CN114456704A - 一种防腐防水型丙烯聚氨酯面层 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防腐防水型丙烯聚氨酯面层，属于面漆制备技术领域，其由丙烯聚氨酯面漆喷涂后固化形成，其中，丙烯聚氨酯面漆由下列重量份的原料构成：水90‑110重量份、分散剂2‑4重量份、多功能95 1‑3重量份、防腐剂1‑2重量份、消泡剂0.5‑1.5重量份、纳米钛白粉20‑30重量份、三聚磷酸铝40‑60重量份、改性磷酸锌40‑55重量份、云母粉20‑30重量份、沉淀硫酸钡40‑60重量份、丙烯聚氨酯550‑630重量份、宝蓝8‑11重量份、黑色色浆0.7‑1.2重量份、成膜助剂8‑12重量份、疏水剂40‑55重量份、块干10‑20重量份、增稠剂935 1‑2.6重量份、增稠剂60 3‑5重量份。本发明，通过在涂料的配方中加大丙烯酸量，因而涂料中固体物含量高，比传统的丙烯酸使用寿命长，与钢结构表面的粘接能力显著增强，防腐效果好，防水能力好。
Description
技术领域
本发明属于面漆制备技术领域，具体涉及一种防腐防水型丙烯聚氨酯面层。
背景技术
钢结构作为一种节能、绿色环保材料在各种工程建筑中得到普遍应用，然而，钢结构材料也存在诸如耐热、耐火、耐腐蚀性差的缺点，在复杂的应用领域中，钢结构材料面临的环境不同对其防腐蚀性能的要求更高，钢结构腐蚀的发生，将显著降低钢结构的强度、塑性、韧性等力学性能，而降低其使用效果，目前大多采用表面涂覆防火、防腐涂料法对钢结构进行保护。
丙烯酸聚氨酯面漆是最近几年发展迅速的一种涂料，其硬度、柔韧性能好，具有很好的耐候性能和光泽度保持性能，干燥性能好且表干快，大约半个小时左右就能表干，因而大幅应用在钢结构的涂装防护上。但是该面漆在高温度、高湿度的环境中稳定性会变差、容易出现渗水、变色且容易产生气泡等问题，导致涂料对钢结构的保护效能下降。因此，需要改性来提高丙烯酸聚氨酯面漆的性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防腐防水型丙烯聚氨酯面层，通过在涂料的配方中加大丙烯酸量，并添加三聚磷酸铝、改性磷酸锌、云母粉、沉淀硫酸钡、疏水剂和块干等改性配料，因而涂料中固体物含量高，比传统的丙烯酸使用寿命长，与钢结构表面的粘接能力显著增强，防腐效果好，防水能力好，可以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明的第一个方面，本发明提供一种防腐防水型丙烯聚氨酯面层，该丙烯聚氨酯面层由丙烯聚氨酯面漆喷涂后固化形成，丙烯聚氨酯面漆由下列重量份的原料构成：水90-110重量份、分散剂2-4重量份、多功能95 1-3重量份、防腐剂1-2重量份、消泡剂0.5-1.5重量份、纳米钛白粉20-30重量份、三聚磷酸铝40-60重量份、改性磷酸锌40-55重量份、云母粉20-30重量份、沉淀硫酸钡40-60重量份、丙烯聚氨酯550-630重量份、宝蓝8-11重量份、黑色色浆0.7-1.2重量份、成膜助剂8-12重量份、疏水剂40-55重量份、块干10-20重量份、增稠剂935 1-2.6重量份、增稠剂60 3-5重量份。
优选的，所述分散剂为无机分散剂。
优选的，所述无机分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠和水玻璃的其中一种。
优选的，所述疏水剂为脂肪酸金属皂、石蜡、聚烯烃、有机硅树脂和氟碳聚合物中的其中一种或其混配物。
优选的，所述消泡剂为苯乙醇油酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚中的一种或两种以上混配物。
