CN104559616A - 一种耐腐蚀丙烯酸油漆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐腐蚀丙烯酸油漆,按重量份数计,由以下组分制成:主体树脂105~120份、活性单体75~85份、分散剂10~20份、引发剂3~5份、阻燃剂10~15份、防沉剂12~16份、流平剂15~18份、消泡剂16~20份、紫外线吸收剂12~22份、颜料3~5份、耐污染助剂15~20份、消光剂5~8份和耐磨剂13~20份。本发明提供的一种耐腐蚀丙烯酸油漆,具有固化时间短,涂膜的硬度高的性能;具有优良的阻燃性能和耐化学腐蚀性能,具有吸收紫外光的性能,长久使用颜色未发生改变。本发明制备方法简单易操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐腐蚀丙烯酸油漆,属于油漆技术领域。
背景技术
油漆是一种能牢固覆盖在物体表面,起保护、装饰、标志和其他特殊用途的化学混合物涂料。中国涂料界比较权威的《涂料工艺》一书是这样定义的:“涂料是一种材料,这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面,形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜,又称漆膜或涂层。”属于有机化工高分子材料,所形成的涂膜属于高分子化合物类型。按照现代通行的化工产品的分类,涂料属于精细化工产品。现代的涂料正在逐步成为一类多功能性的工程材料,是化学工业中的一个重要行业。
防腐涂料是一种能够避免酸、碱及各种物质对材料腐蚀的涂料,是涂料中的一个重要品种。防腐涂料是保护材料最有效、最经济、应用最普遍的方法。重防腐涂料是指相对常规防腐涂料而言,能在相对苛刻腐蚀环境中应用,并能达到比常规防腐涂料更长保护期限的一类防腐涂料。
防腐涂料由基料、颜填料、溶剂和助剂组成,其防腐性和耐久性与基料种类、基材的预处理、固化、涂层厚度、涂层和基材间的黏结力,以及一些外部环境因素相关。理解涂层体系中各组分的相互作用,导致防腐涂料腐蚀失效的物理、化学原因,是研发新的防腐涂料的基础。防腐涂层通常由多涂层体系组成,根据体系的需要,每一层涂层可以是金属基的、有机的或无机的组分组成,比如典型的海洋防腐涂层由底漆、一道或多道中间漆以及面漆组成。底漆起到保护基材不被腐蚀和提供良好的基材附着力的作用;中间漆提供一定的涂层厚度,并保护基材不被一些外部破坏性物质破坏;面漆则既要满足颜色、光泽要求,又要能抵抗紫外线辐射。
防火涂料或阻燃涂料是指涂覆于可燃性基材表面,能够改变材料表面燃烧特性,阻滞火灾迅速蔓延,或在火灾时能形成隔热层使底材与热源隔离,或提高结构的耐火极限的一类功能涂料。随着建筑物高层化、集群化和可燃有机合成材料的广泛应用,火灾的隐患变得突出,防火涂料作为防火的有效措施之一,得到广泛应用。
由于太阳光线中含有大量对有色物体有害的紫外光,其波长约290-460纳米,这些有害的紫外光通过化学上的氧化还原作用(Redox reaction),使颜色分子最后分解褪色。因此对油漆的性能造成影响。
现有技术中油漆往往具有单一的功能性,因此,为了保证油漆的在更广范围内的使用,制备一种既具有耐腐蚀性能又具有阻燃性能的油漆,并且其还需具有吸收紫外光的性能,从而更为严苛的使用环境,显得尤为必要。
发明内容
