CN110003748A - 一种用于集装箱车的水性防护漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于集装箱车的水性防护漆，所述水性防护漆选用水性丙烯酸乳液，水性环氧酯树脂混拼体系，具有干燥快，耐候性好的优势；同时由于原料环保，VOC值低，使所述水性防护漆同时兼具VOC值低、环保易施工、且具有较高耐候性、耐老化性的优点。与传统油漆相比，更有利于施工，可以大大提高工人生产效率，节约施工成本。所述水性防护漆的制备方法，根据不同原料的物理化学性质，设计了一套专用的生产工艺流程，使用所述制备方法，能够将各组分的性能发挥到较佳的水平，最终得到VOC值低、环保易施工、且具有较高耐候性、耐老化性的水性防护漆。

Description

一种用于集装箱车的水性防护漆及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料制备技术领域，具体涉及一种用于集装箱车的水性防护漆及其制备方法。
背景技术
集装箱运输由于效率高、速度快和货损少,已为世界各国广泛采用，近年来,各国为了更好地发挥集装箱运输的优越性,促进集装箱运输的发展，对于箱体涂装作为保护其防锈一种重要手段受到重视，随着环保压力，对于其涂装向低VOC，环保,健康化方向发展。目前，推行水性化涂装主要有以下瓶颈：
1、现有用漆以溶剂型为主，需要解决油漆VOC含量高，污染严重及火灾隐患的问题；
2、现有水性漆涂膜在恶劣环境中应用一般较差于溶剂型。
所以，一种VOC值低、环保易施工、且具有较高耐候性、耐老化性的水性防护漆亟待开发。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于集装箱车的、VOC值低、环保易施工、且具有较高耐候性、耐老化性的水性防护漆及其制备方法。
本发明的目的是提供一种用于集装箱车的水性防护漆。
本发明的再一目的是提供一种所述水性防护漆的制备方法。
根据本发明的水性防护漆，包括以下重量份数的原料：水性环氧酯树脂10-18份，水性丙烯酸乳液50-65份，环保溶剂6.5-7.5份，中和剂1.2-1.5份，分散剂1.3-1.5份，消泡剂0.5-0.7份，基材润湿剂0.3-0.4份，防沉剂0.4-0.48份，增稠剂0.5-0.8份，防闪锈剂1-1.5份，流变剂0.5-1.2份，偶联剂0.8-1.2份，流平剂0.2-0.3份，酞青兰3-6份，金红石型钛白粉2-4份，滑石粉2.5-2.7份，三聚磷酸铝6-8份，复合磷酸锌5-8份，和去离子水15-20份。
根据本发明的水性防护漆，其中，所述环保溶剂为二丙二醇丁醚和/或二丙二醇甲醚。
根据本发明的水性防护漆，其中，所述中和剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
根据本发明的水性防护漆，其中，所述消泡剂为水性涂料用有机硅消泡剂；所述基材润湿剂为水性涂料用有机硅表面活性剂。
根据本发明的水性防护漆，其中，所述防沉剂为水性涂料用硅酸镁铝和/或膨润土；所述增稠剂为强假塑型聚氨酯增稠剂。
根据本发明的水性防护漆，其中，所述流变剂为水性涂料用聚酰胺流变控制剂；所述偶联剂为硅烷偶联剂。
根据本发明的水性防护漆，其中，所述流平剂为有机硅双生结构表面活性剂；所述滑石粉的目数为1200-1300目。
根据本发明的水性防护漆，其中，所述水性防护漆还包括聚脲固化剂2-2.4份。
根据本发明水性防护漆的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
