CN116254024A - 铁基材高抗蚀水性涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铁基材高抗蚀水性涂料及其制备方法，包括以下重量份数的组份：水性羟基丙烯酸分散体，丙二醇丁醚，复合防蚀剂，杀菌防腐剂，去离子水，消泡剂，防闪锈助剂，分散剂，颜填料，增稠剂，底材润湿剂，流平剂，紫外线吸收剂，PH调节剂。复合防蚀剂包括酸性反应剂、醇胺反应剂、二聚酸、特种胺、溶剂、高级脂肪酸和偶合剂。酸性反应剂包括硼酸、癸二酸或己二酸的一种或几种。醇胺反应剂包括单乙醇胺或三乙醇胺的一种或两种，特种胺为二甘醇胺或丙二醇甲醚的一种或两种。使用复合防蚀剂进一步解决水性涂料的易腐蚀问题，更利于水性涂料的长期使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种铁基材高抗蚀水性涂料，属于水性涂料生产技术领域。
背景技术
在水性涂料制造中，通常使用高温涂料，而涂料中的颜料常常不易均匀分布于介质中，而多为聚集体。如果想要着色能均匀，覆盖力又强，不存在色差的颜料，就需要颜料的聚集体均匀分散且之后的性质依旧稳定。针对铁路和客车，长期会暴露于室外，经受日晒雨淋、风沙、雾雪等天气以及各种气体侵蚀，所以更需要涂料本身性质稳定耐腐蚀，耐水又耐擦洗，同时储存时也分散均匀，不会产生聚集体，不会长期使用后产生变色或起皮现象。
由此涂料中通常会使用分散剂，以使得涂料能不产生聚集体而影响后续上色。而分散剂中分散最均匀的分散剂是高分子型分散剂，高分子型分散剂常作为分散剂出现，其由于高分子结构，稳定性也属分散剂中表现最佳。而现有的高分子型分散剂普遍存在不能很好抗腐蚀的问题，在外层由于部分分子堆积不够厚重，容易受到外界环境和天气的影响。经过风吹日晒或较易影响涂料稳定性的气体等之后导致产生氧化、粉化、斑点和污渍等问题。
发明内容
发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种铁基材高抗蚀水性涂料，经过对于普通铁路客车的涂料配方进行改良，得到稳定的不易受腐蚀的水性涂料，且兼具稳定性和易延展性等优点，利于长期使用和较久的保持涂料性能。
技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种铁基材高抗蚀水性涂料，其原料按重量份数配比如下：水性羟基丙烯酸分散体610~630份，丙二醇丁醚4~6份，复合防蚀剂7~12份，杀菌防腐剂0~3份，去离子水130~150份，消泡剂1~3份，防闪锈助剂6~7份，分散剂10~20份，颜填料75~105份，增稠剂0~4份，底材润湿剂4~6份，流平剂3~7份，紫外线吸收剂2~6份，PH调节剂0~2份。
进一步的，所述复合防蚀剂包括酸性反应剂、醇胺反应剂、特种胺、溶剂、高级脂肪酸和偶合剂。
进一步的，所述酸性反应剂包括硼酸、癸二酸和己二酸的一种或几种。
进一步的，所述酸性反应剂包括硼酸、癸二酸和己二酸，按重量份数配比硼酸7~12份，癸二酸5~12份，己二酸5~12份。
进一步的，还包括二聚酸5~12份。
进一步的，所述醇胺反应剂包括单乙醇胺和三乙醇胺的一种或两种，所述特种胺为二甘醇胺和丙二醇甲醚的一种或两种。
进一步的，所述醇胺反应剂为单乙醇胺和三乙醇胺，按重量份数配比单乙醇胺5~15份，三乙醇胺5~15份；所述特种胺为二甘醇胺和丙二醇甲醚，按重量份数配比二甘醇胺5~12份，丙二醇甲醚5~12份。
进一步的，所述溶剂为苯三唑和噻二唑的一种或两种，所述高级脂肪酸为格尔伯特酸、妥尔油脂肪酸和蓖麻油酸的一种或几种，所述偶合剂为二乙二醇丁醚或三乙二醇丁醚。
