一种耐腐蚀水性金属烤漆的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐腐蚀水性金属烤漆的制备方法，属于烤漆制备技术领域。本发明专利技术制备的水性醇酸树脂与氨基树脂之间会发生局部酯化反应而交联，形成双层网状结构，使得被保护的金属一直处于干燥油相环境中，本发明专利技术中两种树脂局部酯化后，在两者凝聚相的界面存在肽键，肽键容易水解吸水，并且酯化后形成双层网状结构的外层有疏水的酯基，使得外界对涂覆体系产生吸电子或给电子作用，在涂层中产生微弱电流，另外防锈颜料中磷酸锌可氧化形成保护金属的磷化膜，磷化膜的电极电位较金属的电极电位显正，当有微量水渗入漆膜甚至进入到金属表面时，防绣颜料会在漆膜中解离出具有缓蚀功能的离子，从而使水性金属烤漆的耐腐蚀性能提高，应用前景广阔。

Preparation of a corrosion resistant waterborne metal paint

The invention discloses a preparation method of corrosion resistant waterborne metal baking paint, which belongs to the technical field of baking paint preparation. There will be a local esterification reaction between the aqueous alkyd resin and the amino resin prepared by the invention to form a double layer reticular structure, which makes the protected metal in a dry oil phase environment. After the two resins are esterified in this invention, the interface of the two condensation phases is stored in the peptide bond, and the peptide bond is easy to hydrolyze and absorb water. After esterification, the outer layer of the double layer network has a hydrophobic ester, which makes the outside of the coating system absorb electrons or give electrons, produce a weak current in the coating. In addition, zinc phosphate in the antirust pigment can oxidize the phosphating film of the protective metal. The electrode potential of the phosphating film is more positive than that of the metal electrode. When the trace water infiltrates into the paint film and even enters the metal surface, the anti embroidered pigment will dissociate the ions with the function of corrosion inhibition in the paint film, so that the corrosion resistance of the water based metal paint can be improved and the application prospect is broad.

