本发明专利技术涉及一种高耐盐雾高耐候水性DTM涂料及其制备方法，主要由A、B两个组分按照重量份数比4:1制备而成，其中A组分：水性羟基丙烯酸分散体，助溶剂；分散剂；着色颜料；石墨烯分散液；润湿流平剂；防沉剂；pH调节剂；紫外光吸收剂；位阻胺光稳定剂；消泡剂；缓蚀剂；防闪锈剂；增稠剂；水；B组分：酯类溶剂；HDI三聚体；IPDI三聚体。该发明专利技术克服了现有的DTM涂料耐盐雾性和耐候性无法兼具，且需加入防锈颜料从而导致光泽度差的缺点，采用水性羟基丙烯酸分散体，配合聚氨酯固化剂(HDI三聚体、IPDI三聚体)、少量石墨烯分散液及功能性助剂，不添加任何防锈颜料，即可制得高耐盐雾、高耐候、高光泽、高硬度、高装饰性的防腐涂层。高装饰性的防腐涂层。
【技术实现步骤摘要】
高耐盐雾高耐候水性DTM涂料及其制备方法
[0001]本专利技术涉及一种高耐盐雾高耐候水性DTM涂料，应用在防腐涂料领域。
技术介绍
[0002]据国际腐蚀工程师协会(NACE)调查显示，全球每年因金属锈蚀而损失的金额达2.5万亿美元，大约相当于全球生产总值的3.4％。有效的防金属锈蚀措施可以缩减这一数额的15-35％，即可节省3750亿美元至8750亿美元。国际NACE组织的首席执行官鲍勃
·
查克说道，“无论是管道、飞机、水处理厂或路桥，防止金属锈蚀和控制腐蚀在避免灾难性事件发生之前非常有必要。”。
[0003]在大规模工业生产中，有多种防腐涂层的制备方法。其中DTM(Direct To Metal)涂料是其中一个重要方向，适用于对耐盐雾性和耐候性要求都比较高的场合。现有水性工业涂料技术中，DTM涂层因为需要兼顾耐盐雾性与耐候性，设计配方时反而在这两方面都有所牺牲，即耐盐雾性好的环氧体系DTM涂层耐候性差(如高盐雾性能底面合一水性漆及其应用CN 111205748 A)，而耐候性好的丙烯酸体系DTM涂层耐盐雾差(如水性DTM聚氨酯涂料及其制备方法CN111393888A)。且现有DTM涂层中，几乎全部含有防锈颜料磷酸锌、磷酸铝等中的其中一种或两种的任意组合，防锈颜料的引入会导致涂层光泽下降，外观损失，装饰性变差。另外，现有的DTM涂料多是双涂层体系的面漆，面漆能提供较高的耐候性及光泽、装饰性，而由双涂层体系的底材提供防腐蚀性能。
[0004]因此提供一种单涂层体系、耐盐雾、耐候性、光泽度俱佳的高耐盐雾高耐候水性DTM涂料己成为当务之亟。
技术实现思路
[0005]为了克服现有的DTM涂料耐盐雾性和耐候性无法兼具，且需加入防锈颜料从而导致光泽度差的缺点，本专利技术提供一种高耐盐雾高耐候水性DTM涂料及其制备方法，采用水性羟基丙烯酸分散体，配合聚氨酯固化剂(HDI三聚体、IPDI三聚体)、少量石墨烯分散液及功能性助剂，不添加任何防锈颜料，即可制得高耐盐雾、高耐候、高光泽、高硬度、高装饰性的防腐涂层。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种高耐盐雾高耐候水性DTM涂料，主要由A、B两个组分组成,使用时A、B两个组分按照重量份数比3.5-4.5:1进行混合，其中A、B组分分别主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：
[0008]A组分：
[0009]水性羟基丙烯酸分散体50.0～70.0份，
[0010]助溶剂4.0～7.0份；
[0011]分散剂1.0～3.0份；
[0012]着色颜料3.0～20.0份；
[0013]石墨烯分散液0.3～0.7份；
[0014]润湿流平剂0.5～1.0份；
[0015]水10.0～30.0份；
[0016]防沉剂0.2～0.4份；
[0017]pH调节剂0.1～0.5份；
[0018]紫外光吸收剂0.5～1.0份；
[0019]位阻胺光稳定剂1.0～2.0份；
[0020]消泡剂0.1～0.3份；
[0021]缓蚀剂1.0～3.0份；
[0022]防闪锈剂0.5～1.0份；
[0023]增稠剂0.1～0.3份；
[0024]B组分：
[0025]酯类溶剂30.0～50.0份；
[0026]HDI三聚体40.0～60份；
[0027]IPDI三聚体10～20份；
[0028]所述石墨烯分散液中，石墨烯的浓度在1.0～2.0g/L之间，石墨烯层数为3～10层，片径大小为5～20μm；
[0029]所述缓蚀剂为具有磷酸酯结构的有机高分子化合物；
[0030]所述HDI三聚体为低粘度聚氨酯固化剂。
[0031]本申请的高耐盐雾高耐候水性DTM涂料选用水性丙烯酸聚氨酯体系，A组分中水性羟基丙烯酸分散体中的羟基与B组分聚氨酯固化剂中的异氰酸根基团发生交联反应，形成致密的网状膜厚。且水性羟基丙烯酸分散体中苯乙烯含量≤10％，保证了其高耐候性能；并在配方中添加了紫外光吸收剂及位阻胺光稳定剂，进一步提升了其耐候性。因所选水性羟基丙烯酸分散体中选用了叔碳酸缩水甘油酯，其极佳的空间位阻效应能减少水和化学物质对涂层的渗透，有利于提高涂层的耐盐雾性能力；而配方中的石墨烯提供片层重叠结构，大极的延长了腐蚀介质传导到底材的路径，且采用了磷酸酯类的缓蚀剂，能在底材表面形成一个惰性的保护膜，再加上增叔碳酸缩水甘油酯及IPDI三聚体固化剂都能提高涂层的耐水性，这三个方面缩合作用，使得本申请的涂料可以不用添加防锈填料也能达到很好的防锈效果；B组分中添加的IPDI固化剂，其环状结构不仅能提高涂层的硬度、耐水性、耐候性，其空间位阻效应也能进一步提升涂层的耐盐雾性能。而较低分子量的水性羟基丙烯酸分散体与低粘度HDI三聚体固化剂搭配，能提供优异的光泽；且因为体系中不含防锈颜料，具有低PVC(颜料体积浓度)值的特点，保证了其良好的光泽度、装饰性。所述水可为去离子水。
