CN106065264A - 一种高防腐高耐候金属构件专用水漆及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高防腐高耐候金属构件专用水漆及其制作方法，所述水漆包括下述重量份的组分：水性环氧改性热塑丙烯酸树脂30‑45份、水性多功能改质树脂10‑15份、助溶剂4‑6份、中和剂2‑4份、去离子水8‑13份、润湿分散剂0.5‑1.5份、消泡剂0.1‑0.5份、基材润湿剂0.2‑0.5份、钛白粉15‑25份、功能填料5‑10份、超细滑石粉5‑10份以及超细碳酸钙1‑5份。本发明漆液的稳定性好，能进行喷淋涂装，涂装效率高，质量稳定，浸涂的漆膜均匀，表面平整光滑，硬度好，附着力强，防腐性好，棱角挂漆性好，无漏涂现象，耐盐雾性可达240小时，耐人工老化达到500小时以上，具有水性环保，价格低，适用范围广的特点。
Description
技术领域
本发明涉及工业防腐漆领域,尤其涉及一种高防腐高耐候金属构件专用水漆及其制作方法。
背景技术
随着自然资源的日益短缺，人们对资源的需求日益变大。当今社会钢结构的应用越来越广泛，钢结构表面的高防腐与高耐候要求也越来越重要。由于钢结构的表面能低，涂料在其表面的附着存在一定的困难，所以用于钢结构表面的涂料多数是溶剂型涂料。溶剂型涂料中的很大比例成分是可挥发溶剂，涂装以后挥发到大气中，对空气造成了很大程度的污染，这些有机溶剂主要来源于石油，对石油资源也是一种很大的浪费。水性涂料不含或仅含少量有机溶剂，以水为分散介质，这一点是溶剂型涂料无法比拟的优势。
现有的国内高防腐高耐候金属构件专用水漆在耐候性(500小时人工老化)与防腐性能(耐盐雾240小时)要求较难达到。
鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明的技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高防腐高耐候金属构件专用水漆及其制作方法，用以克服上述技术缺陷。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种高防腐高耐候金属构件专用水漆，其包括下述重量份的组分：水性环氧改性热塑丙烯酸树脂30-45重量份、水性多功能改质树脂10-15重量份、助溶剂4-6重量份、中和剂2-4重量份、去离子水8-13重量份、润湿分散剂0.5-1.5重量份、消泡剂0.1-0.5重量份、基材润湿剂0.2-0.5重量份、钛白粉15-25重量份、功能填料5-10重量份、超细滑石粉5-10重量份以及超细碳酸钙1-5重量份；所述润湿分散剂为低起泡非离子型润湿分散剂；所述的消泡剂为分子级消泡物质；所述的基材润湿剂为牛顿型非离子聚醚类流变改性润湿剂。
进一步的，所述高防腐高耐候金属构件专用水漆中水性环氧改性热塑丙烯酸树脂与水性多功能改质树脂的质量比为(2-3):1。
进一步的，所述高防腐高耐候金属构件专用水漆中所述助溶剂为丙二醇、二甘醇与聚乙二醇按1:1:(1-3)混合的混合物。
进一步的，所述高防腐高耐候金属构件专用水漆中所述中和剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
进一步的，所述高防腐高耐候金属构件专用水漆中所述润湿分散剂为分散剂Disponer W-920；所述的消泡剂为FoamStar A134；所述的基材润湿剂为醚改性聚亚甲基硅酮烷Levelling 3200。
进一步的，所述高防腐高耐候金属构件专用水漆中还包括颜填料15-25重量份，所述颜填料根据所需颜色选自高白度金红石型钛白粉或其他。
进一步的，所述高防腐高耐候金属构件专用水漆中所述的功能填料为粒径≤12μm的超细空心玻璃微珠与粒径≤20nm的纳米二氧化硅按照1:(3-5)的比例混合而成。
