CN1117824C - 一种基于纳米级聚合物分散体的自沉积涂料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自沉积涂料的制备方法。它以高固含量纳米级微乳液为基础原料，加入颜料色浆、氧化剂、氟化亚铁或氯化亚铁、氢氟酸或盐酸和适量去离子水，搅拌均匀即可。由本方法制得的涂料成膜性非常好，自沉积过程易于控制。该涂料可用于金属基材的涂装，也适合于小件金属器件的涂装。工艺简单、操作方便，而且可节约原料、使用安全、有利于环境保护。

Description

一种基于纳米级聚合物分散体的自沉积涂料的制备方法

本发明属于化工技术领域，是一种基于纳米级聚合物分散体的自沉积涂料的制备方法。

自沉积涂料是一种不需要外界能量而能自动在金属表面进行涂装的一类涂料，目前国际上已有大量的专利发表，主要工作涉及两个方面：一是制备自沉积涂料的方法，二是自沉积涂料体系的稳定性。关于自沉积涂料的制备方法，主要是采用后乳化及自乳化树脂，以及采用常规乳液聚合方法制备树脂。还没有以微乳液聚合为基础的纳米级自沉积涂料方面的报道。对于后乳化及自乳化树脂，其分子量较低，且乳化树脂亲水性较强，所以成膜需要交联才能得到较好的漆膜。而乳液聚合方法得到的树脂分子量较大。但由于粒子较大，成膜性仍不是很好，且湿膜不耐水洗。上述涂料的自沉积过程较难控制。

本发明的目的在于提出一种成膜性好、且自沉积过程易于控制的自沉积涂料的制备方法。

本发明提出的自沉积涂料的制备方法，是一种以高固含量纳米级微乳液为基础原料的制备方法。这种微乳液先由部分聚合物单体形成预微乳液、引发聚合、其余单体以饥饿滴加法加入体系，然后继续反应制备获得。该微乳液的固含量达10-70wt％以上，乳化剂低于3wt％，粒径为10nm-60nm(制备方法可见申请人的另一发明专利申请，其中国申请号为：00116219.5)。这是一种纳米级聚合物分散体。

在上述聚合物分散体中，加入该聚合物重置的1-20％(较优范围为5-10％)的颜料色浆，例如加入10％的碳黑色浆，加入0.5-50％(较优范围为10-25％)的含铁量为1-5％的氟化亚铁或氯化亚铁溶液，加入0.5-20％(较优范围为1-5％)的浓度为10％的盐酸或氢氟酸溶液，加入0.5-10％(较优范围为1-5％)的浓度为10％的双氧水溶液，加入适量的去离子水，搅拌均匀即制得性能良好的自沉积涂料。涂料浓度控制5-30％之间。

本发明以高固含量的微乳液为基础原料，由于微乳液特殊的尺寸效应，制得的树脂成膜性非常好，湿膜耐水洗性好。而且，自沉积过程易于控制。

本发明的涂料可用于金属基材的涂装，可以代替现有的汽车底漆的电泳涂装方法，可以节约用料，使用安全，并有利于环保。该类涂料也适合于小件金属器件的涂装，尤其是空调的外壳和支架及一些类似的器件的涂装。涂装方法可以取代现有的粉末涂装方式，具有工艺简单、操作方便的优点。

实施例1：

首先称取定量的聚合物微乳液，然后在搅拌的条件下逐步加入定量的颜料色浆，氧化剂，氟化亚铁溶液，氢氟酸和去离子水即可，具体配方见表1。

                              表1

配方                            重量(g，基于100％的活性组份)聚合物微乳液1                                    50双氧水                                           0.07碳黑色浆                                         1.88氟化亚铁                                         1.50氢氟酸                                           0.75去离子水                                   适量，满足涂装要求

本例中的聚合物微乳液可由下述步骤制得：先配制混合单体，配比为：MMA，8.8g，BA，11.3g，GMA，1.4g，AAEMA，2.1g，EGDMA，0.8g。初始的微乳液由0.5g混合单体，1.4wt％的SDS和0.2wt％1-戊醇，2mM的APS和2mM的TMEDA，83.3gH₂O，40°下引发反应，然后在正在反应的微乳液中逐滴加入14.5g混合单体，4小时滴加完成，再反应2小时，结束反应。聚合物微胶乳的D_n在20nm左右，固含量为15％。

实施例2：

首先称取定量的聚合物微乳液，然后在搅拌的条件下逐步加入定量的颜料色浆，氧化剂，氟化亚铁溶液，氢氟酸和去离子水即可，具体配方见表2。

                                表2

配方                          重量(g，基于100％的活性组份)聚合物微乳液1                                     58双氧水                                            0.30碳黑色浆                                          2.00氯化亚铁                                          1.80氢氟酸                                            0.85去离子水                                   适量，满足涂装要求

聚合物微乳液制备步骤同例1。

实施例3：

称取定量的聚合物微乳液，然后在搅拌的条件下逐步加入定量的颜料色浆，氧化剂，氟化亚铁，氢氟酸和去离子水即可，具体配方见下表3：

配方                                  重量(g，基于100％的活性组份)聚合物微乳液1                                            55双氧水                                                   0.10碳黑色浆                                                 1.88氟化亚铁                                                 1.50盐酸                                                     0.75去离子水                                          适量，满足涂装要求聚合物微乳液的制备步骤同例1。

Claims (2)

1.一种基于纳米级聚合物分散体的自沉积涂料的制备方法，其特征在于以高固含量纳米级微乳液为基础原料，该微乳液的固含量为10-70wt％，乳化剂低于3wt％，粒径为10nm-60nm，在该微乳液中加入其重量的1-20％的颜料色浆，0.5-50％的含铁量为1-5％的氟化亚铁或氯化亚铁溶液，0.5-20％的浓度为10％的盐酸或氢氟酸溶液、0.5-10％的浓度为10％的双氧水溶液，加入去离子水，搅拌均匀，制得涂料浓度为5-30％。

2.根据权利要求1所述的自沉积涂料的制备方法，其特征在于在微乳液中加入的颜料色浆为微乳液重量的5-10％，加入的含铁量为1-5％的氟化亚铁或氯化亚铁为10-25％，加入的浓度为10％的盐酸或氢氟酸溶液为1-5％，加入的浓度为10％的双氧水溶液为1-5％。