CN111171677A - 高耐盐雾水性单组分涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高耐盐雾水性单组分涂料及其制备方法，属于水性涂料的技术领域。包括重量份的以下组分：乙烯基丙烯酸乳液10～25份，阳离子环氧乳液30～50份，分散剂1.0～3.0份，消泡剂Ⅰ0.1～0.2份、消泡剂Ⅱ0.1～0.2份，增稠剂0.2～0.8份，附着力促进剂0.1～0.3份，成膜助剂2～5份，钛白粉10～15份，防锈颜料3～8份，防冻剂0.3～1.0份，防闪锈剂0.2～1.0份，去离子水0～45份。本发明通过乙烯基丙烯酸乳液与阳离子环氧乳液复配，再加之防锈颜料和防冻剂的配合，所制备的水性单组分涂料取得了高耐盐雾及高耐候性的效果。由于本发明为单组分涂料，因此具备较好的施工性。

Description

高耐盐雾水性单组分涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于水性涂料的技术领域，具体涉及高耐盐雾水性单组分涂料及其制备方法。
背景技术
水性涂料是以水溶性合成树脂为主要成膜物质，水为稀释剂，加入适量的颜料、填料及辅助材料等，经研磨而成的一种涂料。目前市场上的水性涂料分为单组分和双组份两种涂料。大多数单组分水性涂料的组分中是以两种及两种以上的环氧树脂为主，这种涂料的成本较高，这是由于环氧树脂成本高，同时由于其含有苯氧基团导致耐候性差，且市面上大多的单组分的非离子环氧乳液一般耐盐雾较差；双组份涂料耐盐雾性能较好，但是在施工时需要现用现配置，容易导致施工时的不便，同时由于固化剂的因素导致整体成本较高。低温下，如冬季户外无升温设备，普通涂料含有大量乙二醇等防冻溶剂使得干燥很慢。
发明内容
针对现有技术中单组分涂料耐候性差、成本高，双组份涂料施工不便等问题，本发明提供高耐盐雾水性单组分涂料及其制备方法，以解决上述问题。本发明通过乙烯基丙烯酸乳液与阳离子环氧乳液复配，再加之防锈颜料和防冻剂的配合，所制备的水性单组分涂料取得了高耐盐雾及高耐候性的效果。本发明采用的单组分环氧乳液为阳离子环氧乳液，其与非离子环氧乳液相比耐盐雾较好，可与基材络合，附着力较好，而选用的乙烯基丙烯酸乳液与一般的苯丙或纯丙乳液相比具有较好的阻隔性，同时又兼具较好的耐候性。二者的复配使得主体树脂兼具了耐候与耐盐雾的性能。醋酸正丙酯的使用使得明显降低了水的冰点，同时其沸点相对较低，使得其干燥速度相对较快。
本发明的技术方案为：
高耐盐雾水性单组分涂料，包括重量份的以下组分：乙烯基丙烯酸乳液10～25份，阳离子环氧乳液30～50份，分散剂1.0～3.0份，消泡剂Ⅰ0.1～0.2份、消泡剂Ⅱ0.1～0.2份，增稠剂0.2～0.8份，附着力促进剂0.1～0.3份，成膜助剂2～5份，钛白粉10～15份，防锈颜料3～8份，防冻剂0.3～1.0份，防闪锈剂0.2～1.0份，去离子水0～45份。
优选的，包括重量份的以下组分：乙烯基丙烯酸乳液15份，阳离子环氧乳液35份，分散剂1.0份，消泡剂Ⅰ0.1份，消泡剂Ⅱ0.1份，增稠剂0.3份，附着力促进剂0.2份，成膜助剂3份，钛白粉15份，防锈颜料8份，防冻剂0.5份，防闪锈剂0.5份，去离子水21.6份。
