CN109439090A - 一种耐腐蚀快干环保水性漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种耐腐蚀快干环保水性漆及其制备方法，该面漆包括以下原料：水性环氧酯树脂、水性丙烯酸乳液、环保溶剂、催干剂、中和剂、分散剂、消泡剂、基材润湿剂、防沉剂、去离子水、增稠剂、防闪锈剂、成膜助剂、颜料、硫酸钡、纳米硅藻土。该水性漆选用水性体系，VOC≤100g/L，气味非常低，减少环境污染，降低对人体伤害，易于施工，且具有较高防腐性，干燥速度快，可满足水泵涂装的各项要求。

Description

一种耐腐蚀快干环保水性漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及水性涂料领域，尤其涉及一种耐腐蚀快干环保水性漆及其制备方法。

背景技术

自21世纪以来，我国水泵行业发展环境良好，使得水泵生产行业现状发展迅速。据相关统计显示，国内泵业以每年11％～12％的速度增长，高于世界泵业的增长率，这主要得益于国内市场的逐渐成熟和需求的不断扩充。但是，由于泵体长期接触含有酸、碱、盐等水或其他液体介质却没有采取正确的防护措施，使得泵体表面易出现较为严重的腐蚀现象从而造成钢铁资源浪费。现有的水泵防护方法就是在泵体表面涂刷溶剂型涂料(油漆)来达到防护目的。油漆的使用不仅会对涂料刷涂者的健康产生影响，油漆所释放的VOCs还会对环境造成严重污染。目前生态环境急剧恶化，国家频频出台环保政策，所以使用低毒低污染的水性涂料是必然趋势。然而使用环保型水性防护漆在恶劣环境中应用一般较差于溶剂型。

发明内容

针对目前市场上的水泵溶剂型涂料存在的VOCs含量高、水性防护漆在恶劣环境中表现较差的问题，本发明提供一种耐腐蚀快干环保水性漆。

以及，本发明还提供上述耐腐蚀快干环保水性漆的制备方法。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下技术方案：

一种耐腐蚀快干环保水性漆，包括以下重量份数配比的原料：

本发明配方将水性环氧酯树脂和水性丙烯酸乳液配合作为主要成膜物质，其中水性环氧酯树脂主要用于增加防护漆的耐腐蚀性，但其含量较高时漆膜的干燥速度较慢，虽然加入催干剂能在一定程度上加快干燥速度，但仍不理想，而干燥速度慢则有使水分在漆膜干燥过程中就对水泵表面产生锈蚀，并促进水泵在将来使用过程的进一步锈蚀。但降低水性环氧酯树脂的含量则会降低漆膜的耐腐蚀性，使漆膜发生损耗，同样失去对水泵的保护作用。本发明综合考虑上述因素，合理选用其他环保组分并调节各组分之间的比例，既大大降低了VOCs、降低了环境污染、气味低、易于施工过程中劳动保护，又使漆膜具有较高的防腐性、耐水性，且漆膜干燥速度快。配方中还采用了纳米硅藻土，大大提高了漆膜的硬度和耐磨性，使产品能够更好地满足水泵涂装的各项要求。

优选地，所述分散剂为含颜料亲和基团的共聚物水性分散剂。该类分散剂能够防止颜料絮凝，使涂料的色相和着色力稳定化，增加了体系的贮存稳定性，降低了研磨料的粘度。在配方中有颜料存在的情况下，能够减少浮色或发花的现象。如德国毕克公司的BYK-190和上海田裕化工科技有限公司P30，不含任何有机溶剂，适宜于本发明的水性***。

优选地，所述防沉剂为蒙脱石粘土。该类防沉剂在搅拌状态下受剪切力的作用，能够形成最佳凝胶状态，从而防止配方中其他成分的沉降，如海明斯膨润土BENTONE EW。

优选地，所述成膜助剂为醇酯十二。醇酯十二为环保助剂，可以有效降低最低成膜温度、提高涂层的耐擦洗性、明显改善涂料的成膜性能、提高涂层的光泽度、强度以及抗粉化性能，并能增进流平性，同时，这两种成膜助剂还具有优异的湿膜性能、提高涂层的耐候性及展色性。

