一种抗冲击高耐候水性工业涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种抗冲击高耐候水性工业防腐涂料及其制备方法，该抗冲击高耐候水性工业防腐涂料采用主体树脂聚氨酯改性丙烯酸酯乳液和辅助树脂水性聚氨酯分散体复配协同；引进纳米二氧化硅无机超微材料；通过级配颜填料和添加功能性环保防锈颜料；引入新型基材润湿与防缩孔助剂等。该抗冲击高耐候水性工业防腐涂料的涂膜具有优异的抗冲击性与耐候性、防腐性与耐化学品性，硬度高、附着力强、耐划伤性好，且健康环保、施工方便。

【技术实现步骤摘要】
一种抗冲击高耐候水性工业涂料及其制备方法
本专利技术涉及水性金属涂料
，特别是涉及一种抗冲击高耐候水性工业防腐涂料及其制备方法。
技术介绍
水性涂料因其低碳、环保、健康、节能的特点，逐渐成为世界涂料工业发展的主流方向。近年来，国内水性涂料获得了较为快速的发展，并在工业涂料领域展示了极为广阔的市场前景；社会迫切需要环保水性工业涂料的的呼声，急流热涌、一浪高过一浪。我国工业涂料的年需求量在190万吨左右，其中可用水性工业涂料替代的达120万吨，拥有巨大的潜在市场，可以预期，水性工业漆的发展将在带来显著经济效益的同时，创造巨大的社会效益。金属防腐涂料一直是现代工业涂料中占有绝对主导地位、应用面最为广泛的涂料品种。汽车、船舶、石油管道、集装箱、机械装备、五金、金属门窗等主体基材，无一不是金属防腐涂料的重要应用领域。水性工业涂料的研发与生产，务必满足不同应用领域对于涂料性能的个性化、差异化的要求。优异的抗冲击性与耐候性，是金属管道防腐用水性涂料所特别强调的关键性能指标，也尤其满足于那些非规则平板状基材、或/和长期存放于户外空间的基材之装饰保护用。在已得到初步应用的水性工业涂料市场，水性涂料品种主要有醇酸水性漆、聚氨酯水性漆、丙烯酸类水性漆、环氧类水性工业漆等。醇酸水性漆亮度好但硬度不高，防腐性能差。聚氨酯水性漆柔韧性好，但硬度不高，成本较高。丙烯酸水性漆硬度好但韧性不好，附着力差。环氧水性工业漆防腐性能好，但表面效果不好，装饰性差。所以，现有市面上的水性工业漆，还没有可同时满足抗冲击性好(柔韧度高)、耐候性强、防腐性优异、硬度高、耐划伤性突出的环保涂料产品。专利
技术实现思路
为解决上述技术问题，并为防腐类金属管道、非规则平板状金属基材、长期存放于户外空间的金属基材等，定向研制适用性强的水性工业涂料产品，本专利技术提供一种抗冲击高耐候水性工业防腐涂料及其制备方法，其涂膜具有优异的抗冲击性与耐候性、防腐性与耐化学品性，硬度高、附着力强、耐划伤性好，且健康环保、施工方便。本专利技术的技术方案为：一种抗冲击高耐候水性工业防腐涂料，按重量百分比由以下组分组成：其中各组分的重量百分比之和为百分之百。优选的，所述聚氨酯改性丙烯酸酯乳液为山西佳宇丰化工科技有限公司生产的聚氨酯改性丙烯酸酯乳液JR-8031A。优选的，所述水性聚氨酯分散体为广东海顺新材料科技有限公司生产的水性聚氨酯树脂HMP-1201。优选的，所述聚氨酯改性丙烯酸酯乳液与所述水性聚氨酯分散体的重量配比为2.5～3.5。优选的，所述纳米二氧化硅为浙江华挺纳米新材料有限公司生产的纳米二氧化硅HT-001。优选的，所述磷钼酸铝锌防锈颜料为广西新晶科技有限公司生产的磷钼酸铝锌。优选的，所述基材润湿与防缩孔助剂为德国赢创德固赛公司生产的TEGOTwin-4200。优选的，所述烷氧基硅烷附着力促进剂为德国赢创德固赛公司生产的TegoADDID900。一种上述的抗冲击高耐候水性工业防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：在分散缸中按重量百分比加入水、聚氨酯改性丙烯酸酯乳液、水性聚氨酯分散体、分散剂、基材润湿与防缩孔助剂、0.1％～0.2％的消泡剂，并进行中速分散；再缓慢加入钛白粉、滑石粉、超细碳酸钙、绢云母粉、磷钼酸铝锌防锈颜料、纳米二氧化硅，用水加入冲洗缸壁，高速分散30～40分钟至细度≤50微米；然后在中低分散转速下加入流平剂、增稠剂、余量的消泡剂、烷氧基硅烷附着力促进剂及其它组分，中速分散20～30分钟得到成品；取样检测成品细度与粘度，成品细度达到20～40um、粘度为70～120s时即为合格。进一步地，所述的中速分散的速度为600～800r/min；所述的中低分散的速度为400～600r/min；所述的高速分散的速度为1000～1500r/min。以下对本专利技术组分的作用机理做进一步地描述：①以聚氨酯改性丙烯酸乳液为主体树脂，从根本上赋予水性工业漆优异的耐候性、耐化学品性及耐盐雾性能。不可否认，水性环氧防腐涂料是当前水性工业涂料中的一个重要品种，其最大的性能优势是防腐性能好、硬度高、耐划伤性与耐磨性能好，然而，其最大的弱点是耐候性差、干燥速度慢，不宜于用于户外装饰项目。