CN113930122A - 一种基于水的防腐蚀涂料组合物 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于水的防腐涂料组合物，包括：水性树脂、古马隆树脂、多功能复合物、活性炭、改性聚硅氧烷羧酸聚合物、固化剂、聚乙烯醇缩丁醛、乳化剂、硝酸锂稳定剂、增稠剂和去离子水；所述基于水的防腐涂料组合物，其制备步骤如下：1)、将多功能复合物加入到活性炭以及去离子水中，得到活性混合液；2)、将水性树脂、古马隆树脂加入搅拌器中，然后加入乳化剂、固化剂、聚乙烯醇缩丁醛、改性聚硅氧烷羧酸聚合物以及上述的活性混合液；3)、调节其pH值，然后加入增稠剂，调节至规定粘度，即可。本发明的组合物具有硬度高，机械性能好，交联密度高，耐磨性好，防腐蚀性佳，分散稳定均匀，贮存稳定性好等特点，其应用潜力非常巨大。

Description

一种基于水的防腐蚀涂料组合物

技术领域

本发明属于涂料生产技术领域，特别是涉及一种基于水的防腐蚀涂料组合物。

背景技术

涂料，主要用于保护和装饰需要涂覆的物品，其被广泛应用于工业和生活的各个领域。近些年，随着我国房地产行业的迅猛发展，外墙涂料的需求量越来越大，人们对于建筑外观的要求也在不断的提升。

我国不同地区环境条件差异较大，对于一些重工业、矿业发达的城市，由于大气中灰尘及其他悬浮物质较多，会使易沾污涂层失去原有的装饰效果。外墙涂料装饰面在潮湿环境中易长霉，要求涂料有抑制霉菌和藻类繁殖生长的功能。另外，外墙涂料饰面暴露在大气中，会经常受到雨水的冲刷，外墙涂料涂层应具有较好的耐水性和抗腐蚀性。现有技术中，涂料的功能性比较单一，不能满足多样复合化的要求。因此，我们提出一种基于水的防腐蚀涂料组合物及其制备方法。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种基于水的防腐蚀涂料组合物，具有硬度高，机械性能好，交联密度高，耐磨性好，防腐蚀性佳，分散稳定均匀，贮存稳定性好等特点，其应用潜力非常巨大。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于水的防腐蚀涂料组合物，所用原料组分包括：水性树脂、古马隆树脂、多功能复合物、活性炭、改性聚硅氧烷羧酸聚合物、固化剂、聚乙烯醇缩丁醛、乳化剂、硝酸锂稳定剂、增稠剂和去离子水；

所述基于水的防腐涂料组合物，其制备步骤如下：

1)、将多功能复合物加入到活性炭以及去离子水中，升温至65～70℃，超声分散溶解，然后降温至室温，得到活性混合液；

2)、将水性树脂、古马隆树脂加入搅拌器中，常温下搅拌均匀，然后加入乳化剂、固化剂、聚乙烯醇缩丁醛、改性聚硅氧烷羧酸聚合物以及上述的活性混合液，常温下搅拌均匀；

3)、加入硝酸锂稳定剂调节其pH值为7.5～8.0，然后加入增稠剂，调节至规定粘度，即得所述基于水的防腐涂料组合物。

进一步地说，按重量份计，所用原料组分包括：20.0～35.0份水性树脂、50.0～80.0份古马隆树脂、3.0～6.0份多功能复合物、6.0～10.0份活性炭、0.2～0.8份改性聚硅氧烷羧酸聚合物、0.2～0.8份固化剂、0.2～0.6份聚乙烯醇缩丁醛、0.2～0.5份乳化剂、0.2～0.6份硝酸锂稳定剂、0.1～0.6份增稠剂和5.0～10.0份去离子水。

进一步地说，所述水性树脂选自聚烯烃树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯酸树脂和聚酯树脂。

进一步地说，所述固化剂为氟硅酸钠。

进一步地说，所述乳化剂为聚乙二醇辛基苯基醚。

进一步地说，按重量份计，所述多功能复合物的原料包括：0.2～0.8份生育酚乙酸酯、8.5～16.0份硅烷偶联剂、10.0～20.0份山梨坦辛酸酯、12.0～25.0份对羟基苯乙酮、10.0～16.0份1，2-辛甘醇、3.0～7.0份柠檬酸、4.0～8.0份亚硝酸钠、10.0～20.0份乙醇、20.0～40.0份去离子水、3.5～9.0份羟基苯甲酸乙酯、3.0～5.5份乙二胺四乙酸二钠、3.5～8.0份氧化聚乙烯蜡和50.0～80.0份硫代酰胺。

更进一步地说，所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷、聚甲基三乙氧基硅烷、氨丙基甲基二乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷中的一种或几种的组合。