进一步的，所述高防腐高耐候金属构件专用水漆中所述超细滑石粉的粒径不低于5000目，所述滑石粉的粒径不高于2.6μm。
进一步的，所述高防腐高耐候金属构件专用水漆中所述的超细碳酸钙为粒径50-70纳米的增韧型纳米碳酸钙。
所述高防腐高耐候金属构件专用水漆中的制备方法包括如下步骤：
(1)将2/3的去离子水、环保型中和剂按照配方量加入备料锅中，以400-600rpm的速度低速搅拌；
(2)按照配方量，依次加入助剂：分散剂、消泡剂、润湿剂，混合均匀后，加入颜填料：钛白粉、功能填料、超细滑石粉和超细碳酸钙，以1200rpm速度高速分散20分钟以上，形成均匀漆浆，无明显干粉料块；
(3)将搅拌均匀的漆浆进行研磨，至细度≤20μm为止；
(4)将研磨合格的漆浆打入调兑罐中，开搅拌，低速混合均匀，一次缓慢加入配方量的水性环氧改性热塑丙烯酸树脂、水性多功能改质树脂、助溶剂，搅拌至少15分钟以上，测初始黏度，根据初始黏度，加入配方量的1/3的去离子水进行调稀至(25℃，涂四杯)30-50秒。
与现有技术相比较本发明的有益效果在于：
1、本发明采用水性环氧改性热塑丙烯酸树脂，该树脂由特殊环氧单体搭配丙烯酸单体聚合改性而成，具备丙烯酸树脂的耐候性及干性，并兼具环氧树脂的附着力及柔韧性。
2、本发明添加水性多功能改质树脂，该树脂由特殊单体经先进生产工艺改性聚合而成的多功能改质树脂，具有提升附着力、改进体系的耐水煮性、耐蒸煮性及防腐性能，同时提高体系的耐化学品性，增进体系的柔韧性及耐冲击性。
3、产品生产工艺采用高剪切分散同时预研磨，然后采用全全自动是卧式研磨机进行二次再研磨，使研磨细度小于等于20微米。
4、产品所用颜料不含重金属，符合水性涂料环保等指标要求，同时光泽艳丽、装饰性极佳。
5、选用功能填料为纳米级，可以起到增强漆膜硬度、并提高漆膜韧性的作用。
6、本发明经超细碳酸钙复配后，在补强性、透明性、分散性、触变性和流平性等方面都显示出明显的优势，尤其是选用活性超细碳酸钙，大大拓宽了其应用范围，其增韧补强效果极大地改善和提高了相关行业的产品性能和质量。
7、本发明漆液的稳定性好，能进行喷淋涂装，涂装效率高，质量稳定，浸涂的漆膜均匀，表面平整光滑，硬度好，附着力强，防腐性好，棱角挂漆性好，无漏涂现象，耐盐雾性可达240小时，耐人工老化达到500小时以上。其水性环保，价格低，适用范围广。
8、本发明复配了上述化合物，并达到协同增效的效果，使水漆具有防腐高耐候的特性，可以满足在金属表面使用的要求，与传统的溶剂型涂料相比，具有低耗环保的特性。
具体实施方式
本发明的实施例优先使用但不仅限制于下述产品：水性环氧改性热塑丙烯酸树脂为鹤山市科鼎功能材料有限公司生产的树脂MR1461H；水性多功能改质树脂为鹤山市科鼎功能材料有限公司生产的水性热固性丙烯酸树脂MR1807W；环保型中和剂为陶氏化学的AMP-95；润湿分散剂为德谦化学有限公司的Disponer W-920；消泡剂为海川新材料科技有限公司的FoamStar A134，该消泡剂为一种聚醚改性聚硅氧烷类消泡剂(100％活性液体)；基材润湿剂为润湿剂Levelling 3200；金红石型钛白粉为杜邦公司的金红石型钛白粉R-900；超细空心玻璃微珠为郑州圣莱特空心微珠新材料有限公司的微珠F200；纳米二氧化硅为南京天行新材料有限公司生产；超细滑石粉为猴圣化工有限公司的5000目超细滑石粉，增强漆膜的爽滑性，使漆膜丰满，手感好；超细碳酸钙为井陉县新世纪钙业有限公司生产。
实施例1
所述的高防腐高耐候金属构件专用水漆包括由以下材料制备而成：30份的水性环氧改性热塑丙烯酸树脂、10份的水性多功能改质树脂、4份的助溶剂、2份的环保型中和剂、8份的去离子水、0.5份的润湿分散剂、0.1份的消泡剂、0.2份的基材润湿剂、15份的高白度金红石型钛白粉、5份的功能填料、5份的超细滑石粉、1份的超细碳酸钙。
