CN116694165A - 一种耐腐蚀水性涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种耐腐蚀水性涂料，包括以下重量份组分：丙烯酸树脂、聚氨酯树脂共30～40，水20～30，氨基树脂10～20，乙醇5～10，聚乙二醇、微晶石蜡、硬脂酸丁酯共0.2～0.4，二甲基亚砜0.1～0.2，pH调节剂AMP‑95 0.1～0.2，聚醚型消泡剂0.1～0.2，道康宁z‑6121 1.5～3.5，颜料10～20。本发明水性涂料可以以水进行稀释，而不使用任何化学有机溶剂，使其更加环保、健康，并且本发明水性涂料的耐磨性较好，其耐磨性甚至达到油性涂料的数倍，同时本发明水性涂料对材料的适应性很好，涂覆层的吸附力很强，导电性能好，可以直接在阴暗潮湿的底材表面进行施工，可在短时间内形成更稳定的水性涂料膜，具有更好地耐腐蚀、耐水侵蚀性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种水性涂料，具体是一种耐腐蚀水性涂料及其制备方法。
背景技术
水性涂料就是用水作为稀释剂并且不会含有机溶剂的涂料，它对人体无害，没有气味、无毒、不会污染环境，具有耐黄变、耐磨、耐老化、耐水、使用方便等特点，水性涂料可分为三大类，水溶性涂料、水分散性涂料、水稀释性涂料。水性涂料主要组成：成膜助剂、聚合物乳液或分散体、润湿剂、抑泡剂和消泡剂、流平剂、增稠剂、流变助剂、分散剂、着色剂、填料、蜡乳液或蜡粉、防腐剂、pH调节剂、添加剂等。
水漆即水性涂料具有节能环保、不燃不爆、超低排放、低碳健康等特点，可广泛使用在木器、金属、工业涂装、塑料、玻璃、建筑表面等多种材质上。水性工业涂料对环境和施工人员都是非常有利的，还可以压低目前市场上国外水性工业涂料品牌价格，但是，水性工业涂料的配制以及加工比传统的油性涂料更难，生产涂刷工艺上也有很大不同，油性涂料虽然有附着能力强、干燥快、耐腐蚀性能好、耐水侵蚀的优点，但是不如水性涂料环保，因此如何使水性涂料具有油性涂料同样甚至更高的耐腐蚀性能一直使目前该行业迫切需要解决的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种耐腐蚀水性涂料。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种耐腐蚀水性涂料，包括以下重量份组分：丙烯酸树脂、聚氨酯树脂共30～40，水20～30，氨基树脂10～20，乙醇5～10，聚乙二醇、微晶石蜡、硬脂酸丁酯共0.2～0.4，二甲基亚砜0.1～0.2，pH调节剂AMP-95 0.1～0.2，聚醚型消泡剂0.1～0.2，道康宁z-6121 1.5～3.5，颜料10～20。
进一步地，丙烯酸树脂与聚氨酯树脂的重量份配比为1:1，聚乙二醇、微晶石蜡、硬脂酸丁酯的重量份配比为1:1:1。
进一步地，所述颜料中还含有聚碳酸酯，聚碳酸酯与颜料中的其他着色材料重量份配比为1:1。
上述耐腐蚀水性涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、启动分散机，将分散机的转速控制在300～500rpm，依次加入丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚乙二醇、微晶石蜡、硬脂酸丁酯、二甲基亚砜、pH调节剂AMP-95，使分散机持续转动10分钟，然后静置冷却至室温；
步骤二、将分散机的转速调制500～600rpm，加入颜料、聚醚型消泡剂进行搅拌，使搅拌过程中温度逐渐升高，直至搅拌15分后，在用卧式砂磨机砂磨至细度≤15um；
步骤三、将分散机的转速保持100～200rpm，待分散机内物料温度小于50℃，加入氨基树脂和乙醇，随后加入水调节分散机内物料的粘度制成水性涂料，再混合搅拌5分钟后，取样检测各项性能，合格后既得耐腐蚀水性涂料，涂抹时与道康宁z-6121一同使用。