为解决现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种耐腐蚀丙烯酸油漆,具有优良的耐腐蚀性能,同时具有阻燃和吸收紫外光的性能。
为了实现上述目标,本发明采用如下的技术方案:
一种耐腐蚀丙烯酸油漆,按重量份数计,由以下组分制成:主体树脂105~120份、活性单体75~85份、分散剂10~20份、引发剂3~5份、阻燃剂10~15份、防沉剂12~16份、流平剂15~18份、消泡剂16~20份、紫外线吸收剂12~22份、颜料3~5份、耐污染助剂15~20份、消光剂5~8份和耐磨剂13~20份。
进一步地,按重量份数计,由以下组分制成:主体树脂110~120份、活性单体75~80份、分散剂10~16份、引发剂3~5份、阻燃剂10~14份、防沉剂14~16份、流平剂15~18份、消泡剂16~20份、紫外线吸收剂12~18份、颜料3~5份、耐污染助剂15~20份、消光剂5~8份和耐磨剂15~20份。
进一步地,按重量份数计,由以下组分制成:主体树脂115份、活性单体77份、分散剂13份、引发剂4份、阻燃剂12份、防沉剂15份、流平剂17份、消泡剂18份、紫外线吸收剂15份、颜料4份、耐污染助剂17份、消光剂6份和耐磨剂19份。
前述耐腐蚀丙烯酸油漆中,主体树脂为羟基丙烯酸树脂,活性单体为苯乙烯。
前述耐腐蚀丙烯酸油漆中,分散剂为BYK-110或BYK-163,引发剂为过硫酸铵或过氧化苯甲酰,阻燃剂为偏硼酸钡、磷酸二苯基异辛酯或磷酸三苯脂中的一种或多种,防沉剂为Aerosil300。
前述耐腐蚀丙烯酸油漆中,流平剂为F-001,消泡剂为ST-50或TZ-30,紫外线吸收剂为二苯甲酮,耐污染助剂为SRC-220,消光剂为OK-412,HK-125或聚乙烯蜡中的一种或多种,耐磨剂为纳米二氧化硅。
耐腐蚀丙烯酸油漆的制备方法,是将按量称取的主体树脂与活性单体加入反应容器中,1500r/min高速搅拌30min,升温至125℃,按量加入分散剂、引发剂、阻燃剂、防沉剂、流平剂、消泡剂、紫外线吸收剂、耐污染助剂、消光剂和耐磨剂,搅拌反应4h,降温至80℃反应1h后,降至室温即得。
本发明中使用的分散剂、阻燃剂、防沉剂、流平剂、消泡剂、紫外线吸收剂、耐污染助剂、消光剂和耐磨剂,其中,分散剂:能提高和改善固体或液体物料分散性能。
阻燃剂:赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂,主要是针对高分子材料的阻燃设计的。添加型阻燃剂是通过机械混合方法加入到聚合物中,使聚合物具有阻燃性的。反应型阻燃剂则是作为一种单体参加聚合反应,因此使聚合物本身含有阻燃成分的,其优点是对聚合物材料使用性能影响较小,阻燃性持久。
防沉剂:是一类涂料的流变控制剂,它使涂料具有触变性,黏度大大提高。
流平剂:它能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。
消泡剂:它很容易在水中乳化,亦称作“自乳化型消泡剂”,在其浊点温度以上时,失去对水的溶解性和机械稳定性,并耐酸、碱和无机盐,可用于苛刻条件下的消泡。
紫外线吸收剂:由于太阳光线中含有大量对有色物体有害的紫外光,其波长约290-460纳米,这些有害的紫外光通过化学上的氧化还原作用(Redox reaction),使颜色分子最后分解褪色。紫外线吸收剂是一种光稳定剂,能吸收阳光及荧光光源中的紫外线部分,而本身又不发生变化。
耐污染助剂:可用于保护表面,使之不易受到各种污垢的侵染。