其中所述的助溶剂为丙二醇、二甘醇与聚乙二醇按1:1:1混合而成。
所述的功能填料为超细空心玻璃微珠F200与纳米二氧化硅按照1:3的比例混合而成。
经检测，本实施例的水漆喷涂于金属表面后耐盐雾性可达240小时，耐人工老化达到500小时以上。
实施例2
所述的高防腐高耐候金属构件专用水漆包括由以下材料制备而成：39份的水性环氧改性热塑丙烯酸树脂、13份的水性多功能改质树脂、5份的助溶剂、3份的环保型中和剂、10份的去离子水、1份的润湿分散剂、0.3份的消泡剂、0.4份的基材润湿剂、20份的高白度金红石型钛白粉、8份的功能填料、8份的超细滑石粉、3份的超细碳酸钙。
其中所述的助溶剂为丙二醇、二甘醇与聚乙二醇按1:1:2混合而成。
所述的功能填料为超细空心玻璃微珠F200与纳米二氧化硅按照1:4的比例混合而成。
经检测，本实施例的水漆喷涂于金属表面后耐盐雾性可达240小时，耐人工老化达到500小时以上。
实施例3：
所述的高防腐高耐候金属构件专用水漆包括由以下材料制备而成：45份的水性环氧改性热塑丙烯酸树脂、15份的水性多功能改质树脂、6份的助溶剂、4份的环保型中和剂、13份的去离子水、1.5份的润湿分散剂、0.5份的消泡剂、0.5份的基材润湿剂、25份的高白度金红石型钛白粉、10份的功能填料、10份的超细滑石粉、5份的超细碳酸钙。
其中所述的助溶剂为丙二醇、二甘醇与聚乙二醇按1:1:3混合而成。
所述的功能填料为超细空心玻璃微珠F200与纳米二氧化硅按照1:5的比例混合而成。
经检测，本实施例的水漆喷涂于金属表面后耐盐雾性可达240小时，耐人工老化达到500小时以上。
实施例4：
本实施例提供了如实施例1所述配方的高防腐高耐候金属构件专用水漆的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)将2/3的去离子水、环保型中和剂按照配方量加入备料锅中，以400rpm的速度低速搅拌；
(2)按照配方量，依次加入助剂：分散剂、消泡剂、润湿剂，混合均匀后，加入颜填料：钛白粉、功能填料、超细滑石粉和超细碳酸钙，以800rpm速度高速分散10分钟，形成均匀漆浆，无明显干粉料块；
(3)将搅拌均匀的漆浆进行研磨，至细度≤30μm为止；
(4)将研磨合格的漆浆打入调兑罐中，开搅拌，低速混合均匀，一次缓慢加入配方量的水性环氧改性热塑丙烯酸树脂、水性多功能改质树脂、助溶剂，搅拌10分钟，测初始黏度，根据初始黏度，加入配方量的1/3的去离子水进行调稀至(25℃，涂四杯)30-50秒。
实施例5：
本实施例提供了如实施例2所述配方的高防腐高耐候金属构件专用水漆的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)将2/3的去离子水、环保型中和剂按照配方量加入备料锅中，以500rpm的速度低速搅拌；
(2)按照配方量，依次加入助剂：分散剂、消泡剂、润湿剂，混合均匀后，加入颜填料：钛白粉、功能填料、超细滑石粉和超细碳酸钙，以1200rpm速度高速分散20分钟，形成均匀漆浆，无明显干粉料块；
(3)将搅拌均匀的漆浆进行研磨，至细度≤20μm为止；
(4)将研磨合格的漆浆打入调兑罐中，开搅拌，低速混合均匀，一次缓慢加入配方量的水性环氧改性热塑丙烯酸树脂、水性多功能改质树脂、助溶剂，搅拌20分钟，测初始黏度，根据初始黏度，加入配方量的1/3的去离子水进行调稀至(25℃，涂四杯)30-50秒。
实施例6：
本实施例提供了如实施例3所述配方的高防腐高耐候金属构件专用水漆的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)将2/3的去离子水、环保型中和剂按照配方量加入备料锅中，以600rpm的速度低速搅拌；