进一步的，按重量份数配比，所述溶剂6~12份，高级脂肪酸4~10份，偶合剂1~5份。
一种铁基材高抗蚀水性涂料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：使用酸性反应剂、溶剂和醇胺反应剂按份加入反应罐中，在50~70℃真空条件下脱水，至压强不再变化后搅拌25~35min，再将二聚酸和高级脂肪酸按份加入其中，在45~55℃中搅拌20~40min，冷却至30~50℃，按份加入偶合剂，并加入水，搅拌混合均匀，得到复合防蚀剂；
步骤2：将防闪锈助剂、颜填料、丙二醇丁醚、水性羟基丙烯酸分散体按份加入去离子水中，加热至40℃搅拌2~3h，得到混合液a；
步骤3：将消泡剂、杀菌防腐剂、分散剂加入步骤1得到的混合液a中，升温至50℃用球磨机球磨15~20min，得到混合液b；
步骤4：将步骤1得到的复合防蚀剂加入步骤3得到的混合液b中，再加入其他原料，加入水搅拌均匀，升温至60℃，得到抗腐蚀性水性涂料。
有益效果：与现有技术相比，这是一种铁基材高抗蚀水性涂料，本发明具有以下优点：使用复合防蚀剂进一步解决水性涂料的易腐蚀问题，更利于水性涂料的长期使用。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
下面用几个实施例进行验证本方法的水性涂料的使用效果。
实施例1
配制复合防蚀剂
原料为硼酸9份，己二酸9份，癸二酸9份，苯三唑9份，噻二唑9份，单乙醇胺10份，三乙醇胺10份，二甘醇胺和丙二醇甲醚各5份，二聚酸8份，高级脂肪酸为格尔伯特酸、妥尔油脂肪酸和蓖麻油酸各3份，偶合剂为二乙二醇丁醚3份。将硼酸、己二酸、苯三唑、噻二唑和单乙醇胺按上述份数加入反应罐中，在75℃真空条件下脱水，进行酸碱反应。至压强不再变化后，搅拌35分钟，将二聚酸和高级脂肪酸按份加入其中，在45℃中搅拌30分钟，冷却至40℃，加入偶合剂和水，搅拌混合均匀，得到复合防蚀剂。
配制本涂料
本涂料调配的具体步骤为：将原料防闪锈助剂6份、颜填料85份、丙二醇丁醚5份、水性羟基丙烯酸分散体620份加入去离子水140份中，加热至40℃搅拌2~3h，再将GPE型消泡剂2份，1，2-苯并异噻唑啉-3-酮2份，分散剂15份，分散剂为聚氨酯，加入其中搅拌均匀并升温至50℃。接着加入复合防蚀剂，并搅拌均匀。再向混合物中加入增稠剂2份，所述增稠剂为聚氨酯缔合型增稠剂。烷基酚聚氧乙烯醚5份，流平剂5份，紫外线吸收剂4份，PH调节剂1份，将原料按配方上的量投入样盒中搅拌30min直至均匀，然后放入分散釜中，加入适当清水，升温至60℃，得到实施例1的目标涂料。
实施例2
验证酸性反应剂
和实施例1相比不同的是，复合防蚀剂中的酸性反应剂为硼酸，无己二酸和癸二酸。硼酸9份。其他组分和步骤均相同。
实施例3
验证酸性反应剂
和实施例1相比不同的是，复合防蚀剂中的酸性反应剂为硼酸，无己二酸和癸二酸。硼酸12份。其他组分和步骤均相同。
实施例4
验证醇胺反应剂
和实施例1相比不同的是，醇胺反应剂为单乙醇胺10份。其他组分和步骤均相同。
实施例5
验证醇胺反应剂
和实施例1相比不同的是，醇胺反应剂为三乙醇胺10份。其他组分和步骤均相同。
实施例6
验证高级脂肪酸
和实施例1相比不同的是，高级脂肪酸为蓖麻油酸9份。其他组分和步骤均相同。
实施例5
和实施例1相比不同的是，偶合剂为三乙二醇丁醚3份，其他组分和步骤均相同。
对比例
使用卓月牌的环氧富锌底漆进行测试。
检测各涂料性质指标
将上述实施例1~5和对比例通过国标GB/T1733—93《漆膜耐水性测定法》中的（23±2）℃水温和沸水试验两种GB/T5209—1985（色漆和清漆耐水性的测定浸水法），测定各实施例的腐蚀率。