消光剂:消除涂料的光泽而使用的助剂。油漆中的消光剂能够改变涂膜表面光学性能,这类助剂能够在涂膜表面产生预期微粗糙涂膜,其光泽显著降低,向涂膜表面引入微粗糙度,表面的颗粒越多,糙度越大,光泽度越低。
耐磨剂为:提高耐磨损性能,以及防止材料表面划伤,提高滑动性,降低材料间的摩擦,噪音及黏附性。
本发明的有益之处在于:本发明提供的一种耐腐蚀丙烯酸油漆,具有固化时间短,涂膜的硬度高的性能;能耐受上百次的丙酮溶剂的擦拭,具有优良的阻燃性能,为涂覆的可燃材料提供很好的阻隔防护作用,72h处于酸或碱的条件下,涂膜未出现变化,显示优良的耐化学腐蚀性能。本发明的耐腐蚀丙烯酸油漆,具有吸收紫外光的性能,长久使用颜色未发生改变。本发明制备方法简单易操作。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的介绍。
实施例1~7中羟基丙烯酸树脂为ACF1010-60,颜料为氧化铁红,所有原料均为市售产品。
实施例1
一种耐腐蚀丙烯酸油漆,由羟基丙烯酸树脂105g、苯乙烯75g、BYK-11010g、过硫酸铵3g、偏硼酸钡10g、防沉剂Aerosil30012g、流平剂F-00115g、氧化铁红3g、消泡剂ST-5016g、二苯甲酮12g、SRC-22015g、OK-4125g和纳米二氧化硅13g制成。
制备方法是将按量称取的羟基丙烯酸树脂与苯乙烯加入反应容器中,1500r/min高速搅拌30min,升温至125℃,按量加入BYK-110、过硫酸铵、偏硼酸钡、防沉剂Aerosil300、流平剂F-001、消泡剂ST-50、二苯甲酮、氧化铁红、SRC-220、OK-412和纳米二氧化硅,搅拌反应4h,降温至80℃反应1h后,降至室温即得。
实施例2
一种耐腐蚀丙烯酸油漆,由羟基丙烯酸树脂120g、苯乙烯85g、BYK-16320g、过硫酸铵5g、磷酸二苯基异辛酯15g、防沉剂Aerosil30016g、流平剂F-00118g、消泡剂TZ-3020g、二氧化铁红4g、苯甲酮22g、SRC-22020g、HK-1258g和纳米二氧化硅20g制成。
制备方法是将按量称取的羟基丙烯酸树脂与苯乙烯加入反应容器中,1500r/min高速搅拌30min,升温至125℃,按量加入BYK-163、过硫酸铵、磷酸二苯基异辛酯、防沉剂Aerosil300、流平剂F-001、消泡剂TZ-30、氧化铁红、二苯甲酮、SRC-220、HK-125和纳米二氧化硅,搅拌反应4h,降温至80℃反应1h后,降至室温即得。
实施例3
一种耐腐蚀丙烯酸油漆,由羟基丙烯酸树脂115g、苯乙烯77g、BYK-11013g、过硫酸铵4g、磷酸三苯脂12g、防沉剂Aerosil30015g、流平剂F-00117g、消泡剂ST-5018g、氧化铁红5g、二苯甲酮15g、SRC-22017g、聚乙烯蜡6g和纳米二氧化硅19g制成。
制备方法是将按量称取的羟基丙烯酸树脂与苯乙烯加入反应容器中,1500r/min高速搅拌30min,升温至125℃,按量加入BYK-110、过硫酸铵、磷酸三苯脂、防沉剂Aerosil300、流平剂F-001、消泡剂ST-50、氧化铁红、二苯甲酮、SRC-220、聚乙烯蜡和纳米二氧化硅,搅拌反应4h,降温至80℃反应1h后,降至室温即得。
实施例4
