CN113174172A - 一种空调两器铜管防腐处理水性涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种空调两器铜管防腐处理水性涂料，以总重量份数100份计，包括如下成分：水性环氧改性丙烯酸树脂15‑30份，有机胺0.2‑0.5份，低温烘烤固化剂8‑15份，附着力促进剂1‑6份，润湿剂0.05‑0.5份，流平剂0.05‑0.5份，水余量；其中，水性环氧改性丙烯酸树脂包括按重量份数计的如下成分：水溶性丙烯酸树脂50‑70份，环氧树脂5‑15份，丙烯酸3‑5份，含磷类单体2‑5份，过氧化物引发剂0.2‑0.5份，乙二醇丁醚2‑5份，异构烷烃溶剂1‑3份。本发明提供的空调两器铜管防腐处理水性涂料，在铜管表面润湿流平效果好，附着性能好，防腐效果好。本发明还提供一种空调两器铜管防腐处理水性涂料的制备方法。

Description

一种空调两器铜管防腐处理水性涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及水性涂料技术领域，具体涉及一种空调两器铜管防腐处理水性涂料及其制备方法。
背景技术
空调两器管路材质是铜，两器的两端是U型折弯或弯头等结构。组装成空调这部分铜管若外表面与空气直接接触，环境中的酸碱性气体长期附着在铜管基材表面后，就会发生蚁穴腐蚀造成冷媒泄露，空调失去效果，这些问题尤其在盐分含量高，高湿高温地区特别明显。
现有技术中，铜管防腐处理方式主要有铜管镀锡和在铜管表面覆氧化膜的方式。如中国专利CN105401177A，采用电镀工艺对铜管进行镀锡预处理，该处理方案存在以下缺陷：1.防腐效果不佳；2.处理工艺比较复杂，严重影响空调厂家生产效率；3.酸碱和电镀液等造成2次环境污染；4.影响铜管的导热效果。中国专利CN107904586A，首先采用电解除油，再浸泡硫酸钾溶液在铜管表面形成一层氧化膜的方式，该方案同样存在防腐效果不佳和环境污染问题。
除此之外，空调厂家也尝试在铜管表面做涂层的方法来提高涂层的防腐性，但目前主要存在如下问题尝试过很多产品后发现问题：1.铜管表面残留油污等，普通产品在基材表面润湿附着不好，涂覆不上或者容易掉涂层；2.涂层的防腐效果差。
鉴于此，有必要提供一种新的防腐处理工艺解决上述技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种空调两器铜管防腐处理水性涂料，在铜管表面润湿流平效果好，附着性能好，防腐效果好。
为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：
一种空调两器铜管防腐处理水性涂料，以总重量份数100份计，包括如下成分：
水性环氧改性丙烯酸树脂15-23份，有机胺0.2-0.5份，低温烘烤固化剂8-15份，附着力促进剂1-6份，润湿剂0.05-0.5份，流平剂0.05-0.5份，水余量；
其中，水性环氧改性丙烯酸树脂包括按重量份数计的如下成分：
水溶性丙烯酸树脂50-70份，环氧树脂5-15份，丙烯酸3-5份，含磷类单体2-5份，过氧化物引发剂0.2-0.5份，乙二醇丁醚2-5份，异构烷烃溶剂1-3份。
进一步地，所述有机胺为二甲基乙醇胺或AMP-95。
进一步地，低温烘烤固化剂为水性氨基树脂类固化剂。
进一步地，水性涂料成膜工艺中的烘烤温度为120-180℃。
进一步地，所述附着力促进剂为硅烷类附着力促进剂。
进一步地，所述润湿流平剂为非离子型硅烷聚氧乙烯醚类润湿流平剂。
进一步地，所述水溶性丙烯酸树脂的分子量为1000-10000。
进一步地，所述水溶性丙烯酸树脂的分子量为5000-8000。
进一步地，所述水性环氧改性丙烯酸树脂的合成方法包括如下步骤：
以水溶性丙烯酸树脂打底，开启搅拌，通氮气5-10min，升温至90-110℃，然后将环氧树脂投入反应釜中，加完后升温至110-130℃，并在此温度下保温10-30min；
将丙烯酸单体和含磷类单体加入反应釜中，在110-130℃保温10-40min，滴加过氧化物引发剂、乙二醇丁醚和异构烷烃溶剂混合液，然后在110-130℃保温1-3h后冷却出料。
本发明还提供一种空调两器铜管防腐处理水性涂料的制备方法，包括如下步骤：
按所述水性涂料配方称取各组分；