优选的，所述乙烯基丙烯酸乳液为帝斯曼202。这种乙烯基丙烯酸乳液与一般的苯丙乳液或纯丙乳液相比，具有较好的阻隔性，能够提供较好的阻隔和防屏蔽效果，从而提升涂料的耐盐雾和耐候性能。
优选的，所述阳离子环氧乳液为湛新2406。阳离子环氧乳液能与基材发生络合，可以起到较好的锚固作用，进一步提高了环氧乳液的防腐性能；同时阳离子环氧乳液与乙烯基丙烯酸乳液兼容性较好。
优选的，所述分散剂为byk190。
优选的，所述消泡剂Ⅰ为高性能有机硅类消泡剂，型号为tego810。
优选的，所述消泡剂Ⅱ为高性能有机硅类消泡剂，型号为tego902。
优选的，所述增稠剂为聚氨酯增稠剂，型号为海明斯299。
优选的，所述附着力促进剂为赢创DynasylanGLYMO。附着力促进剂可以提高漆膜的附着力，提高其耐性。
优选的，所列成膜助剂为陶氏乙二醇丁醚。
优选的，所述钛白粉为金红石型钛白粉。
优选的，所列防锈颜料为海博ZPA。该防锈颜料磷酸盐含量较高，同时耐盐雾性能较好。
优选的，所列防冻剂为醋酸正丙酯。醋酸正丙酯能显著地降低水的冰点，同时由于其沸点相对较低，可提高其干燥速度。这就保证了水性涂料在冬季的储存，同时在使用时又不会影响漆膜的干燥速度。
优选的，所述防闪锈剂为海明斯FA179。
本发明的另一个目的，是提供一种高耐盐雾水性单组分涂料的制备方法，具体步骤如下：
(1)将分散剂和去离子水加入到反应罐Ⅰ中，控制反应罐Ⅰ中温度不高于60℃，开启搅拌，控制转速为500-600r/min，搅拌5min；在搅拌下加入钛白粉和防锈颜料，搅拌10min；然后在搅拌下加入消泡剂Ⅰ并分散10min，得混合液；
(2)将步骤(1)获得的混合液转入研磨机中，控制研磨机中温度不高于60℃，研磨至细度＜30μm后过滤，得滤液；
(3)将步骤(2)的滤液转入反应罐Ⅱ中，控制转速500～600r/min，反应罐Ⅱ中温度不高于60℃，依次向滤液中加入乙烯基丙烯酸乳液和阳离子环氧乳液，加毕后搅拌15min，然后加入消泡剂Ⅱ、防闪锈剂、成膜助剂、增稠剂、附着力促进剂和防冻剂，加毕后继续搅拌15min；
(4)过滤，去掉滤渣，得高耐盐雾水性单组分涂料。
本发明的有益效果为：
本发明通过乙烯基丙烯酸乳液与阳离子环氧乳液复配，再加之防锈颜料和防冻剂的配合，所制备的水性单组分涂料取得了高耐盐雾及高耐候性的效果。本发明采用的单组分环氧乳液为阳离子环氧乳液，与非离子环氧乳液相比，其耐盐雾性能较好，加之阳离子环氧乳液可与基材发生络合，从而能获得更好的附着力性能。选用的乙烯基丙烯酸乳液与一般的苯丙或纯丙乳液相比具有更好的阻隔性，同时又兼具较好的耐候性。二者的复配使得主体树脂兼具了耐候与耐盐雾的性能。涂料中选用的醋酸正丙酯能显著地降低水的冰点，同时由于其沸点相对较低，可提高其干燥速度。这就保证了水性涂料在冬季的储存，同时在使用时又不会影响漆膜的干燥速度。由于本发明为单组分涂料，因此具备较好的施工性。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
本发明中乙烯基丙烯酸乳液为帝斯曼202；
阳离子环氧乳液为湛新2406；
分散剂为byk 190；
消泡剂Ⅰ为tego810；
消泡剂Ⅱ为tego902；
成膜助剂为陶氏乙二醇丁醚；
附着力促进剂为赢创DynasylanGLYMO；
增稠剂为海明斯299；
防锈颜料为海博ZPA；
防闪锈剂为海明斯FA179；
本发明中其他原材料均为市售产品。
实施例1
