CN101798479A

CN101798479A - 亲水涂层铝箔用高耐腐蚀水性防腐涂料及制备和使用方法

Info

Publication number: CN101798479A
Application number: CN201010113878A
Authority: CN
Inventors: 朱军; 缪晓锋
Original assignee: JIANGSU ALCHA ALUMINIUM CO Ltd
Current assignee: JIANGSU ALCHA ALUMINIUM CO Ltd
Priority date: 2010-02-25
Filing date: 2010-02-25
Publication date: 2010-08-11

Abstract

本发明公开了一种亲水涂层铝箔用高耐腐蚀水性防腐涂料，该涂料的组份和重量配比是：丙烯酸乳液35-55％、氨基树脂5-15％、流平剂0.1-1.0％、消泡剂0.1-1.0％、防冻剂0.1-1.0％、成膜助剂5-14％、水性环氧树脂1-4％、去离子水20-40％；上述涂料的制备方法包括步骤：1)丙烯酸乳液制备；2)水性环氧树脂制备；3)将步骤1)制得的丙烯酸乳液，步骤2)制得的水性环氧树脂与其余组分按配比加入到高速分散机中进行搅拌分散；该涂料的使用方法：将制备好的高耐腐蚀水性防腐涂料采用辊涂工艺涂布在铝箔的正反两面，涂布时固化条件：固化温度200～250℃、固化时间15～40秒；本发明提高亲水涂层铝箔耐腐蚀性，满足有高耐腐蚀要求的空调器的使用要求。

Description

亲水涂层铝箔用高耐腐蚀水性防腐涂料及制备和使用方法

技术领域

本发明涉及一种高耐腐蚀水性防腐涂料，特别是一种空调器散热片上所采用的亲水涂层铝箔用高耐腐蚀水性防腐涂料。本发明还涉及该涂料的制备方法以及使用方法。

背景技术

随着空调等制冷行业的发展，空调热交换器除采用亲水涂层铝箔制成翅片外，对防腐也同样提出了更高的要求。换热器一般由翅片与金属管(一般为铜管)组装成两器(冷凝器及蒸发器)，空调器散热片用涂层铝箔因其使用环境(场合)的不同，对翅片的防腐能力也有差别，亲水涂层铝箔防腐层的干膜量控制在1.0～1.5g/m²，一般空调要求亲水涂层铝箔500小时中性盐雾试验≥9.5级，而用于大型船舶、海洋性气候、沿海地区及高腐蚀等环境中的空调则要求中性盐雾试验时间达到1000及1000小时以上，普通水性防腐涂料无法满足上述要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有水性防腐涂料存在的不足，提供一种亲水涂层铝箔用高耐腐蚀水性防腐涂料，适用于有高耐腐蚀要求的空调冷凝器及蒸发器的制作。本发明的另一个目的是提供一种该涂料的制备方法及使用方法。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种亲水涂层铝箔用高耐腐蚀水性防腐涂料，该涂料的组份和重量配比是：丙烯酸乳液35-55％、氨基树脂5-15％、流平剂0.1-1.0％、消泡剂0.1-1.0％、防冻剂0.1-1.0％、成膜助剂5-14％、水性环氧树脂1-4％、去离子水20-40％，其中：

所述氨基树脂是R717、R747中的一种或几种的混合物；

所述流平剂是BYK310、BYK306、BYK341的一种或几种的混合物；

所述消泡剂是BYK035、BYK040、BYK073中的任意一种或几种的混合物；

所述防冻剂是乙二醇或丙二醇；

所述成膜助剂是乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、一缩乙二醇丁醚醋酸酯中的任意一种或几种的混合物。

上述亲水涂层铝箔用高耐腐蚀水性防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：

1)丙烯酸乳液按下列组份和重量配比制备：苯乙烯4-12％、甲基丙烯酸甲酯3-12％、丙烯酸丁酯3-10％、丙烯酸乙酯3-10％，功能性单体3-10％，丙烯酸1-5％，乳化剂1-4％，引发剂0.1-1％，其余为水，将上述物质经乳化设备乳化成预乳化单体乳液；再将预乳化单体乳液滴加入有部分去离子水的反应釜中，滴加时间为2-5小时，温度控制为75-90℃；反应时间为6-8小时，制成固含量为30-40％的丙烯酸乳液，其中：

