CN106634309A - 一种钢结构高硬度的水性防腐漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢结构高硬度的水性防腐漆及其制备方法，所述防腐漆由高硬度水性丙烯酸树脂、防锈颜料、水性分散助剂、消泡剂、水性流平助剂、防锈蚀剂、中和剂和去离子水组成；制备方法包括备料、分散和调漆。本发明的钢结构高硬度的水性防腐漆防腐性能良好、VOC 含量极低、气味小、环保，使用喷涂，浸渍，刷涂工艺时，可以完全消除燃烧、***的安全隐患，并明显改善车间和工厂周围的空气环境；本发明的钢结构高硬度的水性防腐漆漆膜粘结强度高、韧性强、耐水性，酸碱性好，耐盐雾可达240小时，硬度达到 F‑H以上，可完全代替溶剂型防腐漆；制备方法操作简单、制备方便、成本低、适用于工业化大规模生产。

Description

一种钢结构高硬度的水性防腐漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及钢铁表面防腐涂装技术领域，具体涉及一种钢结构高硬度的水性防腐漆及其制备方法。
背景技术
近年来，我国钢构行业发展很快，产量已跃居世界前列。然而，目前国内在钢构处理过程中大都还使用含有大量甲苯、二甲苯等易燃易爆、有毒有害的溶剂型防腐漆。据统计，每年由此排放到大气中的有机溶剂就达数百万吨，从而造成严重的环境污染和极大的资源浪费，并且严重影响了操作人员和工厂附近居民的身体健康。此外，溶剂型防腐漆在使用和储存过程中还存在安全隐患。
因此，二十一世纪防腐漆发展的方向之一是环保型防腐漆，即低污染或无污染防腐漆。环保型防腐漆包括高固体分防腐漆、无溶剂防腐漆、水性防腐漆和辐射固化防腐漆四大类型。其中水性防腐漆以水为稀释剂，无特殊刺激性气味，不损害操作人员健康，不需要改造或增添操作设备，又大大降低了 VOC 的排放量，适应当前环保法规的要求。
目前市面上的水性防腐漆通过亲水性基团主要的是羧基、羟基、铵盐等维持稳定，能保持较好的防腐性能。但是，采用单一水溶性丙烯酸树脂成膜，其涂膜的硬度较难满足要求，同时也很难满足涂层耐水性的要求等不足，且现有的防腐漆在耐盐雾性和耐酸碱性性能方面较差，因此，最终会影响防腐漆产品的防腐性能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种钢结构高硬度的水性防腐漆；
本发明的另一目的在于提供此种钢结构高硬度的水性防腐漆的制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种钢结构高硬度的水性防腐漆，它由下述重量份的原料组成：
高硬度水性丙烯酸树脂： 45～65； 防锈颜料： 15～25；
水性分散助剂： 0.5～1； 消泡剂: 0.3～0.6；
水性流平助剂： 0.1～0.5； 防锈蚀剂： 0.2～0.6；
中和剂： 0.5～1； 去离子水： 10～15。
作为优选方案：它由下述重量份的原料组成：
高硬度水性丙烯酸树脂： 52； 防锈颜料： 20；
水性分散助剂： 0.7； 消泡剂: 0.5；
水性流平助剂： 0.3； 防锈蚀剂： 0.4；
中和剂： 0.8； 去离子水： 13。
进一步地，所述的防锈颜料为钛白粉。
进一步地，所述的水性分散助剂为非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂中的一种或两种的组合。
进一步地，所述的消泡剂为矿物油、脂肪烃或乳化剂中的一种或两种的组合。
进一步地，所述的水性流平助剂为有机改性硅烷或氟碳改性聚丙烯酸铵盐中的一种或两种的组合。
进一步地，所述的防锈蚀剂为高效闪锈抑制剂或改性磺酸钠盐抑制剂中的一种或两种的组合。
进一步地，所述的中和剂为氨水、三乙醇胺、二甲基乙醇胺中的一种或多种的组合。
上述的一种钢结构高硬度的水性防腐漆的制备方法，它包括以下步骤：
S1. 备料：按上述配方比例称取各原料，备用；
S2. 分散：将高硬度水性丙烯酸树脂、水性分散助剂、消泡剂、防锈颜料和1/8体积的去离子水混合并搅拌均匀，用砂磨机分散至颗粒细度≤35μm；