A、按照所述原料配比，将水性环氧酯树脂在转速400-600r/min下搅拌均匀，然后依次加入中和剂、去离子水和一部分环保溶剂，添加完成后搅拌10-15min，然后加入分散剂，添加完成后在转速500-700r/min下搅拌，然后再加入消泡剂，添加完成后在转速700-800r/min下搅拌5-8min，然后依次加入金红石型钛白粉、酞青兰、滑石粉、三聚磷酸铝和复合磷酸锌，添加完成后在转速800-1000r/min下搅拌5-8min，然后加入防沉剂，添加完成后在转速800-1000r/min下搅拌10-15min，然后进行研磨至细度≤20微米，得到浆料；
B、将水性丙烯酸乳液在转速400-600r/min下搅拌均匀，然后依次加入剩余的环保溶剂、防闪锈剂、基材润湿剂、流变剂、偶联剂和流平剂，添加完成后搅拌10-12min，然后加入步骤A得到的浆料，在转速1000-1200r/min下搅拌5-8min，然后加入增稠剂调整T4杯粘度为95-100s，即得到所述水性防护漆。
当原料中含有聚脲固化剂时，所述水性防护漆的制备方法包括以下步骤：
A、按照所述原料配比，将水性环氧酯树脂在转速400-600r/min下搅拌均匀，然后依次加入中和剂、去离子水和一部分环保溶剂，添加完成后搅拌10-15min，然后加入分散剂，添加完成后在转速500-700r/min下搅拌，然后再加入消泡剂，添加完成后在转速700-800r/min下搅拌5-8min，然后依次加入金红石型钛白粉、酞青兰、滑石粉、三聚磷酸铝和复合磷酸锌，添加完成后在转速800-1000r/min下搅拌5-8min，然后加入防沉剂，添加完成后在转速800-1000r/min下搅拌10-15min，然后进行研磨至细度≤20微米，得到浆料；
B、将水性丙烯酸乳液在转速400-600r/min下搅拌均匀，然后依次加入剩余的环保溶剂、防闪锈剂、基材润湿剂、流变剂、偶联剂和流平剂，添加完成后搅拌10-12min，然后加入步骤A得到的浆料和聚脲固化剂，在转速1000-1200r/min下搅拌5-8min，然后加入增稠剂调整T4杯粘度为95-100s，即得到所述水性防护漆。
本发明的有益效果为：
1、本发明提供了一种用于集装箱车的水性防护漆，所述水性防护漆选用水性丙烯酸乳液，水性环氧酯树脂混拼体系，具有干燥快，耐候性好的优势；同时由于原料环保，VOC值低，使所述水性防护漆同时兼具VOC值低、环保易施工、且具有较高耐候性、耐老化性的优点。与传统油漆相比，更有利于施工，可以大大提高工人生产效率，节约施工成本。
2、所述水性防护漆中使用的增稠剂中不含乳化剂，抗水性优，适合喷涂工艺，不影响漆膜光泽，最大程度减少流挂和沉降现象。
3、所述水性防护漆中使用硅烷偶联剂，能够提高水性防护漆对无机材料的粘结力，增加抗水性，降低固化温度，同时还可以防止其它介质向界面渗透，改善界面状态，有利于制品的耐老化。
4、本发明还提供了所述水性防护漆的制备方法，根据不同原料的物理化学性质，设计了一套专用的生产工艺流程，使用所述制备方法，能够将各组分的性能发挥到较佳的水平，最终得到VOC值低、环保易施工、且具有较高耐候性、耐老化性的水性防护漆。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
需要说明的是，以下本发明的实施例中，每一份原料的重量为一千克；使用的原料具体为：
所述水性环氧酯树脂为华科聚合物W911-65；
所述的水性丙烯酸乳液为DOW陶氏乳液HG-100；
所述环保助溶剂为二丙二醇丁醚和二丙二醇甲醚两种；
所述中和剂为AMP-95；
所述的分散剂为BYK-190和TEGO化学分散剂tego760w；
所述消泡剂为BYK的消泡作用助剂BYK-028和BYK-024两种；
所述的基材润湿剂为BYK-346；
所述防沉剂为上海田裕化工科技有限公司硅酸镁铝LT和海明斯膨润土BENTONEEW两种；
