CN109575765A - 一种用于辊涂机械设备的水性防腐底漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于辊涂机械设备的水性防腐底漆，属于水性防腐底漆领域，该水性防腐底漆由包括以下物质的混合物制备而成：水性醇酸树脂、丙烯酸乳液和增稠剂；其中水性醇酸树脂和丙烯酸乳液的质量比为1:1‑3:1，水性醇酸树脂和丙烯酸乳液混合后的物质的固体含量为占水性防腐底漆总质量的15‑19％；增稠剂包括有低剪切增稠剂、中剪切增稠剂和高剪切增稠剂，低剪切增稠剂、中剪切增稠剂和高剪切增稠剂之间的质量比为1:(1‑3):(4‑6)。本发明得到的水性防腐底漆兼具辊涂流平性和单道涂层的厚度，而且还能保证干燥速度和满足低VOC的环保要求。

Description

一种用于辊涂机械设备的水性防腐底漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于辊涂机械设备的水性防腐底漆及其制备方法，属于水性防腐底漆领域。
背景技术
由于机械设备多为金属材质，因此需要在机械设备表面辊涂防腐涂料以避免腐蚀机械设备。而近年来，政府出台多种政策以鼓励使用环保涂料，但是传统水性防腐涂料辊涂性能较差，流平性不佳且单道涂层的膜厚偏薄，若用于机械设备上可能很快会磨损剥落，未能很好地起到保护机械设备的效果。
中国发明专利申请公开说明书CN108410326A公开了一种适用于辊涂的环保型水性工业底漆及其制备方法，包括按重量百分比计的如下组分：25-35％的水性丙烯酸改性环氧乳液、0.2-0.5％的消泡剂、0.5-1.2％的分散剂、15-23％的去离子水、0.25-0.5％的中和剂、0.31-0.55％的流平润湿剂、7-12％的铁红粉、5.5-8.5％的复合铁钛粉、4.3-5.5％的防沉触变剂、6.5-8.3％的高岭土、18-23％的硫酸钡、3-6％的滑石粉、0.8-1.2％的防闪锈剂、2.5--3.5％的增稠剂。虽然该发明具有良好的环境友好性，适用于辊涂，并且在耐水、耐候性、耐盐雾性、附着力、硬度等方面，其指标均达到国标要求。但是该发明并未就关于如何使得水性防腐底漆同时兼具流平性和单层膜厚方面展开研究，以得到适合辊涂的环保型水性防腐底漆。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明要解决的技术问题是提供一种用于辊涂机械设备的水性防腐底漆及其制备方法，本发明得到的防腐底漆兼具辊涂流平性和单道涂层的厚度，而且还能保证干燥速度和满足低VOC的环保要求。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种用于辊涂机械设备的水性防腐底漆，该水性防腐底漆由包括以下物质的混合物制备而成：水性醇酸树脂、丙烯酸乳液和增稠剂；其中所述水性醇酸树脂和所述丙烯酸乳液的质量比为1:1-3:1，所述水性醇酸树脂和所述丙烯酸乳液混合后的物质的固体含量为占所述水性防腐底漆总质量的15-19％；所述增稠剂包括有低剪切增稠剂、中剪切增稠剂和高剪切增稠剂，所述低剪切增稠剂、中剪切增稠剂和高剪切增稠剂之间的质量比为1:(1-3):(4-6)。
其中关于所述低剪切增稠剂、所述中剪切增稠剂和所述高剪切增稠剂的定义分别为：所述低剪切增稠剂为在0.001-10s-1剪切速率下具有高效增稠性的增稠剂；所述中剪切增稠剂为在10-100s-1剪切速率下具有高效增稠性的增稠剂；所述高剪切增稠剂为在100-10000s-1剪切速率下具有高效增稠性的增稠剂。
作为优选，所述低剪切增稠剂选自有机膨润土。
作为优选，所述中剪切增稠剂和高剪切增稠剂选自聚氨酯增稠剂，所述高剪切增稠剂的疏水基团比所述中剪切增稠剂的疏水基团更多。所述增稠剂的疏水基团更多，则所述增稠剂的疏水缔合点就更多，因此所述增稠剂在高剪切速率下难以遭到破坏仍能保持高效增稠性。
