CN106928791A - 一种用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆及其制备方法 - Google Patents

一种用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆及其制备方法，所述用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆包括按重量份计的如下组分：水性醇酸树脂10‑12份，丙烯酸乳液40‑47份，水20‑25份，pH调节剂1.8‑2.4份，分散剂0.3‑0.6份，消泡剂0.1‑0.15份，金红石钛白粉4.0‑5.0份，碳黑0.4‑0.5份，复合磷酸锌5‑8份，三聚磷酸，硫酸钡，滑石粉，复合铁钛粉，防沉剂，成膜助剂，防闪锈剂，基材润湿剂剂，增稠剂。本发明具有优异的防腐蚀，耐水等化学性能，其干燥速度快，低温成膜效果优异，丰满度高，耐候好。

Description

一种用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护 漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆及其制备方法。
背景技术
众所周知，大型机械设备种类繁多，机械设备由驱动装置、变速装置、传动装置、工作装置、制动装置、防护装置、润滑***、冷却***等部分组成。基本上普及到大型工业设备的方方面面，在国民经济现代化的建设中起着重大作用。尤其以车床，数控机床，发动机外壳为主要方向，对其漆膜要求很高，需要极高的附着力，硬度，以及耐老化等性能，甚至部分零件对涂料的耐高温性能和抗潮气等性能也有要求，因此广大的市场前景急需一款高性能，低气味，易施工的涂料。
大型机械设备外层涂装属于防锈涂料领域，目前，大多数大型机械设备涂装使用溶剂型醇酸涂料，丙烯酸涂料。而其溶剂型涂料就是我们所熟知的油漆，不仅对于空气环境，现场涂装操作人员危害巨大，而且油漆喷涂3个月内依旧有有机化合物残留(甲醛，苯，二甲苯等)，随着其溶剂挥发过程中也会对日后操作大型机械设备的厂区员工也有潜在的危害。因此环保型涂料应运而生，水漆的崛起将掀起涂料界新一轮的革命，随着国家环境保护法的颁布，环保型涂装是必然 的一种趋势。
本公司针对大型机械设备外层涂装而制定一款水性丙烯酸改性醇酸防护漆，此产品具备优异性能—低气味，低voc(有机溶剂挥发物)，保护涂装工人以及操作人员的人身不受到有毒挥发物的侵害，并且在光泽，抗冲击，耐候性，耐盐雾，附着力，硬度等指标均达到国标HG/T4847-2015。最关键的是其高性价比也使得此款涂料在价格上与油漆看齐，不会使厂家因价格问题而望而却步，真正的让工业水漆普及到全社会，为环境保护做出一点贡献。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种快干型且耐水性能优异的用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆及其制备方法。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本发明的一种用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆，所述用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆包括按重量份计的如下组分：
进一步地，所述丙烯酸乳液包括按重量份计的如下组分：水性环氧改性丙烯酸乳液①号10-12份，水性环氧改性丙烯酸乳液②号30-35份。
进一步地，所述的水性醇酸树脂为河北晨阳集团自主研发，所述的水性环氧改性丙烯酸乳液①号和水性环氧改性丙烯酸乳液②号均为与山东万华集团合作的2款乳液。
更进一步地，所述的pH调节剂为二甲基乙醇胺。
进一步地，所述分散剂为非离子型丙烯酸类高分子聚合物Tego760W。
进一步地，所述的消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物—Tego902W消泡剂。
更进一步地，所述聚醚硅氧烷共聚物—Tego902W消泡剂与去离子水的质量比为1:1；所述的成膜助剂为DPNB；所述的防沉剂为膨润土。
进一步地，所述的防闪锈剂为环保型闪锈抑制剂ZT707；所述的基材润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷BYK346。
