CN112251117A - 一种可低温烘烤水性浸涂底面合一漆的制备方法 - Google Patents

一种可低温烘烤水性浸涂底面合一漆的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于水性工业涂料技术领域，提供了一种可低温烘烤水性浸涂底面合一漆的制备方法，以有部分自交联功能的水性丙烯酸改性环氧分散体为主体树脂，以高活性氨基树脂、低解封温度的封闭异氰酸酯为辅助成膜物质，以碱性炭黑为着色颜料，以改性磷酸锌为防锈颜料、以活性滑石粉和纳米碳酸钙为填料，以气相二氧化硅为防沉防流挂助剂，以聚醚改性硅氧烷为消泡剂、以双生结构的有机硅作为润湿剂，以2‑氨基‑2‑甲基‑1‑丙醇为多功能助剂，然后将主体树脂、气相二氧化硅、多功能助剂、着色颜料、防锈颜料、填料、消泡剂、和水分散均匀，研磨，然后补加高活性氨基树脂、低解封温度的封闭异氰酸酯、润湿剂制备出水性浸涂底面合一漆。

Description

一种可低温烘烤水性浸涂底面合一漆的制备方法
技术领域
本发明属于水性工业涂料技术领域，涉及采用水性丙烯酸改性环氧分散体、氨基树脂、封闭型异氰酸酯、防锈颜填料等物质制备水性浸涂底面合一漆的方法。
背景技术
近年来，国家针对高污染、高能耗的产业降低了扶持力度，使得这些企业的发展速度减缓，尤其是位于主城区或者距离居民区较近的企业，大都面临搬迁、整改甚至关闭的难题，涂料生产以及施工单位受到的影响更大，所以，为了更好的生存下去，向低污染、高效能的方向发展是大势所趋。
在当今的环境下，大部分涂料施工单位逐渐开始抛弃油性涂料而选择水性漆，施工方式也由喷涂逐渐改为浸涂。目前，浸涂水性漆主要分两大类，一类为常温氧化干燥，另一类为高温交联固化干燥，常温氧化干燥水性漆一般采用乳液或者水溶性树脂为主体成膜物质，高温交联固化干燥一般需要超过130度的烘烤温度，两者都有一定的弊端，乳液容易破乳、防腐效果不理想，尤其是遇到底材清洁度不好的情况，缺陷更加明显，水溶性树脂相对会稳定很多，但其含有大量的助溶剂，气味大且不环保；高温交联固化则需要很高的温度，尤其是遇到比较大、受热比较慢的工件，还需要升高温度、延长烘烤时间，能耗会更大。
针对以上原因，以及市场的实际需求，我们选用水性丙烯酸改性环氧分散体为主体树脂，搭配低温解封的封闭异氰酸酯以及高活性氨基树脂研发了一种水性浸涂底面合一漆，不仅防腐效果好，而且还具备一定耐候性能，其施工简单、对不同底材的容忍度高、烘烤温度低、而且抗冻融、储存稳定性好,适合寒冷气候条件下的运输以及储存。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前涂料施工单位所遇到的一些问题，如能耗高、气味大、防腐效果不理想等。低温烘烤水性浸涂底面合一漆的特点是：环保、烘烤温度低、防腐效果好、有一定的耐候性、抗冻融性好，施工方便，对底材的容忍度比较高等。
本发明的技术方案：
一种可低温烘烤水性浸涂底面合一漆的制备方法，以有部分自交联功能的水性丙烯酸改性环氧分散体为主体树脂，以高活性氨基树脂、低解封温度的封闭异氰酸酯为辅助成膜物质，以碱性炭黑为着色颜料，以改性磷酸锌为防锈颜料、以活性滑石粉和纳米碳酸钙为填料，以气相二氧化硅为防沉防流挂助剂，以聚醚改性硅氧烷为消泡剂、以双生结构的有机硅作为润湿剂，以2-氨基-2-甲基-1-丙醇为多功能助剂，然后将主体树脂、气相二氧化硅、多功能助剂、着色颜料、防锈颜料、填料、消泡剂、和水分散均匀，研磨，然后补加高活性氨基树脂、低解封温度的封闭异氰酸酯、润湿剂制备出水性浸涂底面合一漆；
本发明的关键是①选择合适的水性丙烯酸改性环氧分散体、高活性氨基树脂，低解封温度封闭异氰酸酯，②将三种树脂按合适的比例搭配，把交联温度和自聚倾向都降到最低。③用水性丙烯酸改性环氧分散体、高活性氨基树脂、封闭异氰酸酯按最佳的比例搭配，做一个清漆，然后分别测试不同的颜填料、助剂对清漆的交联温度以及稳定性的影响，从中选择出合适的颜填料以及助剂
具体步骤如下：
(1)在转速为600r/min-1000r/min条件下，搅拌水性丙烯酸改性环氧分散体，依次加入水、多功能助剂、气相二氧化硅、碱性炭黑、改性磷酸锌、活性滑石粉、纳米碳酸钙和聚醚改性硅氧烷，加入量分别为水性丙烯酸改性环氧分散体重量的20-40％、1-2％、3-5％、2-3％、15-20％、20-60％，20-60％、0.3-0.5％，全部加入后，提高转速至1200r/min-1500r/min分散15-20min，然后加入玻璃珠研磨，研磨至细度小于30微米，制成半成品A；
(2)将半成品A过滤，搅拌转速调整为600r/min-900r/min，然后依次加入氨基树脂、封闭异氰酸酯、润湿剂，加入量分别为水性丙烯酸改性环氧分散体固体重量的5-7％、6-8％、1-3％，加水调整粘度为70-80S，即制得水性浸涂底面合一漆。