优选地，所述环保溶剂为乙二醇单丁醚，是优良的溶剂及表面能活性剂，具有良好的溶解力且毒性低，还能增加颜料在涂料中的分散效果。

优选地，所述中和剂为二甲基乙醇胺。二甲基乙醇胺是一种高效的胺中和剂，有效调节体系pH值，用于涂料具有低气味、低挥发性的优点，并能赋予体系很好的pH值稳定性，有良好的助颜料分散性，可促进漆膜光泽的展现及遮盖力的提高。

所述消泡剂为水性消泡剂，适用于水性配方，如迪高TEGO的脱泡作用助剂Tego-902w，可预防微泡和巨泡，且适用于无气喷涂或淋涂配方，具有高相容性，不易出现表面缺陷。

所述基材润湿剂为氟改性的丙烯酸酯类润湿剂。该类基材润湿剂具有优异的防缩孔性能和流平效果，能够提高底材润湿，且不影响层间附着力，如埃夫卡的EFKA-3580。

所述增稠剂为缔合型增稠剂，该类增稠剂具有良好的防流挂性能，用于高光泽体系中可以在涂装过程中尽可能地减少流挂现象，使涂抹更平整光滑，如广州松尾贸易有限公司0620。

所述颜料为钛白粉和水溶性色素的混合物。

优选地，所述钛白粉为金红石型钛白粉。金红石型钛白粉具有优异的白度、遮盖力和耐久性，可以达到最佳光泽，并且与其他种类的钛白粉相比，具有更优异的耐候性，如山东济南裕兴的R-818。

以上各组分相互作用，使按上述配方制备出的耐腐蚀快干环保水性漆具有优异的附着力、耐冲击性、硬度、耐水性和耐盐雾性，且干燥时间短、VOC含量低、环保性好。

以及，本发明还提供上述耐腐蚀快干环保水性漆的制备方法。该制备方法至少包括以下步骤：

步骤a、按照上述耐腐蚀快干环保水性漆的配方称取各原料组分，在搅拌状态下向所述水性环氧树脂中依次加入所述环保溶剂、催干剂、50～60％配方量的中和剂、50～60％配方量的去离子水、分散剂、50～60％配方量的消泡剂、颜料、硫酸钡、纳米硅藻土、防沉剂、防闪锈剂和12～20％配方量的基材润湿剂，混合均匀；

步骤b、对步骤a所得物料进行研磨处理，使物料中固形物细度≤25μm；

步骤c、在搅拌状态下，向研磨后的物料中依次添加所述水性丙烯酸乳液、剩余去离子水、剩余中和剂、剩余消泡剂、成膜助剂、剩余基材润湿剂，混合均匀；

步骤d、用所述增稠剂调节粘度至25℃的涂-4杯粘度为70s～80s，搅拌至混合均匀，即得。

本发明提供的耐腐蚀快干环保水性漆的制备方法操作简单，适宜于大生产操作。通过研磨处理，能够将混合物中的结块或者大颗粒进行细化，使混合物更加细腻，从而使漆膜更细腻致密，达到更好的防护效果，更适于水泵的涂装。

优选地，步骤a和/或步骤c中所述搅拌状态的搅拌速度为900～1200r/min，在该搅拌速度下进行混合可以使各原料更快而均匀地分散在去离子水中，避免加入过程中结块。步骤a和/或步骤c中所述混合均匀为以400～600r/min的速度搅拌15～25分钟，优选的搅拌速度和时间可以使原料组分混合得更均匀，不至于速度过慢或时间过短而混合不均，或速度过快、时间过长而搅入气泡。

优选地，该耐腐蚀快干环保水性漆用于喷涂时，在临用前加入相当于步骤d所得成品质量5～10％的去离子水，混合均匀即可。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本发明实施例提供一种耐腐蚀快干环保水性漆及其制备方法，包括以下重量份数配比的原料：

其中水性环氧酯树脂为常州广树化工科技有限公司GS-5000B树脂，水性丙烯酸乳液为万华化学集团股份有限公司0612乳液，分散剂为德国毕克公司的BYK-190，消泡剂为迪高TEGO的脱泡作用助剂Tego-902w，基材润湿剂为埃夫卡的EFKA-3580，防沉剂为海明斯膨润土BENTONE EW，增稠剂为广州松尾贸易有限公司的0620，防闪锈剂为上海田裕化工科技有限公司D1600，金红石型钛白粉为山东济南裕兴的R-818，酞青蓝为酞菁蓝G.型，酞青绿为酞青绿G.型。