一种耐腐蚀丙烯酸油漆,由羟基丙烯酸树脂108g、苯乙烯83g、BYK-16311g、过硫酸铵4g、质量比为1:1:1的偏硼酸钡、磷酸二苯基异辛酯和磷酸三苯脂12g、防沉剂Aerosil30013g、流平剂F-00116g、消泡剂TZ-3017g、氧化铁红3g、二苯甲酮17g、SRC-22018g、质量比为1:1的OK-412和HK-1258g和纳米二氧化硅15g制成。
制备方法是将按量称取的羟基丙烯酸树脂与苯乙烯加入反应容器中,1500r/min高速搅拌30min,升温至125℃,按量加入BYK-163、过硫酸铵、偏硼酸钡、磷酸二苯基异辛酯、磷酸三苯脂、防沉剂Aerosil300、流平剂F-001、消泡剂TZ-30、氧化铁红、二苯甲酮、SRC-220、OK-412、HK-125和纳米二氧化硅,搅拌反应4h,降温至80℃反应1h后,降至室温即得。
实施例5
一种耐腐蚀丙烯酸油漆,由羟基丙烯酸树脂110g、苯乙烯84g、BYK-11015g、过氧化苯甲酰3g、质量比为1:1偏硼酸钡和磷酸二苯基异辛酯14g、防沉剂Aerosil30014g、流平剂F-00117g、消泡剂ST-5019g、氧化铁红4g、二苯甲酮18g、SRC-22019g、质量比为1:1的OK-412和聚乙烯蜡6g和纳米二氧化硅19g制成。
制备方法是将按量称取的羟基丙烯酸树脂与苯乙烯加入反应容器中,1500r/min高速搅拌30min,升温至125℃,按量加入BYK-110、过氧化苯甲酰、偏硼酸钡、磷酸二苯基异辛酯、防沉剂Aerosil300、流平剂F-001、消泡剂ST-50、氧化铁红、二苯甲酮、SRC-220、OK-412、聚乙烯蜡和纳米二氧化硅,搅拌反应4h,降温至80℃反应1h后,降至室温即得。
实施例6
一种耐腐蚀丙烯酸油漆,由羟基丙烯酸树脂106g、苯乙烯80g、BYK-16316g、过氧化苯甲酰5g、质量比为1:1的偏硼酸钡和磷酸三苯脂13g、防沉剂Aerosil30015g、流平剂F-00116g、消泡剂TZ-3018g、氧化铁红5g、二苯甲酮15g、SRC-22016g、质量比为1:1的HK-125和聚乙烯蜡7g和纳米二氧化硅16g制成。
制备方法是将按量称取的羟基丙烯酸树脂与苯乙烯加入反应容器中,1500r/min高速搅拌30min,升温至125℃,按量加入BYK-163、过氧化苯甲酰、偏硼酸钡、磷酸三苯脂、防沉剂Aerosil300、流平剂F-001、消泡剂TZ-30、氧化铁红、二苯甲酮、SRC-220、HK-125、聚乙烯蜡和纳米二氧化硅,搅拌反应4h,降温至80℃反应1h后,降至室温即得。
实施例7
一种耐腐蚀丙烯酸油漆,由羟基丙烯酸树脂118g、苯乙烯78g、BYK-11018g、过氧化苯甲酰4g、质量比为1:1的磷酸二苯基异辛酯和磷酸三苯脂11g、防沉剂Aerosil30016g、流平剂F-00118g、消泡剂ST-5020g、氧化铁红5g、二苯甲酮20g、SRC-22015g、质量比为1:1:1的OK-412,HK-125和聚乙烯蜡6g和纳米二氧化硅18g制成。
制备方法是将按量称取的羟基丙烯酸树脂与苯乙烯加入反应容器中,1500r/min高速搅拌30min,升温至125℃,按量加入BYK-110、过氧化苯甲酰、磷酸二苯基异辛酯、磷酸三苯脂、防沉剂Aerosil300、流平剂F-001、消泡剂ST-50、氧化铁红、二苯甲酮、SRC-220、OK-412、HK-125、聚乙烯蜡和纳米二氧化硅18g,搅拌反应4h,降温至80℃反应1h后,降至室温即得。
将实施例1~7和市售产品涂覆在木质基材上,进行如下性能测试,其结果如表1所示。