常温下，将水性环氧改性丙烯酸树脂、有机胺、低温烘烤固化剂和一定量的水混合均匀；
加入附着力促进剂、润湿剂、流平剂和剩余水，混合均匀，制备得到空调两器铜管防腐处理水性涂料。
与现有技术相比，本发明提供的空调两器铜管防腐处理水性涂料及其制备方法，有益效果在于：
一、本发明提供的空调两器铜管防腐处理水性涂料，采用水性环氧改性丙烯酸树脂作为主体树脂材料，通过环氧树脂改性水溶性丙烯酸树脂，以提高涂层的防腐性能，异构烷烃溶剂与基材表面的挥发性翅片油的主要成分相似，根据相似相溶原理，使铜管表面翅片油溶于水性涂料中，从而提高了水性涂料与基材表面的润湿性；硅烷类附着力促进剂与水性环氧改性丙烯酸树脂中的含磷类单体结合，可提高涂层与铜基材的附着力，使涂层与基材结合更牢固，不易被氧化腐蚀掉。因此，本发明提供的空调两器铜管防腐处理水性涂料，在铜管表面润湿流平效果好，附着性能好，防腐效果好。
二、本发明提供的空调两器铜管防腐处理水性涂料，水溶性丙烯酸树脂分子量为1000-10000，优选为5000-8000，通过优化水溶性丙烯酸树脂分子量，改善涂料粘度，在满足涂层柔韧性和硬度的条件下，提高涂料的涂装性能。
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实施例中的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应该被视为在本文中具体公开。
一种空调两器铜管防腐处理水性涂料，以总重量份数100份计，包括如下成分：
水性环氧改性丙烯酸树脂15-23份，有机胺0.2-0.5份，低温烘烤固化剂8-15份，附着力促进剂1-6份，润湿剂0.05-0.5份，流平剂0.05-0.5份，水余量；
其中，水性环氧改性丙烯酸树脂包括按重量份数计的如下成分：
水溶性丙烯酸树脂50-70份，环氧树脂5-15份，丙烯酸3-5份，含磷类单体2-5份，过氧化物引发剂0.2-0.5份，乙二醇丁醚2-5份，异构烷烃溶剂1-3份。
本发明中，水性环氧改性丙烯酸树脂的合成方法包括如下步骤：
以水溶性丙烯酸树脂打底，开启搅拌，通氮气5-10min，升温至90-110℃，然后将环氧树脂投入反应釜中，加完后升温至110-130℃，并在此温度下保温10-30min；
将丙烯酸单体和含磷类单体加入反应釜中，在110-130℃保温10-40min，滴加过氧化物引发剂、乙二醇丁醚和异构烷烃溶剂混合液，然后在110-130℃保温1-3h后冷却出料。
其中，水溶性丙烯酸树脂的分子量为1000-10000，优选地，其分子量为5000-8000；优选地，水溶性丙烯酸树脂的配方选自中国专利申请CN107904586A，其包含按重量份数计的如下成分：
(N-羟甲基)丙烯酰胺0-1.5份、(甲基)丙烯酸5-15份、苯乙烯12-32份、(甲基)丙烯酸丁酯或丙烯酸正(异)辛酯10-30份、(甲基)丙烯酸羟乙(丙)酯5-15份、引发剂1-4份、醇醚类溶剂20-50份、胺中和剂4-20份。
本发明中，有机胺为二甲基乙醇胺或AMP-95；
低温烘烤固化剂为水性氨基树脂类固化剂，水性涂料成膜工艺中的烘烤温度为120-180℃；
附着力促进剂为硅烷类附着力促进剂；
润湿流平剂为非离子型硅烷聚氧乙烯醚类润湿流平剂。
本发明的空调两器铜管防腐处理水性涂料，制备方法包括如下步骤：
按水性涂料配方称取各组分；
常温下，将水性环氧改性丙烯酸树脂、有机胺、低温烘烤固化剂和一定量的水混合均匀；
加入附着力促进剂、润湿剂、流平剂和剩余水，混合均匀，制备得到空调两器铜管防腐处理水性涂料。
以下结合具体实施例对本发明提供的空调两器铜管防腐处理水性涂料进行详细阐述。
实施例1
一种空调两器铜管防腐处理水性涂料，按重量份数计包括如下成分:
水性环氧改性丙烯酸树脂15份，有机胺0.2份，低温烘烤固化剂10份，附着力促进剂4份，润湿剂0.2份，流平剂0.1份，水70.5份；
其中，水性环氧改性丙烯酸树脂包括按重量份数计的如下成分：
水溶性丙烯酸树脂50份，环氧树脂15份，丙烯酸4份，含磷类单体5份，过氧化物引发剂0.5份，乙二醇丁醚3份，异构烷烃溶剂2份。
本实施例中，水性环氧改性丙烯酸树脂的合成方法包括如下步骤：