S3. 调漆：将步骤S2所得的混合物中加入水性流平助剂、防锈蚀剂、中和剂和剩余的去离子水，搅拌均匀后过滤包装，即得钢结构高硬度的水性防腐漆。
上述钢结构高硬度的水性防腐漆使用时，将防腐漆中加入少量清洁的自来水进行稀释，稀释，将粘度调整到20～50s/涂-4杯，然后进行喷涂，刷涂或浸涂。
本发明具有以下优点：
（1）本发明的钢结构高硬度的水性防腐漆通过高硬度水性丙烯酸树脂为主要成膜物，经过自干后，形成具有防腐性能良好的漆膜；本发明的防腐漆以水为分散介质，VOC 含量极低、气味小、环保，使用喷涂，浸渍，刷涂工艺时，可以完全消除燃烧、***的安全隐患，并明显改善车间和工厂周围的空气环境，有力地促进了钢构行业防腐处理环节向清洁生产方向迈进；
（2）本发明的钢结构高硬度的水性防腐漆漆膜粘结强度高、韧性强、耐水性，酸碱性好，耐盐雾可达240小时，硬度达到 F-H以上，可完全代替溶剂型防腐漆；
（3）本发明的钢结构高硬度的水性防腐漆的制备方法操作简单、制备方便、成本低、适用于工业化大规模生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：
实施例1：一种钢结构高硬度的水性防腐漆，它由下述重量份的原料组成：
高硬度水性丙烯酸树脂： 45； 防锈颜料： 15；
水性分散助剂： 0.5； 消泡剂: 0.3；
水性流平助剂： 0.1； 防锈蚀剂： 0.2；
中和剂： 0.5； 去离子水： 10。
其中，所述的防锈颜料为钛白粉；所述的水性分散助剂为非离子表面活性剂；所述的消泡剂为矿物油；所述的水性流平助剂为有机改性硅烷；所述的防锈蚀剂为高效闪锈抑制剂；所述的中和剂为氨水。
上述的一种钢结构高硬度的水性防腐漆的制备方法，它包括以下步骤：
S1. 备料：按上述配方比例称取各原料，备用；
S2. 分散：将高硬度水性丙烯酸树脂、水性分散助剂、消泡剂、 颜料、 防锈颜料和1/8体积的去离子水混合并搅拌均匀，用砂磨机分散至颗粒细度≤35μm；
S3. 调漆：将步骤S2所得的混合物中加入水性流平助剂、防锈蚀剂、中和剂和剩余的去离子水，搅拌均匀后过滤包装，即得钢结构高硬度的水性防腐漆。
实施例2：一种钢结构高硬度的水性防腐漆，它由下述重量份的原料组成：
高硬度水性丙烯酸树脂： 65； 防锈颜料： 25；
水性分散助剂： 1； 消泡剂: 0.6；
水性流平助剂： 0.5； 防锈蚀剂： 0.6；
中和剂： 1； 去离子水： 15。
其中，所述的防锈颜料为钛白粉；所述的水性分散助剂为阴离子表面活性剂；所述的消泡剂为脂肪烃；所述的水性流平助剂为氟碳改性聚丙烯酸铵盐；所述的防锈蚀剂为改性磺酸钠盐抑制剂；所述的中和剂为三乙醇胺。
上述的一种钢结构高硬度的水性防腐漆的制备方法，它包括以下步骤：
S1. 备料：按上述配方比例称取各原料，备用；
S2. 分散：将高硬度水性丙烯酸树脂、水性分散助剂、消泡剂、 颜料、 防锈颜料和1/8体积的去离子水混合并搅拌均匀，用砂磨机分散至颗粒细度≤35μm；
S3. 调漆：将步骤S2所得的混合物中加入水性流平助剂、防锈蚀剂、中和剂和剩余的去离子水，搅拌均匀后过滤包装，即得钢结构高硬度的水性防腐漆。
实施例3：一种钢结构高硬度的水性防腐漆，它由下述重量份的原料组成：
高硬度水性丙烯酸树脂： 50； 防锈颜料： 18；
水性分散助剂： 0.6； 消泡剂: 0.4；
水性流平助剂： 0.2； 防锈蚀剂： 0.3；
中和剂： 0.6； 去离子水： 12。
其中，所述的防锈颜料为钛白粉；所述的水性分散助剂为非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的组合，且重量比为1:1；所述的消泡剂为乳化剂；所述的水性流平助剂为有机改性硅烷和氟碳改性聚丙烯酸铵盐的组合，且重量比为2:1；所述的防锈蚀剂为高效闪锈抑制剂和改性磺酸钠盐抑制剂的组合，且重量比为1:3；所述的中和剂为三乙醇胺和二甲基乙醇胺的组合，且重量比为1:1。
