CN110295001A - 一种水性起重机防护底漆及其制备方法 - Google Patents

一种水性起重机防护底漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种水性起重机防护底漆及其制备方法。水性起重机防护底漆包括以下原料：水性醇酸树脂、水性环氧酯树脂、水性催干剂、石墨烯、颜料、复合磷酸锌、硫酸钡、环保溶剂、中和剂、消泡剂、流平剂、基材润湿剂、去离子水、增稠剂。本发明水性起重机防护底漆的耐水性和防腐性优良。

Description

一种水性起重机防护底漆及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种水性起重机防护底漆及其制备方法。
背景技术
近年来，工程机械制造业国家对基础建设的投入而稳步增长，也带动了工程机械涂料的发展。被誉为“防腐之乡”的河南长垣聚集了上千家起重机及配套设施生产企业，占据了全国起重设备市场的半壁江山，100吨以下的起重机产品占全国市场份额的65%。目前拥有整机生产企业128家，相关配套企业近千家，产品达10多个系列，200多个品种，已形成年产33万台整机、170万台套起重机配件生产能力的特色装备制造基地。现在起重机涂装仍旧使用油漆，而且由于起重机工件大，且形状不统一，现场涂装均为露天操作，属于无组织排放，造成大量的空气污染。随着国家环境整治的加强，油漆在起重机上的涂装已经成为VOCs排放的重点领域，推出高性能、满足环境保护需求的起重机用环保涂料是迫在眉睫的事。现在我国大部分工程机械涂料还是采用溶剂型喷漆，国内用于工程机械的水性涂料比例甚少，主要存在以下技术瓶颈。
1、现有用漆以溶剂型为主，需要解决油漆VOCs含量高，污染严重及火灾隐患的问题；
2、现有水性漆产品丙烯酸乳液作为基料，附着力差，防腐性能不能满足需求；
3、现有水性漆产品的施工性能还有一定差距，不适用辊涂施工；
4、现有水性漆产品的早期耐水性差，对露天施工不适应。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种耐水性和防腐性好的水性起重机防护底漆及其制备方法。
本发明所采用的技术方案为：
一种水性起重机防护底漆，包括以下重量份的原料：水性醇酸树脂20-30份、水性环氧酯树脂2-5份、水性催干剂0.6-1.5份、石墨烯0.01-0.5份、颜料10-15份、复合磷酸锌5-10份、硫酸钡5-10份、环保溶剂1-2份、中和剂0.1-0.2份、消泡剂0.2-0.5份、流平剂0.4-0.6份、基材润湿剂0.3-0.5份、去离子水40-45份和增稠剂0.5-1.0份。
所述颜料为铁红，铁红为新乡三星染化有限公司的氧化铁红190D。
所述环保溶剂为丙二醇丁醚、丙二醇甲醚中的一种或两种。
所述中和剂为二甲基乙醇胺、AMP-95中的一种或两种。
所述水性醇酸树脂为佛山市高明同德化工有限公司的丙烯酸改性醇酸自乳化分散体WDA5340。
所述水性环氧酯树脂为佛山市高明同德化工有限公司的自乳化环氧酯分散体3AE41Y。
所述水性催干剂为佛山市高明同德化工有限公司的水性催干剂WD06。
所述石墨烯为苏州高通新材料科技有限公司的氧化石墨烯GTO-802L。
所述复合磷酸锌为威海天创科技有限公司的复合磷酸锌。
所述硫酸钡为广福建材（蕉岭）精细化工有限公司的超细硫酸钡BS-115.