所述功能性单体是甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种的混合物；

所述乳化剂是烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚，壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠中的一种或几种的混合物；

所述引发剂是过硫酸铵、过硫酸钾中的一种；

2)水性环氧树脂按下列组份和重量配比制备：环氧树脂15-25％、溶剂15-25％、浓磷酸4-12％、催化剂0.1-1％，将上述物质加入烧瓶中，加热至150-200℃，保温7-10小时，冷却后加入去离子水高速分散，制成固含量为24-35％的水性环氧树脂，其中：

所述环氧树脂是E-44、E-20、E-12中的一种或几种的混合物；

所述溶剂是乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、一缩乙二醇丁醚醋酸酯中的任意一种或几种的混合物；

所述催化剂是三苯基膦或三丁基溴化铵中的一种；

3)将步骤1)制得的丙烯酸乳液，步骤2)制得的水性环氧树脂与其余组分按配比加入到高速分散机中进行搅拌分散，待物料全部分散均匀一致后即可制备出固含量为20-30％的高耐腐蚀水性防腐涂料。

该亲水涂层铝箔用高耐腐蚀水性防腐涂料的使用方法，包括以下步骤：在涂布设备上，将制备好的高耐腐蚀水性防腐涂料采用辊涂工艺涂布在铝箔的正反两面，涂布时固化条件是：固化温度为200～250℃、固化时间为15～40秒。

该方法包括铝箔的涂布方式、固化条件二个方面。其中涂布方式的选择对获得涂布均匀、厚度适当、性能合格的涂层至关重要。本发明采用辊涂工艺，通过调节辊缝和辊系转速比来确保涂层厚度保持均匀一致。而固化条件则直接影响涂层的外观、附着力及其性能指标。本发明确定固化温度为200～250℃、固化时间为15～40S，能确保涂层符合规定的性能指标。

本发明的有益效果是：本发明与现有技术相比，其显著优点是：明显提高亲水涂层铝箔的耐腐蚀性，具体表现为中性盐雾试验1000小时≥9.8级。中性盐雾试验方法为5％氯化钠水溶液，测试温度35±2℃，连续喷雾，喷雾量为1-2g/80cm²/h。满足有高耐腐蚀要求的空调器的使用要求。

具体实施方式

实施例1

高耐腐蚀水性防腐涂料的组份和重量配比是：丙烯酸乳液45％、氨基树脂(R717)12％、流平剂(BYK310)0.3％、消泡剂(BYK035)0.2％、防冻剂(乙二醇)0.3％、成膜助剂(乙二醇丁醚)5％、水性环氧树脂(环氧树脂E-44与磷酸酯化反应制备的环氧磷酸酯水分散体)2.2％、去离子水35％。

上述涂料的制备方法包括以下步骤：

1)丙烯酸乳液按下列组份和重量配比制备：将苯乙烯(7％)、甲基丙烯酸甲酯(5％)、丙烯酸丁酯(6％)、丙烯酸乙酯(5％)，功能性单体(甲基丙烯酸羟乙酯)(6％)，丙烯酸(1.5％)，乳化剂(烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚)(1.3％)，引发剂(过硫酸铵)(0.2％)，其余用水经乳化设备乳化成预乳化单体乳液。再预乳化单体乳液滴加入有部分去离子水的反应釜中，滴加时间为2.5小时，温度控制为76℃。反应时间为7.5小时。制成固含量为32％的丙烯酸乳液。

2)水性环氧树脂按下列组份和重量配比制备：将环氧树脂(E-44)(18％)、溶剂(乙二醇丁醚)(15％)、浓磷酸(7％)、催化剂(三苯基膦)(0.1％)加入烧瓶中，加热至150℃，保温10小时，冷却后加入去离子水高速分散，制成固含量为25％的水性环氧树脂。

3)将步骤1)制得的丙烯酸乳液，步骤2)制得的水性环氧树脂与其余组分按配比加入到高速分散机中进行搅拌分散，待物料全部分散均匀一致后即可制备出固含量为27％的高耐腐蚀水性防腐涂料。