根据本发明的第二个方面，本发明提供一种防腐防水型丙烯聚氨酯面层的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
S1、称取好对应重量份的各种原料，备用；
S2、将纳米钛白粉、三聚磷酸铝、改性磷酸锌、云母粉、沉淀硫酸钡、块干和丙烯聚氨放入砂磨机罐中，搅拌下放入宝蓝和疏水剂，随后以2000-2200r/min的速度搅拌0.5-2h，砂磨2-4h后，用200目滤布过滤，得到混合组分A；
S3、按配比将水、多功能95、黑色色浆和混合组分A加入混合搅拌器中，慢慢加热20-30℃，在转速为350-380r/min下，混合搅拌10-15min；
S4、往步骤S3所得到的的混合料中加入分散剂、防腐剂、消泡剂、成膜助剂、增稠剂935和增稠剂60，混合搅拌25-35min，而后升高温度至55-65℃后，继续混合搅拌5-10min，即得成品丙烯聚氨酯面漆。
优选的，所述混合搅拌器包括罐体，罐体外围套装于保温夹套、罐体内部设置有用于原料混合搅拌的搅拌分散机构；
罐体顶部一侧设置有进料口，底部设置有出料管，出料管上设置有控制出料管开度以及开关的电动阀门；
搅拌分散机构，其包括主轴以及设于主轴上的搅拌分散单元，搅拌分散单元为若干个一端与主轴焊接的板片；
主轴的上端延伸到罐体的上方，并且连接用于驱动主轴旋转的旋转驱动机构；
当加工丙烯聚氨酯面漆的各种原料从罐体顶部的进料口放入罐体内时，旋转驱动机构驱动搅拌分散机构进行高速转动，进而促使原料分散形成均质的混合物。
优选的，所述罐体底部一侧还设置有排污管，且排污管上设置有控制排污管开关的阀门。
优选的，所述罐体外围还套装有加热盘管，且加热盘管位于保温夹套内部，加热盘管的上端焊接有出口管，加热盘管的下端焊接有进口管。
优选的，所述罐体一侧底端还设置有压力计。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明，通过在涂料的配方中加大丙烯酸量，并添加三聚磷酸铝、改性磷酸锌、云母粉、沉淀硫酸钡、疏水剂和块干等改性配料，因而涂料中固体物含量高，比传统的丙烯酸使用寿命长，与钢结构表面的粘接能力显著增强，防腐效果好，防水能力好，固化后和水不相容，并在固化后就像荷叶一样，有水直接流走，流走后材料还是干的，不湿润。
附图说明
图1为本发明一种防腐防水型丙烯聚氨酯面层的工作流程图。
图2为本发明一种防腐防水型丙烯聚氨酯面层的混合搅拌器结构示意图。
图3为本发明一种防腐防水型丙烯聚氨酯面层的混合搅拌器内部结构图。
图中：100、罐体；120、保温夹套；130、排污管；140、加热盘管；150、出料管；160、压力计；170、进料口；180、旋转驱动机构；190、进口管；200、主轴；210、搅拌分散单元。
具体实施方式
现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，并非是对权利要求书中所阐述的保护范围、适用性或者示例的限制。可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。例如，所描述的方法可以按照与所描述的顺序不同的顺序来执行，以及各个步骤可以被添加、省略或者组合。另外，相对一些示例所描述的特征在其它例子中也可以进行组合。
实施例1
