CN1405246A - 一种水性金属漆 - Google Patents

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Abstract

本发明属于涂料组合物，是一种水性金属漆，其特征在于它是以苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸为起始原料，经过核单体和壳单体的制备，无皂核壳树脂乳液的合成和水性金属漆的调配三步过程而制备的，它无毒、无味、不燃烧，因含量≥50％，粘度35－40秒(涂4杯法)，附着力：1极，细度：40μm，表干时间(25℃)10分钟；成膜后硬度(摆杆硬度计)：0.30，冲击强度≥50Kg/cm2，柔韧性：1mm，抗锈蚀，耐酸碱，可广泛用作金属件的底涂、中涂及表面装饰。

Description

一种水性金属漆
一、技术领域
本发明属于涂料组合物，具体涉及一种基于一个或多个不饱和脂族基化合物的均聚物或共聚物的涂料组合物，特别是一种用于金属构件防锈、防腐、中层涂层、表面装饰的水性金属漆。
二、背景技术
目前，用于金属件上的底涂、中涂及表面涂饰，基本上都采用传统油漆，对人体及环境造成严重危害和污染。1993年10月6日有一件CN1076948A中国发明专利申请公开，它是一种直接涂刷在钢铁件上的水性防腐涂料，其技术特征是，由高分子双酚A型环氧树脂与磷酸反应制成环氧磷酸酯后，与丙烯酸及其酯类单体进行接枝共聚合而引入羟基，再用有机三级胺中和制成铵盐，再与以双酚A、甲酚和苯酚之类多元酚与甲醛制成的多羟基热固性酚醛化合物相混合，最后用蒸馏水稀释至固体含量为25-38％。但这种水性防腐涂料在制造过程中要使用甲醛、苯酚等有毒化工原料，对人体和环境仍然存在着严重危害和污染，同时它的固含量较低，使用范围有一定局限性。
三、发明内容
本发明的目的，在于针对上述现有技术的缺陷，采用区别于现有技术的原料技术路线，生产一种固含量高，可广泛用于金属件防锈，防腐打底，中阶层和表面的涂刷，适用范围广，使用操作方便的环保型水性金属漆。
采用以下技术方案来实现本发明的目的。
一种水性金属漆，其特征在于它是以苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸丁酯和丙烯酸为起始原料，经过核单体和壳单体的制备，无皂核壳树脂乳液的合成和水性金属漆的调配三步过程而制备的。
1、核单体和壳单体的制备
核单体和壳单体所用原料组分的重量份配比如下：
原料组分        核单体               壳单体
苯乙烯          42-46                 3-5
甲基丙烯酸甲酯  2-5                   2-5
丙烯酸丁酯             7-10              32-35
丙烯酸                 1.5-20            2.0-2.5
按核单体和壳单体各自所用原料组分的重量份配比量，在反应器中先加入苯乙烯，然后在常温搅拌下加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸，混合搅拌均匀，分别制得核单体和壳单体。
2、无皂核壳树脂乳液的合成
无皂核壳树脂乳液所用原料组分的重量份配比为：核单体55-58，壳单体45-48，过硫酸铵(引发剂)0.1-0.3，碳酸氢铵(缓冲剂)0.1-0.3，去离子水43-46；按原料组分的重量份配比量备料，先将全部去离子水加入到反应器中，再取一半量的核单体投入反应器内，在控温40℃的搅拌状态下让其反应10-20分钟，然后升温至65℃加入1/3量的过硫酸铵和碳酸氢铵，升温至75℃，使引发聚合至物料呈蓝光，恒温15-20分钟；再将所剩的核单体和1/3量的过硫酸铵和碳酸氢铵在35分钟内滴加入反应器内，并控温在80℃反应1-1.5小时，最后降温至30-40℃调节PH值至7-8，获得无皂核壳树脂乳液，其残渣小于0.3％，转化率为95％的旋转粘度在3000-4000mP.a.s。
3、水性金属漆的调配
调配水性金属漆所用原料组分的重量份配比为：无皂核壳树脂乳液50-80，金属防锈剂1-3，增稠剂3-5，分散剂1-3，消泡剂0.1-0.5，去离子水20-40，填料10-30；
其调配方法是，按原料组分的重量份配比量，先将分散剂、金属防锈剂、成膜剂、消泡剂、去离子水和填料加入到搅拌缸内，高速分散搅拌15分钟；转入砂磨机内分散研磨45分钟，使物料细度达到40μm以下；再转入调漆釜内，在慢速搅拌下加入无皂核壳树脂乳液，继续搅拌10分钟，调节PH值至8-9，加入增稠剂使物料粘度(涂4杯法)达到≥35秒，即获得一种水性金属漆产品。调配本发明水性金属漆所用的分散剂最好是2-氨基-2-甲基-1-丙醇，所用的金属防锈剂最好是亚硝酸钠二环已胺，成膜剂最好是乙二醇丁醚醋酸酯，消泡剂最好是硅油类消泡剂，增稠剂最好是SNThickener636(德国.汉高公司产)。
本发明的水性金属漆，可按用户需要添加色料，调制成不同色彩的产品。本发明的水性金属漆，无毒、无异味、不燃烧，固含量≥50％，粘度35-40秒(涂4杯法)，附着力：1级，细度：40μm，表干时间(25℃)10分钟；成膜后硬度(摆杆硬度计)：0.30，冲击强度≥50Kg/cm2，柔韧性：1mm，浸入蒸馏水和3％食盐水中168小时无锈蚀，在饱和Ca(OH)2溶液中浸泡48小时无变化。它可广泛用于化工、机械、管道、车辆、船舶、公路和铁路桥梁，海上石油平台等金属制品以及建筑物内外墙等的防锈打底和表面装饰。
四、具体实施方式
用一实施来说明本发明水性金属漆的具体实施方式。
1、核单体和壳单体的制备
在反应器中先加入苯乙烯45公斤，然后在常温搅拌下加入甲基丙烯酸甲酯4公斤、丙烯酸丁酯9公斤和丙烯酸2公斤，混合搅拌均匀，制得核单体60公斤备用；在反应器中先加入苯乙烯4公斤，然后在常温搅拌下加入甲基丙烯酸甲酯5公斤，丙烯酸丁酯34公斤和丙烯酸2公斤，混合搅拌均匀，制得壳单体45公斤备用。
2、无皂核壳树脂乳液的合成
先将44公斤去离子水加入到反应器中，再取28公斤核单体投入反应器内，在控温40℃的搅拌状态下让其反应15分钟，然后升温至65℃加入80克过硫酸铵和80克碳酸氢铵，升温至75℃，使物料经引发聚合呈蓝光，恒温15-20分钟，再将28公斤核单体，过硫酸铵和碳酸氢铵各80克在35分钟内滴加入反应器内，在80℃恒温15-20分钟；然后将45公斤壳单体、过硫酸铵和碳酸氢钠各80克在40分钟内滴加入反应器内，并控温在80℃反应1-1.5小时，最后降温至30℃，调节PH值至7-8，获得一种网状结构的复合聚合无皂核树脂乳液的130公斤。
 4、水性金属漆的调配
将2-氨基-2-甲基-1-丙醇(分散剂)2公斤，亚硝酸钠二环己胺(金属防锈剂)2公斤，乙二醇丁醚醋酸酯(成膜剂)2公斤，硅油类消泡剂300克，去离子水30公斤和钛白粉20公斤加入到搅拌缸内，进行高速分散搅拌15分钟，使之混为一体，然后转入砂磨机内研磨45分钟，调节PH值至8-9，加入SNThickener636(增稠剂)4公斤，使物粘度(涂4杯法)≥35秒，最后获得一种水性金属漆。

