CN109971262A - 高光泽耐候桥梁漆及其制备方法 - Google Patents

高光泽耐候桥梁漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种高光泽耐候桥梁漆及其制备方法，按照质量分数计，该桥梁漆包括：63～67质量份的苯乙烯‑丙烯酸共聚乳液、20～22质量份纳米钛白粉和20～40质量份的丙烯酸丁酯‑苯乙烯‑丙烯腈共聚物。本发明所述的高光泽耐候桥梁漆具有较高的光泽和较好的耐候性，如耐碱、耐水和抗盐碱性，同时也具备面漆的耐候性、装饰性，能够显著节约成本，简化施工步骤，缩短施工时间的优点。

Description

高光泽耐候桥梁漆及其制备方法
技术领域
本发明通常涉及涂料领域，且特别地，涉及高光泽耐候桥梁漆及其制备方法。
背景技术
目前，关于外墙桥梁水性涂料研究较少。外墙桥梁水性涂料施工时，需要先刷底漆再刷面漆。现有的底漆直接涂到墙桥梁上后，光泽底、耐候性差、附着力差、耐雨痕性差。
因此，如何研发一款高光泽超级耐候桥梁漆，且具有有较好的耐候性和耐雨痕性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种高光泽耐候桥梁漆，其中，按照质量分数计，该桥梁漆包括：63～67质量份的苯乙烯-丙烯酸共聚乳液、20～22质量份纳米钛白粉和20～40质量份的丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物。
在某些实施方式中，所述的高光泽耐候桥梁漆中，所述苯乙烯-丙烯酸共聚乳液的固含量为60％，最低成膜温度小于等于0℃。
在某些实施方式中，所述的高光泽耐候桥梁漆中，所述丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物与所述纳米钛白粉的质量比为(1～2)/1。
在某些实施方式中，所述的高光泽耐候桥梁漆中，按照质量分数计，该桥梁漆还包括：0.1～0.2质量份的杀菌剂、0.6～0.7质量份的分散剂、0.15～0.2质量份的润湿剂、1.8～2.2质量份的防冻剂、4.5～5质量份的成膜助剂、0.2～0.3质量份的消泡剂、0.3～0.5质量份的防霉剂、0.3～0.5质量份的流平剂和0.05～0.1质量份的增稠剂。
在某些实施方式中，所述的高光泽耐候桥梁漆中，所述润湿剂为聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚或聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物中的任意一种。
在某些实施方式中，所述的高光泽耐候桥梁漆中，所述增稠剂为碱溶涨类增稠剂或聚丙烯酸酯类增稠剂。
在某些实施方式中，所述的高光泽耐候桥梁漆中，所述分散剂为聚丙烯酸铵盐类分散剂。
在某些实施方式中，所述的高光泽耐候桥梁漆中，所述消泡剂为矿物油类消泡剂，所述流平剂为聚氨酯类流平剂。
本发明另一方面还提供一种高光泽耐候桥梁漆的制备方法，其包括如下步骤：
1)在500～800r/min转速搅拌下，向反应釜中加入去离子水、杀菌剂、分散剂、润湿剂、防冻剂和成膜助剂，搅拌20～30min混合均匀；
2)再向步骤1)所得混合料中加入钛白粉，在700～1000r/min转速下，混合10～20min，使所得料液细度≤55um；
3)将水性树脂乳液、丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物和消泡剂加入步骤2)所得料液中，在700～1000r/min转速下，混合均匀20～30min，制得漆浆；
4)向步骤3)所得漆浆中加入流平剂，500～700r/min转速下混合均匀，再加入增稠剂，制得所述的高光泽超级耐候桥梁漆。
有益效果：
本发明所述的高光泽超级耐候桥梁漆刷涂底漆后涂装于桥梁上，干燥后涂层附着力强，既具有较高的光泽和较好的耐候性，如耐碱、耐水和抗盐碱性，同时也具备面漆的耐候性、装饰性，能够显著节约成本，简化施工步骤，缩短施工时间。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
本发明中所述的“质量份的”或“％”如无特别说明，均按质量计。