从用于户外涂料的树脂品种看，水性丙烯酸酯树脂、水性聚氨酯树脂、水性氟碳树脂是三大基础性树脂。氟碳树脂是耐候性、防腐性能最为优异的树脂类型，但因其价格昂贵，多用于高档场所的装饰与保护。目前市场上应用最为普遍的树脂是水性丙烯酸酯树脂、水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸改性聚氨酯树脂或水性聚氨酯改性丙烯酸树脂。水性丙烯酸酯树脂具有快干、透明性好、保光保色性好等优点，附着力、光泽、硬度和耐候性能也相对较好；其缺点是,最低成膜温度高、成膜性及柔韧性较差、耐水耐溶剂性差、热粘冷脆。水性聚氨酯一般是采用双异氰酸酯、聚酯(醚)多元醇，以双羟甲基丙(丁)酸引入羧基三元缩合形成聚氨酯(PU)。聚氨酯分子结构中具有硬链段和软链段组成的链段结构，决定了其既坚硬又柔韧的独特性能；其两相结构使水性聚氨酯具有优异的低温成膜性、流平性及柔韧性，抗热回粘性好；由于氢键的存在，使其具有耐磨、高硬度。但是，该类树脂产品在稳定性、自增稠性、固含量、保光性等方面存在不足。水性聚氨酯改性丙烯酸树脂或水性丙烯酸改性聚氨酯树脂，均具有价格适中、硬度较高、物理与力学性能较好等特点，比较和谐地平衡了水性丙烯酸树脂和水性聚氨酯树脂在性能与价位上的优点与缺点，具有良好的互补性。利用二者有机结合来提高材料的综合性能，已成为研制新一代水性工业涂料的重要途径。本专利技术优选山西佳宇丰化工科技有限公司生产的聚氨酯改性丙烯酸酯乳液JR-8031A为主体树脂。以该树脂配制的水性工业涂料，具有高耐候性与耐黄变性，优异的耐水、耐盐水、耐盐雾、耐酸和耐碱性，优良的高硬度、耐划伤与附着力。以该树脂研发的水性工业涂料，可在常温条件下自行干燥成膜，也可在中温(80℃-120℃)助烤条件下干燥成膜，进而获得比常温条件更为优异的漆膜性能。②以水性聚氨酯分散体为辅助树脂，将其与主体树脂(聚氨酯改性丙烯酸乳液)按一定比例复配，进一步改善水性工业涂料的柔韧度，提高环保漆膜的抗冲击性、耐弯曲性及耐划伤性能。按一定比例混合复配高性能树脂、促进基料体系获得最大的协同效应，是水性工业涂料配方设计过程中复配树脂的原始动力与终端目标。对目前基料体系的选择和搭配共混，形成基料复配体系、进而获得协同效应，不但使不同的基料体系的优缺点达到互相弥补的作用，同时在一些性能上得到突破，达到一个同等基料技术基础上的性能突破。本专利技术以水性聚氨酯分散体为辅助树脂，复配聚氨酯改性丙烯酸酯乳液主体树脂，在聚氨酯改性丙烯酸酯乳液优异的耐候性与耐化学品性的性能基础上，引进水性聚氨酯分散体，最大程度的发挥聚氨酯树脂突出的柔韧性，显著提高涂料基料体系的抗冲击性、抗弯曲性与耐划伤性。本专利技术优选广东海顺新材料科技有限公司生产的水性聚氨酯树脂HMP-1201。HMP-1201水性树脂是一种高档水性工业涂料用乳白色半透明水性聚氨酯分散体，广泛适应涂布于极性或非极性柔韧性良好的材质，漆膜性能优异，高温不黄变、不回潮、抗返粘。该树脂配制的环保工业防腐涂料同，可在常温条件下自行干燥成膜，也可在中温(80℃-120℃)助烤条件下干燥成膜。中温助烤条件下干燥成膜，漆膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗冲击高耐候水性工业防腐涂料，其特征在于，按重量百分比由以下组分组成：

【技术特征摘要】
1.一种抗冲击高耐候水性工业防腐涂料，其特征在于，按重量百分比由以下组分组成：其中各组分的重量百分比之和为百分之百。2.根据权利要求1所述的抗冲击高耐候水性工业防腐涂料，其特征在于，所述聚氨酯改性丙烯酸酯乳液为山西佳宇丰化工科技有限公司生产的聚氨酯改性丙烯酸酯乳液JR-8031A。3.根据权利要求2所述的抗冲击高耐候水性工业防腐涂料，其特征在于，所述水性聚氨酯分散体为广东海顺新材料科技有限公司生产的水性聚氨酯树脂HMP-1201。4.根据权利要求3所述的抗冲击高耐候水性工业防腐涂料，其特征在于，所述聚氨酯改性丙烯酸酯乳液与所述水性聚氨酯分散体的重量配比为2.5～3.5。5.根据权利要求1所述的抗冲击高耐候水性工业防腐涂料，其特征在于，所述纳米二氧化硅为浙江华挺纳米新材料有限公司生产的纳米二氧化硅HT-001。6.根据权利要求1所述的抗冲击高耐候水性工业防腐涂料，其特征在于，所述磷钼酸铝锌防锈颜料为广西新晶科技有限公司生产的磷钼酸铝锌。7.根据权利要求1所述的抗冲击高耐候水性工业防腐涂料，其特征在于，所述基材润湿与防缩孔助剂为德国赢创德固赛公司生产的TEGOTwi...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小文，阙小玲，
申请(专利权)人：中山蓝海洋水性涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44