一种电机外壳用丙烯酸水漆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电机外壳用丙烯酸水漆及其制备方法，涉及金属水漆技术领域。包括以下重量份原料：丙烯酸改性树脂45‑50份、pH调节剂0.4‑0.8份、分散剂0.6‑1.5份、消泡剂0.3‑0.5份、氧化石墨烯0.01‑0.5份、炭黑0.05‑3份、金红石型钛白粉10‑20份、防锈颜料2‑10份、消光粉0.5‑4份、重质碳酸钙0.5‑8份、硫酸钡3‑8份、防沉剂0.05‑0.15份、成膜助剂2‑3份、润湿剂0.1‑0.5份、流平剂0.1‑0.5份、防闪锈剂0.1‑0.5份、增稠剂0.1‑1.2份、去离子水6‑16份。该水漆防锈效果好，自干快，附着力强、硬度高，水为稀释剂，符合环保要求，对人体无害。

【技术实现步骤摘要】
一种电机外壳用丙烯酸水漆及其制备方法
本专利技术涉及金属水漆

技术介绍
电机主要是由金属材料组成，已被广泛应用到各行各业，是工业、农业和国防建设及人民生活进行的重要保证，因而确保电机的正常运行就显得十分重要。而电机外壳主要是由钢制材料组成，存在较多散热片，使暴露的面积较大，又由于其应用领域广泛，所接触环境相对较复杂，所以电机外壳更容易因受到腐蚀而遭到破坏。这就要求电机涂料不但具有优异的附着力、柔韧性、抗冲击性能及良好的硬度，而且具有良好的防腐性能，及良好的耐化学品性。我国电机行业对工业涂料的需求量巨大。但目前绝大部分电机企业主要使用的工业涂料，是可常温干燥的溶剂型醇酸涂料、丙烯酸涂料以及双组份的聚氨酯涂料。随着我国环保法律法规的不断完善和健全，强制性使用环保型工业涂料已经成为大势所趋。而水性工业涂料作为环保型涂料的重点发展方向，在电机行业中的应用具有非常广阔的市场。但是由于电机生产厂家生产工艺等因素限制，电机用水性涂料又必须具备优异的干燥性能，以保证电机下涂装线即可进入下一工序进行生产操作。为响应国家的环保法令以及节能减排的政策规定，针对电机外壳的涂装要求，开发一款低有机挥发物(VolatileOrganicCompounds，VOC)排放、快干并且性能优良的水性工业涂料意义重大。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种电机外壳用丙烯酸水漆及其制备方法，该水漆解决了闪锈和早锈问题，防锈效果好，附着力强、硬度高，并且以水为稀释剂，不含苯、甲苯、二甲苯、甲醛、有毒重金属，无毒无刺激气味，符合环保要求，对人体无害；自干快，可以保证电机下涂装线即可进入下一工序进行生产操作。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是一种电机外壳用丙烯酸水漆，包括以下重量份数的原料：水性环氧改性丙烯酸乳液45-50份、pH调节剂0.4-0.8份、分散剂0.6-1.5份、消泡剂0.3-0.5份、氧化石墨烯0.01-0.5、炭黑0.05-3份、金红石型钛白粉10-20份、防锈颜料2-10份、消光粉0.5-4份、重质碳酸钙0.5-8份、硫酸钡3-8份、防沉剂0.05-0.15份、成膜助剂2-3份、润湿剂0.1-0.5份、流平剂0.1-0.5份、防闪锈剂0.1-0.5份、增稠剂0.1-1.2份、去离子水6-16份。优选的，防锈颜料为复合磷酸锌、氧化铁黄和复合钛铁粉。进一步优选的，复合磷酸锌、氧化铁黄和复合钛铁粉的重量比为：复合磷酸锌：氧化铁黄：复合钛铁粉=2.5-3.5:0.1-0.3:3.5-4.5。优选的，分散剂为改性聚丙烯酸酯聚合物类分散剂、脂肪酸改性聚酯类分散剂和聚丙烯酸钠盐类分散剂。