，硅酸钠5份，基材湿润剂0.8份，分散剂1份，水性消泡剂1.5份，防锈颜料12份，颜填料25份，凹凸棒土5份，催干剂0.3份，紫外线吸收剂0.5份。
3.如权利要求1或2所述水性底面合一漆，其特征在于，所述醇醚类助溶剂为环己二醇单甲醚；所述颜填料为滑石粉，硫酸钡，云母粉中的一种或几种。
4.如权利要求1或2所述水性底面合一漆，其特征在于，所述防锈颜料由钛白粉、三聚磷酸铝和复合铁钛粉按重量比1-3:1-2:3-7组成。
5.如权利要求4所述的水性底面合一漆，其特征在于，所述防锈颜料由钛白粉、三聚磷酸铝和复合铁钛粉按重量比2:1:4组成。
6.如权利要求1或2所述的水性底面合一漆，其特征在于，所述催干剂由异辛酸钴、环烷酸锆和柠檬酸钠按重量比1-3:2-7:1-5组成。
7.如权利要求6所述的水性底面合一漆，其特征在于，所述催干剂由异辛酸钴、环烷酸锆和柠檬酸钠按重量比1:3:2组成。
8.如权利要求1-7任一项所述的水性底面合一漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1把水性环氧改性丙烯酸树脂和醇醚类助溶剂混合均匀后，以300-600r/min的速度搅拌5-10min，得混合物A；
S2向步骤S1所得混合物A中加入胺中和剂、硅酸钠、基材润湿剂、分散剂、水性消泡剂、颜填料、防锈颜料、凹凸棒土、催干剂和紫外线吸收剂，以500-700r/min的速度搅拌5-10min后，研磨至细度≤30μm，过滤，即得。
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