更进一步地说，所述多功能复合物的制备方法如下：

a、将生育酚乙酸酯加入到硅烷偶联剂、山梨坦辛酸酯、对羟基苯乙酮中搅拌溶解，然后与1，2-辛甘醇的无水乙醇溶液混合，在氮气保护下加热至100℃搅拌反应5～7h得到有机纳米微球，然后用乙醇洗涤有机纳米微球并真空干燥；

b、将柠檬酸加入到1mol/L的亚硝酸钠中，超声分散0.5～1.0h，然后加入乙醇，再缓慢加入去离子水、羟基苯甲酸乙酯，在30～40℃搅拌下反应1～2h，然后加入乙二胺四乙酸二钠超声搅拌1～2h，即得混合液；

c、将混合液转移至高压反应釜中并充入氮气，将反应釜放入200～240℃的烘箱中反应10～15h后取出，自然冷却到室温，再用去离子水和无水乙醇洗涤，真空干燥，得到固体物；

d、将所得的固体物、有机纳米微球以及氧化聚乙烯蜡加入到硫代酰胺中，超声分散，然后将溶液转移到高压反应釜中并充入氮气，将反应釜放入200～240℃烘箱中反应10～15h后取出，自然冷却到室温，再用去离子水和乙醇洗涤，即得多功能复合物。

本发明的有益效果是：

1)、本发明制得的一种基于水的防腐涂料组合物，加入多功能复合物，其能稳定分散于水性涂料中，稳定性好，涂层干燥后，多功能复合物外壳上的有机物能与成膜树脂相连，能持久稳定存在于涂层中；

2)、本发明的组合物具有硬度高，机械性能好，交联密度高，耐磨性好，防腐蚀性佳，分散稳定均匀，贮存稳定性好等特点；广泛用于海洋涂料、木器涂料、金属防腐蚀涂料，其应用潜力非常巨大。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以防腐使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例1

一种多功能复合物A，其制备方法如下：

a、按重量份计，将0.2份生育酚乙酸酯加入到8.5份3-氨丙基三乙氧基硅烷、10.0份山梨坦辛酸酯、12.0份对羟基苯乙酮中搅拌溶解，然后与10.0份1，2-辛甘醇的无水乙醇溶液混合，在氮气保护下加热至100℃搅拌反应5h得到有机纳米微球，然后用乙醇洗涤有机纳米微球并真空干燥；

b、将3.0份柠檬酸加入到4.0份1mol/L的亚硝酸钠中，超声分散0.5h，然后加入10.0份乙醇，再缓慢加入20.0份去离子水、3.5份羟基苯甲酸乙酯，在30℃搅拌下反应1h，然后加入3.0份乙二胺四乙酸二钠超声搅拌1h，即得混合液；

c、将混合液转移至的高压反应釜中充入氮气，将反应釜放入200℃的烘箱中反应10h后取出，自然冷却到室温，再用去离子水和无水乙醇洗涤，真空干燥，得到固体物；

d、将所得的固体物、有机纳米微球以及3.5份氧化聚乙烯蜡加入到50.0份硫代酰胺中，超声分散，然后将溶液转移到的高压反应釜中充入氮气，将反应釜放入200℃烘箱中反应10h后取出，自然冷却到室温，再用去离子水和乙醇洗涤，即得多功能复合物A。

实施例2

一种多功能复合物B，其制备方法如下：

a、按重量份计，将0.6份生育酚乙酸酯加入到10.0份聚甲基三乙氧基硅烷、15.0份山梨坦辛酸酯、20.0份对羟基苯乙酮中搅拌溶解，然后与14.0份1，2-辛甘醇的无水乙醇溶液混合，在氮气保护下加热至100℃搅拌反应6h得到有机纳米微球，然后用乙醇洗涤有机纳米微球并真空干燥；

b、将6.0份柠檬酸加入到7.0份1mol/L的亚硝酸钠中，超声分散0.7h，然后加入18.0份乙醇，再缓慢加入35.0份去离子水、7.3份羟基苯甲酸乙酯，在35℃搅拌下反应1.5h，然后加入5.0份乙二胺四乙酸二钠超声搅拌1.5h，即得混合液；

c、将混合液转移至的高压反应釜中充入氮气，将反应釜放入220℃的烘箱中反应13h后取出，自然冷却到室温，再用去离子水和无水乙醇洗涤，真空干燥，得到固体物；

d、将所得的固体物、有机纳米微球以及7.0份氧化聚乙烯蜡加入到72.0份硫代酰胺中，超声分散，然后将溶液转移到的高压反应釜中充入氮气，将反应釜放入220℃烘箱中反应14h后取出，自然冷却到室温，再用去离子水和乙醇洗涤，即得多功能复合物B。