通过以上设置，本发明二甲基亚砜降低体系的表面张力，以促进对基材或颜填料的润湿，可以有效促进涂料对基材表面的润湿和表面流平性，以及颜填料的润湿和分散，使颜填料颗粒通过剪切力的作用被分散为原始粒子，在分散剂的作用下，通过静电排斥、空间位阻效应使颜填料长期稳定地分散在体系中而不附聚，由于聚碳酸酯本身有亲水性，本发明颜料中的着色材料为粉末状，且经过烘干后与聚碳酸酯混合，混合后形成颜料，有效避免对着色剂或颜色浓缩物选择不当，急剧降低水性涂料本身的力学性能；
道康宁z-6121作为本发明原料固化剂，本发明水性涂料涂抹时与道康宁z-6121一同使用，道康宁z-6121具有更有效浓度范围宽,不必进行炉温固化，在一般情况下即可获得很好性能。微晶石蜡其相对分子质量较大，且有许多异构体，润滑性和热稳定性好，但分散性较差，通过与聚乙二醇、硬脂酸丁酯，二甲基亚砜并用，使颜填料长期稳定地分散在体系中而不附聚，增加水性涂料的稳定性，增加水性涂料的颜色透明度和饱和度，并且使水性涂料的遮盖能力加强，形成更稳定的水性涂料膜，从而具有更好地耐腐蚀、耐水侵蚀性能。
本发明具有以下优点：本发明水性涂料可以以水进行稀释，而不使用任何化学有机溶剂，使其更加环保、健康，并且本发明水性涂料的耐磨性较好，其耐磨性甚至达到油性涂料的数倍，同时本发明水性涂料对材料的适应性很好，涂覆层的吸附力很强，导电性能好，可以直接在阴暗潮湿的底材表面进行施工，可在短时间内形成更稳定的水性涂料膜，具有更好地耐腐蚀、耐水侵蚀性能。
具体实施方式
实施例1
一种耐腐蚀水性涂料，包括以下重量份组分：丙烯酸树脂、聚氨酯树脂共30，水20，氨基树脂10，乙醇5，聚乙二醇、微晶石蜡、硬脂酸丁酯共0.2，二甲基亚砜0.1，pH调节剂AMP-95 0.1，聚醚型消泡剂0.1，道康宁z-6121 1.5，颜料10。且丙烯酸树脂与聚氨酯树脂的重量份配比为1:1，聚乙二醇、微晶石蜡、硬脂酸丁酯的重量份配比为1:1:1。
所述颜料为钛白粉、铁红、铁黄、酞青蓝、酞青绿、钼铬红、炭黑中的一种或多种。
所述颜料中还含有聚碳酸酯，聚碳酸酯与颜料中的其他着色材料重量份配比为1:1。
颜料中的着色材料为粉末状，且经过烘干后与聚碳酸酯混合，混合后形成颜料。
实施例2
一种耐腐蚀水性涂料，包括以下重量份组分：丙烯酸树脂、聚氨酯树脂共40，水30，氨基树脂20，乙醇10，聚乙二醇、微晶石蜡、硬脂酸丁酯共0.4，二甲基亚砜0.2，pH调节剂AMP-95 0.2，聚醚型消泡剂0.2，道康宁z-6121 3.5，颜料20。且丙烯酸树脂与聚氨酯树脂的重量份配比为1:1，聚乙二醇、微晶石蜡、硬脂酸丁酯的重量份配比为1:1:1。
所述颜料为钛白粉、铁红、铁黄、酞青蓝、酞青绿、钼铬红、炭黑中的一种或多种。
所述颜料中还含有聚碳酸酯，聚碳酸酯与颜料中的其他着色材料重量份配比为1:1。
颜料中的着色材料为粉末状，且经过烘干后与聚碳酸酯混合，混合后形成颜料。
实施例3
一种耐腐蚀水性涂料，包括以下重量份组分：丙烯酸树脂、聚氨酯树脂共35，水25，氨基树脂15，乙醇8，聚乙二醇、微晶石蜡、硬脂酸丁酯共0.3，二甲基亚砜0.2，pH调节剂AMP-95 0.2，聚醚型消泡剂0.2，道康宁z-6121 2.1，颜料15。且丙烯酸树脂与聚氨酯树脂的重量份配比为1:1，聚乙二醇、微晶石蜡、硬脂酸丁酯的重量份配比为1:1:1。
所述颜料为钛白粉、铁红、铁黄、酞青蓝、酞青绿、钼铬红、炭黑中的一种或多种。
所述颜料中还含有聚碳酸酯，聚碳酸酯与颜料中的其他着色材料重量份配比为1:1。
颜料中的着色材料为粉末状，且经过烘干后与聚碳酸酯混合，混合后形成颜料。
实施例4
实施例1-3耐腐蚀水性涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、启动分散机，将分散机的转速控制在300～500rpm，依次加入丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚乙二醇、微晶石蜡、硬脂酸丁酯、二甲基亚砜、pH调节剂AMP-95，使分散机持续转动10分钟，然后静置冷却至室温；