高耐腐蚀水性防腐涂料的涂布方法是：

将制备好的高耐腐蚀水性防腐涂料采用辊涂工艺涂布在铝箔的正反两面，涂布时固化条件是：固化温度为220℃、固化时间为30秒。

实施例2

高耐腐蚀水性防腐涂料的组份和重量配比是：丙烯酸乳液35％、氨基树脂(R747)15％、流平剂(BYK306)1.0％、消泡剂(BYK040)0.4％、防冻剂(丙二醇)0.5％、成膜助剂(丙二醇丁醚)7％、水性环氧树脂(环氧树脂E-20与磷酸酯化反应制备的环氧磷酸酯水分散体)4％、去离子水37.1％。

上述涂料的制备方法包括以下步骤：

1)丙烯酸乳液按下列组份和重量配比制备：将苯乙烯(5％)、甲基丙烯酸甲酯(6％)、丙烯酸丁酯(5％)、丙烯酸乙酯(6.9％)，功能性单体(甲基丙烯酸羟丙酯)(5％)，丙烯酸(1％)，乳化剂(壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵)(1％)，引发剂(过硫酸钾)(0.1％)，其余用水经乳化设备乳化成预乳化单体乳液。再预乳化单体乳液滴加入有部分去离子水的反应釜中，滴加时间为3小时，温度控制为80℃。反应时间为7.8小时。制成固含量为30％的丙烯酸乳液。

2)水性环氧树脂按下列组份和重量配比制备：将环氧树脂(E-20)(19％)、溶剂(丙二醇丁醚)(18％)、浓磷酸(7％)、催化剂(三丁基溴化铵)(0.2％)加入烧瓶中，加热至160℃，保温9小时，冷却后加入去离子水高速分散，制成固含量为26％的水性环氧树脂。

3)将步骤1)制得的丙烯酸乳液，步骤2)制得的水性环氧树脂与其余组分按配比加入到高速分散机中进行搅拌分散，待物料全部分散均匀一致后即可制备出固含量为26.5％的高耐腐蚀水性防腐涂料。

高耐腐蚀水性防腐涂料的涂布方法是：

将制备好的高耐腐蚀水性防腐涂料采用辊涂工艺涂布在铝箔的正反两面，涂布时固化条件是：固化温度为200℃、固化时间为35秒。

实施例3

高耐腐蚀水性防腐涂料的组份和重量配比是：丙烯酸乳液50％、氨基树脂(R717、R747的混合物)10％、流平剂(BYK341)0.5％、消泡剂(BYK073)0.6％、防冻剂(乙二醇)0.8％、成膜助剂(一缩乙二醇丁醚醋酸酯)10％、水性环氧树脂(环氧树脂E-12与磷酸酯化反应制备的环氧磷酸酯水分散体)2％、去离子水26.1％。

上述涂料的制备方法包括以下步骤：

1)丙烯酸乳液按下列组份和重量配比制备：将苯乙烯(8％)、甲基丙烯酸甲酯(7％)、丙烯酸丁酯(7％)、丙烯酸乙酯(4％)，功能性单体(丙烯酸羟乙酯)(3.5％)，丙烯酸(3％)，乳化剂(烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠)(2％)，引发剂(过硫酸铵)(0.5％)，其余用水经乳化设备乳化成预乳化单体乳液。再预乳化单体乳液滴加入有部分去离子水的反应釜中，滴加时间为2小时，温度控制为85℃。反应时间为6.5小时。制成固含量为35％的丙烯酸乳液。

2)水性环氧树脂按下列组份和重量配比制备：将环氧树脂(E-12)(20％)、溶剂(一缩乙二醇丁醚醋酸酯)(20％)、浓磷酸(4.5％)、催化剂(三苯基膦)(0.4％)加入烧瓶中，加热至170℃，保温8.5小时，冷却后加入去离子水高速分散，制成固含量为24.5％的水性环氧树脂。

3)将步骤1)制得的丙烯酸乳液，步骤2)制得的水性环氧树脂与其余组分按配比加入到高速分散机中进行搅拌分散，待物料全部分散均匀一致后即可制备出固含量为28％的高耐腐蚀水性防腐涂料。