作为优选，所述混合物还包括有分散剂、润湿剂、消泡剂、抗闪锈剂、重钙粉、滑石粉、硫酸钡、催干剂或助溶剂中的至少一种。
作为优选，所述重钙粉的目数为800-1500目，所述重钙粉的比表面积为2-3.2m2/g。
作为优选，所述混合物还包括有分散剂、润湿剂、消泡剂、抗闪锈剂、重钙粉、滑石粉、硫酸钡、催干剂、助溶剂和水。
作为优选，按照质量分数计，以包括以下组分的物质制备而成：
作为优选，所述水性醇酸树脂选自佛山市高明同德化工有限公司生产的WDA5329、珠海万力新材料科技有限公司生产的EP-1875、广州桐达化工工程有限公司生产的SSZ-172其中一种或几种；所述丙烯酸乳液选自巴德富(集团)有限公司生产的998A、巴德富(集团)有限公司生产的620B、上海保立佳化工股份有限公司生产的6619、江苏绿带新材料科技有限公司生产的LD-7415、陶氏化学公司生产的HG100其中的一种或几种；所述分散剂选自赢创工业集团生产的迪高Dispers 700、巴斯夫股份公司生产的科宁嵌段共聚物3275、美国罗门哈斯公司生产的聚丙烯酸钠盐1288其中的一种或几种；所述润湿剂选自赢创工业集团生产的迪高Wet 270、东莞市双铭化工科技有限公司生产的KL8713、普为(上海)新材料科技有限公司生产的W-110、德国毕克化学公司生产的BYK-345的其中一种或几种；所述消泡剂选自赢创工业集团生产的迪高Airex 901W、英国布莱克本公司生产的CF1536、德国CHT集团公司生产的5744其中的一种或几种；所述抗闪锈剂选自美国瑞宝助剂公司生产的Raybo 60、工业级亚硝酸钠、美国ICL特种产品公司生产的海洛士330、上海盈水贸易有限公司销售的H14其中的一种或几种；所述重钙粉选自广西贺州市科隆粉体有限公司生产的KT系列碳酸钙产品；所述颜料为湖南省湘潭县古新有色金属制品有限公司生产的GXH101铁红；所述滑石粉为广福建材精细化工有限公司生产的MS-800；所述硫酸钡为深圳市海扬粉体科技有限公司生产的HY-A03；所述增稠剂选自德谦化学有限公司生产的BENGEL 828、德谦化学有限公司生产的BENTONE SD-2、陶氏化学公司生产的亚乐顺ACRYSOL TM RM-12W、美国OMG公司生产的BorchersGel0620、美国OMG公司生产的BorchersGel 0434的其中一种或几种，其中所述低剪切增稠剂选自德谦化学有限公司生产的BENGEL 828、德谦化学有限公司生产的BENTONE SD-2、陶氏化学公司生产的亚乐顺ACRYSOL TM RM-12W或美国OMG公司生产的BorchersGel0620中至少一种，所述中剪切增稠剂选自陶氏化学公司生产的亚乐顺ACRYSOL TM RM-12W或美国OMG公司生产的BorchersGel0620中至少一种，所述高剪切增稠剂选自美国OMG公司生产的BorchersGel 0434；所述催干剂为美国OMG公司生产的Borchers Octa-Soligen 123Aqua；所述助溶剂为丙二醇、异丙醇。
本发明还采用另一技术方案是提供一种用于辊涂机械设备的水性防腐底漆的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
(1)将水、分散剂、润湿剂、一半用量的消泡剂进行搅拌混合均匀，搅拌速度为500-800r/min，得到助剂分散液；
(2)往所述助剂分散液中加入硫酸钡、颜料、重钙粉、滑石粉，之后在速度为1000-3000r/min下分散，分散均匀后则砂磨直至细度≤50μm，得到浆料；
(3)将水性醇酸树脂、水和催干剂在速度为500-800r/min下搅拌混合均匀，得到降粘后的水性醇酸树脂；
