CN115820085B - 浸涂型单组分水性漆的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种浸涂型单组分水性漆的制备方法，区别于现有技术，该制备方法中预先混合水性丙烯酸改性环氧酯与催干剂，并分批次添加到反应体系中，可以使得漆膜更亮更致密，且漆料干燥速度快，从而使得漆膜拥有更好的耐水性，能够应对实际施工过程中出现的阴雨天气。
Description
技术领域
本发明属于化工涂料技术领域，具体涉及一种耐水性优异的浸涂型单组分水性漆的制备方法。
背景技术
溶剂型丙烯酸聚氨酯面漆因其施工简单、单组份自干、综合性能优良、性价比较高而被广泛使用。随着国民经济提高，国家对环保要求越来越严格，人们对环境保护的意识也越来越强，水性涂料是必然的发展趋势，研发人员也一直致力于将油性聚氨酯面漆涂料转换成水性涂料，以此降低VOC排放，保障操作、使用人员的身体健康。
但是，市面上的水性丙烯酸聚氨酯面漆存在耐水、耐酸差等缺点。短时间(一天)内干燥的漆膜若遭遇连续降雨容易出现漆膜起泡的现象，另外，若漆膜耐酸性不足的话，长时间的酸性雨水也会导致漆膜破坏，极大影响了施工进程，因此开发出一种耐水、耐酸性优异的水性丙烯酸面漆涂料迫在眉睫。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种浸涂型单组分水性漆的制备方法，发明人进行了大量试验后意外发现，在制备过程中，将水性丙烯酸改性环氧酯和催干剂预先混合，并分批次加入反应体系，可显著提高涂料漆膜的耐水及其它属性。
本发明采用如下技术方案：
浸涂型单组分水性漆的制备方法，水性丙烯酸改性环氧酯与催干剂以分批添加的方式加入到反应体系中；该制备方法包括如下步骤：
S1.将第一批次水性丙烯酸改性环氧酯加入备料锅中，加热升温后，投入第一批次催干剂并搅拌；之后加入胺中和剂、环保溶剂、去离子水和第一消泡剂，持续保温搅拌；再加入防锈填料和颜料，分散均匀后研磨；
S2.向研磨所得浆料中依次加入第二批次水性丙烯酸改性环氧酯与第二批次催干剂的混合物、基材润湿剂和第二消泡剂，搅拌后加入增稠剂，再次搅拌后得到所述浸涂型单组分水性漆。
在一些实施方式中，该制备方法包括如下步骤：
S1.将第一批次水性丙烯酸改性环氧酯加入备料锅中，加热升温至50-60℃，投入第一批次催干剂并以500-600r/min的速度搅拌5分钟；之后加入胺中和剂、环保溶剂、去离子水和第一消泡剂，并在50-60℃、600-800r/min的条件下持续搅拌10分钟；再加入防锈填料和颜料，分散均匀后在50℃的条件下使用辊式砂磨机研磨至细度不高于10μm；
S2.向研磨所得浆料中依次加入第二批次水性丙烯酸改性环氧酯与第二批次催干剂的混合物、基材润湿剂和第二消泡剂，并以900-1000r/min的转速搅拌10分钟，之后加入增稠剂，再次以900-1000r/min的转速搅拌20分钟后，调节粘度至T4杯粘度50-70s，得到所述浸涂型单组分水性漆。
在一些实施方式中，按重量百分比计，该制备方法使用了如下原料：
第一批次水性丙烯酸改性环氧酯20%-25%，
第一批次催干剂0.5%-0.6%，
胺中和剂0.1%-0.2%，
环保溶剂1%-3%，
去离子水15%-30%，
第一消泡剂0.1%-0.15%，
防锈填料20%-30%，
颜料2%-10%，
第二批次水性丙烯酸改性环氧酯20%-25%，
第二批次催干剂0.5%-0.6%，
基材润湿剂0.1%-0.2%，
第二消泡剂0.1%-0.15%，
增稠剂1%-2%。
在一些实施方式中，第一批次水性丙烯酸改性环氧酯和第二批次水性丙烯酸改性环氧酯均选自同德化工的3EA0402B。