在本实施例中提供了一种防腐防水型丙烯聚氨酯面层，该丙烯聚氨酯面层由丙烯聚氨酯面漆喷涂后固化形成，丙烯聚氨酯面漆由下列重量份的原料构成：水90重量份、分散剂2重量份、多功能95 1重量份、防腐剂1重量份、消泡剂0.5重量份、纳米钛白粉20重量份、三聚磷酸铝40重量份、改性磷酸锌40重量份、云母粉20重量份、沉淀硫酸钡40重量份、丙烯聚氨酯550重量份、宝蓝8重量份、黑色色浆0.7重量份、成膜助剂8重量份、疏水剂405重量份、块干10重量份、增稠剂935 1重量份、增稠剂60 3重量份。
在本实施例中，所述无机分散剂为三聚磷酸钠。
在本实施例中，所述疏水剂为脂肪酸金属皂。
在本实施例中，所述消泡剂为苯乙醇油酸酯。
实施例2
在本实施例中提供了一种防腐防水型丙烯聚氨酯面层，该丙烯聚氨酯面层由丙烯聚氨酯面漆喷涂后固化形成，丙烯聚氨酯面漆由下列重量份的原料构成：水110重量份、分散剂4重量份、多功能95 3重量份、防腐剂2重量份、消泡剂1.5重量份、纳米钛白粉30重量份、三聚磷酸铝60重量份、改性磷酸锌55重量份、云母粉30重量份、沉淀硫酸钡60重量份、丙烯聚氨酯630重量份、宝蓝11重量份、黑色色浆1.2重量份、成膜助剂12重量份、疏水剂55重量份、块干20重量份、增稠剂935 2.6重量份、增稠剂60 5重量份。
在本实施例中，所述无机分散剂为六偏磷酸钠。
在本实施例中，所述疏水剂为有机硅树脂和氟碳聚合物的混配物。
在本实施例中，所述消泡剂为聚氧丙烯甘油醚。
实施例3
在本实施例中提供了一种防腐防水型丙烯聚氨酯面层，该丙烯聚氨酯面层由丙烯聚氨酯面漆喷涂后固化形成，丙烯聚氨酯面漆由下列重量份的原料构成：水100重量份、分散剂3重量份、多功能95 2重量份、防腐剂1.5重量份、消泡剂0.5重量份、纳米钛白粉20重量份、三聚磷酸铝40重量份、改性磷酸锌55重量份、云母粉30重量份、沉淀硫酸钡60重量份、丙烯聚氨酯600重量份、宝蓝10重量份、黑色色浆1重量份、成膜助剂10重量份、疏水剂50重量份、块干15重量份、增稠剂935 2重量份、增稠剂60 4重量份。
在本实施例中，所述无机分散剂为水玻璃。
在本实施例中，所述疏水剂为脂肪酸金属皂和石蜡的混配物。
在本实施例中，所述消泡剂为聚氧丙烯甘油醚。
实施例4
在本实施例中提供了一种防腐防水型丙烯聚氨酯面层，该丙烯聚氨酯面层由丙烯聚氨酯面漆喷涂后固化形成，丙烯聚氨酯面漆由下列重量份的原料构成：水100重量份、分散剂3重量份、多功能95 2重量份、防腐剂1.8重量份、消泡剂1重量份、纳米钛白粉25重量份、三聚磷酸铝50重量份、改性磷酸锌50重量份、云母粉25重量份、沉淀硫酸钡50重量份、丙烯聚氨酯580重量份、宝蓝8重量份、黑色色浆1.2重量份、成膜助剂10重量份、疏水剂48重量份、块干14重量份、增稠剂935 2.2重量份、增稠剂60 4重量份。
在本实施例中，所述无机分散剂为六偏磷酸钠。
在本实施例中，所述疏水剂为聚烯烃。
在本实施例中，所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。
实施例5
在本实施例中提供了一种防腐防水型丙烯聚氨酯面层，该丙烯聚氨酯面层由丙烯聚氨酯面漆喷涂后固化形成，丙烯聚氨酯面漆由下列重量份的原料构成：水105重量份、分散剂2.8重量份、多功能95 2重量份、防腐剂1.6重量份、消泡剂1.5重量份、纳米钛白粉28重量份、三聚磷酸铝48重量份、改性磷酸锌48重量份、云母粉26重量份、沉淀硫酸钡50重量份、丙烯聚氨酯580重量份、宝蓝10重量份、黑色色浆1.0重量份、成膜助剂10重量份、疏水剂48重量份、块干14重量份、增稠剂935 2.2重量份、增稠剂60 3.6重量份。
在本实施例中，所述无机分散剂为焦磷酸钠。
在本实施例中，所述疏水剂为聚烯烃。
在本实施例中，所述消泡剂为苯乙醇油酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和聚氧丙烯甘油醚的混配物。
