一種異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸復合金屬防腐涂料的制備方法
【專利摘要】一種異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸復合金屬防腐涂料的制備方法，采用單組份和雙組份的形式，可以與水性的環(huán)氧或丙烯酸底漆、中間漆相配套使用，也可以用于溶劑型涂料上面，形成交叉復合型涂料防腐系統(tǒng)，采用異氰酸酯固化劑改性丙烯酸樹脂，形成了交叉網狀結構，提高了涂料的致密性，降低了涂料的成膜溫度，利于施工，采用一種活性炭基粉體還原助劑，該助劑與含鋅類化合物配合，具有較強的還原性，較大地提升了水性涂料（特別是對鋼鐵構件）的防腐效果，在施工過程中展示了很好的施工性能，與傳統(tǒng)的醇酸體系相比較，很少有干塵，即使在400-500μm濕膜厚度時也能展現(xiàn)良好的表面抗流掛性。
【專利說明】一種異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸復合金屬防腐涂料的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及防腐涂料領域，具體涉及一種異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸復合金屬防腐涂料的制備方法。
【背景技術】
[0002]長期以來，建筑鋼結構及其他領域的金屬防腐，普遍采用的是溶劑型涂料，其中含有大量的有機溶劑。有機溶劑的揮發(fā)不僅造成浪費，嚴重污染大氣環(huán)境，危害人們的健康，還極易導致易燃、易爆等事故的發(fā)生。隨著有機溶劑排放(VOC)的限制及人們的環(huán)保意識在提高，綠色環(huán)保型的水性防腐涂料已成為未來金屬防腐發(fā)展的必然趨勢之一。
[0003]在西方發(fā)達國家，水性涂料已占據(jù)涂料市場份額的60-75%，而其中很大一部分來源于水性防腐涂料，而我國整個水性涂料市場份額約為30%左右，因此，水性防腐涂料市場的發(fā)展?jié)摿薮?。目前用于工業(yè)防腐領域且最為成功的水性涂料是水性丙烯酸涂料、水性無機硅酸鋅涂料和水性環(huán)氧涂料，它們共同組成了水性工業(yè)防腐體系。
[0004]與國外的水性防腐涂料相比，國內現(xiàn)有的水性防腐涂料，防腐效果普遍不佳，而且涂料整體強度低，耐候性差，綜合性能偏低。
【發(fā)明內容】
[0005]為了解決現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的提供了一種異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸復合金屬防腐涂料的制備方法，具體以單組份和雙組份的形式實施。復配后的涂料具有較好的耐候性能，耐紫外線、耐水，能制成有光和半光型的底漆、面漆，能在大多數(shù)的基材上面施工。
[0006]本發(fā)明采用的技術解決方案是:
一種異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸復合金屬防腐涂料的制備方法，所述的制備方法包括以下步驟:
(1)制備異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸樹脂乳液:加入IOgPVA水溶液、Ig碳酸氫鈉、2g TX-10、185g去離子水，調節(jié)溫度至60-90°C，加入1.5g過硫酸銨，充分攪拌均勻。然后稱量包含130g丙烯酸正丁酯、20g甲基丙烯酸甲酯、20g苯乙烯，30g丙烯酰胺的混合液，用恒壓滴液漏斗經3小時恒速滴加完畢，保溫Ih后，降至室溫，緩慢加入HDI三聚體10 g，反應0.5 h，制備得到異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸樹脂乳液；
(2)制備單組分水性防腐涂料:將異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸樹脂乳液30-55%、填料25-40%、助劑1_8%，余量為水混合均勻后，直接涂抹在基材表面，干燥后即可。