一种高耐盐雾水性单组分涂料，包括重量份的以下组分：乙烯基丙烯酸乳液15份，阳离子环氧乳液35份，分散剂1.0份，消泡剂Ⅰ0.1份、消泡剂Ⅱ0.1份，增稠剂0.3份，附着力促进剂0.2份，成膜助剂3份，钛白粉15份，防锈颜料8份，防冻剂0.5份，防闪锈剂0.5份，去离子水21.6份。
具体制备步骤如下：
(1)将分散剂1.0份和去离子水21.6份加入到反应罐Ⅰ中，控制反应罐Ⅰ中温度不高于60℃，开启搅拌，控制转速为500-600r/min，搅拌5min；在搅拌下加入钛白粉15份和防锈颜料8份，搅拌10min；然后在搅拌下加入消泡剂Ⅰ0.1份并分散10min，得混合液；
(2)将步骤(1)获得的混合液转入研磨机中，控制研磨机中温度不高于60℃，研磨至细度＜30μm后过滤，得滤液；
(3)将步骤(2)的滤液转入反应罐Ⅱ中，控制转速500～600r/min，反应罐Ⅱ中温度不高于60℃，依次向滤液中加入乙烯基丙烯酸乳液15份和阳离子环氧乳液35份，加毕后搅拌15min，然后加入消泡剂Ⅱ0.1份、防闪锈剂0.5份、成膜助剂3份、增稠剂0.3份、附着力促进剂0.2份和防冻剂0.5份，加毕后继续搅拌15min；
(4)过滤，去掉滤渣，得高耐盐雾水性单组分涂料。
实施例2
一种高耐盐雾水性单组分涂料，包括重量份的以下组分：乙烯基丙烯酸乳液10份，阳离子环氧乳液30份，分散剂1.0份，消泡剂Ⅰ0.1份、消泡剂Ⅱ0.1份，增稠剂0.2份，附着力促进剂0.1份，成膜助剂2份，钛白粉10份，防锈颜料3份，防冻剂0.3份，防闪锈剂0.2份，去离子水43份。
具体制备步骤如下：
(1)将分散剂1.0份和去离子水43份加入到反应罐Ⅰ中，控制反应罐Ⅰ中温度不高于60℃，开启搅拌，控制转速为500-600r/min，搅拌5min；在搅拌下加入钛白粉10份和防锈颜料3份，搅拌10min；然后在搅拌下加入消泡剂Ⅰ0.1份并分散10min，得混合液；
(2)将步骤(1)获得的混合液转入研磨机中，控制研磨机中温度不高于60℃，研磨至细度＜30μm后过滤，得滤液；
(3)将步骤(2)的滤液转入反应罐Ⅱ中，控制转速500～600r/min，反应罐Ⅱ中温度不高于60℃，依次向滤液中加入乙烯基丙烯酸乳液10份和阳离子环氧乳液30份，加毕后搅拌15min，然后加入消泡剂Ⅱ0.1份、防闪锈剂0.2份、成膜助剂2份、增稠剂0.2份、附着力促进剂0.1份和防冻剂0.3份，加毕后继续搅拌15min；
(4)过滤，去掉滤渣，得高耐盐雾水性单组分涂料。
实施例3
一种高耐盐雾水性单组分涂料，包括重量份的以下组分：乙烯基丙烯酸乳液24.5份，阳离子环氧乳液41份，分散剂3.0份，消泡剂Ⅰ0.2份、消泡剂Ⅱ0.2份，增稠剂0.8份，附着力促进剂0.3份，成膜助剂5份，钛白粉15份，防锈颜料8份，防冻剂1.0份，防闪锈剂1.0份。
具体制备步骤如下：
(1)将分散剂3.0份加入到反应罐Ⅰ中，控制反应罐Ⅰ中温度不高于60℃，开启搅拌，控制转速为500-600r/min，搅拌5min；在搅拌下加入钛白粉15份和防锈颜料8份，搅拌10min；然后在搅拌下加入消泡剂Ⅰ0.2份并分散10min，得混合液；
(2)将步骤(1)获得的混合液转入研磨机中，控制研磨机中温度不高于60℃，研磨至细度＜30μm后过滤，得滤液；