检测试验；
使用实施例1-3中的涂料作为实验例1-3，并在实施例1中去除三聚磷酸铝、改性磷酸锌、云母粉、沉淀硫酸钡、疏水剂和块干，并减少丙烯聚氨酯的含量，上述减配的配方作为对比例1，参考JC/T975-2005《道桥用防水涂料》的标准进行试验检测；
通过上述的试验结果可以确定的是，实施例1-3的配方具有较快的表干和实干效果，而对于去除了三聚磷酸铝、改性磷酸锌、云母粉、沉淀硫酸钡、疏水剂和块干，并减少丙烯聚氨酯的含量的配方来说虽然改善了快速表干和实干的效果，但是相较于实施例1-3来说其它性能则大大不及，证明了在本配方中添加了三聚磷酸铝、改性磷酸锌、云母粉、沉淀硫酸钡、疏水剂和块干，并增大丙烯聚氨酯的含量在改善丙烯聚氨酯面漆其它性能的作用。
实施例6
本发明实施例还提供一种防腐防水型丙烯聚氨酯面层的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
S1、称取好对应重量份的各种原料，备用；
S2、将纳米钛白粉、三聚磷酸铝、改性磷酸锌、云母粉、沉淀硫酸钡、块干和丙烯聚氨放入砂磨机罐中，搅拌下放入宝蓝和疏水剂，随后以2000r/min的速度搅拌2h，砂磨3h后，用200目滤布过滤，得到混合组分A；
S3、按配比将水、多功能95、黑色色浆和混合组分A加入混合搅拌器中，慢慢加热30℃，在转速为360r/min下，混合搅拌12min；
S4、往步骤S3所得到的的混合料中加入分散剂、防腐剂、消泡剂、成膜助剂、增稠剂935和增稠剂60，混合搅拌30min，而后升高温度至62℃后，继续混合搅拌8min，即得成品丙烯聚氨酯面漆。
如图2-3所示，为了在制备过程中获得更好的效果，使得产品的质量得到平均，本发明进一步提供一种混合搅拌器，该混合搅拌器包括罐体100，罐体100外围套装于保温夹套120、罐体100内部设置有用于原料混合搅拌的搅拌分散机构；
罐体100顶部一侧设置有进料口170，底部设置有出料管150，出料管150上设置有控制出料管150开度以及开关的电动阀门；
搅拌分散机构，其包括主轴200以及设于主轴上的搅拌分散单元210，搅拌分散单元210为若干个一端与主轴200焊接的板片；
主轴200的上端延伸到罐体100的上方，并且连接用于驱动主轴200旋转的旋转驱动机构180；
当加工丙烯聚氨酯面漆的各种原料从罐体100顶部的进料口170放入罐体100内时，旋转驱动机构180驱动搅拌分散机构进行高速转动，进而促使原料分散形成均质的混合物。
在本发明中，所述罐体100底部一侧还设置有排污管130，且排污管130上设置有控制排污管130开关的阀门。
在本发明中，所述罐体100外围还套装有加热盘管140，且加热盘管140位于保温夹套120内部，加热盘管140的上端焊接有出口管110，加热盘管140的下端焊接有进口管190。
在本发明中，罐体100的内部还设有用于检测混合物加热温度的热电偶。
在本发明中，所述罐体100一侧底端还设置有压力计160。
在本发明中，进料口170上设有用于封闭进料口170的门，该门能够密封进料口170，并且能够开关。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
上面结合附图对本实施例的实施例进行了描述，但是本实施例并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实施例的启示下，在不脱离本实施例宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实施例的保护之内。