【技术实现步骤摘要】
一种耐腐蚀水性金属烤漆的制备方法
本专利技术公开了一种耐腐蚀水性金属烤漆的制备方法，属于烤漆制备

技术介绍
金属烤漆是一种工业用漆。它分为水性金属烤漆和油性金属烤漆两种。水性金属烤漆是一种环保漆，以水为溶剂，而油性金属烤漆则是以有机溶剂为溶剂。金属烤漆的价格根据金属粉的细度和颜色的不同而不同。烤漆分为两大类，一类低温烤漆固化温度为140℃～180℃，另外一类就称为高温烤漆，其固化温度为280℃～400℃。随着工业的发展，用于金属保护及装饰的工业漆市场也随之发展和壮大，烤漆作为一种常见的工业用漆，广泛应用于机械制造，机电和五金等行业，涂膜光亮，坚硬，附着力强，对金属具有很好的保护性和装饰性，近年来，虽然水性烤漆产品占据了很少的一部分市场，但是水性产品在某些性能上仍然无法达到要求，尤其是在耐高温的性能方面，因此水性烤漆替代溶剂型烤漆还需进一步的努力。目前，在汽车行业和板材行业，PE膜、PET膜、汽车和板材涂装上涂布一层漆后，可形成高光透明的薄膜，为了使薄膜更为美观耐用，要求漆层具有强附着力；随着人们对汽车漆膜和板材漆膜的美观及耐久性的要求，并且符合环保要求。现有的油漆在使用中的漆包括油性漆和水性漆。水性漆虽然环境污染较小，但现有的水性漆涂布后形成的漆层不能同时满足高光亮度、强附着力和耐腐蚀性等特点。目前，市面上用于金属箔防腐涂料主要是溶剂型涂料，在涂布过程中有机溶剂的挥发会给环境带来污染。随着人们环保意识的增加，溶剂型涂料的应用越来越多的受到限制；而水性烤漆的种类比较多，常用的有丙烯酸类、聚酯类、聚氨酯类等，但是这些现有的水性烤漆固化后容易透氧透水而使其耐腐蚀性能较差，对金属箔的防腐保护效果不理想。因此，专利技术一种耐腐蚀水性金属烤漆对烤漆制备
具有积极意义。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题，针对目前研制金属烤漆为了追求低毒环保，大多为水性金属烤漆，而水性金属烤漆固化后容易透氧透水而使其耐腐蚀性能较差的缺陷，提供了一种耐腐蚀水性金属烤漆的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种耐腐蚀水性金属烤漆的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）向带有滴液漏斗和冷凝装置的三口烧瓶中加入70～80mL蓖麻油、4～5g甲醇钠、5～7mL三乙醇胺，加热升温，启动搅拌器搅拌混合，再向三口烧瓶中加入40～50mL甘油，保温搅拌反应，得到甘油醇解蓖麻油；（2）向上述三口烧瓶中加入80～90mL己二异氰酸酯，继续反应，待三口烧瓶降温，依次向三口烧瓶中加入10～15mL磷酸二乙酯、20～30mL甘油和20～25mL马来酸酐，将3～5mL二月桂酸二丁基锡溶于35～40mL丙酮后倒入恒压滴液漏斗滴入三口烧瓶中，边滴加边升温，继续反应得到蓖麻油基聚氨酯；（3）按重量份数计，将30～40份蓖麻油基聚氨酯、10～20份三羟甲基丙烷和0.5～0.8份二月桂酸二丁基锡加入四口烧瓶中，在氮气保护下油浴加热升温后，启动搅拌器，保温搅拌，反应，得到醇解产物；（4）按重量份数计，继续向上述四口烧瓶中加入10～15份间苯二甲酸，油浴加热升温至230～235℃，保温反应，降温，加入8～10份偏苯酸酐，降温，向四口烧瓶中加入20～30份丙二醇甲醚进行稀释，继续降温，加入三乙胺和蒸馏水调节四口烧瓶中反应液pH，搅拌后出料得到水性醇酸树脂；（5）将水性醇酸树脂与氨基树脂混合，得到混合树脂，将磷酸锌和云母粉混合，得到防锈颜料，按重量份数计，取70～80份混合树脂、5～10份聚二甲基硅氧烷、8～12份异佛尔酮、10～15份防锈颜料、3～4份三乙醇胺置于高速分散机中，高速分散，得到耐腐蚀水性金属烤漆。步骤（1）所述的加热升温后温度为50～60℃，搅拌器转速为200～300r/min，保温搅拌反应时间为3～4h。步骤（2）所述的加入己二异氰酸酯后继续反应时间为2～3h，三口烧瓶降温后温度为50～60℃，恒压滴液漏斗滴加速率为2～3mL/min，控制升温速率为3～5℃/min，升温后温度为80～82℃，反应时间为3～4h。步骤（3）所述的四口烧瓶在氮气保护下油浴加热升温后温度为180～200℃，搅拌器转速为300～350r/min，反应时间为2～3h。步骤（4）所述的油浴加热升温后温度为230～235℃，保温反应时间为1～2h，降温后温度为180～185℃，加入偏苯酸酐再降温后温度为110～120℃，加入丙二醇甲醚稀释继续降温后温度为80～85℃，调节pH为8.0～8.5，搅拌时间为20～25min。步骤（5）所述的水性醇酸树脂与氨基树脂混合的质量比为2︰1，磷酸锌和云母粉混合的质量比为2︰3，高速分散机转速为3000～3500r/min，高速分散时间为15～20min。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术在甲醇钠和三乙醇胺复配催化剂的作用下用甘油将蓖麻油催化醇解，得到甘油醇解蓖麻油，向甘油醇解蓖麻油中加入己二异氰酸酯、磷酸二乙酯、马来酸酐，甘油等原料，接枝反应得到蓖麻油基聚氨酯，将蓖麻油基聚氨酯、三羟甲基丙烷和二月桂酸二丁基锡混合，加热醇解得到醇解产物，向醇解产物中加入苯二甲酸，偏苯酸酐，保温反应后用丙二醇甲醚进行稀释再调节pH得到水性醇酸树脂，将水性醇酸树脂与氨基树脂按一定质量比混合，得到混合树脂，再将磷酸锌和云母粉混合，得到防锈颜料，将混合树脂、聚二甲基硅氧烷、异佛尔酮、防锈填料、三乙醇胺等原料置于高速分散机中，高速分散得到防腐蚀水性金属烤漆，本专利技术制备的水性醇酸树脂与氨基树脂之间会发生局部酯化反应而交联，形成双层网状结构，涂覆后金属烤漆中双层网状结构的亲水基团朝向夹层内，水分会聚集在双层网状结构之间，避免金属等物质与水的接触，在加热固化过程中，使得被保护的金属一直处于干燥油相环境中，从而有利于金属的防腐蚀性能提高；（2）本专利技术中两种树脂局部酯化后，在两者凝聚相的界面存在肽键，肽键容易水解吸水，并且酯化后形成双层网状结构的外层有疏水的酯基，即使在潮湿空气中被保护的金属也不会受到水的侵蚀，双层网状结构中紧贴金属的内层氨基树脂具有很好的绝缘性能，使得外界对涂覆体系产生吸电子或给电子作用，在涂层中产生微弱电流，并很快对空气逸散电子或夺取电子来减弱体系电流，腐蚀电流难以产生，另外防锈颜料中磷酸锌可氧化形成保护金属的磷化膜，磷化膜的电极电位较金属的电极电位显正，使金属部分表面成为阳极后遭到锈蚀而被破坏，当有微量水渗入漆膜甚至进入到金属表面时，防绣颜料会在漆膜中解离出具有缓蚀功能的离子，阻止或者减缓腐蚀进行，从而使水性金属烤漆的耐腐蚀性能提高，应用前景广阔。具体实施方式向带有滴液漏斗和冷凝装置的三口烧瓶中加入70～80mL蓖麻油、4～5g甲醇钠、5～7mL三乙醇胺，加热升温至50～60℃，启动搅拌器以200～300r/min的转速搅拌混合，再向三口烧瓶中加入40～50mL甘油，保温搅拌反应3～4h，得到甘油醇解蓖麻油；向上述三口烧瓶中加入80～90mL己二异氰酸酯，继续反应2～3h，待三口烧瓶降温至50～60℃，依次向三口烧瓶中加入10～15mL磷酸二乙酯、20～30mL甘油和20～25mL马来酸酐，将3～5mL二月桂酸二丁基锡溶于35～40mL丙酮后倒入恒压滴液漏斗，以2～3mL/min的滴加速率滴入三口烧瓶中，边滴加边升温，控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐腐蚀水性金属烤漆的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）向带有滴液漏斗和冷凝装置的三口烧瓶中加入70～80mL蓖麻油、4～5g甲醇钠、5～7mL三乙醇胺，加热升温，启动搅拌器搅拌混合，再向三口烧瓶中加入40～50mL甘油，保温搅拌反应，得到甘油醇解蓖麻油；（2）向上述三口烧瓶中加入80～90mL己二异氰酸酯，继续反应，待三口烧瓶降温，依次向三口烧瓶中加入10～15mL磷酸二乙酯、20～30mL甘油和20～25mL马来酸酐，将3～5mL二月桂酸二丁基锡溶于35～40mL丙酮后倒入恒压滴液漏斗滴入三口烧瓶中，边滴加边升温，继续反应得到蓖麻油基聚氨酯；（3）按重量份数计，将30～40份蓖麻油基聚氨酯、10～20份三羟甲基丙烷和0.5～0.8份二月桂酸二丁基锡加入四口烧瓶中，在氮气保护下油浴加热升温后，启动搅拌器，保温搅拌，反应，得到醇解产物；（4）按重量份数计，继续向上述四口烧瓶中加入10～15份间苯二甲酸，油浴加热升温至230～235℃，保温反应，降温，加入8～10份偏苯酸酐，降温，向四口烧瓶中加入20～30份丙二醇甲醚进行稀释，继续降温，加入三乙胺和蒸馏水调节四口烧瓶中反应液pH，搅拌后出料得到水性醇酸树脂；（5）将水性醇酸树脂与氨基树脂混合，得到混合树脂，将磷酸锌和云母粉混合，得到防锈颜料，按重量份数计，取70～80份混合树脂、5～10份聚二甲基硅氧烷、8～12份异佛尔酮、10～15份防锈颜料、3～4份三乙醇胺置于高速分散机中，高速分散，得到耐腐蚀水性金属烤漆。...