本发明提供一种高光泽耐候桥梁漆，其中，按照质量分数计，该桥梁漆包括：63～67质量份的苯乙烯-丙烯酸共聚乳液、20～22质量份纳米钛白粉和20～40质量份的丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物。
丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物的制备方法：ASA是以聚苯乙烯-丙烯腈共聚物为壳，交联聚丙烯酸丁酯(PBA)为核。
聚丙烯酸丁酯(PBA)的合成：将去离子水、乳化剂、交联剂、丙烯酸酯一次性加入到反应器中，之后再在N2的保护下缓慢向其中加入引发剂，一段时间的反应后，得到聚丙烯酸丁酯(PBA)胶乳。
丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物(ASA)的合成：
现将少量聚苯乙烯、丙烯腈混合单体加入丙烯酸酯种子乳液中，为了有利于形成内接枝，必须在接枝反应之前将单体增容至橡胶核中，在向含有引发剂、交联剂、乳化剂的丙烯酸酯种子胶乳中滴加苯乙烯、丙烯腈混合物。
本发明所述桥梁漆中含有苯乙烯-丙烯酸共聚乳液和丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物，丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物可以很好地溶解在苯乙烯-丙烯酸共聚乳液中，提高桥梁漆中苯乙烯的含量，高含量的苯乙烯，可以提高桥梁漆的光泽性和加工性能，同时在苯乙烯-丙烯酸共聚乳液中添加丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物，利用丙烯酸酯提高桥梁的抗冲击性和耐老化性能，此外，丙烯腈则为其带来刚性和耐化学性。从而使得桥梁漆具有高高光泽度、高强度、耐雨刷和很好的耐候性。
上述方案中，所述苯乙烯-丙烯酸共聚乳液的固含量为60％，最低成膜温度小于等于0℃。
上述方案中，所述丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物与所述纳米钛白粉的质量比为(1～2)/1。
上述方案中，按照质量分数计，该桥梁漆还包括：0.1～0.2质量份的杀菌剂、0.6～0.7质量份的分散剂、0.15～0.2质量份的润湿剂、1.8～2.2质量份的防冻剂、4.5～5质量份的成膜助剂、0.2～0.3质量份的消泡剂、0.3～0.5质量份的防霉剂、0.3～0.5质量份的流平剂和0.05～0.1质量份的增稠剂。
上述方案中，所述润湿剂为聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚或聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物中的任意一种。
上述方案中，所述增稠剂为碱溶涨类增稠剂或聚丙烯酸酯类增稠剂
上述方案中，所述分散剂为聚丙烯酸铵盐类分散剂。
上述方案中，所述消泡剂为矿物油类消泡剂，所述流平剂为聚氨酯类流平剂。
本发明另一方面还提供一种高光泽耐候桥梁漆的制备方法，其包括如下步骤：
1)在500～800r/min转速搅拌下，向反应釜中加入去离子水、杀菌剂、分散剂、润湿剂、防冻剂和成膜助剂，搅拌20～30min混合均匀；
2)再向步骤1)所得混合料中加入钛白粉，在700～1000r/min转速下，混合10～20min，使所得料液细度≤55um；
3)将水性树脂乳液、丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物和消泡剂加入步骤2)所得料液中，在700～1000r/min转速下，混合均匀20～30min，制得漆浆；
4)向步骤3)所得漆浆中加入流平剂，500～700r/min转速下混合均匀，再加入增稠剂，制得所述的高光泽超级耐候桥梁漆。
本发明所述的容器中状态是通过将所述桥梁漆在500～700r/min转速下搅拌20～30min，观察所述桥梁漆的状态
本发明所述的表干时间含量通过参考国家标准《GB/T 1728-1979漆膜，腻子膜干燥时间测定法》来测试。
本发明所述的实干时间是通过参考国家标准《GB/T 1728-1989漆膜、腻子膜干燥时间测定法》来测试。
本发明所述的对比率通过参照国家标准《GB/T23981-2009白色和浅色漆对比率的测定》来测试。