(4)在速度为500-800r/min下将降粘后的所述水性醇酸树脂和所述浆料搅拌混合均匀，之后加入丙烯酸乳液，在速度为500-800r/min下搅拌均匀；
(5)在速度为500-800r/min下加入剩余的另一半所述消泡剂并搅拌均匀，之后用增稠剂调节粘度直至≥115KU，之后过滤则得到成品；其中所述水性醇酸树脂和所述丙烯酸乳液的质量比为1:1-3:1，所述水性醇酸树脂和所述丙烯酸乳液混合后的物质的固体含量为占所述水性防腐底漆总质量的15-19％；所述增稠剂包括有低剪切增稠剂、中剪切增稠剂和高剪切增稠剂，所述低剪切增稠剂、中剪切增稠剂和高剪切增稠剂之间的质量比为1:(1-3):(4-6)。
作为优选，按照质量分数计：
作为优选，所述低剪切增稠剂选自有机膨润土，所述中剪切增稠剂和高剪切增稠剂选自聚氨酯增稠剂，所述高剪切增稠剂的疏水基团比所述中剪切增稠剂的疏水基团更多。
总之，采用本发明的一种用于辊涂机械设备的水性防腐底漆及其制备方法，能达到以下有益效果：
1、通过将水性醇酸树脂和丙烯酸乳液复配作为基体树脂，充分利用了醇酸树脂的流平性佳及丙烯酸乳液干燥快的优势，解决了防腐底漆辊涂时的流平性问题同时使得防腐底漆具有良好的干燥速度；
2、通过使用高、中、低剪切增稠剂的复配，使得防腐底漆兼具有高中低剪切粘度，具有良好辊涂流平性的同时能够提高单道涂层的厚度；
3、降低VOC含量，符合环保要求，不会危害环境和人体健康。
具体实施方式
下面详细说明本发明的实施方式，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本发明提供一种用于辊涂机械设备的水性防腐底漆，按照质量分数计，以包括以下组分的物质制备而成：水性醇酸树脂15％、丙烯酸乳液15％、分散剂0.3％、润湿剂0.1％、消泡剂0.2％、抗闪锈剂0.4％、重钙粉12％、颜料6％、滑石粉10％、硫酸钡8％、水27.6％、增稠剂1％、催干剂0.4％和助溶剂4％，所述水性醇酸树脂和所述丙烯酸乳液混合后的物质的固体含量为占所述水性防腐底漆总质量的17.85％。
其中水性醇酸树脂选自珠海万力新材料科技有限公司生产的EP-1875。丙烯酸乳液选自江苏绿带新材料科技有限公司生产的LD-7415，分散剂选自赢创工业集团生产的迪高Dispers 700，润湿剂选自赢创工业集团生产的迪高Wet270，消泡剂选自赢创工业集团生产的迪高Airex 901W，抗闪锈剂选自美国瑞宝助剂公司生产的Raybo 60，重钙粉选自广西贺州市科隆粉体有限公司生产的KT系列碳酸钙产品，颜料选自湖南省湘潭县古新有色金属制品有限公司生产的GXH101铁红，滑石粉选自广福建材精细化工有限公司生产的MS-800，硫酸钡选自深圳市海扬粉体科技有限公司生产的HY-A03，催干剂选自美国OMG公司生产的Borchers Octa-Soligen 123Aqua，助溶剂选自丙二醇。
其中增稠剂包括低剪切增稠剂、中剪切增稠剂和高剪切增稠剂，其中所述低剪切增稠剂、所述中剪切增稠剂和所述高剪切增稠剂的质量比为1:1:4，所述低剪切增稠剂选自德谦化学有限公司生产的BENGEL 828，所述中剪切增稠剂选自陶氏化学公司生产的亚乐顺ACRYSOL TM RM-12W，所述高剪切增稠剂选自美国OMG公司生产的BorchersGel0434。
实施例1的水性防腐底漆制备方法，包括以下步骤：
(1)将水、分散剂、润湿剂、一半用量的消泡剂进行搅拌混合均匀，搅拌速度为500r/min，得到助剂分散液；
(2)往所述助剂分散液中加入硫酸钡、颜料、重钙粉、滑石粉，之后再在速度为1000r/min下分散，分散均匀后则砂磨直至细度达到50μm，得到浆料；
(3)将水性醇酸树脂、水和催干剂在速度为500r/min下搅拌混合均匀，得到降粘后的水性醇酸树脂；