在一些实施方式中，第一批次催干剂和第二批次催干剂均为复合型催干剂Troymax KC 10。
在一些实施方式中，所述环保溶剂为DPNB；所述第一消泡剂为迪高的Tego901W，所述第二消泡剂为毕克化学的BYK-024，两者搭配使用可以减少生产、使用过程产生的气泡，从而保证浸涂施工时的表观效果；所述防锈填料为1500目的硫酸钡与1250目的滑石粉按重量比3:1配制的混合物，两者搭配在该体系中，可以在不使用其他成本较高的防锈颜填料的同时，提高体系的耐盐雾性；所述颜料为碳黑、钛白、镉黄、铁红或铁蓝；所述基材润湿剂为毕克的BYK346。
在一些实施方式中，增稠剂为疏水型碱溶涨类增稠剂与水性缔合改性聚氨酯增稠剂按重量比1:1配制的混合物。
在一些实施方式中，疏水型碱溶涨类增稠剂为Rheovis AS1130；所述水性缔合改性聚氨酯增稠剂为罗门哈斯的RM-8W和海明斯的Rheolate 299按重量比1:1配制的混合物；三者搭配可以改善体系的流变和沉降体系，以确保体系低粘度施工时不会出现沉淀，同时确保施工时底部无滴坠以及不平整工件的平整外观。
本发明的有益效果是：
通过对制备工艺的具体步骤进行改进，预先混合水性丙烯酸改性环氧酯与催干剂，并分批次添加到反应体系中，可以使得漆膜更亮更致密且干燥速度快，从而使得漆膜拥有更好的耐水性，可应对实际施工过程中出现的阴雨天气。
具体实施方式
以下对本发明的进行详细描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
一种浸涂型单组分水性漆的用量配方及制备方法：
S1.按上表配方量备料，取第一批次水性丙烯酸改性环氧酯加入备料锅中，加热升温至50℃，投入第一批次催干剂并以500r/min的速度搅拌5分钟；之后加入胺中和剂、环保溶剂、去离子水和第一消泡剂，并在50℃、600r/min的条件下持续搅拌10分钟；再加入防锈填料和颜料，分散均匀后在50℃的条件下使用辊式砂磨机研磨至细度不高于10μm；
S2.向研磨所得浆料中依次加入第二批次水性丙烯酸改性环氧酯与第二批次催干剂的混合物、基材润湿剂和第二消泡剂，并以900r/min的转速搅拌10分钟，之后加入增稠剂，再次以900r/min的转速搅拌20分钟后，调节粘度至T4杯粘度50s，得到浸涂型单组分水性漆实施例1。
实施例2
一种浸涂型单组分水性漆的用量配方及制备方法：
S1.按上表配方量备料，取第一批次水性丙烯酸改性环氧酯加入备料锅中，加热升温至60℃，投入第一批次催干剂并以600r/min的速度搅拌5分钟；之后加入胺中和剂、环保溶剂、去离子水和第一消泡剂，并在60℃、800r/min的条件下持续搅拌10分钟；再加入防锈填料和颜料，分散均匀后在50℃的条件下使用辊式砂磨机研磨至细度不高于10μm；
S2.向研磨所得浆料中依次加入第二批次水性丙烯酸改性环氧酯与第二批次催干剂的混合物、基材润湿剂和第二消泡剂，并以1000r/min的转速搅拌10分钟，之后加入增稠剂，再次以1000r/min的转速搅拌20分钟后，调节粘度至T4杯粘度70s，得到浸涂型单组分水性漆实施例2。
对比例1
一种浸涂型单组分水性漆的用量配方及制备方法：
S1.按上表配方量备料，取水性丙烯酸改性环氧酯加入备料锅中，加热升温至50℃，投入催干剂并以500r/min的速度搅拌5分钟；之后加入胺中和剂、环保溶剂、去离子水和第一消泡剂，并在50℃、600r/min的条件下持续搅拌10分钟；再加入防锈填料和颜料，分散均匀后在50℃的条件下使用辊式砂磨机研磨至细度不高于10μm；