进一步优选的，改性聚丙烯酸酯聚合物类分散剂为埃夫科纳助剂有限公司的AFCONA4560、脂肪酸改性聚酯类分散剂为埃夫科纳助剂有限公司的AFCONA6220、聚丙烯酸钠盐类分散剂为法国高泰公司的P30，AFCONA4560：AFCONA6220：P30的重量比为1：1：1.25。优选的，防闪锈剂为长沙市科诺化工材料有限公司的A366。优选的，润湿剂为聚醚改性有机硅化合物；消泡剂为有机硅类消泡剂。进一步优选的，润湿剂为德国比克公司的BYK346；消泡剂为德国比克公司的BYK028。优选的，防沉剂为膨润土；成膜助剂为醇酯12、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚中的一种或者几种；pH调节剂为二甲基乙醇胺、氨水、多功能胺AMP-95中的一种或几种；增稠剂为纤维素类增稠剂、碱溶胀型增稠剂或缔合型增稠剂中的一种或几种。电机外壳用丙烯酸水漆的制备方法，包括如下步骤：步骤a，首先将氧化石墨烯溶解在去离子水中，配制成氧化石墨烯含量为4wt%的氧化石墨烯水溶液，并经过搅拌分散、超声波分散；步骤b，按照上述原料配比将剩余去离子水、pH调节剂、分散剂、部分消泡剂、氧化石墨烯水溶液加入备料锅中；步骤c，将加入到备料锅中的原料进行搅拌，直至搅拌均匀后，按照上述原料配比加入炭黑、金红石型钛白粉、消光粉、重质碳酸钙、硫酸钡、防锈颜料、防沉剂，搅拌分散，形成均匀漆浆；步骤d，将均匀漆浆进行研磨，研磨至细度小于等于25微米；步骤e，将研磨合格的漆浆加入到调漆罐中，在搅拌下，加入水性环氧改性丙烯酸乳液，搅拌均匀后加入成膜助剂、剩余部分消泡剂、防闪锈剂、润湿剂、流平剂，最后用增稠剂调节漆浆的粘度，制得半成品；将半成品经200目纱网过滤，得到电机外壳用丙烯酸水漆。本专利技术所使用的氧化石墨烯为按照Hummers方法制备而成，经过分离提纯后使用。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：（1）本专利技术通过引入适量纳米片层材料氧化石墨烯（GO），制备出纳米复合水性涂料。使涂料具有表面清洁、美观，防锈能力突出，并且具有室温速干性能，不需要增加额外设备。氧化石墨烯(GO)作为新型的纳米材料，具有良好的柔韧性和亲水性能，能够很好应用在水性涂料中。它质量轻，少量的添加量，就能够使涂层获得良好的致密涂层。氧化石墨烯是片层结构，厚度达到几十纳米左右，直径（或者称做宽度）在几百微米（零点几毫米）。而纳米级尺度会具有纳米效应，片层结构有利于在涂料中覆盖在基材表面，并且由于其粒径较大和较多的极性官能团使其与基材或者树脂有很好的相互作用，从而提高抗流挂性能和防沉降性能，较膨润土等靠络合作用的效果更明显。并且由于其纳米级别的厚度，使氧化石墨烯具有极好的韧性和弹性，从而提高涂层的韧性和抗开裂性能。（2）本专利技术所用基料为水性环氧改性丙烯酸乳液，其具丙烯酸乳液和环氧乳液的优点，使该专利技术产品具有优异的防腐性能、快干性和优良的成膜性能，能够牢固的附着在金属表面，使漆膜致密、且透气率低，大大提高了漆膜的耐水性和防腐性能。（3）埃夫科纳助剂有限公司的AFCONA4560为改性聚丙烯酸酯聚合物类的分散剂，AFCONA6220为脂肪酸改性聚酯类的功能性助剂（分散剂），两者1:1搭配使用，对无机颜料、有机颜料和炭黑都有优异的稳定性（即达到，防絮凝、防止浮色发花的效果），搭配使用，既能降低成本，又不损失分散特性。高泰P30为聚丙烯酸钠盐类分散剂，能够对炭黑的颜料达到较好的分散效果，降低浮色发花的发生，并且能改善涂膜的遮盖力及手感。