所述增稠剂为OMG 0620；
所述防闪锈剂为海田裕化工科技有限公司ED-617F；
所述流平剂为Tego化学的Tego-4100；
所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-570；
所述金红石型钛白粉为R-706；
所述酞青兰为江苏双乐化工颜料有限公司7680酞菁蓝BGS
所述的滑石粉为1200、1250或1300目；
三聚磷酸铝和复合磷酸锌均为工业级。
实施例1
一种用于集装箱车的水性防护漆，包括以下重量份数的原料：水性环氧酯树脂10份，水性丙烯酸乳液65份，环保溶剂6.5份，中和剂1.2份，分散剂1.5份，消泡剂0.7份，基材润湿剂0.4份，防沉剂0.48份，增稠剂0.5份，防闪锈剂1.5份，流变剂0.5份，偶联剂1.2份，流平剂0.2份，酞青兰6份，金红石型钛白粉2份，滑石粉2.7份，三聚磷酸铝6份，复合磷酸锌8份，和去离子水15份。
所述水性防护漆的制备方法为包括以下步骤：
A、按照所述原料配比，将水性环氧酯树脂在转速600r/min下搅拌均匀，然后依次加入中和剂、二丙二醇甲醚1.5份，二丙二醇丁醚1.8份和去离子水，添加完成后搅拌10min，然后加入BYK-190 0.7份和tego760w 0.8份，添加完成后在转速700r/min下搅拌，然后再加入BYK-028 0.3份和BYK-024 0.4份，添加完成后在转速700r/min下搅拌8min，然后依次加入金红石型钛白粉、酞青兰、滑石粉、三聚磷酸铝和复合磷酸锌，添加完成后在转速800r/min下搅拌8min，然后加入硅酸镁铝LT 0.3份和BENTONE EW 0.18份，添加完成后在转速800r/min下搅拌15min，然后进行研磨至细度≤20微米，得到浆料；
B、将水性丙烯酸乳液在转速400r/min下搅拌均匀，然后依次二丙二醇丁醚3.2份、防闪锈剂、基材润湿剂、流变剂、偶联剂和流平剂，添加完成后搅拌10min，然后加入步骤A得到的浆料，在转速1200r/min下搅拌5min，然后加入增稠剂调整T4杯粘度为100s，即得到所述水性防护漆。
实施例2
一种用于集装箱车的水性防护漆，包括以下重量份数的原料：水性环氧酯树脂18份，水性丙烯酸乳液50份，环保溶剂7.5份，中和剂1.5份，分散剂1.3份，消泡剂0.5份，基材润湿剂0.3份，防沉剂0.4份，增稠剂0.8份，防闪锈剂1份，流变剂1.2份，偶联剂0.8份，流平剂0.3份，酞青兰3份，金红石型钛白粉4份，滑石粉2.5份，三聚磷酸铝8份，复合磷酸锌5份，和去离子水20份。
所述水性防护漆的制备方法为包括以下步骤：
A、按照所述原料配比，将水性环氧酯树脂在转速400r/min下搅拌均匀，然后依次加入中和剂、二丙二醇甲醚2.5份，二丙二醇丁醚1.5份和去离子水，添加完成后搅拌15min，然后加入BYK-190 0.5份和tego760w 0.8份，添加完成后在转速500r/min下搅拌，然后再加入BYK-028 0.4份和BYK-024 0.1份，添加完成后在转速800r/min下搅拌5min，然后依次加入金红石型钛白粉、酞青兰、滑石粉、三聚磷酸铝和复合磷酸锌，添加完成后在转速1000r/min下搅拌5min，然后加入硅酸镁铝LT 0.32份和BENTONE EW 0.08份，添加完成后在转速1000r/min下搅拌10min，然后进行研磨至细度≤20微米，得到浆料；
B、将水性丙烯酸乳液在转速600r/min下搅拌均匀，然后依次二丙二醇丁醚3.5份、防闪锈剂、基材润湿剂、流变剂、偶联剂和流平剂，添加完成后搅拌12min，然后加入步骤A得到的浆料，在转速1000r/min下搅拌8min，然后加入增稠剂调整T4杯粘度为95s，即得到所述水性防护漆。