(4)在速度为500r/min下将降粘后的所述水性醇酸树脂和所述浆料搅拌混合均匀，之后再加入丙烯酸乳液，再在速度为500r/min下搅拌均匀；
(5)在速度为500r/min下加入剩余的另一半用量的所述消泡剂并搅拌均匀，之后用增稠剂调节粘度直至≥115KU，之后过滤则得到成品。
实施例2
实施例2的水性防腐底漆和实施例1的不同之处在于：丙烯酸乳液10％、滑石粉12％、水30.6％、增稠剂1.2％。其中所述低剪切增稠剂、所述中剪切增稠剂和所述高剪切增稠剂的质量比为1:1:6，所述水性醇酸树脂和所述丙烯酸乳液混合后的物质的固体含量为占所述水性防腐底漆总质量的15.6％。
实施例2的水性防腐底漆制备方法，包括以下步骤：
(1)将水、分散剂、润湿剂、一半用量的消泡剂进行搅拌混合均匀，搅拌速度为600r/min，得到助剂分散液；
(2)往所述助剂分散液中加入硫酸钡、颜料、重钙粉、滑石粉，之后再在速度为2000r/min下分散，分散均匀后则砂磨直至细度达到45μm，得到浆料；
(3)将水性醇酸树脂、水和催干剂在速度为700r/min下搅拌混合均匀，得到降粘后的水性醇酸树脂；
(4)在速度为600r/min下将降粘后的所述水性醇酸树脂和所述浆料搅拌混合均匀，之后再加入丙烯酸乳液，再在速度为700r/min下搅拌均匀；
(5)在速度为700r/min下加入剩余的另一半用量的所述消泡剂并搅拌均匀，之后用增稠剂调节粘度直至≥115KU，之后过滤则得到成品。
实施例3
实施例3的水性防腐底漆和实施例1的不同之处在于：水性醇酸树脂20％、丙烯酸乳液8％、滑石粉9％、水31％。其中所述低剪切增稠剂、所述中剪切增稠剂和所述高剪切增稠剂的质量比为1:3:6，所述水性醇酸树脂和所述丙烯酸乳液混合后的物质的固体含量为占所述水性防腐底漆总质量的18.4％。
实施例3的水性防腐底漆制备方法为：
(1)将水、分散剂、润湿剂、一半用量的消泡剂进行搅拌混合均匀，搅拌速度为800r/min，得到助剂分散液；
(2)往所述助剂分散液中加入硫酸钡、颜料、重钙粉、滑石粉，之后再在速度为3000r/min下分散，分散均匀后则砂磨直至细度达到40μm，得到浆料；
(3)将水性醇酸树脂、水和催干剂在速度为800r/min下搅拌混合均匀，得到降粘后的水性醇酸树脂；
(4)在速度为800r/min下将降粘后的所述水性醇酸树脂和所述浆料搅拌混合均匀，之后再加入丙烯酸乳液，再在速度为800r/min下搅拌均匀；
(5)在速度为800r/min下加入剩余的另一半用量的所述消泡剂并搅拌均匀，之后用增稠剂调节粘度直至≥115KU，之后过滤则得到成品。
实施例4
实施例4的水性防腐底漆和实施例1的不同之处在于：水性醇酸树脂18％、丙烯酸乳液6％、滑石粉12％、水31.5％、增稠剂1.1％。其中所述低剪切增稠剂、所述中剪切增稠剂和所述高剪切增稠剂的质量比为1:2:6，所述水性醇酸树脂和所述丙烯酸乳液混合后的物质的固体含量为占所述水性防腐底漆总质量的16.02％。
优选例
优选例的水性防腐底漆和实施例1的不同之处在于：水性醇酸树脂18％、丙烯酸乳液9％、滑石粉10.5％、水30.3％、增稠剂0.8％。其中所述低剪切增稠剂、所述中剪切增稠剂和所述高剪切增稠剂的质量比为1:3:4，所述水性醇酸树脂和所述丙烯酸乳液混合后的物质的固体含量为占所述水性防腐底漆总质量的17.37％。
对比例为市售的丙烯酸改性的水性醇酸防腐涂料。
本发明经过实施例1-4和优选例后得到的成品和对比例的相关理化性质及检验方法如下表所示：
由此可知，本发明得到的用于机械设备的水性防腐底漆，在兼具辊涂流平性的同时，保证了单道漆膜厚度，还保证了干燥速度和低VOC，不会危害环境和人体健康，满足辊涂机械设备用的防腐涂料的实际要求。