高耐腐蚀水性防腐涂料的涂布方法是：

将制备好的高耐腐蚀水性防腐涂料采用辊涂工艺涂布在铝箔的正反两面，涂布时固化条件是：固化温度为230℃、固化时间为25秒。

实施例4：

高耐腐蚀水性防腐涂料的组份和重量配比是：丙烯酸乳液40％、氨基树脂(R717)9％、流平剂(BYK310、BYK306、BYK341的混合物)0.8％、消泡剂(BYK035、BYK040、BYK073的混合物)0.1％、防冻剂(丙二醇)0.6％、成膜助剂(乙二醇丁醚、丙二醇丁醚的混合物)12％、水性环氧树脂(环氧树脂E-44、E-20与磷酸酯化反应制备的环氧磷酸酯水分散体)3％、去离子水34.5％。

上述涂料的制备方法包括以下步骤：

1)丙烯酸乳液按下列组份和重量配比制备：将苯乙烯(10％)、甲基丙烯酸甲酯(4％)、丙烯酸丁酯(8％)、丙烯酸乙酯(4.6％)，功能性单体(甲基丙烯酸缩水甘油酯)(4％)，丙烯酸(2％)，乳化剂(烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵的混合物)(3％)，引发剂(过硫酸钾)(0.4％)，其余用水经乳化设备乳化成预乳化单体乳液。再预乳化单体乳液滴加入有部分去离子水的反应釜中，滴加时间为4小时，温度控制为75℃。反应时间为8小时。制成固含量为36％的丙烯酸乳液。

2)水性环氧树脂按下列组份和重量配比制备：将环氧树脂(E-44、E-20的混合物)(22％)、溶剂(乙二醇丁醚、丙二醇丁醚的混合物)(22％)、浓磷酸(7％)、催化剂(三丁基溴化铵)(0.5％)加入烧瓶中，加热至180℃，保温8小时，冷却后加入去离子水高速分散，制成固含量为29％的水性环氧树脂。

3)将步骤1)制得的丙烯酸乳液，步骤2)制得的水性环氧树脂与其余组分按配比加入到高速分散机中进行搅拌分散，待物料全部分散均匀一致后即可制备出固含量为24.3％的高耐腐蚀水性防腐涂料。

高耐腐蚀水性防腐涂料的涂布方法是：

将制备好的高耐腐蚀水性防腐涂料采用辊涂工艺涂布在铝箔的正反两面，涂布时固化条件是：固化温度为240℃、固化时间为24秒。

实施例5

高耐腐蚀水性防腐涂料的组份和重量配比是：丙烯酸乳液53％、氨基树脂(R747)7％、流平剂(BYK306、BYK341的混合物)0.6％、消泡剂(BYK040、BYK073的混合物)1.0％、防冻剂(乙二醇)0.1％、成膜助剂(丙二醇丁醚、一缩乙二醇丁醚醋酸酯中的混合物)8％、水性环氧树脂(环氧树脂E-20、E-12与磷酸酯化反应制备的环氧磷酸酯水分散体)1.5％、去离子水28.8％。

上述涂料的制备方法包括以下步骤：

1)丙烯酸乳液按下列组份和重量配比制备：将苯乙烯(6％)、甲基丙烯酸甲酯(6.5％)、丙烯酸丁酯(4％)、丙烯酸乙酯(7.5％)，功能性单体(甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯的混合物)(7％)，丙烯酸(4％)，乳化剂(壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠的混合物)(4％)，引发剂(过硫酸铵)(1％)，其余用水经乳化设备乳化成预乳化单体乳液。再预乳化单体乳液滴加入有部分去离子水的反应釜中，滴加时间为5小时，温度控制为78℃。反应时间为7小时。制成固含量为40％的丙烯酸乳液。

2)水性环氧树脂按下列组份和重量配比制备：将环氧树脂(E-20、E-12的混合物)(24％)、溶剂(丙二醇丁醚、一缩乙二醇丁醚醋酸酯的混合物)(24％)、浓磷酸(7.5％)、催化剂(三苯基膦)(0.6％)加入烧瓶中，加热至190℃，保温7.5小时，冷却后加入去离子水高速分散，制成固含量为31.5％的水性环氧树脂。