上述耐腐蚀快干环保水性漆的制备方法为：

步骤a、按照上述耐腐蚀快干环保水性漆的配方称取各原料组分，在900r/min的搅拌状态下向所述水性环氧树脂中依次加入所述环保溶剂、催干剂、中和剂、50％配方量的去离子水、分散剂、消泡剂、颜料、硫酸钡、纳米硅藻土、防沉剂、防闪锈剂和20％配方量的去离子水，以400r/min的速度搅拌25分钟使之混合均匀；

步骤b、对步骤a所得物料进行研磨处理，使物料中固形物细度≤25μm；

步骤c、在900r/min的搅拌状态下，向研磨后的物料中依次添加所述水性丙烯酸乳液、剩余去离子水、中和剂、消泡剂、成膜助剂、基材润湿剂，以400r/min的速度搅拌25分钟使之混合均匀；

步骤d、用所述增稠剂调节粘度至25℃的涂-4杯粘度为70s，搅拌至混合均匀，即得。

用于喷涂时，在临用前加入相当于步骤d所得成品质量5％的去离子水，混合均匀即可。

实施例2

本发明实施例提供一种耐腐蚀快干环保水性漆及其制备方法，包括以下重量份数配比的原料：

其中水性环氧酯树脂为常州广树化工科技有限公司GS-5000B树脂，水性丙烯酸乳液为万华化学集团股份有限公司0612乳液，分散剂为上海田裕化工科技有限公司P30，消泡剂为德国毕克公司的消泡作用助剂BYK-028，基材润湿剂为埃夫卡的EFKA-3580，防沉剂为海明斯膨润土BENTONE EW，增稠剂为广州松尾贸易有限公司0620，防闪锈剂为上海田裕化工科技有限公司D1600，金红石型钛白粉为山东济南裕兴的R-818，酞青蓝为酞菁蓝G.型，酞青绿为酞青绿G.型。

上述耐腐蚀快干环保水性漆的制备方法为：

步骤a、按照上述耐腐蚀快干环保水性漆的配方称取各原料组分，在1000r/min的搅拌状态下向所述水性环氧树脂中依次加入所述环保溶剂、催干剂、中和剂、55％配方量的去离子水、分散剂、消泡剂、颜料、硫酸钡、纳米硅藻土、防沉剂、防闪锈剂和15％配方量的去离子水，以500r/min的速度搅拌20分钟使之混合均匀；

步骤b、对步骤a所得物料进行研磨处理，使物料中固形物细度≤25μm；

步骤c、在1100r/min的搅拌状态下，向研磨后的物料中依次添加所述水性丙烯酸乳液、剩余去离子水、中和剂、消泡剂、成膜助剂、基材润湿剂，以500r/min的速度搅拌20分钟使之混合均匀；

步骤d、用所述增稠剂调节粘度至25℃的涂-4杯粘度为75s，搅拌至混合均匀，即得。

用于喷涂时，在临用前加入相当于步骤d所得成品质量7％的去离子水，混合均匀即可。

实施例3

本发明实施例提供一种耐腐蚀快干环保水性漆及其制备方法，包括以下重量份数配比的原料：

其中水性环氧酯树脂为常州广树化工科技有限公司GS-5000B树脂，水性丙烯酸乳液为万华化学集团股份有限公司0612乳液，分散剂为德国毕克公司的BYK-190，消泡剂为迪高TEGO的脱泡作用助剂Tego-902w，基材润湿剂为EFKA-3580，防沉剂为海明斯膨润土BENTONE EW，增稠剂为广州松尾贸易有限公司0620，防闪锈剂为上海田裕化工科技有限公司D1600，金红石型钛白粉为山东济南裕兴的R-818，酞青蓝为酞菁蓝G.型，酞青绿为酞青绿G.型。

上述耐腐蚀快干环保水性漆的制备方法为：

步骤a、按照上述耐腐蚀快干环保水性漆的配方称取各原料组分，在1200r/min的搅拌状态下向所述水性环氧树脂中依次加入所述环保溶剂、催干剂、中和剂、60％配方量的去离子水、分散剂、消泡剂、颜料、硫酸钡、纳米硅藻土、防沉剂、防闪锈剂和12％配方量的去离子水，以600r/min的速度搅拌15分钟使之混合均匀；