(3)稳定性实验：取两可密闭容器，分别取一定量的水性浸涂底面合一漆，然后分别在70℃的烘箱中放置60天，-20℃～30℃冷热交替30个周期。
一种可低温烘烤水性浸涂底面合一漆涂膜的使用方法，步骤如下：将可低温烘烤水性浸涂底面合一漆加水稀释到常温粘度60秒，用基材的工件浸涂，干膜厚度为20-35微米，室温放置5-10min，90-110℃烘烤20-30min，制得涂膜。
本发明的有益效果：
⑴本发明制得的水性浸涂底面合一漆，在70℃的烘箱中放置60天，-20℃～30℃冷热交替30个周期，原漆状态均匀，没有出现变质现象。
⑵在基材厚度为3cm的工件上，可以达到90度30min干燥，在基材厚度为6cm的工件上，可以达到100度30min干燥，在基材厚度为10cm的工件上，可以达到110度30min干燥。
⑶在烘烤过程中，没有明显的刺激性气味
⑷本发明制得的涂膜，附着力0级(划格)，硬度大于2H，在铸铁基材上耐中性盐雾大于240h不起泡，不生锈；在冷轧钢板基材上耐中性盐雾大于504h不起泡，不生锈；耐人工气候老化400h,失光小于1级。
具体实施方式
以下结合技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
实施例一：
⑴将500g水性丙烯酸改性环氧分散体倒入1.5L不锈缸中，开启搅拌，在转速为900r/min搅拌下，依次加入干净自来水、多功能助剂、气相二氧化硅、炭黑、改性磷酸锌、活性滑石粉、纳米碳酸钙、消泡剂，加入量分别为120g、10g、15g、15g、100g、300g、150g、2.5g，全部加入后，提高转速到1500r/min，分散20min，然后加入玻璃珠研磨，研磨至细度小于30微米，做出半成品A
⑵将A过滤到另一不锈缸中，搅拌转速调整为800r/min，然后依次加入氨基树脂、封闭异氰酸酯、润湿剂，加入量分别为15g、18g、5.5g，加水调整粘度为80S(25℃，涂-4杯)，即制得水性浸涂底面合一漆。
⑶稳定性实验：取两可密闭容器，分别取500g水性浸涂底面合一漆，然后分别在70℃的烘箱中放置60天，-20℃～30℃冷热交替30个周期。
涂膜制备：将水性浸涂底面合一漆加水稀释到常温粘度60秒，然后分别用冷轧钢板、铸铁、不锈钢等基材的工件(工件厚度为3cm)浸涂，干膜厚度为20微米，室温放置5min，90℃烘烤30min，制得涂膜试样。
实施例二：
⑴将500g水性丙烯酸改性环氧分散体倒入不锈缸中，开启搅拌，在转速为900r/min搅拌下，依次加入干净自来水、多功能助剂、气相二氧化硅、碱性炭黑、改性磷酸锌、活性滑石粉、纳米碳酸钙、消泡剂，加入量分别为200g、10g、25g、15g、100g、300g、300g、2.5g，全部加入后，提高转速到1500r/min，分散20min，然后加入玻璃珠研磨，研磨至细度小于30微米，做出半成品A
⑵将A过滤到另一不锈缸中，搅拌转速调整为900r/min，然后依次加入氨基树脂、封闭异氰酸酯、润湿剂，加入量分别为15g、18g、5.5g，加水调整粘度为80S(涂-4杯)，即制得水性浸涂底面合一漆
⑶稳定性实验：取两可密闭容器，分别取500g水性浸涂底面合一漆，然后分别在70℃的烘箱中放置60天，-20℃～30℃冷热交替30个周期。
涂膜制备：将水性浸涂底面合一漆加水稀释到常温粘度60秒，分别用冷轧钢板、铸铁、不锈钢等基材的工件(厚度为6cm)浸涂，干膜厚度为35微米，室温放置10min，100℃烘烤30min，制得涂膜试样。
实施例三：
⑴将600g水性丙烯酸改性环氧分散体倒入不锈缸中，开启搅拌，在转速为900r/min搅拌下，依次加入干净自来水、多功能助剂、气相二氧化硅、炭黑、改性磷酸锌、活性滑石粉、纳米碳酸钙、消泡剂，加入量分别为120g、12g、18g、18g、120g、120g、300g、3g，全部加入后，提高转速到1500r/min，分散20min，然后加入玻璃珠研磨，研磨至细度小于30微米，做出半成品A
⑵将A过滤到另一不锈缸中，搅拌转速调整为500r/min，然后依次加入氨基树脂、封闭异氰酸酯、润湿剂，加入量分别为19g、19g、6.7g，加水调整粘度为80S(涂-4杯)，即制得水性浸涂底面合一漆
⑶稳定性实验：取两可密闭容器，分别取500g水性浸涂底面合一漆，然后分别在70℃的烘箱中放置60天，-20℃～30℃冷热交替30个周期。
涂膜制备：将水性浸涂底面合一漆加水稀释到常温粘度60秒，分别用冷轧钢板、铸铁、不锈钢等基材的工件(厚度为10cm)浸涂，干膜厚度为25微米，室温放置10min，110℃烘烤30min，制得涂膜试样。
备注：实例一适合薄涂；实例二适合厚涂，且漆膜厚度均匀；实例三适合对耐候有一定要求的涂装。