实施例3

一种多功能复合物C，其制备方法如下：

a、按重量份计，将0.8份生育酚乙酸酯加入到16.0份氨丙基甲基二乙氧基硅烷、20.0份山梨坦辛酸酯、25.0份对羟基苯乙酮中搅拌溶解，然后与16.0份1，2-辛甘醇的无水乙醇溶液混合，在氮气保护下加热至100℃搅拌反应7h得到有机纳米微球，然后用乙醇洗涤有机纳米微球并真空干燥；

b、将7.0份柠檬酸加入到8.0份1mol/L的亚硝酸钠中，超声分散1.0h，然后加入20.0份乙醇，再缓慢加入40.0份去离子水、9.0份羟基苯甲酸乙酯，在40℃搅拌下反应2h，然后加入5.5份乙二胺四乙酸二钠超声搅拌2h，即得混合液；

c、将混合液转移至的高压反应釜中充入氮气，将反应釜放入240℃的烘箱中反应15h后取出，自然冷却到室温，再用去离子水和无水乙醇洗涤，真空干燥，得到固体物；

d、将所得的固体物、有机纳米微球以及8.0份氧化聚乙烯蜡加入到80.0份硫代酰胺中，超声分散，然后将溶液转移到的高压反应釜中充入氮气，将反应釜放入240℃烘箱中反应15h后取出，自然冷却到室温，再用去离子水和乙醇洗涤，即得多功能复合物C。

实施例4

一种基于水的防腐涂料组合物的制备方法，其制备步骤如下：

1)、按重量份计，将3.0份多功能复合物A加入到6.0份活性炭以及5.0份去离子水中，升温至65℃，超声分散溶解，然后降温至室温，得到活性混合液；

2)、将20.0份水性树脂、50.0份古马隆树脂加入搅拌器中，常温下搅拌均匀，然后加入乳化剂0.2份、固化剂0.2份、聚乙烯醇缩丁醛0.2份、改性聚硅氧烷羧酸聚合物0.2份以及上述的活性混合液，常温下搅拌均匀；

3)、加入0.2份硝酸锂稳定剂调节其pH值为7.5，然后加入增稠剂0.1份以及5.0份去离子水，调节至规定粘度，即得所述的基于水的防腐涂料组合物。

实施例5

一种基于水的防腐涂料组合物的制备方法，其制备步骤如下：

1)、按重量份计，将4.0份多功能复合物B加入到7.0份活性炭以及7.0份去离子水中，升温至66℃，超声分散溶解，然后降温至室温，得到活性混合液；

2)、将30.0份水性树脂、78.0份古马隆树脂加入搅拌器中，常温下搅拌均匀，然后加入乳化剂0.3份、固化剂0.5份、聚乙烯醇缩丁醛0.5份、改性聚硅氧烷羧酸聚合物0.5份以及上述的活性混合液，常温下搅拌均匀；

3)、加入0.4份硝酸锂稳定剂调节其pH值为8.0，然后加入增稠剂0.4份与3.0份去离子水，调节至规定粘度。即得所述的基于水的防腐涂料组合物。

实施例6

一种基于水的防腐涂料组合物的制备方法，其制备步骤如下：

1)、按重量份计，将6.0份多功能复合物C加入到10.0份活性炭以及9.0份去离子水中，升温至70℃，超声分散溶解，然后降温至室温，得到活性混合液；

2)、将35.0份水性树脂、80.0份古马隆树脂加入搅拌器中，常温下搅拌均匀，然后加入乳化剂0.5份、固化剂0.8份、聚乙烯醇缩丁醛0.6份、改性聚硅氧烷羧酸聚合物0.8份以及上述的活性混合液，常温下搅拌均匀；

3)、加入0.6份硝酸锂稳定剂调节其pH值为8.0，然后加入增稠剂0.6份与9.0份去离子水，调节至规定粘度。即得所述的基于水的防腐涂料组合物。

按照相关标准，对本发明的实施例与常规防腐蚀涂料(对比例1)、常规抗菌涂料(对比例2)进行对比检测，其检测的性能指标如表1所示。

硬度：按照GB/T6739-2006色漆和清铅笔法测定漆膜硬度；

耐水性：按照GB/T1733-93的规定进行检测；

抗菌性：按照HG/T3950-2007《抗菌涂料》的规定进行检测。

表1：

	抗大肠杆菌	抗黑曲霉	耐水性	硬度
					实施例4	99.36％	99.31％	220h	H
实施例5	99.25％	99.24％	220h	H
					实施例6	99.42％	99.41％	220h	H
对比例1	18.26％	17.32％	100h	B
					对比例2	86.56％	85.16％	100h	B

