一种可户外施工、高环保水性金属防护漆及其制备方法技术

技术编号:31497544 阅读:14 留言:0更新日期:2021-12-18 12:41
本发明专利技术公开了一种可户外施工、高环保水性金属防护漆,包括以下原料:水性丙烯酸改性醇酸树脂,分散剂,纳米二氧化钛,成膜剂,消泡剂等,本发明专利技术采用丙烯酸、丙烯酸羟乙酯单体先与醇酸树脂共聚,然后再加入甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯单体与醇酸树脂共聚改性,这样醇酸树脂形成复杂多层的核壳结构,先加入的丙烯酸、丙烯酸羟乙酯单体与醇酸树脂共聚物在核层,甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯单体与醇酸树脂的共聚物在壳层,壳层的结构有利于涂料的成膜,核层结构中由于丙烯酸和丙烯酸羟乙酯极性较大,其结构可以提高涂料的玻璃化转变温度,保证金属漆具有低的成膜温度,这样在较低的环境温度下醇酸树脂的粘度适中,方便施工。方便施工。

【技术实现步骤摘要】
一种可户外施工、高环保水性金属防护漆及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料
,具体说是一种可户外施工、高环保水性金属防护漆及其制备方法。

技术介绍

[0002]金属长期暴露在外部环境中容易受到光照、雨水冲刷、冷热刺激等影响,极易生锈,影响金属类产品的使用寿命。解决此问题最有效的方法就是在金属表面涂上保护漆。传统的金属漆多为溶剂型金属漆,其中含有大量的有机溶剂,使用时有机溶剂挥发,对环境造成严重的污染。近年来,水性涂料逐渐替代了传统的溶剂型涂料,许多发达国家溶剂型涂料的产量已经超过涂料总产量的50%。
[0003]传统的水性醇酸树脂具有价格低、成模性好的优点,广泛应用于水性金属涂料的制备。然而,传统醇酸树脂含有大量的酯基,在水中容易分解,导致产品性能下降,粘度降低,成膜性变差。另外,其耐候性较差,在户外施工时,高温条件下不易成膜,涂膜在室外很容易发生变质、脆化和脱落。另外温度较低时(

10~10℃),醇酸树脂的粘度又过高,影响了某些地区户外的喷涂施工。另外现有的对金属器件或设备的水性漆在喷涂之前对设备的平整性要求很高,对于不规则器件,对凸起或凹槽部位的喷涂很容易出现不均匀的情况,限制了水性醇酸树脂的使用。
[0004]因此,我们迫切需要开发具有高适应型的水性醇酸树脂,能够在高温或低温的恶劣户外条件下施工,且快速干燥成膜;同时对金属器件设备的不规则部分也具有优异的附着力和均匀的分散性,最好的发挥水性醇酸树脂对金属的保护作用。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题,本专利技术的目的是提供一种可户外施工、高环保水性金属防护漆及其制备方法。
[0006]本专利技术为实现上述目的,通过以下技术方案实现:
[0007]一种可户外施工、高环保水性金属防护漆,以重量份计,由以下原料组成:水性丙烯酸改性醇酸树脂30~40份,分散剂1~2份,纳米二氧化钛10~16份,成膜剂2~3份,消泡剂0.3~0.8份,滑石粉5~10份,润湿剂0.1~0.5份,增稠剂0.3~0.5份,异辛醇磷酸酯1~2份,流平剂0.1~0.3份,硅烷偶联剂0.2~0.6份,催干剂0.4~0.6份和去离子水25~35份;
[0008]所述分散剂为或BYK190;
[0009]所述成膜剂为FX 511和乙二醇的混合物,其中FX 511和乙二醇的质量比为2~5:5;
[0010]所述消泡剂为TEGO

901W或TEGO

810;
[0011]所述润湿剂为TEGO

245或TEGO

270或TEGO

280;
[0012]所述增稠剂为硅酸镁铝或/和膨润土;
[0013]所述流平剂为NO.77或POLYFLOW NO.77;
[0014]所述催干剂为ZHV

10催干剂或萘酸钴;
[0015]所述水性丙烯酸改性醇酸树脂按照以下步骤制备得到:
[0016]①
将辛酸、癸酸、三羟甲基丙烷和邻苯二甲酸加入到二甲苯中,升温至180~230℃,搅拌反应3~6小时,减压蒸馏除去二甲苯,将反应体系降温至170~190℃,加入马来酸酐,搅拌反应1~3小时,降温至100~130℃,加入氧化石墨烯和乙二醇丁醚,搅拌0.5~1.5小时,降温至70~90℃,得到水性丙烯酸树脂;
[0017]其中辛酸、癸酸、三羟甲基丙烷、邻苯二甲酸、二甲苯、马来酸酐、氧化石墨烯和乙二醇丁醚的质量比为20:10~15:20~23:18~22:13~15:5~9:2~5:45~60;
[0018]②
将丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和偶氮二异丁腈混合均匀,得到第一混合液,备用;
[0019]甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯混合均匀,得到第二混合液,备用;
[0020]其中丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸丁酯和偶氮二异丁腈的质量比5:22~25:1~5:4~6:0.5~2;
[0021]③
向步骤

所得水性丙烯酸树脂中加入步骤

所得的第一混合液,控制加入时温度不超过90℃,加入完毕,在70~90℃下搅拌0.5~1小时,然后加入步骤

所得的第二混合液,在70~90℃下搅拌2~3小时,用氨水调节反应体系pH值为8~9,高速分散0.5~1.5小时,得到水性丙烯酸改性醇酸树脂;
[0022]其中步骤