所述消泡剂为TEGO的脱泡作用助剂Tego-902w、BYK的消泡作用助剂BYK-028两种，分两次加入，前期步骤a中加入Tego-902w，后期步骤d中加入BYK-028。
所述流平剂为法国先创的PW-336、Tego-4100中的一种或两种。
所述基材润湿剂为TEGO的Tego-245、Tego-270中的一种或两种。
所述增稠剂为德国明凌的聚氨酯型增稠剂PUR40、陶氏的碱溶涨型增稠剂ASE60两种，加入时分别加入，PUR40与ASE60质量比为1:1。
水性起重机防护底漆的制备方法，包括以下步骤：
步骤a，按照所述原料配比，先将水性醇酸树脂、水性环氧酯树脂、水性催干剂、环保溶剂、中和剂、石墨烯进行混合，以800r/min的速度搅拌30分钟，再加入配方中的去离子水、配方中50%的消泡剂，以800r/min的速度搅拌10分钟；
步骤b，按照所述配比，加入颜料、复合磷酸锌、硫酸钡，以800r/min的速度搅拌30分钟；
步骤c，将步骤b所得漆浆进行研磨，至细度小于25um合格，转入调漆釜中；
步骤d，按照所述配比，加入剩余50%的消泡剂、流平剂、基材润湿剂，以800r/min的速度搅拌10分钟；然后加入增稠剂，1000r/min的速度搅拌10分钟，调整粘度至合格。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：
1、本发明的原料中选用高固含（75%）的丙烯酸改性醇酸自乳化分散体，通过水性催干剂的催化氧化交联，能够得到高致密、高防腐的水性涂层，其中制备的水性涂料VOC≤100g/L，气味非常低；同时，该产品干性好，早期耐水性好，表干2小时后，耐水可达24小时以上；
2、本发明选用水性环氧酯树脂，能够与水性醇酸树脂共同成膜，二者相容性好，通过环氧酯和金属表面的键合作用，提高涂层与基材的附着力及防腐性；
3、选用氧化石墨烯作为改性剂，通过石墨烯表面官能团，能够增加涂膜与基材及涂膜内的交联点，从而提高涂层与基材的附着力，提高涂层致密性，从而提高涂层柔韧性和防腐性；
4、本发明的消泡剂选用了两种不同类型复配的消泡剂，能够解决体系气泡问题，使之适应不同施工方式（喷涂、辊涂和刷涂），本发明不同类型复配的增稠剂，解决体系的触变性能。
具体实施方式
下面结合实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。
以下实施例中，
所述水性醇酸树脂为佛山市高明同德化工有限公司的丙烯酸改性醇酸自乳化分散体WDA5340。
所述水性环氧酯树脂为佛山市高明同德化工有限公司的自乳化环氧酯分散体3AE41Y。
所述水性催干剂为佛山市高明同德化工有限公司的水性催干剂WD06。
所述石墨烯为苏州高通新材料科技有限公司的氧化石墨烯GTO-802L。
所述复合磷酸锌为威海天创科技有限公司的复合磷酸锌。
所述硫酸钡为广福建材（蕉岭）精细化工有限公司的超细硫酸钡BS-115。
实施例1：一种水性起重机防护底漆，包括以下重量份的原料：水性醇酸树脂20份、水性环氧酯树脂2份、水性催干剂0.6份、石墨烯0.01份、铁红10份、复合磷酸锌5份、硫酸钡5份、环保溶剂1份（丙二醇丁醚）、中和剂0.1份（二甲基乙醇胺）、消泡剂0.2份（Tego-902w0.1份和 BYK-028 0.1份）、流平剂0.4份（PW-336）、基材润湿剂0.3份（Tego-245）、去离子水40份、增稠剂0.5份（0.25份聚氨酯型增稠剂PUR40和0.25份陶氏的碱溶涨型增稠剂ASE60）。
实施例2：一种水性起重机防护底漆，包括以下重量份的原料：水性醇酸树脂25份、水性环氧酯树脂3份、水性催干剂1.0份、石墨烯0.2份、铁红12份、复合磷酸锌8份、硫酸钡8份、环保溶剂1.5份（丙二醇甲醚）、中和剂0.15份（AMP-95）、消泡剂0.35份（Tego-902w0.175份和 BYK-028 0.175份）、流平剂0.5份（Tego-4100）、基材润湿剂0.4份（Tego-270）、去离子水42份、增稠剂0.8份（0.4份聚氨酯型增稠剂PUR40和0.4份陶氏的碱溶涨型增稠剂ASE60）。