(2)按照配方量，依次加入助剂：分散剂、消泡剂、润湿剂，混合均匀后，加入颜填料：钛白粉、功能填料、超细滑石粉和超细碳酸钙，以1600rpm速度高速分散30分钟，形成均匀漆浆，无明显干粉料块；
(3)将搅拌均匀的漆浆进行研磨，至细度≤15μm为止；
(4)将研磨合格的漆浆打入调兑罐中，开搅拌，低速混合均匀，一次缓慢加入配方量的水性环氧改性热塑丙烯酸树脂、水性多功能改质树脂、助溶剂，搅拌30分钟，测初始黏度，根据初始黏度，加入配方量的1/3的去离子水进行调稀至(25℃，涂四杯)30-50秒。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种高防腐高耐候金属构件专用水漆，其特征在于其包括下述重量份的组分：水性环氧改性热塑丙烯酸树脂30-45重量份、水性多功能改质树脂10-15重量份、助溶剂4-6重量份、中和剂2-4重量份、去离子水8-13重量份、润湿分散剂0.5-1.5重量份、消泡剂0.1-0.5重量份、基材润湿剂0.2-0.5重量份、钛白粉15-25重量份、功能填料5-10重量份、超细滑石粉5-10重量份以及超细碳酸钙1-5重量份；所述润湿分散剂为低起泡非离子型润湿分散剂；所述的消泡剂为分子级消泡物质；所述的基材润湿剂为牛顿型非离子聚醚类流变改性润湿剂。
2.根据权利要求1所述的一种高防腐高耐候金属构件专用水漆，其特征在于，所述水性环氧改性热塑丙烯酸树脂与水性多功能改质树脂的质量比为(2-3):1。
3.根据权利要求1或2所述的一种高防腐高耐候金属构件专用水漆，其特征在于，所述助溶剂为丙二醇、二甘醇与聚乙二醇按1:1:(1-3)混合的混合物。
4.根据权利要求1或2所述的一种高防腐高耐候金属构件专用水漆，其特征在于，所述中和剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
5.根据权利要求1或2所述的一种高防腐高耐候金属构件专用水漆，其特征在于，所述润湿分散剂为分散剂Disponer W-920；所述的消泡剂为FoamStar A134；所述的基材润湿剂为醚改性聚亚甲基硅酮烷Levelling 3200。
6.根据权利要求1或2所述的一种高防腐高耐候金属构件专用水漆，其特征在于，其还包括颜填料15-25重量份，所述颜填料根据所需颜色选自高白度金红石型钛白粉或其他。
7.根据权利要求1或2所述的一种高防腐高耐候金属构件专用水漆，其特征在于，所述的功能填料为粒径≤12μm的超细空心玻璃微珠与粒径≤20nm的纳米二氧化硅按照1:(3-5)的比例混合而成。
8.根据权利要求1或2所述的一种高防腐高耐候金属构件专用水漆，其特征在于，所述超细滑石粉的粒径不高于2.6μm。
9.根据权利要求1或2所述的一种高防腐高耐候金属构件专用水漆，其特征在于，所述的超细碳酸钙为粒径50-70纳米的增韧型纳米碳酸钙。
10.根据权利要求1所述的一种高防腐高耐候金属构件专用水漆的制备方法，其特征在于其包括如下步骤：
(1)将2/3的去离子水、环保型中和剂按照配方量加入备料锅中，以400-600rpm的速度低速搅拌；
(2)按照配方量，依次加入助剂：分散剂、消泡剂、润湿剂，混合均匀后，加入颜填料：钛白粉、功能填料、超细滑石粉和超细碳酸钙，以1200rpm速度高速分散20分钟以上，形成均匀漆浆，无明显干粉料块；
(3)将搅拌均匀的漆浆进行研磨，至细度≤20μm为止；
(4)将研磨合格的漆浆打入调兑罐中，开搅拌，低速混合均匀，一次缓慢加入配方量的水性环氧改性热塑丙烯酸树脂、水性多功能改质树脂、助溶剂，搅拌至少15分钟以上，测初始黏度，根据初始黏度，加入配方量的1/3的去离子水进行调稀至(25℃，涂四杯)30-50秒。
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