所得水性丙烯酸树脂、第一混合液和第二混合液的质量比为10:1~2:1~2;
[0023]所述氨水的质量浓度为15~25%。
[0024]优选的,所述硅烷偶联剂为KH

561或Mp200。
[0025]优选的,所述分散剂为
[0026]优选的,所述消泡剂为TEGO

901W。
[0027]优选的,所述润湿剂为TEGO

270。
[0028]优选的,所述增稠剂为硅酸镁铝和膨润土按照质量比2:1组成。
[0029]优选的,所述流平剂为NO.77。
[0030]优选的,所述催干剂为萘酸钴
[0031]优选的,其中丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸丁酯和偶氮二异丁腈的质量比5:24:4:5:1.5。
[0032]优选的,辛酸、癸酸、三羟甲基丙烷、邻苯二甲酸、二甲苯、马来酸酐、氧化石墨烯和乙二醇丁醚的质量比为20:12:22:20:14:7:3:50。
[0033]本专利技术还包括一种可户外施工、高环保水性金属防护漆的制备方法,包括以下步骤:
[0034]⑴
以重量份计,将纳米二氧化钛10~16份,硅烷偶联剂0.2~0.6份和去离子水25~35份混合均匀,得到第三混合液;
[0035]⑵
将水性丙烯酸改性醇酸树脂30~40份,分散剂1~2份,成膜剂2~3份,消泡剂0.3~0.8份,滑石粉5~10份,润湿剂0.1~0.5份,增稠剂0.3~0.5份,异辛醇磷酸酯1~2份,流平剂0.1~0.3份和催干剂0.4~0.6份搅拌混合,向其中加入步骤

所得第三混合液,搅拌混合均匀,研磨至细度小于50μm,得到可户外施工、高环保水性金属防护漆;
[0036]所述分散剂为或BYK190;
[0037]所述成膜剂为FX 511和乙二醇的混合物,其中FX 511和乙二醇的质量比为2~5:5;
[0038]所述消泡剂为TEGO

901W或TEGO

810;
[0039]所述润湿剂为TEGO

245或TEGO

270或TEGO

280;
[0040]所述增稠剂为硅酸镁铝或/和膨润土;
[0041]所述流平剂为NO.77或POLYFLOW NO.本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可户外施工、高环保水性金属防护漆,其特征在于:以重量份计,由以下原料组成:水性丙烯酸改性醇酸树脂30~40份,分散剂1~2份,纳米二氧化钛10~16份,成膜剂2~3份,消泡剂0.3~0.8份,滑石粉5~10份,润湿剂0.1~0.5份,增稠剂0.3~0.5份,异辛醇磷酸酯1~2份,流平剂0.1~0.3份,硅烷偶联剂0.2~0.6份,催干剂0.4~0.6份和去离子水25~35份;所述分散剂为

9610W或BYK190;所述成膜剂为FX 511和乙二醇的混合物,其中FX 511和乙二醇的质量比为2~5:5;所述消泡剂为TEGO

901W或TEGO

810;所述润湿剂为TEGO

245或TEGO

270或TEGO

280;所述增稠剂为硅酸镁铝或/和膨润土;所述流平剂为NO.77或POLYFLOW NO.77;所述催干剂为ZHV

10催干剂或萘酸钴;所述水性丙烯酸改性醇酸树脂按照以下步骤制备得到:

将辛酸、癸酸、三羟甲基丙烷和邻苯二甲酸加入到二甲苯中,升温至180~230℃,搅拌反应3~6小时,减压蒸馏除去二甲苯,将反应体系降温至170~190℃,加入马来酸酐,搅拌反应1~3小时,降温至100~130℃,加入氧化石墨烯和乙二醇丁醚,搅拌0.5~1.5小时,降温至70~90℃,得到水性丙烯酸树脂;其中辛酸、癸酸、三羟甲基丙烷、邻苯二甲酸、二甲苯、马来酸酐、氧化石墨烯和乙二醇丁醚的质量比为20:10~15:20~23:18~22:13~15:5~9:2~5:45~60;

将丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和偶氮二异丁腈混合均匀,得到第一混合液,备用;甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯混合均匀,得到第二混合液,备用;其中丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸丁酯和偶氮二异丁腈的质量比5:22~25:1~5:4~6:0.5~2;

向步骤

所得水性丙烯酸树脂中加入步骤

所得的第一混合液,控制加入时温度不超过90℃,加入完毕,在70~90℃下搅拌0.5~1小时,然后加入步骤

所得的第二混合液,在70~90℃下搅拌2~3小时,用氨水调节反应体系pH值为8~9,高速分散0.5~1.5小时,得到水性丙烯酸改性醇酸树脂;其中步骤

所得水性丙烯酸树脂、第一混合液和第二混合液的质量比为10:1~2:1~2;所述氨水的质量浓度为15~25%。2.根据权利要求1所述的一种可户外施工、高环保水性金属防护漆,其特征在于:所述硅烷偶联剂为KH

561或Mp200。3.根据权利要求1所述的一种可户外施工、高环保水性金属防护漆,其特征在于:所述分散剂为

9610W。4.根据权利要求1所述的一种可户外施工、高环保水性金属防护漆,其特征在于:所述消泡剂为TEGO

901W。5.根据权利要求1所述的一种可户外施工、高环保水性金属防护漆,其特征在于:所述
润湿剂为TEGO

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【专利技术属性】
技术研发人员:孙光明谢吉星韩洪太苏怀敬隋振奎
申请(专利权)人:山东齐鲁漆业有限公司
类型:发明
国别省市:

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