实施例3：一种水性起重机防护底漆，包括以下重量份的原料：水性醇酸树脂20份、水性环氧酯树脂5份、水性催干剂0.6份、石墨烯0.5份、铁红10份、复合磷酸锌10份、硫酸钡5份、环保溶剂2份（丙二醇丁醚1份、丙二醇甲醚1份）、中和剂0.1份（二甲基乙醇胺0.5份、AMP-95 0.5份）、消泡剂0.5份（Tego-902w 0.25份和 BYK-028 0.25份）、流平剂0.4份（PW-336 0.2份、Tego-4100 0.2份）、基材润湿剂0.5份（Tego-245 0.25份、Tego-270 0.25份）、去离子水40份、增稠剂1.0份（0.5份聚氨酯型增稠剂PUR40和0.5份陶氏的碱溶涨型增稠剂ASE60）。
实施例4：一种水性起重机防护底漆，包括以下重量份的原料：水性醇酸树脂30份、水性环氧酯树脂2份、水性催干剂1.5份、石墨烯0.01份、铁红15份、复合磷酸锌5份、硫酸钡10份、环保溶剂1份（丙二醇丁醚）、中和剂0.2份（二甲基乙醇胺）、消泡剂0.2份（Tego-902w0.1份和 BYK-028 0.1份）、流平剂0.6份（PW-336）、基材润湿剂0.3份（Tego-245）、去离子水45份、增稠剂0.5份（0.25份聚氨酯型增稠剂PUR40和0.25份陶氏的碱溶涨型增稠剂ASE60）。
以上实施例的水性起重机防护底漆制备时包括以下步骤a，按照所述原料配比，先将水性醇酸树脂、水性环氧酯树脂、水性催干剂、环保溶剂、中和剂、石墨烯进行混合，以800r/min的速度搅拌30分钟，再加入配方中的去离子水、Tego-902w，以800r/min的速度搅拌10分钟；
步骤b，按照所述配比，加入颜料、复合磷酸锌、硫酸钡，以800r/min的速度搅拌30分钟；
步骤c，将步骤b所得漆浆进行研磨，至细度小于25um合格，转入调漆釜中；
步骤d，按照所述配比，加入BYK-028、流平剂、基材润湿剂，以800r/min的速度搅拌10分钟；然后分别加入聚氨酯型增稠剂PUR40、陶氏的碱溶涨型增稠剂ASE60，1000r/min的速度搅拌10分钟，调整粘度至合格。
由上表数据看出，本发明制得的水性起重机防护底漆的表干时间比较短，能保持24h水中不起泡，附着力优良，能保持432h以上在中性烟雾中不起泡、无锈蚀蔓延，说明其耐盐雾性良好。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种水性起重机防护底漆，其特征在于，包括以下重量份的原料：水性醇酸树脂20-30份、水性环氧酯树脂2-5份、水性催干剂0.6-1.5份、石墨烯0.01-0.5份、颜料10-15份、复合磷酸锌5-10份、硫酸钡5-10份、环保溶剂1-2份、中和剂0.1-0.2份、消泡剂0.2-0.5份、流平剂0.4-0.6份、基材润湿剂0.3-0.5份、去离子水40-45份和增稠剂0.5-1.0份。
2.根据权利要求1所述的水性起重机防护底漆，其特征在于：所述颜料为铁红。
3.根据权利要求1所述的水性起重机防护底漆，其特征在于：所述环保溶剂为丙二醇丁醚、丙二醇甲醚中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的水性起重机防护底漆，其特征在于：所述中和剂为二甲基乙醇胺、AMP-95中的一种或两种。
5.权利要求1-4任一项所述的水性起重机防护底漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a，按照所述原料配比，先将水性醇酸树脂、水性环氧酯树脂、水性催干剂、环保溶剂、中和剂、石墨烯进行混合均匀，再加入配方中的去离子水、配方中50%的消泡剂，混匀；
步骤b，按照所述配比，加入颜料、复合磷酸锌、硫酸钡，混匀；
步骤c，将步骤b所得漆浆进行研磨，至细度小于25um合格，转入调漆釜中；
步骤d，按照所述配比，加入剩余50%的消泡剂、流平剂、基材润湿剂，混匀；然后加入增稠剂，混匀，调整粘度至合格。
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