实施例3
一种用于集装箱车的水性防护漆，包括以下重量份数的原料：水性环氧酯树脂14份，水性丙烯酸乳液57份，环保溶剂7份，中和剂1.3份，分散剂1.4份，消泡剂0.6份，基材润湿剂0.35份，防沉剂0.44份，增稠剂0.65份，防闪锈剂1.25份，流变剂0.8份，偶联剂1份，流平剂0.25份，酞青兰4.5份，金红石型钛白粉3份，滑石粉2.6份，三聚磷酸铝7份，复合磷酸锌6.5份，和去离子水17.5份。
所述水性防护漆的制备方法为包括以下步骤：
A、按照所述原料配比，将水性环氧酯树脂在转速500r/min下搅拌均匀，然后依次加入中和剂、二丙二醇甲醚2份，二丙二醇丁醚1.6份和去离子水，添加完成后搅拌12min，然后加入BYK-190 0.6份和tego760w 0.8份，添加完成后在转速600r/min下搅拌，然后再加入BYK-028 0.35份和BYK-024 0.25份，添加完成后在转速750r/min下搅拌6.5min，然后依次加入金红石型钛白粉、酞青兰、滑石粉、三聚磷酸铝和复合磷酸锌，添加完成后在转速900r/min下搅拌6.5min，然后加入硅酸镁铝LT 0.34份和BENTONE EW 0.1份，添加完成后在转速900r/min下搅拌12min，然后进行研磨至细度≤20微米，得到浆料；
B、将水性丙烯酸乳液在转速500r/min下搅拌均匀，然后依次二丙二醇丁醚3.4份、防闪锈剂、基材润湿剂、流变剂、偶联剂和流平剂，添加完成后搅拌11min，然后加入步骤A得到的浆料，在转速1100r/min下搅拌6.5min，然后加入增稠剂调整T4杯粘度为97s，即得到所述水性防护漆。
实施例4
一种用于集装箱车的水性防护漆，包括以下重量份数的原料：水性环氧酯树脂10份，水性丙烯酸乳液65份，环保溶剂6.5份，中和剂1.2份，分散剂1.5份，消泡剂0.7份，基材润湿剂0.4份，防沉剂0.48份，增稠剂0.5份，防闪锈剂1.5份，流变剂0.5份，偶联剂1.2份，流平剂0.2份，酞青兰6份，金红石型钛白粉2份，滑石粉2.7份，三聚磷酸铝6份，复合磷酸锌8份，聚脲固化剂2份和去离子水15份。
所述水性防护漆的制备方法为包括以下步骤：
A、按照所述原料配比，将水性环氧酯树脂在转速600r/min下搅拌均匀，然后依次加入中和剂、二丙二醇甲醚1.5份，二丙二醇丁醚1.8份和去离子水，添加完成后搅拌10min，然后加入BYK-190 0.7份和tego760w 0.8份，添加完成后在转速700r/min下搅拌，然后再加入BYK-028 0.3份和BYK-024 0.4份，添加完成后在转速700r/min下搅拌8min，然后依次加入金红石型钛白粉、酞青兰、滑石粉、三聚磷酸铝和复合磷酸锌，添加完成后在转速800r/min下搅拌8min，然后加入硅酸镁铝LT 0.3份和BENTONE EW 0.18份，添加完成后在转速800r/min下搅拌15min，然后进行研磨至细度≤20微米，得到浆料；
B、将水性丙烯酸乳液在转速400r/min下搅拌均匀，然后依次二丙二醇丁醚3.2份、防闪锈剂、基材润湿剂、流变剂、偶联剂和流平剂，添加完成后搅拌10min，然后加入步骤A得到的浆料和聚脲固化剂，在转速1200r/min下搅拌5min，然后加入增稠剂调整T4杯粘度为100s，即得到所述水性防护漆。
实施例5
一种用于集装箱车的水性防护漆，包括以下重量份数的原料：水性环氧酯树脂18份，水性丙烯酸乳液50份，环保溶剂7.5份，中和剂1.5份，分散剂1.3份，消泡剂0.5份，基材润湿剂0.3份，防沉剂0.4份，增稠剂0.8份，防闪锈剂1份，流变剂1.2份，偶联剂0.8份，流平剂0.3份，酞青兰3份，金红石型钛白粉4份，滑石粉2.5份，三聚磷酸铝8份，复合磷酸锌5份，聚脲固化剂2.4份和去离子水20份。