Claims (2)

1.一种可低温烘烤水性浸涂底面合一漆的制备方法，以有部分自交联功能的水性丙烯酸改性环氧分散体为主体树脂，以高活性氨基树脂、低解封温度的封闭异氰酸酯为辅助成膜物质，以碱性炭黑为着色颜料，以改性磷酸锌为防锈颜料、以活性滑石粉和纳米碳酸钙为填料，以气相二氧化硅为防沉防流挂助剂，以聚醚改性硅氧烷为消泡剂、以双生结构的有机硅作为润湿剂，以2-氨基-2-甲基-1-丙醇为多功能助剂，然后将主体树脂、气相二氧化硅、多功能助剂、着色颜料、防锈颜料、填料、消泡剂、和水分散均匀，研磨，然后补加高活性氨基树脂、低解封温度的封闭异氰酸酯、润湿剂制备出水性浸涂底面合一漆；
具体步骤如下：
(1)在转速为600r/min-1000r/min条件下，搅拌水性丙烯酸改性环氧分散体，依次加入水、多功能助剂、气相二氧化硅、碱性炭黑、改性磷酸锌、活性滑石粉、纳米碳酸钙和聚醚改性硅氧烷，加入量分别为水性丙烯酸改性环氧分散体重量的20-40％、1-2％、3-5％、2-3％、15-20％、20-60％，20-60％、0.3-0.5％，全部加入后，提高转速至1200r/min-1500r/min分散15-20min，然后加入玻璃珠研磨，研磨至细度小于30微米，制成半成品A；
(2)将半成品A过滤，搅拌转速调整为600r/min-900r/min，然后依次加入氨基树脂、封闭异氰酸酯、润湿剂，加入量分别为水性丙烯酸改性环氧分散体固体重量的5-7％、6-8％、1-3％，加水调整粘度为70-80S，即制得水性浸涂底面合一漆。
2.一种可低温烘烤水性浸涂底面合一漆涂膜的使用方法，其特征在于，步骤如下：将可低温烘烤水性浸涂底面合一漆加水稀释到常温粘度60秒，用基材的工件浸涂，干膜厚度为20-35微米，室温放置5-10min，90-110℃烘烤20-30min，制得涂膜。
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