CN114106671B - 一种可低温高湿干燥的醇酸底漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可低温高湿干燥的醇酸底漆，按其重量份包括以下成分：水70‑100重量份；催干剂1重量份；pH调节剂2重量份；分散剂5重量份；消泡剂1重量份；粉料300‑400重量份；成膜助剂6重量份；增稠剂3重量份；醇酸树脂100‑200重量份；乙醇50‑100重量份。本发明提供的可低温高湿干燥的醇酸底漆，选择特定的醇酸树脂作为基体材料，配合特定比例的辅料，制得的底漆可以在低温和高湿环境下具有快干的性能，特别在是在‑20℃‑0℃的条件下，底漆快干性能好，且其它综合性能也有很好的效果。

Description

一种可低温高湿干燥的醇酸底漆及其制备方法
技术领域
本发明属于水性涂料领域，特别涉及一种可低温高湿干燥的醇酸底漆及其制备方法。
背景技术
水性涂料是指后乳化乳液为成膜物配制的涂料，使溶剂型树脂溶在有机溶剂中，然后在乳化剂的帮助下靠强烈的机械搅拌使树脂分散在水中形成乳液，称为后乳化乳液，制成的涂料在施工中可用水来稀释。
水性涂料以水作溶剂，节省大量资源；消除了施工时火灾危险性；降低了对大气污染；仅采用少量低毒性醇醚类有机溶剂，改善了作业环境条件。水性涂料在湿表面和潮湿环境中可以直接涂覆施工；对材质表面适应性好，涂层附着力强。涂装工具可用水清洗，大大减少清洗溶剂的消耗。电泳涂膜均匀、平整。展平性好；内腔、焊缝、棱角、棱边部位都能涂上一定厚度的涂膜，有很好的防护性
水性涂料由于使用水作为稀释剂，使得水性涂料在高湿环境下，如相对湿度90-99％RH，使用时无法干燥，原因是高湿时环境湿度接近水的饱和蒸气压，造成喷涂后漆膜内的水无法从漆膜逸出，最终结果就是漆膜长时间无法干燥。
另外水性涂料在低温环境下，如-20～-5℃，使用时同样无法干燥，原因是如此低温时水会结冰，甚至无法进行喷涂施工操作。市面上无对应的产品，现有产品无法解决这两个问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种可低温高湿干燥的醇酸底漆，可以在低温高温环境下快速干燥。
有必要地，本发明还提供了上述可低温高湿干燥的醇酸底漆的制备方法。
一种可低温高湿干燥的醇酸底漆，按其重量份包括以下成分：
水70-100重量份；
催干剂1重量份；
pH调节剂2重量份；
分散剂5重量份；
消泡剂1重量份；
粉料300-400重量份；
成膜助剂6重量份；
增稠剂3重量份；
醇酸树脂100-200重量份；
乙醇50-100重量份；
所述醇酸底漆的质量固含为65.2-70.7％，质量固含按照GB/T 1725-2007测定；
所述醇醇酸底漆的含水率为12.1-16.2％，含水率为失重率与有机溶剂含量的差值，失重率采用GBT 1725-2007色漆、清漆和塑料不挥发物含量的测定，有机溶剂含量采用气相色谱法测定。
其中，所述醇酸树脂是来自蓝德堡实业有限公司的MT-CS01，所述醇酸树脂的溶剂是乙二醇丁醚，质量固含75％，质量固含的测试方法为GB/T 1725-2007。
其中，所述醇酸树脂中醇酸树脂的重量百分比为75％。
其中，所述分散剂为小分子阴离子型分散剂。
其中，所述粉料的吸油值为吸油值10-15％，细度为800目。
其中，所述粉料包括颜料和填料，所述颜料和填料的重量比是(50-100)：(250-300)；其中所述颜料为氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁黑、钛白粉、铁蓝、炭黑、酞青蓝中的一种或几种；所述填料是硫酸钡。
其中，所述催干剂为同德化工WD03、WD06、WD016其中的一种或几种。
其中，所述pH调节剂为氨水、N-甲基乙醇胺、N-N二甲基乙醇胺(DMEA)、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、二甲基乙醇胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氢氧化钠和氢氧化钾的其中一种或几种。
其中，所述消泡剂为迪高Dego-901W、Dego-904W、Dego-810W中的一种或几种。
其中，所述成膜助剂为醇酯十二、二丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、乙二醇丁醚、和二乙二醇丁醚中的一种或几种；
所述增稠剂为陶氏化学为陶氏RM-8W、RM-12W、RM-2020NPR中的一种或几种。
一种如上所述的可低温高湿干燥的醇酸底漆的制备方法，
在分散缸中，按顺序投入水、催干剂、pH调节剂、分散剂、消泡剂，在1500-2000r/min的搅拌速度分散后，投入粉料，研磨至细度小于50um，在800-1000r/min的搅拌条件下投入成膜助剂、增稠剂、醇酸树脂和乙醇的混合物，搅拌均匀后出料。