Claims (10)

1.一种用于辊涂机械设备的水性防腐底漆，其特征在于，该水性防腐底漆由包括以下物质的混合物制备而成：水性醇酸树脂、丙烯酸乳液和增稠剂；其中所述水性醇酸树脂和所述丙烯酸乳液的质量比为1:1-3:1，所述水性醇酸树脂和所述丙烯酸乳液混合后的物质的固体含量为占所述水性防腐底漆总质量的15-19％；所述增稠剂包括有低剪切增稠剂、中剪切增稠剂和高剪切增稠剂，所述低剪切增稠剂、中剪切增稠剂和高剪切增稠剂之间的质量比为1:(1-3):(4-6)。
2.根据权利要求1所述一种用于辊涂机械设备的水性防腐底漆，其特征在于，所述低剪切增稠剂选自有机膨润土。
3.根据权利要求1所述一种用于辊涂机械设备的水性防腐底漆，其特征在于，所述中剪切增稠剂和高剪切增稠剂选自聚氨酯增稠剂，所述高剪切增稠剂的疏水基团比所述中剪切增稠剂的疏水基团更多。
4.根据权利要求1-4中任一所述一种用于辊涂机械设备的水性防腐底漆，其特征在于，所述低剪切增稠剂选自德谦化学有限公司生产的BENGEL 828、德谦化学有限公司生产的BENTONE SD-2、陶氏化学公司生产的亚乐顺ACRYSOL TM RM-12W或美国OMG公司生产的BorchersGel0620中至少一种，所述中剪切增稠剂选自陶氏化学公司生产的亚乐顺ACRYSOL TM RM-12W或美国OMG公司生产的BorchersGel0620中至少一种，所述高剪切增稠剂选自美国OMG公司生产的BorchersGel 0434。
5.根据权利要求1所述一种用于辊涂机械设备的水性防腐底漆，其特征在于，所述混合物还包括有分散剂、润湿剂、消泡剂、抗闪锈剂、重钙粉、滑石粉、硫酸钡、催干剂或助溶剂中的至少一种。
6.根据权利要求5所述一种用于辊涂机械设备的水性防腐底漆，其特征在于，所述重钙粉的目数为800-1500目，所述重钙粉的比表面积为2-3.2m2/g。
7.根据权利要求5所述一种用于辊涂机械设备的水性防腐底漆，其特征在于，所述混合物还包括有分散剂、润湿剂、消泡剂、抗闪锈剂、重钙粉、滑石粉、硫酸钡、催干剂、助溶剂和水。
8.根据权利要求7所述一种用于辊涂机械设备的水性防腐底漆，其特征在于，按照质量分数计，以包括以下组分的物质制备而成：
9.一种用于辊涂机械设备的水性防腐底漆的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
(1)将水、分散剂、润湿剂、一半用量的消泡剂进行搅拌混合均匀，搅拌速度为500-800r/min，得到助剂分散液；
(2)往所述助剂分散液中加入硫酸钡、颜料、重钙粉、滑石粉，之后在速度为1000-3000r/min下分散，分散均匀后则砂磨直至细度≤50μm，得到浆料；
(3)将水性醇酸树脂、水和催干剂在速度为500-800r/min下搅拌混合均匀，得到降粘后的水性醇酸树脂；
(4)在速度为500-800r/min下将降粘后的所述水性醇酸树脂和所述浆料搅拌混合均匀，之后加入丙烯酸乳液，在速度为500-800r/min下搅拌均匀；
(5)在速度为500-800r/min下加入剩余的另一半所述消泡剂并搅拌均匀，之后用增稠剂调节粘度直至≥115KU，之后过滤则得到成品；其中所述水性醇酸树脂和所述丙烯酸乳液的质量比为1:1-3:1，所述水性醇酸树脂和所述丙烯酸乳液混合后的物质的固体含量为占所述水性防腐底漆总质量的15-19％；所述增稠剂包括有低剪切增稠剂、中剪切增稠剂和高剪切增稠剂，所述低剪切增稠剂、中剪切增稠剂和高剪切增稠剂之间的质量比为1:(1-3):(4-6)。
10.根据权利要求9所述一种用于辊涂机械设备的水性防腐底漆的制备方法，其特征在于，按照质量分数计：
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