上述的一种钢结构高硬度的水性防腐漆的制备方法，它包括以下步骤：
S1. 备料：按上述配方比例称取各原料，备用；
S2. 分散：将高硬度水性丙烯酸树脂、水性分散助剂、消泡剂、防锈颜料和1/8体积的去离子水混合并搅拌均匀，用砂磨机分散至颗粒细度≤35μm；
S3. 调漆：将步骤S2所得的混合物中加入水性流平助剂、防锈蚀剂、中和剂和剩余的去离子水，搅拌均匀后过滤包装，即得钢结构高硬度的水性防腐漆。
实施例4：一种钢结构高硬度的水性防腐漆，它由下述重量份的原料组成：
高硬度水性丙烯酸树脂： 56； 防锈颜料： 20；
水性分散助剂： 0.7； 消泡剂: 0.5；
水性流平助剂： 0.3； 防锈蚀剂： 0.4；
中和剂： 1； 去离子水： 14。
其中，所述的防锈颜料为钛白粉；所述的水性分散助剂为阴离子表面活性剂；所述的消泡剂为矿物油和乳化剂的组合，且重量比为3:1；所述的水性流平助剂为氟碳改性聚丙烯酸铵盐；所述的防锈蚀剂为高效闪锈抑制剂；所述的中和剂为氨水、三乙醇胺和二甲基乙醇胺中的组合，且重量比为1:2:1。
上述的一种钢结构高硬度的水性防腐漆的制备方法，它包括以下步骤：
S1. 备料：按上述配方比例称取各原料，备用；
S2. 分散：将高硬度水性丙烯酸树脂、水性分散助剂、消泡剂、 颜料、 防锈颜料和1/8体积的去离子水混合并搅拌均匀，用砂磨机分散至颗粒细度≤35μm；
S3. 调漆：将步骤S2所得的混合物中加入水性流平助剂、防锈蚀剂、中和剂和剩余的去离子水，搅拌均匀后过滤包装，即得钢结构高硬度的水性防腐漆。
实施例5：一种钢结构高硬度的水性防腐漆，它由下述重量份的原料组成：
高硬度水性丙烯酸树脂： 62； 防锈颜料： 23；
水性分散助剂： 0.9； 消泡剂: 0.5；
水性流平助剂： 0.4； 防锈蚀剂： 0.5；
中和剂： 0.8； 去离子水： 14。
其中，所述的防锈颜料为钛白粉；所述的水性分散助剂为非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的组合，且重量比为3:2；所述的消泡剂为矿物油和脂肪烃的组合，且重量比为1:2；所述的水性流平助剂为氟碳改性聚丙烯酸铵盐；所述的防锈蚀剂为高效闪锈抑制剂;所述的中和剂为氨水和二甲基乙醇胺的组合，且重量比为1:1。
上述的一种钢结构高硬度的水性防腐漆的制备方法，它包括以下步骤：
S1. 备料：按上述配方比例称取各原料，备用；
S2. 分散：将高硬度水性丙烯酸树脂、水性分散助剂、消泡剂、防锈颜料和1/8体积的去离子水混合并搅拌均匀，用砂磨机分散至颗粒细度≤35μm；
S3. 调漆：将步骤S2所得的混合物中加入水性流平助剂、防锈蚀剂、中和剂和剩余的去离子水，搅拌均匀后过滤包装，即得钢结构高硬度的水性防腐漆。
实施例6：一种钢结构高硬度的水性防腐漆，它由下述重量份的原料组成：
高硬度水性丙烯酸树脂： 52； 防锈颜料： 20；
水性分散助剂： 0.7； 消泡剂: 0.5；
水性流平助剂： 0.3； 防锈蚀剂： 0.4；
中和剂： 0.8； 去离子水： 13。
其中，所述的防锈颜料为钛白粉；所述的水性分散助剂为阴离子表面活性剂；所述的消泡剂为脂肪烃；所述的水性流平助剂为有机改性硅烷；所述的防锈蚀剂为高效闪锈抑制剂和改性磺酸钠盐抑制剂的组合，且重量比为2:1；所述的中和剂为二甲基乙醇胺。
上述的一种钢结构高硬度的水性防腐漆的制备方法，它包括以下步骤：
S1. 备料：按上述配方比例称取各原料，备用；
S2. 分散：将高硬度水性丙烯酸树脂、水性分散助剂、消泡剂、防锈颜料和1/8体积的去离子水混合并搅拌均匀，用砂磨机分散至颗粒细度≤35μm；
S3. 调漆：将步骤S2所得的混合物中加入水性流平助剂、防锈蚀剂、中和剂和剩余的去离子水，搅拌均匀后过滤包装，即得钢结构高硬度的水性防腐漆。
实验例：一种钢结构高硬度的水性防腐漆，它由下述重量份的原料组成：
高硬度水性丙烯酸树脂： 450kg； 防锈颜料： 200kg；
颜料： 100kg； 水性分散助剂： 6kg；
消泡剂: 5kg； 水性流平助剂： 2kg；
防锈蚀剂： 3kg； 中和剂： 6kg；