（4）配方中根据颜基比(P/B)、临界颜料体积分数(CPVC)合理的搭配了金红石型钛白粉、复合钛铁粉、重质碳酸钙、硫酸钡等体质颜料，借助其细微颗粒填充膜结构来提高漆膜的致密度，降低漆膜可渗透性。并且通过添加少量的氧化石墨烯，提高了水漆的柔韧性和抗流挂等性能。（5）配方中添加复合磷酸锌、复合钛铁粉、氧化铁黄和抗闪锈剂，在防闪锈剂的作用下，与Fe2+形成稳定的络合物，阻止锈的形成与发展；在化学防锈颜料复合磷酸锌的作用下，与铁离子结合，生成硬度高、附着力优异、难溶于水的螯合物，在钢铁表面形成致密的保护膜，大大提高了漆膜的初期抗闪锈性和防腐蚀性。氧化铁黄(主要成分为Fe2O3·H2O)除了作为黄色颜料外，还具有一定的防锈能力。（6）本专利技术制备的电机外壳专用水漆通过水性环氧改性丙烯酸乳液、氧化石墨烯、成膜物质、体质颜料、防锈颜料和抗闪锈剂共同作用，使漆膜的耐水性500h、耐盐雾性300h、耐人工老化800小时，对电机外壳起到很好的保护作用。与国内外同类产品相比，本专利技术的水漆解决了闪锈和早锈问题，防锈效果本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机外壳用丙烯酸水漆，其特征在于：包括以下重量份数的原料：水性环氧改性丙烯酸乳液45‑50份、pH调节剂0.4‑0.8份、分散剂0.6‑1.5份、消泡剂0.3‑0.5份、氧化石墨烯0.01‑0.5、炭黑0.05‑3份、金红石型钛白粉10‑20份、防锈颜料2‑10份、消光粉0.5‑4份、重质碳酸钙0.5‑8份、硫酸钡3‑8份、防沉剂0.05‑0.15份、成膜助剂2‑3份、润湿剂0.1‑0.5份、流平剂0.1‑0.5份、防闪锈剂0.1‑0.5份、增稠剂0.1‑1.2份、去离子水6‑16份。

【技术特征摘要】
1.一种电机外壳用丙烯酸水漆，其特征在于：包括以下重量份数的原料：水性环氧改性丙烯酸乳液45-50份、pH调节剂0.4-0.8份、分散剂0.6-1.5份、消泡剂0.3-0.5份、氧化石墨烯0.01-0.5、炭黑0.05-3份、金红石型钛白粉10-20份、防锈颜料2-10份、消光粉0.5-4份、重质碳酸钙0.5-8份、硫酸钡3-8份、防沉剂0.05-0.15份、成膜助剂2-3份、润湿剂0.1-0.5份、流平剂0.1-0.5份、防闪锈剂0.1-0.5份、增稠剂0.1-1.2份、去离子水6-16份。2.根据权利要求１所述的一种电机外壳用丙烯酸水漆，其特征在于，防锈颜料为复合磷酸锌、氧化铁黄和复合钛铁粉。3.根据权利要求2所述的一种电机外壳用丙烯酸水漆，其特征在于，复合磷酸锌、氧化铁黄和复合钛铁粉的重量比为：复合磷酸锌：氧化铁黄：复合钛铁粉=2.5-3.5:0.1-0.3:3.5-4.5。4.根据权利要求１所述的一种电机外壳用丙烯酸水漆，其特征在于，分散剂为改性聚丙烯酸酯聚合物类分散剂、脂肪酸改性聚酯类分散剂和聚丙烯酸钠盐类分散剂。5.根据权利要求4所述的一种电机外壳用丙烯酸水漆，其特征在于，改性聚丙烯酸酯聚合物类分散剂为埃夫科纳助剂有限公司的AFCONA4560、脂肪酸改性聚酯类分散剂为埃夫科纳助剂有限公司的AFCONA6220、聚丙烯酸钠盐类分散剂为法国高泰公司的P30，AFCONA4560：AFCONA6220：P30的重量比为1：1：1.25。6.根据权利要求１所述的一种电机外壳用丙烯酸水漆，其特征在于，防闪锈剂为长沙市科诺...

【专利技术属性】
技术研发人员：荆旺，赵宁宁，张戈辉，马利纳，
申请(专利权)人：河北晨阳工贸集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13