以水溶性丙烯酸树脂打底，开启搅拌，通氮气5-10min，升温至90-110℃，然后将环氧树脂投入反应釜中，加完后升温至110-130℃，并在此温度下保温10-30min；其中，水溶性丙烯酸树脂的分子量为5000-8000；
将丙烯酸单体和含磷类单体加入反应釜中，用5-15min加完，然后在110-130℃保温10-40min，滴加过氧化物引发剂、乙二醇丁醚和异构烷烃溶剂混合液，滴加时间控制在20-40min，然后在110-130℃保温1-3h后冷却出料。
本实施例中，有机胺为二甲基乙醇胺；低温烘烤固化剂为水性氨基树脂类固化剂；附着力促进剂为硅烷类附着力促进剂；润湿流平剂为非离子型硅烷聚氧乙烯醚类润湿流平剂。
实施例2
一种空调两器铜管防腐处理水性涂料，按重量份数计包括如下成分:
水性环氧改性丙烯酸树脂23份，有机胺0.5份，低温烘烤固化剂12份，附着力促进剂6份，润湿剂0.5份，流平剂0.05份，水57.95份；
其中，水性环氧改性丙烯酸树脂包括按重量份数计的如下成分：
水溶性丙烯酸树脂60份，环氧树脂8份，丙烯酸3份，含磷类单体2份，过氧化物引发剂0.2份，乙二醇丁醚2份，异构烷烃溶剂1份。
本实施例中，水性环氧改性丙烯酸树脂的合成方法包括如下步骤：
以水溶性丙烯酸树脂打底，开启搅拌，通氮气5-10min，升温至90-110℃，然后将环氧树脂投入反应釜中，加完后升温至110-130℃，并在此温度下保温10-30min；其中，水溶性丙烯酸树脂的分子量为5000-8000；
将丙烯酸单体和含磷类单体加入反应釜中，在110-130℃保温10-40min，滴加过氧化物引发剂、乙二醇丁醚和异构烷烃溶剂混合液，然后在110-130℃保温1-3h后冷却出料。
本实施例中，有机胺为AMP-95；低温烘烤固化剂为水性氨基树脂类固化剂；附着力促进剂为硅烷类附着力促进剂；润湿流平剂为非离子型硅烷聚氧乙烯醚类润湿流平剂。
实施例3
一种空调两器铜管防腐处理水性涂料，按重量份数计包括如下成分:
水性环氧改性丙烯酸树脂20份，有机胺0.3份，低温烘烤固化剂8份，附着力促进剂1份，润湿剂0.3份，流平剂0.2份，水70.2份；
其中，水性环氧改性丙烯酸树脂包括按重量份数计的如下成分：
水溶性丙烯酸树脂70份，环氧树脂5份，丙烯酸5份，含磷类单体3份，过氧化物引发剂0.4份，乙二醇丁醚5份，异构烷烃溶剂3份。
本实施例中，水性环氧改性丙烯酸树脂的合成方法同实施例1。
本实施例中，有机胺为AMP-95；低温烘烤固化剂为水性氨基树脂类固化剂；附着力促进剂为硅烷类附着力促进剂；润湿流平剂为非离子型硅烷聚氧乙烯醚类润湿流平剂。
实施例4
一种空调两器铜管防腐处理水性涂料，按重量份数计包括如下成分:
水性环氧改性丙烯酸树脂18份，有机胺0.4份，低温烘烤固化剂15份，附着力促进剂3份，润湿剂0.05份，流平剂0.5份，水63.05份；
其中，水性环氧改性丙烯酸树脂包括按重量份数计的如下成分：
水溶性丙烯酸树脂62份，环氧树脂10份，丙烯酸2份，含磷类单体4份，过氧化物引发剂0.3份，乙二醇丁醚3份，异构烷烃溶剂2份。
本实施例中，水性环氧改性丙烯酸树脂的合成方法同实施例1。
本实施例中，有机胺为二甲基乙醇胺；低温烘烤固化剂为水性氨基树脂类固化剂；附着力促进剂为硅烷类附着力促进剂；润湿流平剂为非离子型硅烷聚氧乙烯醚类润湿流平剂。
本发明提供的空调两器铜管防腐处理水性涂料，可以采用浸涂、喷涂、淋涂等方式涂布到铜管表面。为了提高生产效率和涂层的均匀性，针对本发明的涂料应用环境，可以发明采用淋涂与吹扫相结合的工艺方式，淋涂工艺可均匀上料避免漏涂，吹扫工艺能将多余的涂料吹走避免积料造成涂层过厚、烘烤不干等问题。采用本发明的涂装工艺，在铜管表面形成厚度为1-2.5μm的涂层。
本发明的空调两器铜管防腐处理水性涂料，烘烤温度为120-180℃。
将实施例1-4的水性涂料涂装至空调两器铜管表面，并对涂层进行性能检测。检测指标如下：
1、防腐性能测试
将铜管放入室温下20％NaOH溶液中，3min后取出用水冲洗，待水分干燥以后观察涂层外观。
2、附着力测试
百格试验：用百格器在铜箔上划一个间隔1mm百格，将涂层划破，用胶带贴上压实后，以约60度角撕开胶带，观察涂层有无脱层。
3、耐溶剂性
试样铜板涂层面向上，包裹5层纱布的1KG重锤蘸乙酸乙酯，在涂层面上水平方向来回擦拭30次，速度为20次/min～30次/min，行程为100mm，观察涂层有无脱层。