[0007]所述的一種異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸復合金屬防腐涂料的制備方法，所述的填料包括起覆蓋作用的滑石粉2-6 %、絹云母2-8 %、硅灰石2-8%、膨潤土 1-6%和玻璃剛1_3%、作為還原劑的三聚磷酸鋁5-10 %、磷酸鋅2-4 %和鋅粉5-10%、起調節(jié)電極電位作用的納米炭黑2-4 %。[0008]所述的一種異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸復合金屬防腐涂料的制備方法，所述的助劑包括有作為流平劑的聚醚改性有機硅聚合物1%、作為增稠劑和增白劑的SJ-101為1%、活性輔助物3-6%、作為表面活性劑的脂肪醇聚氧乙烯醚0.5%、起穩(wěn)定作用的植酸1%。
[0009]一種異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸復合金屬防腐涂料的制備方法，所述的制備方法包括以下步驟:
(1)制備水性丙烯酸樹脂乳液:加入IOgPVA水溶液、Ig碳酸氫鈉、2g TX-10、185g去離子水，調節(jié)溫度至60-90°C，加入1.5g過硫酸銨，充分攪拌均勻。然后稱量包含140g丙烯酸正丁酯、20g甲基丙烯酸甲酯、20g苯乙烯，20g丙烯酰胺的混合液，用恒壓滴液漏斗經3小時恒速滴加完畢，保溫Ih后，制備得到水性丙烯酸樹脂乳液；
(2)制備雙組分防腐水性涂料:涂料包含A、B雙組分，其中A組分為步驟(1)制備的水性丙烯酸樹脂乳液20-40%、填料30-35%和助劑2-8%，余量為水；B組分為異氰酸酯固化劑5-20%，將A組分與B組分的重量百分比為8-12:1，混合均勻后，直接涂抹在基材表面，室溫24 h后即可固化。
[0010]所述的一種異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸復合金屬防腐涂料的制備方法，所述的填料包括起覆蓋作用的滑石粉2-6 %、絹云母2-8 %、硅灰石2-8%、膨潤土 1-6%和玻璃剛1_3%、作為還原劑的三聚磷酸鋁5-10 %、磷酸鋅2-4 %和鋅粉5-10%、起調節(jié)電極電位作用的納米炭黑2-4 %。
[0011]所述的一種異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸復合金屬防腐涂料的制備方法，所述的助劑包括有作為流平劑的聚醚改性有機硅聚合物1%、作為增稠劑和增白劑的SJ-101為1%、活性輔助物3-6%、作為表面活性劑的脂肪醇聚氧乙烯醚0.5%、起穩(wěn)定作用的植酸1%。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供了一種異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸復合金屬防腐涂料的制備方法，可以與水性的環(huán)氧或丙烯酸底漆、中間漆相配套使用，也可以用于溶劑型涂料上面，形成交叉復合型涂料防腐系統(tǒng)，采用異氰酸酯固化劑改性丙烯酸樹脂，形成了交叉網狀結構，提高了涂料的致密性，降低了涂料的成膜溫度，利于施工，采用一種活性炭基粉體還原助劑，該助劑與含鋅類化合物配合，具有較強的還原性，較大地提升了水性涂料(特別是對鋼鐵構件)的防腐效果，在施工過程中展示了很好的施工性能，與傳統(tǒng)的醇酸體系相比較，很少有干塵，即使在400-500 μ m濕膜厚度時也能展現(xiàn)良好的表面抗流掛性。
【具體實施方式】
[0013]單組分水性防腐涂料的制備方法:
一種異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸復合金屬防腐涂料的制備方法，所述的制備方法包括以下步驟:
(O制備異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸樹脂乳液:在裝有攪拌器、回流冷凝管、恒壓滴液漏斗、溫度計的四口燒瓶中加入IOg PVA水溶液、Ig碳酸氫鈉、2g TX-10、185g去離子水，調節(jié)溫度至60-90°C，加入1.5g過硫酸銨，充分攪拌均勻。然后稱量包含130g丙烯酸正丁酯、20g甲基丙烯酸甲酯、20g苯乙烯，30g丙烯酰胺的混合液，用恒壓滴液漏斗經3小時恒速滴加完畢，保溫Ih后，降至室溫，緩慢加入HDI三聚體10 g，反應0.5 h，制備得到異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸樹脂乳液；(2)制備單組分水性防腐涂料:將異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸樹脂乳液30-55%、填料25-40%和助劑1_8%，余量為水混合均勻后，直接涂抹在基材表面，干燥后即可。