(3)将步骤(2)的滤液转入反应罐Ⅱ中，控制转速500～600r/min，反应罐Ⅱ中温度不高于60℃，依次向滤液中加入乙烯基丙烯酸乳液24.5份和阳离子环氧乳液41份，加毕后搅拌15min，然后加入消泡剂Ⅱ0.2份、防闪锈剂1.0份、成膜助剂5份、增稠剂0.8份、附着力促进剂0.3份和防冻剂1.0份，加毕后继续搅拌15min；
(4)过滤，去掉滤渣，得高耐盐雾水性单组分涂料。
对比例1
一种水性单组分涂料，包括重量份的以下组分：乙烯基丙烯酸乳液15份，非离子环氧乳液35份，分散剂1.0份，消泡剂Ⅰ0.1份、消泡剂Ⅱ0.1份，附着力促进剂0.2份，成膜助剂3份，钛白粉15份，防锈颜料8份，防冻剂0.5份，防闪锈剂0.5份，去离子水21.6份。
具体制备步骤如下：
(1)将分散剂1.0份和去离子水21.6份加入到反应罐Ⅰ中，控制反应罐Ⅰ中温度不高于60℃，开启搅拌，控制转速为500-600r/min，搅拌5min；在搅拌下加入钛白粉15份和防锈颜料8份，搅拌10min；然后在搅拌下加入消泡剂Ⅰ0.1份并分散10min，得混合液；
(2)将步骤(1)获得的混合液转入研磨机中，控制研磨机中温度不高于60℃，研磨至细度＜30μm后过滤，得滤液；
(3)将步骤(2)的滤液转入反应罐Ⅱ中，控制转速500～600r/min，反应罐Ⅱ中温度不高于60℃，依次向滤液中加入乙烯基丙烯酸乳液15份和阳离子环氧乳液35份，加毕后搅拌15min，然后加入消泡剂Ⅱ0.1份、防闪锈剂0.5份、成膜助剂3份、附着力促进剂0.2份和防冻剂0.5份，加毕后继续搅拌15min；
(4)过滤，去掉滤渣，得水性单组分涂料。
对比例2
一种水性单组分涂料，包括重量份的以下组分：苯丙乳液15份，阳离子环氧乳液35份，分散剂1.0份，消泡剂Ⅰ0.1份、消泡剂Ⅱ0.1份，附着力促进剂0.2份，成膜助剂3份，钛白粉15份，防锈颜料8份，防冻剂0.5份，防闪锈剂0.5份，去离子水21.6份。
具体制备步骤如下：
(1)将分散剂1.0份和去离子水21.6份加入到反应罐Ⅰ中，控制反应罐Ⅰ中温度不高于60℃，开启搅拌，控制转速为500-600r/min，搅拌5min；在搅拌下加入钛白粉15份和防锈颜料8份，搅拌10min；然后在搅拌下加入消泡剂Ⅰ0.1份并分散10min，得混合液；
(2)将步骤(1)获得的混合液转入研磨机中，控制研磨机中温度不高于60℃，研磨至细度＜30μm后过滤，得滤液；
(3)将步骤(2)的滤液转入反应罐Ⅱ中，控制转速500～600r/min，反应罐Ⅱ中温度不高于60℃，依次向滤液中加入乙烯基丙烯酸乳液15份和阳离子环氧乳液35份，加毕后搅拌15min，然后加入消泡剂Ⅱ0.1份、防闪锈剂0.5份、成膜助剂3份、附着力促进剂0.2份和防冻剂0.5份，加毕后继续搅拌15min；
(4)过滤，去掉滤渣，得水性单组分涂料。
将实施例1、实施例2、实施例3和对比例1、对比例2所制备的水性涂料进行测试，具体测试结果如下表1：
表1-水性涂料测试结果
Figure BDA0002382520580000061
Figure BDA0002382520580000071
Figure BDA0002382520580000081
Figure BDA0002382520580000091
由检测结果可知，本发明的水性涂料具备高耐盐雾及高耐候的性能，并且在干燥速度，尤其是在低温下的干燥速度明显要优于现有的水性涂料。