Claims (10)
1.一种防腐防水型丙烯聚氨酯面层，该丙烯聚氨酯面层由丙烯聚氨酯面漆喷涂后固化形成，其特征在于，丙烯聚氨酯面漆由下列重量份的原料构成：
2.根据权利要求1所述的一种防腐防水型丙烯聚氨酯面层，其特征在于，所述分散剂为无机分散剂。
3.根据权利要求2所述的一种防腐防水型丙烯聚氨酯面层，其特征在于，所述无机分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠和水玻璃的其中一种。
4.根据权利要求1所述的一种防腐防水型丙烯聚氨酯面层，其特征在于，所述疏水剂为脂肪酸金属皂、石蜡、聚烯烃、有机硅树脂和氟碳聚合物中的其中一种或其混配物。
5.根据权利要求1所述的一种防腐防水型丙烯聚氨酯面层，其特征在于，所述消泡剂为苯乙醇油酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚中的一种或两种以上混配物。
6.一种防腐防水型丙烯聚氨酯面层的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：
S1、称取好对应重量份的各种原料，备用；
S2、将纳米钛白粉、三聚磷酸铝、改性磷酸锌、云母粉、沉淀硫酸钡、块干和丙烯聚氨酯放入砂磨机罐中，搅拌下放入宝蓝和疏水剂，随后以2000-2200r/min的速度搅拌0.5-2h，砂磨2-4h后，用200目滤布过滤，得到混合组分A；
S3、按配比将水、多功能95、黑色色浆和混合组分A加入混合搅拌器中，慢慢加热20-30℃，在转速为350-380r/min下，混合搅拌10-15min；
S4、往步骤S3所得到的的混合料中加入分散剂、防腐剂、消泡剂、成膜助剂、增稠剂935和增稠剂60，混合搅拌25-35min，而后升高温度至55-65℃后，继续混合搅拌5-10min，即得成品丙烯聚氨酯面漆。
7.根据权利要求6所述的一种防腐防水型丙烯聚氨酯面层的制备方法，其特征在于，所述混合搅拌器包括罐体(100)，罐体(100)外围套装于保温夹套(120)、罐体(100)内部设置有用于原料混合搅拌的搅拌分散机构；
罐体(100)顶部一侧设置有进料口(170)，底部设置有出料管(150)，出料管(150)上设置有控制出料管(150)开度以及开关的电动阀门；
搅拌分散机构，其包括主轴(200)以及设于主轴上的搅拌分散单元(210)，搅拌分散单元(210)为若干个一端与主轴(200)焊接的板片；
主轴(200)的上端延伸到罐体(100)的上方，并且连接用于驱动主轴(200)旋转的旋转驱动机构(180)；
当加工丙烯聚氨酯面漆的各种原料从罐体(100)顶部的进料口(170)放入罐体(100)内时，旋转驱动机构(180)驱动搅拌分散机构进行高速转动，进而促使原料分散形成均质的混合物。
8.根据权利要求7所述的一种防腐防水型丙烯聚氨酯面层的制备方法，其特征在于，所述罐体(100)底部一侧还设置有排污管(130)，且排污管(130)上设置有控制排污管(130)开关的阀门。
9.根据权利要求7所述的一种防腐防水型丙烯聚氨酯面层的制备方法，其特征在于，所述罐体(100)外围还套装有加热盘管(140)，且加热盘管(140)位于保温夹套(120)内部，加热盘管(140)的上端焊接有出口管(110)，加热盘管(140)的下端焊接有进口管(190)。
10.根据权利要求7所述的一种防腐防水型丙烯聚氨酯面层的制备方法，其特征在于，所述罐体(100)一侧底端还设置有压力计(160)。
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