所述水性防护漆的制备方法为包括以下步骤：
A、按照所述原料配比，将水性环氧酯树脂在转速400r/min下搅拌均匀，然后依次加入中和剂、二丙二醇甲醚2.5份，二丙二醇丁醚1.5份和去离子水，添加完成后搅拌15min，然后加入BYK-190 0.5份和tego760w 0.8份，添加完成后在转速500r/min下搅拌，然后再加入BYK-028 0.4份和BYK-024 0.1份，添加完成后在转速800r/min下搅拌5min，然后依次加入金红石型钛白粉、酞青兰、滑石粉、三聚磷酸铝和复合磷酸锌，添加完成后在转速1000r/min下搅拌5min，然后加入硅酸镁铝LT 0.32份和BENTONE EW 0.08份，添加完成后在转速1000r/min下搅拌10min，然后进行研磨至细度≤20微米，得到浆料；
B、将水性丙烯酸乳液在转速600r/min下搅拌均匀，然后依次二丙二醇丁醚3.5份、防闪锈剂、基材润湿剂、流变剂、偶联剂和流平剂，添加完成后搅拌12min，然后加入步骤A得到的浆料和聚脲固化剂，在转速1000r/min下搅拌8min，然后加入增稠剂调整T4杯粘度为95s，即得到所述水性防护漆。
实施例6
一种用于集装箱车的水性防护漆，包括以下重量份数的原料：水性环氧酯树脂14份，水性丙烯酸乳液57份，环保溶剂7份，中和剂1.3份，分散剂1.4份，消泡剂0.6份，基材润湿剂0.35份，防沉剂0.44份，增稠剂0.65份，防闪锈剂1.25份，流变剂0.8份，偶联剂1份，流平剂0.25份，酞青兰4.5份，金红石型钛白粉3份，滑石粉2.6份，三聚磷酸铝7份，复合磷酸锌6.5份，聚脲固化剂2.2份和去离子水17.5份。
所述水性防护漆的制备方法为包括以下步骤：
A、按照所述原料配比，将水性环氧酯树脂在转速500r/min下搅拌均匀，然后依次加入中和剂、二丙二醇甲醚2份，二丙二醇丁醚1.6份和去离子水，添加完成后搅拌12min，然后加入BYK-190 0.6份和tego760w 0.8份，添加完成后在转速600r/min下搅拌，然后再加入BYK-028 0.35份和BYK-024 0.25份，添加完成后在转速750r/min下搅拌6.5min，然后依次加入金红石型钛白粉、酞青兰、滑石粉、三聚磷酸铝和复合磷酸锌，添加完成后在转速900r/min下搅拌6.5min，然后加入硅酸镁铝LT 0.34份和BENTONE EW 0.1份，添加完成后在转速900r/min下搅拌12min，然后进行研磨至细度≤20微米，得到浆料；
B、将水性丙烯酸乳液在转速500r/min下搅拌均匀，然后依次二丙二醇丁醚3.4份、防闪锈剂、基材润湿剂、流变剂、偶联剂和流平剂，添加完成后搅拌11min，然后加入步骤A得到的浆料和聚脲固化剂，在转速1100r/min下搅拌6.5min，然后加入增稠剂调整T4杯粘度为97s，即得到所述水性防护漆。
对实施例1、3、5和6得到的水性防护漆进行测试，测试结果如表1所示
表1：实验结果表
从表1能够看出，本发明提供的水性防护漆，具有VOC值低，环保易施工，耐候性、耐老化性优异的特点，具有很高的技术和商业价值。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于集装箱车的水性防护漆，其特征在于，所述水性防护漆包括以下重量份数的原料：水性环氧酯树脂10-18份，水性丙烯酸乳液50-65份，环保溶剂6.5-7.5份，中和剂1.2-1.5份，分散剂1.3-1.5份，消泡剂0.5-0.7份，基材润湿剂0.3-0.4份，防沉剂0.4-0.48份，增稠剂0.5-0.8份，防闪锈剂1-1.5份，流变剂0.5-1.2份，偶联剂0.8-1.2份，流平剂0.2-0.3份，酞青兰3-6份，金红石型钛白粉2-4份，滑石粉2.5-2.7份，三聚磷酸铝6-8份，复合磷酸锌5-8份，和去离子水15-20份。