本发明所述的用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照权利要求1所述的比例称取各组分，将所述水性醇酸树脂、pH调节剂和去离子水逐步加入备料锅中，以搅拌至中和水性树脂成均匀状态；依次加入消泡剂和分散剂，搅拌均匀；
(2)加入颜料、防锈填料、防沉剂和基材润湿剂，分散，形成均匀漆浆；
(3)将所述均匀漆浆进行研磨；
(4)将研磨合格的漆浆加入调漆罐中，以900r/min搅拌下，缓慢补加水性环氧改性丙烯酸乳液，搅拌均匀后加入中和剂、成膜助剂、防闪锈助剂、去离子水；
(5)搅拌，将研磨的漆浆纱布过滤，用增稠剂调节，制得丙烯酸改性醇酸防护漆水性涂料。
进一步地，在步骤(1)中，按照所述原料配比将所述水性醇酸树脂、pH调节剂和水逐步加入备料锅中，以300r/min低速搅拌5min至中和水性树脂成均匀状态；依次加入消泡剂和分散剂，中速搅拌8-10min；
在步骤(2)中，按照所述原料配比加入颜料、防锈填料、防沉剂和基材润湿剂，高速分散30min，形成均匀漆浆；
在步骤(3)中，将所述均匀漆浆进行研磨，研磨至细度小于等于25微米；
在步骤(4)中，将研磨合格的漆浆加入调漆罐中，在中速700-900r/min搅拌下，缓慢补加水性环氧改性丙烯酸乳液①号与水性环氧改性丙烯酸乳液②号，搅拌均匀后加入中和剂、成膜助剂、防闪锈助剂、去离子水；
在步骤(5)中，中速搅拌25min，将研磨的漆浆200目纱布过滤，用增稠剂 调节黏度至在温度为25℃，涂-4杯的条件粘度100s-120s的粘度，制得丙烯酸改性醇酸防护漆水性涂料。
有益效果：本发明具有优异的防腐蚀，耐水等化学性能，其干燥速度快，低温成膜效果优异，丰满度高，耐候好。本发明具有极佳的耐水、耐溶剂、耐酸碱等化学性能，工业防腐水漆VOC含量极低，储存稳定性优异。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明以水为分散介质，不含甲醛，苯，二甲苯等有害性溶剂，颜填料不含重金属，属于环境友好型涂料。同时针对现有水性醇酸工业漆，干燥慢和耐水差等缺点和现有丙烯酸工业漆耐盐雾性能，耐腐蚀性能差等缺点，特推出一款有效地集合醇酸和丙烯酸优点，同时也摒弃二者缺点的涂料，称之为--水性丙烯酸改性醇酸防护漆。
(2)本发明室温下(25℃)表干仅用5-10min；低温成膜效果优异，施工过程中无漆膜弊病，丰满度高，易喷涂；具有极佳的耐水、耐溶剂、耐酸碱等化学性能，同时耐盐雾可达400小时。工业防腐水漆VOC含量极低，voc＜60g/L。储存稳定性优异，常温密封状态6个月，无分水沉淀现象，状态良好。
(3)本发明所用成膜物质为水性醇酸树脂，后期配以2款不同性能的环氧改性丙烯酸乳液，集合了醇酸防护漆的高耐盐雾，高丰满度和丙烯酸防护漆干燥快，耐水好，易成膜等优点，真正的达到了高性能，易施工，耐候优异等高端涂料性能标准。配方中补加适量闪锈抑制剂，很好的解决了因环境湿度大而呈现的漆膜闪锈现象，而通过调整助剂比例，大大的提高其干燥速度，与油漆不相上下。与不同颜料合适搭配也增加其颜色多样性，提供数十种颜色供客户选择，大大的提高其市场竞争力。
(4)配方设计理论基础为固定颜基比，保证其颜色与固含统一性。利用颜料体积浓度(PVC)与漆膜光泽，附着力，渗透性，防蚀性规律作为调整漆膜性质的指导，并且根据醇酸树脂与丙烯酸乳液冷拼法，选择合适的玻璃化温度乳液，在保证其干燥速度的同时也提高其硬度也是其关键所在。耐盐雾能力由其醇酸树脂保证，在干膜50um左右能保证其防锈能力在400h以上，使配方设计达到最佳水平。
(5)配方设计中防锈料具有磷酸锌，三聚磷酸铝，磷酸锌的根离子可与铁阳极反应，形成以磷酸铁为主体的保护膜，这种致密的钝化膜不溶于水，硬度高，附着力优异呈现出高防锈性能，三聚磷酸铝在涂料中解离出三聚磷酸根离子与金属阳离子交叉螯合，钝化金属表面，起到化学防锈效果，具有长期防锈效果，配方中填料硫酸钡，滑石粉，填充漆膜空隙起到物理防锈效果。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将本发明的实施方式作进一步地详细描述。
实施例1
本发明的一种用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆，所述用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆包括按重量份计的如下组分：
所述的水性醇酸树脂为河北晨阳集团自主研发，所述的水性环氧改性丙烯酸乳液①号和水性环氧改性丙烯酸乳液②号均为与山东万华集团合作的2款乳液。