[0032]其中，水性羟基丙烯酸分散体为Setaqua 6515,湛新树脂(中国)有限公司；XK110，帝斯曼树脂(中国)有限公司；A-145，科思创聚合物(中国)有限公司；Antkote 2042，万华化学(中国)有限公司的其中一种或任意两种以上的任意组合。制备所述水性羟基丙烯酸分散体的原料中苯乙烯的质量百分比含量≤10％，叔碳酸缩水甘油酯的质量百分比含量为10～30％。
[0033]本申请的高耐盐雾高耐候水性DTM涂料采用水性羟基丙烯酸分散体，配合聚氨酯固化剂(HDI三聚体、IPDI三聚体)、少量石墨烯分散液及功能性助剂，不添加任何防锈颜料，
即可制得高耐盐雾、高耐候、高光泽、高硬度、高装饰性的防腐涂层。其采用喷涂施工，可直接喷涂在金属底材上，在80℃条件下30分钟烘干成膜。其克服了现有技术的各种弊端，适用于各种要求高耐盐雾性、高耐候性、高装饰性、涂装节奏快的场合，如各种机械设备、钢结构等。本申请的DTM单涂层的防腐、耐候及装饰性均与防腐底漆加装饰性面漆的双涂层体系相当，能部分替代双涂层体系，节约了材料成本，减少了工艺过程，能取得可观的经济效益。
[0034]将所述高耐盐雾高耐候水性DTM涂料喷涂于240#砂纸打磨过的冷轨钢板上，于80℃烘干60分钟，即制得漆膜。
[0035]所述水性羟基丙烯酸分散体中羟基含量为2.0～4.2％，分子量5000～8000，Tg值为40～60℃。
[0036]优选的水性羟基丙烯酸分散体的优选羟基含量使得漆料成本更低且光泽更高，优选分子量使得光泽更高，优选Tg值使得干燥更快且硬度更高。
[0037]所述助溶剂为沸点在190～240℃之间的醇醚类或双醚类溶剂。
[0038]优选的助溶剂使得漆料施工性较好。
[0039]所述分散剂为嵌段共聚体高分子分散剂。
[0040]优选的分散剂使得涂层外观更好，涂料储存稳定性更好。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高耐盐雾高耐候水性DTM涂料，其特征在于：主要由A、B两个组分组成,使用时A、B两个组分按照重量份数比3.5-4.5:1进行混合，其中A、B组分分别主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：A组分：水性羟基丙烯酸分散体50.0～70.0份，助溶剂4.0～7.0份；分散剂1.0～3.0份；着色颜料3.0～20.0份；石墨烯分散液0.3～0.7份；润湿流平剂0.5～1.0份；水10.0～30.0份；防沉剂0.2～0.4份；pH调节剂0.1～0.5份；紫外光吸收剂0.5～1.0份；位阻胺光稳定剂1.0～2.0份；消泡剂0.1～0.3份；缓蚀剂1.0～3.0份；防闪锈剂0.5～1.0份；增稠剂0.1～0.3份；B组分：酯类溶剂30.0～50.0份；HDI三聚体40.0～60份；IPDI三聚体10～20份；所述石墨烯分散液中，石墨烯的浓度在1.0～2.0g/L之间，石墨烯层数为3～10层，片径大小为5～20μm；所述缓蚀剂为具有磷酸酯结构的有机高分子化合物；所述HDI三聚体为低粘度聚氨酯固化剂。2.根据权利要求1所述的高耐盐雾高耐候水性DTM涂料，其特征在于：所述水性羟基丙烯酸分散体中羟基含量为2.0～4.2％，分子量5000～8000，Tg值为40～60℃。3.根据权利要求1所述的高耐盐雾高耐候水性DTM涂料，其特征在于：所述助溶剂为沸点在190～240℃之间的醇醚类或双醚类溶剂。4.根据权利要求1所述的高耐盐雾高耐候水性DTM涂料，其特征在于：所述分散剂为嵌段共聚体高分子分散剂。5.根据权利要求1所述的高耐盐雾高耐候水性DTM涂料，其特征在于：所述着色颜料为钛白粉、碳黑粉或其他颜料的其中一种或任意两种以上的任意组合。6.根据权利要求1所述的高耐盐雾高耐候水性DTM涂料，其特征在于：所述润湿流平剂为炔二醇类或聚醚硅氧烷类中的其中一种或两种的任意组合。7.根据权利要求1所述的高耐盐雾高耐候水性DTM涂料，其特征在于：所述防沉剂为膨润土；所述pH调节剂为N,N二甲基乙醇胺或N,N二甲基乙醇胺的稀释液；所述消泡剂为聚硅
氧烷类或脱泡化合物中的其中一种或两...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦玉猛，姜美佳，付绍祥，洪杰，
申请(专利权)人：三棵树上海新材料研究有限公司，
类型：发明
国别省市：
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