本发明所述的漆膜光泽通过参照国家标准《GB1743-79(89)漆膜光泽测定法》来测试。
本发明所述的耐候性含量通过参考国家标准《GB/T 1765-1979(89)测定耐湿性、耐盐雾、耐候性(人工加速)的漆膜制备法》来测试。
本发明所述的耐碱性通过国家标准《GB/T 1763-1979漆膜耐化学试剂性测定法》来测试。
本发明所述的低温稳定性含量通过参考国家标准《GB/T 18426-2001橡胶或塑料涂覆织物低温弯曲试验》来测试。
本发明所述的透水性含量通过参考国家标准《GB/T 9755 2014合成树脂乳液外墙涂料》来测试。
本发明所述的耐水性含量通过参考国家标准《GB/T 1733-1993漆膜耐水性测定法》来测试。
本发明所述的颜色稳定性含量通过参考国家标准《GB3181-1982漆膜颜色标准样本》来测试。
实施例
实施例1
一种高光泽耐候桥梁漆，按照质量分数计，该桥梁漆包括：63质量份的苯乙烯-丙烯酸共聚乳液、20质量份纳米钛白粉和40质量份的丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物；其中，所述苯乙烯-丙烯酸共聚乳液的固含量为60％，最低成膜温度小于等于0℃。本实施例中所用水性树脂乳液为苯乙烯-乙烯共聚乳，固含量为60％，巴德富的2808。
上述方案中，所述丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物与所述纳米钛白粉的质量比为2/1。
上述方案中，按照质量分数计，该桥梁漆还包括：0.1质量份的杀菌剂、0.6质量份的分散剂、0.15质量份的润湿剂、1.8质量份的防冻剂、4.5质量份的成膜助剂、0.2质量份的消泡剂、0.3质量份的防霉剂、0.3质量份的流平剂和0.05质量份的增稠剂。
所用润湿剂为科莱恩的烷基聚氧乙烯醚润湿剂LCN407。
所用分散剂为科宁的聚丙烯酸氨盐类分散剂963。
所用消泡剂为巴斯夫的A10。
所用钛白粉为氯化法生产的金红石钛白粉，如龙蟒的LR996。
所用增稠剂为碱溶涨类增稠剂。
所用流平剂为无溶剂聚氨酯类流平剂，如法国高泰的2025。
所用的成膜助剂选自齐鲁伊斯曼特种化工有限公司的酯醇。
所用的防冻剂为中辉化工有限公司的乙二醇。
所用的杀菌剂为陶氏的F351。
制备方法：
1)在500～800r/min转速搅拌下，向反应釜中加入去离子水、杀菌剂、分散剂、润湿剂、防冻剂和成膜助剂，搅拌20～30min混合均匀；
2)再向步骤1)所得混合料中加入钛白粉，在700～1000r/min转速下，混合10～20min，使所得料液细度≤55um；
3)将水性树脂乳液、丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物和消泡剂加入步骤2)所得料液中，在700～1000r/min转速下，混合均匀20～30min，制得漆浆；
4)向步骤3)所得漆浆中加入流平剂，500～700r/min转速下混合均匀，再加入增稠剂，制得所述的高光泽超级耐候桥梁漆。
实施例2
一种高光泽耐候桥梁漆，按照质量分数计，该桥梁漆包括：67质量份的苯乙烯-丙烯酸共聚乳液、20质量份纳米钛白粉和20质量份的丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物；其中，所述苯乙烯-丙烯酸共聚乳液的固含量为60％，最低成膜温度小于等于0℃。
本实施例中所用水性树脂乳液为苯乙烯-乙烯共聚乳，固含量为60％，如保利佳818。
上述方案中，按照质量分数计，该桥梁漆还包括：0.2质量份的杀菌剂、0.7质量份的分散剂、0.2质量份的润湿剂、2.2质量份的防冻剂、5质量份的成膜助剂、0.3质量份的消泡剂、0.5质量份的防霉剂、0.5质量份的流平剂和0.1质量份的增稠剂。
所用润湿剂为聚氧乙烯烷基酚醚润湿剂。
所用分散剂为科宁的聚丙烯酸氨盐类分散剂963。
所用消泡剂为巴斯夫的A10。
所用钛白粉为氯化法生产的金红石钛白粉，如龙蟒的LR996。
所用增稠剂为聚丙烯酸酯类增稠剂。
所用流平剂为无溶剂聚氨酯类流平剂，如法国高泰的2025。
所用的成膜助剂选自齐鲁伊斯曼特种化工有限公司的酯醇。
所用的防冻剂为中辉化工有限公司的乙二醇；
所用的杀菌剂为陶氏的F351
制备方法：