所述的pH调节剂为二甲基乙醇胺；所述分散剂为非离子型丙烯酸类高分子聚合物Tego760W。
所述的消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物和Tego902W消泡剂的组合物，所述聚醚 硅氧烷共聚物和Tego902W消泡剂与去离子水的质量比为1:1；所述的成膜助剂为DPNB；所述的防沉剂为膨润土。
所述的防闪锈剂为环保型闪锈抑制剂ZT707；所述的基材润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷BYK346。
本发明所述的用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照所述的比例称取各组分，将所述水性醇酸树脂、pH调节剂和去离子水逐步加入备料锅中，以300r/min低速搅拌5min至中和水性树脂成均匀状态；依次加入消泡剂和分散剂，中速搅拌10min；
(2)按照所述原料配比加入颜料、防锈填料、防沉剂和基材润湿剂，高速分散30min，形成均匀漆浆；
(3)将所述均匀漆浆进行研磨，研磨至细度小于等于25微米；
(4)将研磨合格的漆浆加入调漆罐中，在中速900r/min搅拌下，缓慢补加水性环氧改性丙烯酸乳液①号与水性环氧改性丙烯酸乳液②号，搅拌均匀后加入中和剂、成膜助剂、防闪锈助剂、去离子水；
(5)中速800r/min搅拌25min，将研磨的漆浆200目纱布过滤，用增稠剂调节黏度至在温度为25℃，涂-4杯的条件粘度100s的粘度，制得丙烯酸改性醇酸防护漆水性涂料。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于：
本发明的一种用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆，所述用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆包括按重量份计 的如下组分：
本发明所述的用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆的制备方法，包括如下步骤：
在步骤(1)中，以300r/min低速搅拌5min至中和水性树脂成均匀状态；依次加入消泡剂和分散剂，中速搅拌8min；
在步骤(4)中，将研磨合格的漆浆加入调漆罐中，在中速700r/min搅拌下，缓慢补加水性环氧改性丙烯酸乳液①号与水性环氧改性丙烯酸乳液②号，搅拌均匀后加入中和剂、成膜助剂、防闪锈助剂、去离子水；
在步骤(5)中，中速900r/min搅拌25min，将研磨的漆浆200目纱布过滤，用增稠剂调节黏度至在温度为25℃，涂-4杯的条件粘度120s的粘度，制得丙烯酸改性醇酸防护漆水性涂料。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于：
本发明的一种用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆，所述用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆包括按重量份计的如下组分：
本发明所述的用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆的制备方法，包括如下步骤：
在步骤(1)中，以300r/min低速搅拌5min至中和水性树脂成均匀状态；依次加入消泡剂和分散剂，中速搅拌9min；
在步骤(4)中，将研磨合格的漆浆加入调漆罐中，在中速800r/min搅拌下，缓慢补加水性环氧改性丙烯酸乳液①号与水性环氧改性丙烯酸乳液②号，搅拌均匀后加入中和剂、成膜助剂、防闪锈助剂、去离子水；
在步骤(5)中，中速700r/min搅拌25min，将研磨的漆浆200目纱布过滤，用增稠剂调节黏度至在温度为25℃，涂-4杯的条件粘度110s的粘度，制得丙烯酸改性醇酸防护漆水性涂料。
试验1
本发明的实施例1的用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防 护漆的实验基本数据如表1所示：
表1
由表1所示，本发明突出快干，且耐水性耐盐雾性能优异。
通过大量测试，市面同等价位同体系水性产品初期耐水仅能达到24h，且耐盐雾性能偏差，仅能达到72h-96h，干燥7天硬度测试只有B左右。