相较于现有技术，本发明提供的可低温高湿干燥的醇酸底漆，选择特定的醇酸树脂作为基体材料，配合特定比例的辅料，制得的底漆可以在低温和高湿环境下具有快干的性能。特别在是在-20℃-0℃的条件下，底漆快干性能好，且其它综合性能也有很好的效果。
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方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
本申请实施例和发明例的用料来源
醇酸树脂A：MT-CS01，厂家为蓝德堡实业有限公司，固含75％，其余25％为有机溶剂是乙二醇丁醚BCS。
醇酸树脂B：3AK25B，厂家同德化工，固含75％，其余25％为有机溶剂是乙二醇丁醚BCS。
环氧树脂：EPIKOTETM Resin 6529-WH-57A，厂家为瀚森，环氧当量525，固含57％；对应固化剂为
Figure BDA0003394539680000031
332，厂家万华，活泼氢当量98，固含75％，固化剂的添加比例是。
羟基树脂：
Figure BDA0003394539680000032
2025，厂家为万华，羟值2％，固含43％；对应固化剂为
Figure BDA0003394539680000035
161，厂家万华，固含100％，NCO含量19％。
丙烯酸树脂：
Figure BDA0003394539680000033
XK-82，厂家帝斯曼，固含40％，最低成膜温度44℃。
水性聚氨酯树脂(PUD)
Figure BDA0003394539680000034
0336，厂家万华，羟值2.5％，固含35％，最低成膜温度＜5℃。
粉料：硫酸钡，吸油值10-15％，细度为800目。
分散剂：
BYK-154，阴离子分散剂，厂家毕克。
BYK-190：厂家毕克。
催干剂：厂家同德化学，型号WD06。
消泡剂：厂家迪高，型号901W。
增稠剂：厂家陶氏化学，型号RM-12W。
实施例和对比例
实施例1
按表1所示的用料和用量备料，在分散缸中，按顺序投入水、催干剂、pH调节剂、分散剂、消泡剂，在2000r/min的搅拌速度分散后，投入粉料，研磨至细度小于50um，在800r/min的搅拌条件下投入成膜助剂、增稠剂、树脂和乙醇的混合物，搅拌均匀后出料，得到底漆。
实施例2
按表1所示的用料和用量备料，在分散缸中，按顺序投入水、催干剂、pH调节剂、分散剂、消泡剂，在1500r/min的搅拌速度分散后，投入粉料，研磨至细度小于50um，在1000r/min的搅拌条件下投入成膜助剂、增稠剂、树脂和乙醇的混合物，搅拌均匀后出料，得到底漆。
实施例3和实施例4
按表1所示的用料和用量备料，在分散缸中，按顺序投入水、催干剂、pH调节剂、分散剂、消泡剂，在1500r/min的搅拌速度分散后，投入粉料，研磨至细度小于50um，在800r/min的搅拌条件下投入成膜助剂、增稠剂、树脂和乙醇的混合物，搅拌均匀后出料，得到底漆。
对比例1
按表1所示的用料和用量备料，在分散缸中，按顺序投入水、催干剂、pH调节剂、分散剂、消泡剂，在2000r/min的搅拌速度分散后，投入粉料，研磨至细度小于50um，在800r/min的搅拌条件下投入成膜助剂、增稠剂、环氧树脂和乙醇的混合物，同时再添加对应的固化剂
Figure BDA0003394539680000041
332，搅拌均匀后出料，得到底漆。
其中，固化剂
Figure BDA0003394539680000042
332的添加比例按以下方法进行计算，环氧树脂环氧当量与固化剂活泼氢摩尔比例为1:0.8。
对比例2
按表1所示的用料和用量备料，在分散缸中，按顺序投入水、催干剂、pH调节剂、分散剂、消泡剂，在2000r/min的搅拌速度分散后，投入粉料，研磨至细度小于50um，在800r/min的搅拌条件下投入成膜助剂、增稠剂、羟基树脂和乙醇的混合物，同时再添加对应的固化剂
Figure BDA0003394539680000043
332，搅拌均匀后出料，得到底漆。
其中，固化剂
Figure BDA0003394539680000051
332的添加比例按以下方法进行计算，羟基树脂羟值与固化剂NCO摩尔比例为1:1.2。
对比例3-11
底漆的制备：
按表1所示的用料和用量备料，在分散缸中，按顺序投入水、催干剂、pH调节剂、分散剂、消泡剂，在2000r/min的搅拌速度分散后，投入粉料，研磨至细度小于50um，在800r/min的搅拌条件下投入成膜助剂、增稠剂、树脂和乙醇的混合物，搅拌均匀后出料，得到底漆。
表1-1：实施例和对比例的用料和用量(用量单位：重量份)
Figure BDA0003394539680000052
Figure BDA0003394539680000061
Figure BDA0003394539680000071
性能测试
将实施例和对比例制得的底漆进行性能测试：
磨浆状态是指研磨阶段浆料是否正常流动，浆料太稠、不成流体状态是没法进行研磨的。
出料粘度是指最终成品漆的粘度，测试方法参照GBT 1723-1993涂料粘度测定法。