2.根据权利要求1所述的水性防护漆，其特征在于，所述环保溶剂为二丙二醇丁醚和/或二丙二醇甲醚。
3.根据权利要求1所述的水性防护漆，其特征在于，所述中和剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
4.根据权利要求1所述的水性防护漆，其特征在于，所述消泡剂为水性涂料用有机硅消泡剂；所述基材润湿剂为水性涂料用有机硅表面活性剂。
5.根据权利要求1所述的水性防护漆，其特征在于，所述防沉剂为水性涂料用硅酸镁铝和/或膨润土；所述增稠剂为强假塑型聚氨酯增稠剂。
6.根据权利要求1所述的水性防护漆，其特征在于，所述流变剂为水性涂料用聚酰胺流变控制剂；所述偶联剂为硅烷偶联剂。
7.根据权利要求1所述的水性防护漆，其特征在于，所述流平剂为有机硅双生结构表面活性剂；所述滑石粉的目数为1200-1300目。
8.根据权利要求1-7任一所述水性防护漆，其特征在于，所述水性防护漆还包括聚脲固化剂2-2.4份。
9.一种权利要求1-7任一所述水性防护漆的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
A、按照所述原料配比，将水性环氧酯树脂在转速400-600r/min下搅拌均匀，然后依次加入中和剂、去离子水和一部分环保溶剂，添加完成后搅拌10-15min，然后加入分散剂，添加完成后在转速500-700r/min下搅拌，然后再加入消泡剂，添加完成后在转速700-800r/min下搅拌5-8min，然后依次加入金红石型钛白粉、酞青兰、滑石粉、三聚磷酸铝和复合磷酸锌，添加完成后在转速800-1000r/min下搅拌5-8min，然后加入防沉剂，添加完成后在转速800-1000r/min下搅拌10-15min，然后进行研磨至细度≤20微米，得到浆料；
B、将水性丙烯酸乳液在转速400-600r/min下搅拌均匀，然后依次加入剩余的环保溶剂、防闪锈剂、基材润湿剂、流变剂、偶联剂和流平剂，添加完成后搅拌10-12min，然后加入步骤A得到的浆料，在转速1000-1200r/min下搅拌5-8min，然后加入增稠剂调整T4杯粘度为95-100s，即得到所述水性防护漆。
10.一种权利要求8所述水性防护漆的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
A、按照所述原料配比，将水性环氧酯树脂在转速400-600r/min下搅拌均匀，然后依次加入中和剂、去离子水和一部分环保溶剂，添加完成后搅拌10-15min，然后加入分散剂，添加完成后在转速500-700r/min下搅拌，然后再加入消泡剂，添加完成后在转速700-800r/min下搅拌5-8min，然后依次加入金红石型钛白粉、酞青兰、滑石粉、三聚磷酸铝和复合磷酸锌，添加完成后在转速800-1000r/min下搅拌5-8min，然后加入防沉剂，添加完成后在转速800-1000r/min下搅拌10-15min，然后进行研磨至细度≤20微米，得到浆料；
B、将水性丙烯酸乳液在转速400-600r/min下搅拌均匀，然后依次加入剩余的环保溶剂、防闪锈剂、基材润湿剂、流变剂、偶联剂和流平剂，添加完成后搅拌10-12min，然后加入步骤A得到的浆料和聚脲固化剂，在转速1000-1200r/min下搅拌5-8min，然后加入增稠剂调整T4杯粘度为95-100s，即得到所述水性防护漆。
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