去离子水： 131kg。
其中，所述的防锈颜料为钛白粉；所述的水性分散助剂为SN-5027（聚羧酸氨盐分散剂）和科宁公司H3204；所述的消泡剂为BYK028；所述的水性流平助剂为 EFKA-3580；所述的防锈蚀剂为NalzinFA179（海明斯产品）；所述的中和剂为三乙醇胺。
上述的一种钢结构高硬度的水性防腐漆的制备方法，它包括以下步骤：
S1.备料：按上述配方比例称取各原料，备用；
S2.分散：将高硬度水性丙烯酸树脂、水性分散助剂、消泡剂、 颜料、 防锈颜料和1/8体积的去离子水混合并搅拌均匀，用砂磨机分散至颗粒细度≤35μm；
S3. 调漆：将步骤S2所得的混合物中加入水性流平助剂、防锈蚀剂、中和剂和剩余的去离子水，搅拌均匀后过滤包装，即得钢结构高硬度的水性防腐漆。
对上述制备的钢结构高硬度的水性防腐漆进行性能测试，引用 GB/T 1724-1979，GB/T 1725-1979 对漆料进行检测，其细度为 20μm，固体含量为 50%，符合 Q/CYQ325-2010标准 ；引用 GB/T1728-1979，HG/T 3330-1980，HG/T 3331-1978，GB/T 1720-1979，GB/T6739-2006，GB/T1726-1979，GB/T 1733-1993，GB/T 9274-1988 对漆膜进行检测，附着力为1 级，铅笔硬度为 H，遮盖力 80 g/m2，耐水性 96h 不起泡、不脱落，耐盐水性 240h 不起泡、不脱落、不生锈。符合 Q/CYQ325-2010 标准要求。

Claims (9)

1.一种钢结构高硬度的水性防腐漆，其特征在于：它由下述重量份的原料组成：
高硬度水性丙烯酸树脂： 45～65； 防锈颜料： 15～25；
水性分散助剂： 0.5～1； 消泡剂: 0.3～0.6；
水性流平助剂： 0.1～0.5； 防锈蚀剂： 0.2～0.6；
中和剂： 0.5～1； 去离子水： 10～15。
2.如权利要求1所述的一种钢结构高硬度的水性防腐漆，其特征在于：它由下述重量份的原料组成：
高硬度水性丙烯酸树脂： 52； 防锈颜料： 20；
水性分散助剂： 0.7； 消泡剂: 0.5；
水性流平助剂： 0.3； 防锈蚀剂： 0.4；
中和剂： 0.8； 去离子水： 13。
3.如权利要求1或2所述的一种钢结构高硬度的水性防腐漆，其特征在于：所述的防锈颜料为钛白粉。
4.如权利要求1或2所述的一种钢结构高硬度的水性防腐漆，其特征在于：所述的水性分散助剂为非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂中的一种或两种的组合。
5.如权利要求1或2所述的一种钢结构高硬度的水性防腐漆，其特征在于：所述的消泡剂为矿物油、脂肪烃或乳化剂中的一种或两种的组合。
6.如权利要求1或2所述的一种钢结构高硬度的水性防腐漆，其特征在于：所述的水性流平助剂为有机改性硅烷或氟碳改性聚丙烯酸铵盐中的一种或两种的组合。
7.如权利要求1或2所述的一种钢结构高硬度的水性防腐漆，其特征在于：所述的防锈蚀剂为高效闪锈抑制剂或改性磺酸钠盐抑制剂中的一种或两种的组合。
8.如权利要求1或2所述的一种钢结构高硬度的水性防腐漆，其特征在于：所述的中和剂为氨水、三乙醇胺、二甲基乙醇胺中的一种或多种的组合。
9.如权利要求1-8中任意一项所述的一种钢结构高硬度的水性防腐漆的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：
S1. 备料：按上述配方比例称取各原料，备用；
S2. 分散：将高硬度水性丙烯酸树脂、水性分散助剂、消泡剂、防锈颜料和1/8体积的去离子水混合并搅拌均匀，用砂磨机分散至颗粒细度≤35μm；
S3. 调漆：将步骤S2所得的混合物中加入水性流平助剂、防锈蚀剂、中和剂和剩余的去离子水，搅拌均匀后过滤包装，即得钢结构高硬度的水性防腐漆。
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