通过国标GB/T 1731-1993《漆膜柔韧性测定法》进行测定各实施例的拉伸强度。通过GB/T 1732—1979《漆膜耐冲击性测定法》测定断裂率。
通过GB/T 9761—1988《色漆和清漆 色漆的目视比色》测定变色率。
得到如下表为空白对比组和实施例1~6的性能结果：
表1
由此可知，使用本方法制备的水性涂料相较于现有的其他涂料各种性能更稳定，对于外部环境腐蚀的抵抗效果更佳，更方便使用。方法内对比，可知复合防蚀剂中的各组分，如酸性反应剂、醇胺反应剂、特种胺、溶剂、高级脂肪酸和偶合剂中使用的种类越多，达到的抗腐蚀效果越强。
Claims (10)
1.一种铁基材高抗蚀水性涂料，其特征在于：按重量份数包括如下组份：水性羟基丙烯酸分散体610~630份，丙二醇丁醚4~6份，复合防蚀剂7~12份，杀菌防腐剂0~3份，去离子水130~150份，和其他功能助剂。
2.根据权利要求1所述的铁基材高抗蚀水性涂料，其特征在于：所述其他功能助剂包括消泡剂1~3份，防闪锈助剂6~7份，分散剂10~20份，颜填料75~105份，增稠剂0~4份，底材润湿剂4~6份，流平剂3~7份，紫外线吸收剂2~6份，PH调节剂0~2份。
3.根据权利要求1所述的铁基材高抗蚀水性涂料，其特征在于：所述复合防蚀剂包括酸性反应剂、二聚酸5~12份、醇胺反应剂、特种胺、溶剂、高级脂肪酸和偶合剂。
4.根据权利要求3所述的铁基材高抗蚀水性涂料，其特征在于：所述酸性反应剂包括硼酸、癸二酸和己二酸的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的铁基材高抗蚀水性涂料，其特征在于：所述酸性反应剂包括7~12份的硼酸，5~12份的癸二酸，5~12份的己二酸。
6.根据权利要求3所述的铁基材高抗蚀水性涂料，其特征在于：所述醇胺反应剂为单乙醇胺或三乙醇胺的一种或两种，所述特种胺为二甘醇胺或丙二醇甲醚的一种或两种。
7.根据权利要求6所述的铁基材高抗蚀水性涂料，其特征在于：所述醇胺反应剂包括5~15份的单乙醇胺，5~15份的三乙醇胺；所述特种胺包括5~12份的二甘醇胺，5~12份的丙二醇甲醚。
8.根据权利要求6所述的铁基材高抗蚀水性涂料，其特征在于：所述溶剂6~12份，高级脂肪酸4~10份，偶合剂1~5份。
9.根据权利要求5所述的铁基材高抗蚀水性涂料，其特征在于：所述溶剂为苯三唑或噻二唑的一种或两种，所述高级脂肪酸为格尔伯特酸、妥尔油脂肪酸或蓖麻油酸的一种或几种，所述偶合剂为二乙二醇丁醚或三乙二醇丁醚。
10.一种铁基材高抗蚀水性涂料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：使用酸性反应剂、溶剂和醇胺反应剂按份加入反应罐中，在50~70℃真空条件下脱水，至压强不再变化后搅拌25~35min，再将二聚酸和高级脂肪酸按份加入其中，在45~55℃中搅拌20~40min，冷却至30~50℃，按份加入偶合剂，并加入水，搅拌混合均匀，得到复合防蚀剂；
步骤2：将防闪锈助剂、颜填料、丙二醇丁醚、水性羟基丙烯酸分散体按份加入去离子水中，加热至40℃搅拌2~3h，得到混合液a；
步骤3：将消泡剂、杀菌防腐剂、分散剂加入步骤1得到的混合液a中，升温至50℃用球磨机球磨15~20min，得到混合液b；
步骤4：将步骤1得到的复合防蚀剂加入步骤3得到的混合液b中，再加入其他原料，加入水搅拌均匀，升温至60℃，得到抗腐蚀性水性涂料。
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