尽管通过优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/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权利要求所述的保护范围为准。

Claims (10)

1.高耐盐雾水性单组分涂料，其特征在于，包括重量份的以下组分：乙烯基丙烯酸乳液10～25份，阳离子环氧乳液30～50份，分散剂1.0～3.0份，消泡剂Ⅰ0.1～0.2份、消泡剂Ⅱ0.1～0.2份，增稠剂0.2～0.8份，附着力促进剂0.1～0.3份，成膜助剂2～5份，钛白粉10～15份，防锈颜料3～8份，防冻剂0.3～1.0份，防闪锈剂0.2～1.0份，去离子水0～45份。
2.如权利要求1所述的高耐盐雾水性单组分涂料，其特征在于，包括重量份的以下组分：乙烯基丙烯酸乳液15份，阳离子环氧乳液35份，分散剂1.0份，消泡剂Ⅰ0.1份，消泡剂Ⅱ0.1份，增稠剂0.3份，附着力促进剂0.2份，成膜助剂3份，钛白粉15份，防锈颜料8份，防冻剂0.5份，防闪锈剂0.5份，去离子水21.6份。
3.如权利要求1所述的高耐盐雾水性单组分涂料，其特征在于，所述乙烯基丙烯酸乳液为帝斯曼202。
4.如权利要求1所述的高耐盐雾水性单组分涂料，其特征在于，所述阳离子环氧乳液为湛新2406。
5.如权利要求1所述的高耐盐雾水性单组分涂料，其特征在于，所述分散剂为byk190。
6.如权利要求1所述的高耐盐雾水性单组分涂料，其特征在于，所述消泡剂Ⅰ为高性能有机硅类消泡剂，型号为tego810。
7.如权利要求1所述的高耐盐雾水性单组分涂料，其特征在于，所述消泡剂Ⅱ为高性能有机硅类消泡剂，型号为tego902。
8.如权利要求1所述的高耐盐雾水性单组分涂料，其特征在于，所述增稠剂为聚氨酯增稠剂，型号为海明斯299。
9.如权利要求1所述的高耐盐雾水性单组分涂料，其特征在于，所述附着力促进剂为赢创DynasylanGLYMO；
进一步优选的，所列成膜助剂为陶氏乙二醇丁醚；
进一步优选的，所述钛白粉为金红石型钛白粉；
进一步优选的，所列防锈颜料为海博ZPA；
进一步优选的，所列防冻剂为醋酸正丙酯；
进一步优选的，所述防闪锈剂为海明斯FA179。
10.高耐盐雾水性单组分涂料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)将分散剂和去离子水加入到反应罐Ⅰ中，控制反应罐Ⅰ中温度不高于60℃，开启搅拌，控制转速为500-600r/min，搅拌5min；在搅拌下加入钛白粉和防锈颜料，搅拌10min；然后在搅拌下加入消泡剂Ⅰ并分散10min，得混合液；
(2)将步骤(1)获得的混合液转入研磨机中，控制研磨机中温度不高于60℃，研磨至细度＜30μm后过滤，得滤液；
(3)将步骤(2)的滤液转入反应罐Ⅱ中，控制转速500～600r/min，反应罐Ⅱ中温度不高于60℃，依次向滤液中加入乙烯基丙烯酸乳液和阳离子环氧乳液，加毕后搅拌15min，然后加入消泡剂Ⅱ、防闪锈剂、成膜助剂、增稠剂、附着力促进剂和防冻剂，加毕后继续搅拌15min；
(4)过滤，去掉滤渣，得高耐盐雾水性单组分涂料。
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