1、固化时间:目测固化时长,瞬间、短、正常和长四个等级表示固化时间由短到长。
2、硬度:按GB/T6739-1996方法检测。采用铅笔硬度等级方法,即6B,5B,4B,3B,2B,B,HB,H,2H,3H,4H,5H,6H,7H,8H,9H表示从软到硬。
3、颜色测试:6个月、12个月后目测颜色变化。
4、耐5%NaOH:测试板浸入室温的5%NaOH的溶液中,72h,观测外观。
5、耐5%H2SO4:测试板浸入室温的5%H2SO4的溶液中,72h,观测外观。
6、丙酮双向擦拭:用丙酮蘸在布上以0.5kg的负荷在测试板上来回移动,直至露出底层,记录擦拭次数。
表1
由表1中可知,本发明的耐腐蚀丙烯酸油漆,具有固化时间短,涂膜的硬度高的性能;能耐受上百次的丙酮溶剂的擦拭,具有优良的阻燃性能,为涂覆的可燃材料提供很好的阻隔防护作用,72h处于酸或碱的条件下,涂膜未出现变化,显示优良的耐化学腐蚀性能。本发明的耐腐蚀丙烯酸油漆,具有吸收紫外光的性能,长久使用颜色未发生改变。
Claims (7)
1.一种耐腐蚀丙烯酸油漆,其特征在于:按重量份数计,由以下组分制成:主体树脂105~120份、活性单体75~85份、分散剂10~20份、引发剂3~5份、阻燃剂10~15份、防沉剂12~16份、流平剂15~18份、消泡剂16~20份、紫外线吸收剂12~22份、颜料3~5份、耐污染助剂15~20份、消光剂5~8份和耐磨剂13~20份。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀丙烯酸油漆,其特征在于:按重量份数计,由以下组分制成:主体树脂110~120份、活性单体75~80份、分散剂10~16份、引发剂3~5份、阻燃剂10~14份、防沉剂14~16份、流平剂15~18份、消泡剂16~20份、紫外线吸收剂12~18份、颜料3~5份、耐污染助剂15~20份、消光剂5~8份和耐磨剂15~20份。
3.根据权利要求2所述的耐腐蚀丙烯酸油漆,其特征在于:按重量份数计,由以下组分制成:主体树脂115份、活性单体77份、分散剂13份、引发剂4份、阻燃剂12份、防沉剂15份、流平剂17份、消泡剂18份、紫外线吸收剂15份、颜料4份、耐污染助剂17份、消光剂6份和耐磨剂19份。
4.根据权利要求1~3任一项所述的耐腐蚀丙烯酸油漆,其特征在于:所述主体树脂为羟基丙烯酸树脂,所述活性单体为苯乙烯。
5.根据权利要求1~3任一项所述的耐腐蚀丙烯酸油漆,其特征在于:所述分散剂为BYK-110或BYK-163,引发剂为过硫酸铵或过氧化苯甲酰,阻燃剂为偏硼酸钡、磷酸二苯基异辛酯或磷酸三苯脂中的一种或多种,防沉剂为Aerosil300。
6.根据权利要求1~3任一项所述的耐腐蚀丙烯酸油漆,其特征在于:所述流平剂为F-001,消泡剂为ST-50或TZ-30,紫外线吸收剂为二苯甲酮,耐污染助剂为SRC-220,消光剂为OK-412,HK-125或聚乙烯蜡中的一种或多种,耐磨剂为纳米二氧化硅。
7.如权利要求1~6任一项所述的耐腐蚀丙烯酸油漆的制备方法,其特征在于:将按量称取的主体树脂与活性单体加入反应容器中,1500r/min高速搅拌30min,升温至125℃,按量加入分散剂、引发剂、阻燃剂、防沉剂、流平剂、消泡剂、紫外线吸收剂、耐污染助剂、消光剂和耐磨剂,搅拌反应4h,降温至80℃反应1h后,降至室温即得。
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