步骤二、将分散机的转速调制500～600rpm，加入颜料、聚醚型消泡剂进行搅拌，使搅拌过程中温度逐渐升高，直至搅拌15分后，在用卧式砂磨机砂磨至细度≤15um；
步骤三、将分散机的转速保持100～200rpm，待分散机内物料温度小于50℃，加入氨基树脂和乙醇，随后加入水调节分散机内物料的粘度制成水性涂料，再混合搅拌5分钟后，取样检测各项性能，合格后既得耐腐蚀水性涂料，涂抹时与道康宁z-6121一同使用。
性能测试：将实施例1～3分别涂刷在锈蚀厚度为0.8mm的10*10*5cm钢铁工件上，在室温下干燥20min后进行测试。对本发明产品的耐水、耐碱、附着力、耐擦洗、防锈防腐等性能进行测试，其中主要性能测试参照GB/T 1725-2007、GB/T1728-1989、GB/T 5210-2006、GB/T 18178-2000、GB\T23993-2009。
性能测试结果见下表：
通过上表可看出本发明具有更好地耐腐蚀、耐水侵蚀性能，而且附着力为0级，比目前水性涂料的1级附着力更强（ISO等级：1=ASTM等级：4B，这代表在切口的相交处有小片的油漆剥落，划格区内实际破损小于或等于5%。ISO等级：0=ASTM等级：5B，这代表了格子边缘没有任何剥落，切口边缘完全光滑）。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (7)
1.一种耐腐蚀水性涂料，其特征在于，包括以下重量份组分：丙烯酸树脂、聚氨酯树脂共30～40，水20～30，氨基树脂10～20，乙醇5～10，聚乙二醇、微晶石蜡、硬脂酸丁酯共0.2～0.4，二甲基亚砜0.1～0.2，pH调节剂AMP-95 0.1～0.2，聚醚型消泡剂0.1～0.2，道康宁z-6121 1.5～3.5，颜料10～20。
2. 如权利要求1所述的一种耐腐蚀水性涂料，其特征在于，所述各组分的重量份配比分别为：丙烯酸树脂、聚氨酯树脂共35，水25，氨基树脂15，乙醇8，聚乙二醇、微晶石蜡、硬脂酸丁酯共0.3，二甲基亚砜0.2，pH调节剂AMP-95 0.2，聚醚型消泡剂0.2，道康宁z-61212.1，颜料15。
3.如权利要求1或2所述的一种耐腐蚀水性涂料，其特征在于：丙烯酸树脂与聚氨酯树脂的重量份配比为1:1，聚乙二醇、微晶石蜡、硬脂酸丁酯的重量份配比为1:1:1。
4.如权利要求1或2所述的一种耐腐蚀水性涂料，其特征在于：所述颜料为钛白粉、铁红、铁黄、酞青蓝、酞青绿、钼铬红、炭黑中的一种或多种。
5.如权利要求4所述的一种耐腐蚀水性涂料，其特征在于：所述颜料中还含有聚碳酸酯，聚碳酸酯与颜料中的其他着色材料重量份配比为1:1。
6.如权利要求5所述的一种耐腐蚀水性涂料，其特征在于：颜料中的着色材料为粉末状，且经过烘干后与聚碳酸酯混合，混合后形成颜料。
7.如权利要求1或2所述的一种耐腐蚀水性涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、启动分散机，将分散机的转速控制在300～500rpm，依次加入丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚乙二醇、微晶石蜡、硬脂酸丁酯、二甲基亚砜、pH调节剂AMP-95，使分散机持续转动10分钟，然后静置冷却至室温；
步骤二、将分散机的转速调制500～600rpm，加入颜料、聚醚型消泡剂进行搅拌，使搅拌过程中温度逐渐升高，直至搅拌15分后，在用卧式砂磨机砂磨至细度≤15um；
步骤三、将分散机的转速保持100～200rpm，待分散机内物料温度小于50℃，加入氨基树脂和乙醇，随后加入水调节分散机内物料的粘度制成水性涂料，再混合搅拌5分钟后，取样检测各项性能，合格后既得耐腐蚀水性涂料，涂抹时与道康宁z-6121一同使用。
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