[0014]異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸樹脂乳液通用合成路線如下:
【權利要求】
1.一種異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸復合金屬防腐涂料的制備方法，其特征在于，所述的制備方法包括以下步驟: (1)制備異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸樹脂乳液:加入IOgPVA水溶液、Ig碳酸氫鈉、2g TX-10、185g去離子水，調節(jié)溫度至60-90°C，加入1.5g過硫酸銨，充分攪拌均勻，然后稱量包含130g丙烯酸正丁酯、20g甲基丙烯酸甲酯、20g苯乙烯，30g丙烯酰胺的混合液，用恒壓滴液漏斗經3小時恒速滴加完畢，保溫Ih后，降至室溫，緩慢加入HDI三聚體10 g，反應0.5 h，制備得到異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸樹脂乳液； (2)制備單組分水性防腐涂料:將異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸樹脂乳液30-55%、填料25-40%、助劑1_8%，余量為水混合均勻后，直接涂抹在基材表面，干燥后即可。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸復合金屬防腐涂料的制備方法，其特征在于，所述的填料包括起覆蓋作用的滑石粉2-6 %、絹云母2-8 %、硅灰石2-8%、膨潤土 1-6%和玻璃剛1-3%、作為還原劑的三聚磷酸鋁5-10 %、磷酸鋅2_4 %和鋅粉5-10%、起調節(jié)電極電位作用的納米炭黑2-4 %。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸復合金屬防腐涂料的制備方法，其特征在于，所述的助劑包括有作為流平劑的聚醚改性有機硅聚合物1%、作為增稠劑和增白劑的SJ-101為1%、聚乙烯醇縮二醛3-6%、作為表面活性劑的脂肪醇聚氧乙烯醚0.5%、起穩(wěn)定作用的植酸1%。
4.一種異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸復合金屬防腐涂料的制備方法，其特征在于，所述的制備方法包括以下步驟: (1)制備水性丙烯酸樹脂乳液:加入IOgPVA水溶液、Ig碳酸氫鈉、2g TX-10、185g去離子水，調節(jié)溫度至60-90°C，加入1.5g過硫酸銨，充分攪拌均勻，然后稱量包含140g丙烯酸正丁酯、20g甲基丙烯酸甲酯、20g苯乙烯，20g丙烯酰胺的混合液，用恒壓滴液漏斗經3小時恒速滴加完畢，保溫Ih后，制備得到水性丙烯酸樹脂乳液； (2)制備雙組分防腐水性涂料:涂料包含A、B雙組分，其中A組分為步驟(1)制備的水性丙烯酸樹脂乳液20-40%、填料30-35%和助劑2-8%、余量為水；B組分為異氰酸酯固化劑5-20%，將A組分與B組分的重量百分比為8-12:1，混合均勻后，直接涂抹在基材表面，室溫24 h后即可固化。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸復合金屬防腐涂料的制備方法，其特征在于，所述的填料包括起覆蓋作用的滑石粉2-6 %、絹云母2-8 %、硅灰石2-8%、膨潤土 1-6%和玻璃剛1-3%、作為還原劑的三聚磷酸鋁5-10 %、磷酸鋅2_4 %和鋅粉5-10%、起調節(jié)電極電位作用的納米炭黑2-4 %。
6.根據(jù)權利要求4所述的一種異氰酸酯固化劑改性的水性丙烯酸復合金屬防腐涂料的制備方法，其特征在于，所述的助劑包括有作為流平劑的聚醚改性有機硅聚合物1%、作為增稠劑和增白劑的SJ-101為1%、聚乙烯醇縮二醛3-6%、作為表面活性劑的脂肪醇聚氧乙烯醚0.5%、起穩(wěn)定作用的植酸1%。
【文檔編號】C08F212/08GK104017452SQ201410273401
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月19日 優(yōu)先權日:2014年6月19日
【發(fā)明者】張瑛, 胡建坤, 戴文剛 申請人:舟山市恒泰漆業(yè)有限責任公司