而本产品在室温下(25℃)表干时间仅15±5min左右，自干一天测试耐水就可达到168h无异常，自干7天耐盐雾测试可达到240h，性能甚至不亚于部分溶剂型涂料，且硬度，附着力，抗冲击，柔韧性等物理性能测试结果均符合国家标准。在市面上与同价格产品相比可以凭借其优异性能脱颖而出。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆，其特征在于：所述用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆包括按重量份计的如下组分：
2.根据权利要求1所述的用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆，其特征在于：所述丙烯酸乳液包括按重量份计的如下组分：
水性环氧改性丙烯酸乳液①号 10-12份，
水性环氧改性丙烯酸乳液②号 30-35份。
3.根据权利要求1所述的用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆，其特征在于：所述的水性醇酸树脂为河北晨阳集团自主研发，所述的水性环氧改性丙烯酸乳液①号和水性环氧改性丙烯酸乳液②号均为与山东万华集团合作的2款乳液。
4.根据权利要求1所述的用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆，其特征在于：所述的pH调节剂为二甲基乙醇胺。
5.根据权利要求1所述的用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆，其特征在于：所述分散剂为非离子型丙烯酸类高分子聚合物Tego760W。
6.根据权利要求1所述的用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆，其特征在于：所述的消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物—Tego902W消泡剂。
7.根据权利要求1所述的用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆，其特征在于：所述聚醚硅氧烷共聚物—Tego902W消泡剂与去离子水的质量比为1:1；所述的成膜助剂为DPNB；所述的防沉剂为膨润土。
8.根据权利要求1所述的用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆，其特征在于：所述的防闪锈剂为环保型闪锈抑制剂ZT707；所述的基材润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷BYK346。
9.权利要求1所述的用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)按照权利要求1所述的比例称取各组分，将所述水性醇酸树脂、pH调节剂和去离子水逐步加入备料锅中，以搅拌至中和水性树脂成均匀状态；依次加入消泡剂和分散剂，搅拌均匀；
(2)加入颜料、防锈填料、防沉剂和基材润湿剂，分散，形成均匀漆浆；
(3)将所述均匀漆浆进行研磨；
(4)将研磨合格的漆浆加入调漆罐中，以900r/min搅拌下，缓慢补加水性环氧改性丙烯酸乳液，搅拌均匀后加入中和剂、成膜助剂、防闪锈助剂、去离子水；
(5)搅拌，将研磨的漆浆纱布过滤，用增稠剂调节，制得丙烯酸改性醇酸防护漆水性涂料。
10.根据权利要求9所述的用于喷涂机械设备器材的环保水性丙烯酸改性醇酸防护漆的制备方法，其特征在于：
在步骤(1)中，按照所述原料配比将所述水性醇酸树脂、pH调节剂和水逐步加入备料锅中，以300r/min低速搅拌5min至中和水性树脂成均匀状态；依次加入消泡剂和分散剂，中速搅拌8-10min；
在步骤(2)中，按照所述原料配比加入颜料、防锈填料、防沉剂和基材润湿剂，高速分散30min，形成均匀漆浆；
在步骤(3)中，将所述均匀漆浆进行研磨，研磨至细度小于等于25微米；
在步骤(4)中，将研磨合格的漆浆加入调漆罐中，在中速700-900r/min搅拌下，缓慢补加水性环氧改性丙烯酸乳液①号与水性环氧改性丙烯酸乳液②号，搅拌均匀后加入中和剂、成膜助剂、防闪锈助剂、去离子水；
在步骤(5)中，中速搅拌25min，将研磨的漆浆200目纱布过滤，用增稠剂调节黏度至在温度为25℃，涂-4杯的条件粘度100s-120s的粘度，制得丙烯酸改性醇酸防护漆水性涂料。
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