4、杯突
用杯突试验机冲压长150mm宽75mm厚0.1mm的铜板试样，深5mm，观察突起处或裂口处涂层有无脱层。
5、耐冲击性
调好后的重锤提高至滑筒50cm高度。将试件涂层朝上，平放在铁砧上，试件每个受冲击点相距不小于15mm。按压控制钮，重锤自由落于冲头上，提起重锤取出试件，同一试件进行三次不同位置的冲击。将受三次冲击试验的试件，观察判断涂膜有无开裂和脱落等现象。
上述检测数据如表1：
表1：实施例1-4的水性涂料性能测试
Figure BDA0003048244210000071
Figure BDA0003048244210000081
本发明提供的空调两器铜管防腐处理水性涂料，采用水性环氧改性丙烯酸树脂作为主体树脂材料，通过环氧树脂改性水溶性丙烯酸树脂，以提高涂层的防腐性能，异构烷烃溶剂与基材表面的挥发性翅片油的主要成分相似，根据相似相溶原理，使铜管表面翅片油溶于水性涂料中，从而提高了水性涂料与基材表面的润湿性；硅烷类附着力促进剂与水性环氧改性丙烯酸树脂中的含磷类单体结合，可提高涂层与铜基材的附着力，使涂层与基材结合更牢固，不易被氧化腐蚀掉。因此，本发明提供的空调两器铜管防腐处理水性涂料，在铜管表面润湿流平效果好，附着性能好，防腐效果好。
以上对本发明的实施方式作出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行的多种变化、修改、替换和变型均仍落入在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空调两器铜管防腐处理水性涂料，其特征在于，以总重量份数100份计，包括如下成分：
水性环氧改性丙烯酸树脂15-23份，有机胺0.2-0.5份，低温烘烤固化剂8-15份，附着力促进剂1-6份，润湿剂0.05-0.5份，流平剂0.05-0.5份，水余量；
其中，水性环氧改性丙烯酸树脂包括按重量份数计的如下成分：
水溶性丙烯酸树脂50-70份，环氧树脂5-15份，丙烯酸3-5份，含磷类单体2-5份，过氧化物引发剂0.2-0.5份，乙二醇丁醚2-5份，异构烷烃溶剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的空调两器铜管防腐处理水性涂料，其特征在于，所述有机胺为二甲基乙醇胺或AMP-95。
3.根据权利要求1所述的空调两器铜管防腐处理水性涂料，其特征在于，低温烘烤固化剂为水性氨基树脂类固化剂。
4.根据权利要求3所述的空调两器铜管防腐处理水性涂料，其特征在于，水性涂料成膜工艺中的烘烤温度为120-180℃。
5.根据权利要求1所述的空调两器铜管防腐处理水性涂料，其特征在于，所述附着力促进剂为硅烷类附着力促进剂。
6.根据权利要求1所述的空调两器铜管防腐处理水性涂料，其特征在于，所述润湿流平剂为非离子型硅烷聚氧乙烯醚类润湿流平剂。
7.根据权利要求1所述的空调两器铜管防腐处理水性涂料，其特征在于，所述水溶性丙烯酸树脂的分子量为1000-10000。
8.根据权利要求7所述的空调两器铜管防腐处理水性涂料，其特征在于，所述水溶性丙烯酸树脂的分子量为5000-8000。
9.根据权利要求1所述的空调两器铜管防腐处理水性涂料，其特征在于，所述水性环氧改性丙烯酸树脂的合成方法包括如下步骤：
以水溶性丙烯酸树脂打底，开启搅拌，通氮气5-10min，升温至90-110℃，然后将环氧树脂投入反应釜中，加完后升温至110-130℃，并在此温度下保温10-30min；
将丙烯酸单体和含磷类单体加入反应釜中，在110-130℃保温10-40min，滴加过氧化物引发剂、乙二醇丁醚和异构烷烃溶剂混合液，然后在110-130℃保温1-3h后冷却出料。
10.一种空调两器铜管防腐处理水性涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
按权利要求1所述的水性涂料配方称取各组分；
常温下，将水性环氧改性丙烯酸树脂、有机胺、低温烘烤固化剂和一定量的水混合均匀；
加入附着力促进剂、润湿剂、流平剂和剩余水，混合均匀，制备得到空调两器铜管防腐处理水性涂料。
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