【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀水性金属烤漆的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）向带有滴液漏斗和冷凝装置的三口烧瓶中加入70～80mL蓖麻油、4～5g甲醇钠、5～7mL三乙醇胺，加热升温，启动搅拌器搅拌混合，再向三口烧瓶中加入40～50mL甘油，保温搅拌反应，得到甘油醇解蓖麻油；（2）向上述三口烧瓶中加入80～90mL己二异氰酸酯，继续反应，待三口烧瓶降温，依次向三口烧瓶中加入10～15mL磷酸二乙酯、20～30mL甘油和20～25mL马来酸酐，将3～5mL二月桂酸二丁基锡溶于35～40mL丙酮后倒入恒压滴液漏斗滴入三口烧瓶中，边滴加边升温，继续反应得到蓖麻油基聚氨酯；（3）按重量份数计，将30～40份蓖麻油基聚氨酯、10～20份三羟甲基丙烷和0.5～0.8份二月桂酸二丁基锡加入四口烧瓶中，在氮气保护下油浴加热升温后，启动搅拌器，保温搅拌，反应，得到醇解产物；（4）按重量份数计，继续向上述四口烧瓶中加入10～15份间苯二甲酸，油浴加热升温至230～235℃，保温反应，降温，加入8～10份偏苯酸酐，降温，向四口烧瓶中加入20～30份丙二醇甲醚进行稀释，继续降温，加入三乙胺和蒸馏水调节四口烧瓶中反应液pH，搅拌后出料得到水性醇酸树脂；（5）将水性醇酸树脂与氨基树脂混合，得到混合树脂，将磷酸锌和云母粉混合，得到防锈颜料，按重量份数计，取70～80份混合树脂、5～10份聚二甲基硅氧烷、8～12份异佛尔酮、10～15份防锈颜料、3～4份三乙醇胺置于高速分散机中，高...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇颖莹，何伟仁，陈可，
申请(专利权)人：仇颖莹，
类型：发明
国别省市：江苏,32