S2.向研磨所得浆料中依次加入基材润湿剂和第二消泡剂，并以900r/min的转速搅拌10分钟，之后加入增稠剂，再次以900r/min的转速搅拌20分钟后，调节粘度至T4杯粘度50s，得到浸涂型单组分水性漆对比例1。
性能测试
取实施例1和2、对比例1及市售常见浸涂型环氧涂料产品进行测试，向前述水性漆涂料中加入去离子水，使其粘度降至T4杯粘度20-25s，之后对测试样板进行浸涂作业，对漆膜进行采用测试，具体试验结果如下表所示。
根据上述结果可知，本申请实施例提供的浸涂型单组分水性漆与市售同类产品相比，在耐水性与耐介质性方面优势显著；而原料用量、制备方法大抵相同的对比例，也因其未进行“预先混合树脂与催干剂，并分批次添加”的制备步骤，最终获得的漆膜在耐水性上仍旧劣于本申请实施例。
本领域的技术人员可以明确，在不脱离本发明的总体精神以及构思的情形下，可以做出对于以上实施例的各种变型。其均落入本发明的保护范围之内。本发明的保护方案以本发明所附的权利要求书为准。
Claims (4)
1.浸涂型单组分水性漆的制备方法，其特征在于，水性丙烯酸改性环氧酯与催干剂以分批添加的方式加入到反应体系中；该制备方法包括如下步骤：
S1.将第一批次水性丙烯酸改性环氧酯加入备料锅中，加热升温至50-60℃，投入第一批次催干剂并以500-600r/min的速度搅拌5分钟；之后加入胺中和剂、环保溶剂、去离子水和第一消泡剂，并在50-60℃、600-800r/min的条件下持续搅拌10分钟；再加入防锈填料和颜料，分散均匀后在50℃的条件下使用辊式砂磨机研磨至细度不高于10μm；
S2.向研磨所得浆料中依次加入第二批次水性丙烯酸改性环氧酯与第二批次催干剂的混合物、基材润湿剂和第二消泡剂，并以900-1000r/min的转速搅拌10分钟，之后加入增稠剂，再次以900-1000r/min的转速搅拌20分钟后，调节粘度至T4杯粘度50-70s，得到所述浸涂型单组分水性漆；
按重量百分比计，该制备方法使用了如下原料：
第一批次水性丙烯酸改性环氧酯20%-25%，
第一批次催干剂0.5%-0.6%，
胺中和剂0.1%-0.2%，
环保溶剂1%-3%，
去离子水15%-30%，
第一消泡剂0.1%-0.15%，
防锈填料20%-30%，
颜料2%-10%，
第二批次水性丙烯酸改性环氧酯20%-25%，
第二批次催干剂0.5%-0.6%，
基材润湿剂0.1%-0.2%，
第二消泡剂0.1%-0.15%，
增稠剂1%-2%；
其中：所述第一批次水性丙烯酸改性环氧酯和第二批次水性丙烯酸改性环氧酯均选自同德化工的3EA0402B；所述第一批次催干剂和第二批次催干剂均为复合型催干剂TroymaxKC 10。
2.根据权利要求1所述的浸涂型单组分水性漆的制备方法，其特征在于，所述环保溶剂为DPNB；所述第一消泡剂为迪高的Tego901W；所述第二消泡剂为毕克化学的BYK-024；所述防锈填料为1500目的硫酸钡与1250目的滑石粉按重量比3:1配制的混合物；所述颜料为碳黑、钛白、镉黄、铁红或铁蓝；所述基材润湿剂为毕克的BYK346。
3.根据权利要求1所述的浸涂型单组分水性漆的制备方法，其特征在于，所述增稠剂为疏水型碱溶涨类增稠剂与水性缔合改性聚氨酯增稠剂按重量比1:1配制的混合物。
4.根据权利要求3所述的浸涂型单组分水性漆的制备方法，其特征在于，所述疏水型碱溶涨类增稠剂为Rheovis AS1130；所述水性缔合改性聚氨酯增稠剂为罗门哈斯的RM-8W和海明斯的Rheolate 299按重量比1:1配制的混合物。
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