由表1可以看出本发明的实施例4、实施例5、实施例6样品的耐水性、硬度、抗大肠杆菌、抗黑曲霉等性能远好于常规防腐蚀涂料(对比例1)和常规抗菌涂料(对比例2)。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于水的防腐涂料组合物，其特征在于：所用原料组分包括：水性树脂、古马隆树脂、多功能复合物、活性炭、改性聚硅氧烷羧酸聚合物、固化剂、聚乙烯醇缩丁醛、乳化剂、硝酸锂稳定剂、增稠剂和去离子水；

所述基于水的防腐涂料组合物，其制备步骤如下：

1)、将多功能复合物加入到活性炭以及去离子水中，升温，超声分散溶解，然后降温至室温，得到活性混合液；

2)、将水性树脂、古马隆树脂加入搅拌器中，常温下搅拌均匀，然后加入乳化剂、固化剂、聚乙烯醇缩丁醛、改性聚硅氧烷羧酸聚合物以及上述的活性混合液，常温下搅拌均匀；

3)、调节pH值，然后加入增稠剂，调节至规定粘度，即得所述基于水的防腐涂料组合物。

2.根据权利要求1所述的一种基于水的防腐涂料组合物，其特征在于：按重量份计，所用原料组分包括：20.0～35.0份水性树脂、50.0～80.0份古马隆树脂、3.0～6.0份多功能复合物、6.0～10.0份活性炭、0.2～0.8份改性聚硅氧烷羧酸聚合物、0.2～0.8份固化剂、0.2～0.6份聚乙烯醇缩丁醛、0.2～0.5份乳化剂、0.2～0.6份硝酸锂稳定剂、0.1～0.6份增稠剂和5.0～10.0份去离子水。

3.根据权利要求1所述的一种基于水的防腐涂料组合物，其特征在于：所述水性树脂选自聚烯烃树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯酸树脂和聚酯树脂。

4.根据权利要求1所述的一种基于水的防腐涂料组合物，其特征在于：所述固化剂为氟硅酸钠。

5.根据权利要求1所述的一种基于水的防腐涂料组合物，其特征在于：所述乳化剂为聚乙二醇辛基苯基醚。

6.根据权利要求1所述的一种基于水的防腐涂料组合物，其特征在于：按重量份计，所述多功能复合物的原料包括：0.2～0.8份生育酚乙酸酯、8.5～16.0份硅烷偶联剂、10.0～20.0份山梨坦辛酸酯、12.0～25.0份对羟基苯乙酮、10.0～16.0份1，2-辛甘醇、3.0～7.0份柠檬酸、4.0～8.0份亚硝酸钠、10.0～20.0份乙醇、20.0～40.0份去离子水、3.5～9.0份羟基苯甲酸乙酯、3.0～5.5份乙二胺四乙酸二钠、3.5～8.0份氧化聚乙烯蜡和50.0～80.0份硫代酰胺。

7.根据权利要求6所述的一种基于水的防腐涂料组合物，其特征在于：所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷、聚甲基三乙氧基硅烷、氨丙基甲基二乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷中的一种或几种的组合。

8.根据权利要求1所述的一种基于水的防腐涂料组合物，其特征在于：步骤1)所述升温，升温到65～70℃。

9.根据权利要求1所述的一种基于水的防腐涂料组合物，其特征在于：步骤3)所述调节pH值，调节到pH值为7.5～8.0，调节pH值使用的试剂为硝酸锂稳定剂。

10.根据权利要求6所述的一种基于水的防腐涂料组合物，其特征在于：所述多功能复合物的制备方法如下：

a、将生育酚乙酸酯加入到硅烷偶联剂、山梨坦辛酸酯、对羟基苯乙酮中搅拌溶解，然后与1，2-辛甘醇的无水乙醇溶液混合，在氮气保护下加热至100℃搅拌反应5～7h得到有机纳米微球，然后用乙醇洗涤有机纳米微球并真空干燥；

b、将柠檬酸加入到1mol/L的亚硝酸钠中，超声分散0.5～1.0h，然后加入乙醇，再缓慢加入去离子水、羟基苯甲酸乙酯，在30～40℃搅拌下反应1～2h，然后加入乙二胺四乙酸二钠超声搅拌1～2h，即得混合液；

c、将混合液转移至高压反应釜中并充入氮气，将反应釜放入200～240℃的烘箱中反应10～15h后取出，自然冷却到室温，再用去离子水和无水乙醇洗涤，真空干燥，得到固体物；

d、将所得的固体物、有机纳米微球以及氧化聚乙烯蜡加入到硫代酰胺中，超声分散，然后将溶液转移到高压反应釜中并充入氮气，将反应釜放入200～240℃烘箱中反应10～15h后取出，自然冷却到室温，再用去离子水和乙醇洗涤，即得多功能复合物。