步骤b、对步骤a所得物料进行研磨处理，使物料中固形物细度≤25μm；

步骤c、在1200r/min的搅拌状态下，向研磨后的物料中依次添加所述水性丙烯酸乳液、剩余去离子水、中和剂、消泡剂、成膜助剂、基材润湿剂，以600r/min的速度搅拌15分钟使之混合均匀；

步骤d、用所述增稠剂调节粘度至25℃的涂-4杯粘度为80s，搅拌至混合均匀，即得。

用于喷涂时，在临用前加入相当于步骤d所得成品质量10％的去离子水，混合均匀即可。

实施例4

以市售的以水性环氧树脂和水性丙烯酸乳液为主成分的耐腐蚀快干水性漆作为对比例，将实施例1～3的产品与对比例进行性能对比，结果见表1。

表1

项目	检验方法	实施例1	实施例2	实施例3	行业竞品
						附着力	GB/T 9286	1级	1级	1级	2级
耐冲击性	GB/T 1732	50cm	50cm	50cm	40cm
						铅笔硬度	GB/T 6739	H	HB	H	B
耐水性	GB/T 1733	720小时	720小时	720小时	360小时
						耐盐雾性	GB/T 1771	96小时	96小时	96小时	48小时
表干时间	/	≤7min	≤7min	≤7min	大于10min
						实干时间	/	≤18h	≤18h	≤18h	大于24h

由表1中的试验结果可见，各实施例的耐腐蚀快干环保水性漆成膜后具有优于行业内相同产品的附着力、耐冲击性、硬度、耐水性和耐盐雾性，且表干时间和实干时间更短，更适用于水泵的涂装。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐腐蚀快干环保水性漆，其特征在于：包括以下重量百分比的原料：

2.根据权利要求1所述的耐腐蚀快干环保水性漆，其特征在于：所述分散剂为含颜料亲和基团的共聚物水性分散剂。

3.根据权利要求1所述的耐腐蚀快干环保水性漆，其特征在于：所述防沉剂为蒙脱石粘土。

4.根据权利要求1所述的耐腐蚀快干环保水性漆，其特征在于：所述成膜助剂为醇酯十二。

5.根据权利要求1所述的耐腐蚀快干环保水性漆，其特征在于：所述环保溶剂为乙二醇单丁醚。

6.根据权利要求1所述的耐腐蚀快干环保水性漆，其特征在于：所述中和剂为二甲基乙醇胺；和/或

所述消泡剂为水性消泡剂；和/或

所述基材润湿剂为氟改性的丙烯酸酯类润湿剂；和/或

所述增稠剂为缔合型增稠剂；和/或

所述颜料为钛白粉和水溶性色素的混合物。

7.根据权利要求6所述的耐腐蚀快干环保水性漆，其特征在于：所述钛白粉为金红石型钛白粉。

8.一种耐腐蚀快干环保水性漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a、按照权利要求1～7任一项所述耐腐蚀快干环保水性漆的配方称取各原料组分，在搅拌状态下向所述水性环氧树脂中依次加入所述环保溶剂、催干剂、50～60％配方量的中和剂、50～60％配方量的去离子水、分散剂、50～60％配方量的消泡剂、颜料、硫酸钡、纳米硅藻土、防沉剂、防闪锈剂和12～20％配方量的基材润湿剂，混合均匀；

步骤b、对步骤a所得物料进行研磨处理，使物料中固形物细度≤25μm；

步骤c、在搅拌状态下，向研磨后的物料中依次添加所述水性丙烯酸乳液、剩余去离子水、剩余中和剂、剩余消泡剂、成膜助剂、剩余基材润湿剂，混合均匀；

步骤d、用所述增稠剂调节粘度至25℃的涂-4杯粘度为70s～80s，搅拌至混合均匀，即得。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：步骤a和/或步骤c中所述搅拌状态的搅拌速度为900～1200r/min；和/或

步骤a和/或步骤c中所述混合均匀为以400～600r/min的速度搅拌15～25分钟。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：耐腐蚀快干环保水性漆用于喷涂时，在临用前加入相当于步骤d所得成品质量5～10％的去离子水，混合均匀即可。