Claims (5)

1、一种水性金属漆，其特征在于它是以苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸丁酯和丙烯酸为起始原料，经过核单体和壳单体的制备，无皂核壳树脂乳液的合成和水性金属漆的调配三步过程而制备的。
2、按照权利要求1的水性金属漆，其特征在于所说的基础乳液核单体和壳单体的制备是，核单体所用原料组分的重量份配比为苯乙烯42-46，甲基丙烯酸甲酯2-5，丙烯酸丁酯7-10，丙烯酸1.5-2.0；壳单体所用原料组分的重量份配比为苯乙烯3-5，甲基丙烯酸甲酯2-5，丙烯酸丁酯32-35，丙烯酸2.0-2.5；按核单体和壳单体各自所用原料组分的重量份配比量，在反应器中先加入苯乙烯，然后在常温搅拌下加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸，混合搅拌均匀，分别制得核单体和壳单体。
3、按照权利要求1的水性金属漆，其特征在于所说的无皂核壳树脂乳液的合成是，它所用原料组分的重量份配比为核单体55-58，壳单体45-48，过硫酸铵0.1-0.3，碳酸氢铵0.1-0.3，去离子水43-46；按原料组分的重量份配比量备料，先将全部去离子水加入到反应器中，再取一半量的核单体投入反应器内，在控温40℃的搅拌状态下让其反应10-20分钟，然后升温至65℃加入1/3量的过硫酸铵和碳酸氢铵，升温至75℃，使引发聚合至物料呈蓝光，恒温15-20分钟；再将所剩的核单体和1/3量的过硫酸铵和碳酸氢铵在35分钟内滴加入反应器内，并控温在80℃反应1-1.5小时，最后降温至30-40℃调节PH值至7-8，获得无皂核壳树脂乳液。
4、按权利要求1的水性金属漆，其特征在于所说的水性金属漆的调配是，它所用原料组分的重量份配比为无皂核壳树脂乳液50-80，金属防锈剂1-3，增稠剂3-5，分散剂1-3，消泡剂0.1-0.5，去离子水20-40，填料10-30；按原料组分的重量份配比量，先将分散剂、金属防锈剂、成膜剂、消泡剂、去离子水和填料加入到搅拌缸内，高速分散搅拌15分钟；转入砂磨机内分散研磨45分钟，使物料细度达到40μm以下；再转入调漆釜内，在慢速搅拌下加入无皂核壳树脂乳液，继续搅拌10分钟，调节PH值至8-9，加入增稠剂使物料粘度(涂4杯法)达到≥35秒，即获得一种水性金属漆。
5、按照权利要求1和4的水性金属漆，其特征在于所用的分散剂是2-氨基-2-甲基-1-丙醇，金属防锈剂是亚硝酸钠二环己胺，成膜剂是乙二醇丁醚醋酸酯，消泡剂是硅油类消泡剂，增稠剂是SN Thickener636。
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