表干时间测试按照GB/T 1728-1979测定。表干时间的“-”，表示配漆失败，没有产品无法测量表干时间的数据。
含水率为失重率与有机溶剂含量的差值，失重率采用GBT 1725-2007色漆、清漆和塑料不挥发物含量的测定，有机溶剂含量采用气相色谱法测定。
质量固含按照GB/T 1725-2007测定。
耐水测试方法为：在喷砂板上喷本发明的漆，干膜厚度50um左右，相应的环境干燥7d后，泡水，观察漆膜表面状态是否起泡生锈等。耐水性的“-”，表示配漆失败、或者漆膜无法干燥，即没有产品无法测量耐水性的数据
热贮存稳定性测试方法为，将样品密封放置于50℃烘箱中，7天后观察样品是否分水、沉底、结块等不能搅拌均匀的情况。热贮存稳定性的“-”，表示配漆失败，没有产品无法测量热贮存稳定性的数据。
表2实施例和对比例底漆性能测试表
Figure BDA0003394539680000081
Figure BDA0003394539680000091
由表2的结果可以看出，在本发明所述的底漆，选择了特定型号的醇酸树脂MC-CS01，在特定的配方比例下，制备得到的底漆低温和高湿快干性能最好。对比例1-7的基本树脂选择了其它种类的树脂，对比例1-4的底漆低温快干性能明显降低，对比例5和6无法进行低温高湿的快干性能的测试，对比例7的底漆低温快干性能明显降低，对比例8说明当固含低、含水率高时，其低温快干性能也不好，对比例9的分散剂采用了非阴离子分散剂，制得的底漆也无法进行低温高湿条件的快干性能的测试，对比例10不添加乙醇，低温表干时间长和11添加太多的乙醇，底漆无法配漆。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种可低温高湿干燥的醇酸底漆，其特征在于按其重量份包括由以下成分组成：
水70-100重量份；
催干剂1重量份；
pH调节剂2重量份；
分散剂5重量份；
消泡剂1重量份；
粉料300-400重量份；
成膜助剂6重量份；
增稠剂3重量份；
醇酸树脂100-200重量份；
乙醇50-100重量份；
所述醇酸底漆的质量固含为65.2-70.7％，质量固含按照GB/T 1725-2007测定；
所述醇酸底漆的含水率为12.1-16.2％，含水率为失重率与有机溶剂含量的差值，失重率采用GBT 1725-2007色漆、清漆和塑料不挥发物含量的测定，有机溶剂含量采用气相色谱法测定；
其中，所述醇酸树脂是来自蓝德堡实业有限公司的MT-CS01，所述醇酸树脂的溶剂是乙二醇丁醚，质量固含75％，质量固含的测试方法为GB/T 1725-2007；
其中，所述分散剂为小分子阴离子型分散剂；
所述粉料包括颜料和填料，所述颜料和填料的重量比是(50-100)：(250-300)；
其中所述颜料为氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁黑、钛白粉、铁蓝、炭黑、酞青蓝中的一种或几种；
所述填料是硫酸钡。
2.如权利要求1所述的可低温高湿干燥的醇酸底漆，其特征在于：
所述粉料的吸油值为吸油值10-15％，细度为800目。
3.如权利要求1所述的可低温高湿干燥的醇酸底漆，其特征在于：
所述催干剂为同德化工WD03、WD06、WD016其中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的可低温高湿干燥的醇酸底漆，其特征在于：
所述pH调节剂为氨水、N-甲基乙醇胺、N-N二甲基乙醇胺(DMEA)、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、二甲基乙醇胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氢氧化钠和氢氧化钾的其中一种或几种。
5.如权利要求1所述的可低温高湿干燥的醇酸底漆，其特征在于：
所述消泡剂为迪高Dego-901W、Dego-904W、Dego-810W中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的可低温高湿干燥的醇酸底漆，其特征在于：
所述成膜助剂为醇酯十二、二丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、乙二醇丁醚、和二乙二醇丁醚中的一种或几种；
所述增稠剂为陶氏化学为陶氏RM-8W、RM-12W、RM-2020NPR中的一种或几种。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的可低温高湿干燥的醇酸底漆的制备方法，其特征在于：
在分散缸中，按顺序投入水、催干剂、pH调节剂、分散剂、消泡剂，在1500-2000r/min的搅拌速度分散后，投入粉料，研磨至细度小于50um，在800-1000r/min的搅拌条件下投入成膜助剂、增稠剂、醇酸树脂和乙醇的混合物，搅拌均匀后出料。
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