1)在500～800r/min转速搅拌下，向反应釜中加入去离子水、杀菌剂、分散剂、润湿剂、防冻剂和成膜助剂，搅拌20～30min混合均匀；
2)再向步骤1)所得混合料中加入钛白粉，在700～1000r/min转速下，混合10～20min，使所得料液细度≤55um；
3)将水性树脂乳液、丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物和消泡剂加入步骤2)所得料液中，在700～1000r/min转速下，混合均匀20～30min，制得漆浆；
4)向步骤3)所得漆浆中加入流平剂，500～700r/min转速下混合均匀，再加入增稠剂，制得所述的高光泽超级耐候桥梁漆。
实施例3
一种高光泽耐候桥梁漆，按照质量分数计，该桥梁漆包括：65质量份的苯乙烯-丙烯酸共聚乳液、20质量份纳米钛白粉和30质量份的丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物；其中，所述苯乙烯-丙烯酸共聚乳液的最低成膜温度小于等于0℃。
本实施例中所用水性树脂乳液为苯乙烯-乙烯共聚乳，固含量为54％～56％，如保利佳818。
上述方案中，所述丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物与所述纳米钛白粉的质量比为1.5/1。
上述方案中，按照质量分数计，该桥梁漆还包括：0.1质量份的杀菌剂、0.7质量份的分散剂、0.18质量份的润湿剂、2质量份的防冻剂、4.7质量份的成膜助剂、0.2质量份的消泡剂、0.4质量份的防霉剂、0.4质量份的流平剂和0.07质量份的增稠剂。
所用润湿剂为聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物。
所用分散剂为科宁的聚丙烯酸氨盐类分散剂963。
所用消泡剂为巴斯夫的A10。
所用钛白粉为氯化法生产的金红石钛白粉，如龙蟒的LR996。
所用增稠剂为聚丙烯酸酯类增稠剂。
所用流平剂为无溶剂聚氨酯类流平剂，如法国高泰的2025。
所用的成膜助剂选自齐鲁伊斯曼特种化工有限公司的酯醇。
所用的防冻剂为中辉化工有限公司的乙二醇。
所用的杀菌剂为陶氏的RS。
制备方法：
1)在500～800r/min转速搅拌下，向反应釜中加入去离子水、杀菌剂、分散剂、润湿剂、防冻剂和成膜助剂，搅拌20～30min混合均匀；
2)再向步骤1)所得混合料中加入钛白粉，在700～1000r/min转速下，混合10～20min，使所得料液细度≤55um；
3)将水性树脂乳液、丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物和消泡剂加入步骤2)所得料液中，在700～1000r/min转速下，混合均匀20～30min，制得漆浆；
4)向步骤3)所得漆浆中加入流平剂，500～700r/min转速下混合均匀，再加入增稠剂，制得所述的高光泽超级耐候桥梁漆。
实施例4
一种高光泽耐候桥梁漆，按照质量分数计，该桥梁漆包括：66质量份的苯乙烯-丙烯酸共聚乳液、21质量份纳米钛白粉和36质量份的丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物；其中，所述苯乙烯-丙烯酸共聚乳液的固含量为60％，最低成膜温度小于等于0℃。
上述方案中，所述丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物与所述纳米钛白粉的质量比为1.7/1。
上述方案中，按照质量分数计，该桥梁漆还包括：0.2质量份的杀菌剂、0.65质量份的分散剂、0.18质量份的润湿剂、2.1质量份的防冻剂、4.9质量份的成膜助剂、0.2质量份的消泡剂、0.4质量份的防霉剂、0.4质量份的流平剂和0.09质量份的增稠剂。
所用润湿剂为聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物。
所用分散剂为科宁的聚丙烯酸氨盐类分散剂963。
所用消泡剂为巴斯夫的A10。
所用钛白粉为氯化法生产的金红石钛白粉，如龙蟒的LR996。
所用增稠剂为聚丙烯酸酯类增稠剂。
所用流平剂为无溶剂聚氨酯类流平剂，如法国高泰的2025。
所用的成膜助剂选自齐鲁伊斯曼特种化工有限公司的酯醇。