3)将步骤1)制得的丙烯酸乳液，步骤2)制得的水性环氧树脂与其余组分按配比加入到高速分散机中进行搅拌分散，待物料全部分散均匀一致后即可制备出固含量为28.7％的高耐腐蚀水性防腐涂料。

高耐腐蚀水性防腐涂料的涂布方法是：

将制备好的高耐腐蚀水性防腐涂料采用辊涂工艺涂布在铝箔的正反两面，涂布时固化条件是：固化温度为250℃、固化时间为20秒。

实施例6

高耐腐蚀水性防腐涂料的组份和重量配比是：丙烯酸乳液55％、氨基树脂(R717、R747的混合物)5％、流平剂(BYK310、BYK341的混合物)0.1％、消泡剂(BYK035、BYK073的混合物)0.9％、防冻剂(丙二醇)1.0％、成膜助剂(乙二醇丁醚、一缩乙二醇丁醚醋酸酯的混合物)14％、水性环氧树脂(环氧树脂E-44、E-12与磷酸酯化反应制备的环氧磷酸酯水分散体)1％、去离子水23％。

上述涂料的制备方法包括以下步骤：

1)丙烯酸乳液按下列组份和重量配比制备：将苯乙烯(5.5％)、甲基丙烯酸甲酯(9％)、丙烯酸丁酯(4.5％)、丙烯酸乙酯(6％)，功能性单体(甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯的混合物)(8％)，丙烯酸(2.2％)，乳化剂(烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠的混合物)(2.5％)，引发剂(过硫酸钾)(0.3％)，其余用水经乳化设备乳化成预乳化单体乳液。再预乳化单体乳液滴加入有部分去离子水的反应釜中，滴加时间为4.5小时，温度控制为90℃。反应时间为6小时。制成固含量为38％的丙烯酸乳液。

2)水性环氧树脂按下列组份和重量配比制备：将环氧树脂(E-44、E-12的混合物)(25％)、溶剂(乙二醇丁醚、一缩乙二醇丁醚醋酸酯的混合物)(25％)、浓磷酸(8％)、催化剂(三丁基溴化铵)(0.8％)加入烧瓶中，加热至200℃，保温7小时，冷却后加入去离子水高速分散，制成固含量为33％的水性环氧树脂。

3)将步骤1)制得的丙烯酸乳液，步骤2)制得的水性环氧树脂与其余组分按配比加入到高速分散机中进行搅拌分散，待物料全部分散均匀一致后即可制备出固含量为26.2％的高耐腐蚀水性防腐涂料。

高耐腐蚀水性防腐涂料的涂布方法是：

将制备好的高耐腐蚀水性防腐涂料采用辊涂工艺涂布在铝箔的正反两面，涂布时固化条件是：固化温度为235℃、固化时间为22秒。

上述实施例不以任何方式限制本发明，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种亲水涂层铝箔用高耐腐蚀水性防腐涂料，其特征在于该涂料的组份和重量配比是：丙烯酸乳液35-55％、氨基树脂5-15％、流平剂0.1-1.0％、消泡剂0.1-1.0％、防冻剂0.1-1.0％、成膜助剂5-14％、水性环氧树脂1-4％、去离子水20-40％，其中：

所述氨基树脂是R717、R747中的一种或几种的混合物；

所述流平剂是BYK310、BYK306、BYK341的一种或几种的混合物；

所述防冻剂是乙二醇或丙二醇；

2.一种亲水涂层铝箔用高耐腐蚀水性防腐涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

所述引发剂是过硫酸铵、过硫酸钾中的一种；

所述环氧树脂是E-44、E-20、E-12中的一种或几种的混合物；

所述催化剂是三苯基膦或三丁基溴化铵中的一种；

3.一种亲水涂层铝箔用高耐腐蚀水性防腐涂料的使用方法，其特征在于包括以下步骤：在涂布设备上，将制备好的高耐腐蚀水性防腐涂料采用辊涂工艺涂布在铝箔的正反两面，涂布时固化条件是：固化温度为200～250℃、固化时间为15～40秒。