所用的防冻剂为中辉化工有限公司的乙二醇。
所用的杀菌剂为陶氏的RS。
制备方法：
1)在500～800r/min转速搅拌下，向反应釜中加入去离子水、杀菌剂、分散剂、润湿剂、防冻剂和成膜助剂，搅拌20～30min混合均匀；
2)再向步骤1)所得混合料中加入钛白粉，在700～1000r/min转速下，混合10～20min，使所得料液细度≤55um；
3)将水性树脂乳液、丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物和消泡剂加入步骤2)所得料液中，在700～1000r/min转速下，混合均匀20～30min，制得漆浆；
4)向步骤3)所得漆浆中加入流平剂，500～700r/min转速下混合均匀，再加入增稠剂，制得所述的高光泽超级耐候桥梁漆。
对比例1
一种外墙漆，其特征在于，包括按质量份数计的如下组分：水性羟基丙烯酸分散体15～30份，阴离子聚丙烯酸分散体10～25份，水性脂肪族异氰酸酯5～15份，颜填料15～55份，助剂6～19份和去离子水10～0份。
上述实施例1-4制备得到的高光泽耐候桥梁漆的表征测试结果，和对比例1制备的外墙漆的表征结果，如表1所示，实施例1-4所述的高光泽耐候桥梁漆满足了常规外墙涂料的基础性能，需要刷涂底漆后涂装于桥梁上，干燥后涂层附着力强，有较高的光泽和耐候性技术效果，施工简单，省工、省料，耐雨痕、耐沾污效果好。
表1
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。

Claims (9)

1.一种高光泽耐候桥梁漆，其中，按照质量分数计，该桥梁漆包括：63～67质量份的苯乙烯-丙烯酸共聚乳液、20～22质量份纳米钛白粉和20～40质量份的丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物。
2.根据权利要求1所述的高光泽耐候桥梁漆，其中，所述苯乙烯-丙烯酸共聚乳液的固含量为60％，最低成膜温度小于等于0℃。
3.根据权利要求1所述的高光泽耐候桥梁漆，其中，所述丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物与所述纳米钛白粉的质量比为(1～2)/1。
4.根据权利要求1所述的高光泽耐候桥梁漆，其中，按照质量分数计，该桥梁漆还包括：0.1～0.2质量份的杀菌剂、0.6～0.7质量份的分散剂、0.15～0.2质量份的润湿剂、1.8～2.2质量份的防冻剂、4.5～5质量份的成膜助剂、0.2～0.3质量份的消泡剂、0.3～0.5质量份的防霉剂、0.3～0.5质量份的流平剂和0.05～0.1质量份的增稠剂。
5.根据权利要求4所述的高光泽耐候桥梁漆，其中，所述润湿剂为聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚或聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物中的任意一种。
6.根据权利要求4所述的高光泽耐候桥梁漆，其中，所述增稠剂为碱溶涨类增稠剂或聚丙烯酸酯类增稠剂。
7.根据权利要求4所述的高光泽耐候桥梁漆，其中，所述分散剂为聚丙烯酸铵盐类分散剂。
8.根据权利要求4所述的高光泽耐候桥梁漆，其中，所述消泡剂为矿物油类消泡剂，所述流平剂为聚氨酯类流平剂。
9.一种根据权利要求1至8任一项所述的高光泽耐候桥梁漆的制备方法，其包括如下步骤：
1)在500～800r/min转速搅拌下，向反应釜中加入去离子水、杀菌剂、分散剂、润湿剂、防冻剂和成膜助剂，搅拌20～30min混合均匀；
2)再向步骤1)所得混合料中加入钛白粉，在700～1000r/min转速下，混合10～20min，使所得料液细度≤55um；
3)将水性树脂乳液、丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物和消泡剂加入步骤2)所得料液中，在700～1000r/min转速下，混合均匀20～30min，制得漆浆；
4)向步骤3)所得漆浆中加入流平剂，500～700r/min转速下混合均匀，再加入增稠剂，制得所述的高光泽超级耐候桥梁漆。
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