專利名稱：一種汽車零配件涂裝用的水性底面合一防腐漆及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，特別是一種汽車零配件涂裝用的水性底面合一防腐漆及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上的汽車零配件(如傳動(dòng)軸、車橋、水箱、散熱片、壓縮機(jī)等)涂料多以溶劑型為主，這些涂料由于有機(jī)溶劑揮發(fā)物總量(VOC)較高，對(duì)環(huán)境的污染比較大，回收利用又有限，造成資源浪費(fèi)，同時(shí)對(duì)人們的身體健康造成危害，不符合環(huán)保的要求。目前國內(nèi)外對(duì)水性底面合一涂料的應(yīng)用研究工作已展開，現(xiàn)有大多數(shù)水性防腐漆存在的缺點(diǎn)是戶外耐久性差，易粉化褪色；自干性能較差一般需要高溫烘烤；防腐蝕性能較差，鹽霧性能一般達(dá)不到MOh。公開號(hào)為CN1374357的中國專利申請(qǐng)公開了一種以環(huán)氧酯乳液為基料的水性防銹底漆，涂料涂覆產(chǎn)品上的涂膜耐侯性仍不能滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種水性環(huán)氧酯改性丙烯酸樹脂為基料的汽車零配件涂裝用水性底面合一防腐漆，以解決現(xiàn)有涂料耐侯性、自干性和防腐性差的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案一種汽車零配件涂裝用的水性底面合一防腐漆，其各組分的重量百分比如下水性環(huán)氧酯改性丙烯酸樹脂39. 5-59. 5%、 防銹顏填料25-35%、水性消泡劑0. 15-0. 4%、水性潤濕分散劑0. 3-0. 6%、水性底材潤濕劑 0. 15-0. 4%、醇醚類溶劑5-8%、水15-20%、水性催干劑0. 5-0. 8%、防腐劑1. 0-1. 5%、增稠劑 0. 2-0. 5%和有機(jī)胺中和劑0. 05-0. 2%ο所述的水性環(huán)氧酯改性丙烯酸樹脂由環(huán)氧樹脂E-20、干性亞麻油酸、丁烯酸和催化劑酯化生成環(huán)氧酯預(yù)聚物，然后加入醇醚類溶劑兌稀，再與丙烯酸單體混合物(其由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯和丙烯酸組成)在引發(fā)劑過氧化苯甲酰和鏈轉(zhuǎn)移劑十二烷基硫醇的作用下聚合而成，最后用二甲基二乙醇胺進(jìn)行中和，加入去離子水稀釋而得，所得的水性環(huán)氧酯改性丙烯酸樹脂的數(shù)均分子量為4000-8000，粘度為 70-120s (涂-4 杯，25°C )，軟化點(diǎn)為 25-35°C。所述的環(huán)氧酯預(yù)聚物混合物由以下質(zhì)量百分比的各組分混合而成環(huán)氧樹脂 E-20 40-55%、干性亞麻油酸；35-40%、丁烯酸10-15%和催化劑0. 4-0. 5%。所述的水性環(huán)氧酯改性丙烯酸樹脂由以下重量百分比的各組分混合而成環(huán)氧酯預(yù)聚物35-55%、甲基丙烯酸甲酯10-15%、苯乙烯8-12%、丙烯酸丁酯12_15%、丙烯酸-2-乙基己酯10-15%、丙烯酸3-5%、引發(fā)劑過氧化苯甲酰0. 5-0. 8%、鏈轉(zhuǎn)移劑十二烷基硫醇 0. 2-0. 5%、二甲基二乙醇胺 0. 5-1. 0%。本發(fā)明采用環(huán)氧酯預(yù)聚物與丙烯酸單體混合物共聚形成的水性環(huán)氧酯丙烯酸樹脂，其解決了涂料耐候性、自干性和防腐性差的問題。作為對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步完善和補(bǔ)充，本發(fā)明采取以下技術(shù)措施 上述的酯化催化劑優(yōu)選DBTO或環(huán)烷酸鋅，也可選擇其他的酯化催化劑。上述的醇醚類溶劑優(yōu)選丙二醇甲醚或乙二醇丁醚，也可以選用其他醇醚類溶劑。上述的防銹顏填料選用水性炭黑、氧化鐵紅、氧化鐵黑、氧化鐵黃、云母氧化鐵紅、 超細(xì)硫酸鋇、磷酸鋅、SAP-I改性三聚磷酸鋁中的多種與防銹劑827的混合物，也可以選用其他類似物或等同物。上述的水性催干劑優(yōu)選復(fù)合稀土催干劑、異鋅酸鋯、異鋅酸鈰、異鋅酸鈷或異鋅酸鈣，也可以選用其它類似物或等同物。上述的水性消泡劑選用以疏水化合物為載體的礦物油溶液，如AlO ；所述的水性潤濕分散劑選用非離子表面活性劑，如PE-100 ；所述的水性底材潤濕劑選用低分子聚醚改性有機(jī)硅，如Β (346 ；所述的防腐劑選用異噻唑啉酮衍生物，如LW-I ；所述的增稠劑選用聚氨酯締合型，如PUR62。本發(fā)明水性底面合一防腐漆的制備方法如下
將防銹顏填料、水性潤濕分散劑、水性消泡劑、部分水性環(huán)氧酯改性丙烯酸樹脂和水?dāng)嚢杈鶆?，研磨至?xì)度小于30μπι的色漿備用，將余下的水性環(huán)氧酯改性丙烯酸樹脂、水性催干劑、水性消泡劑、防腐劑和醇醚類溶劑混勻，在攪拌下加入研磨好的色漿中，再加入水性底材潤濕劑后分散，最后加入增稠劑和有機(jī)胺中和劑，攪拌均勻制得水性底面合一防腐漆。本發(fā)明的水性底面合一防腐漆具有以下優(yōu)點(diǎn)1)可以常溫自干，漆膜堅(jiān)硬、與底材的附著力好、漆膜柔韌性好、重金屬含量符合ROHS環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的；幻成膜物質(zhì)用水性環(huán)氧酯改性丙烯酸樹脂，解決了漆膜的耐候性；3)制漆過程中加入了防銹顏填料和防腐劑，解決了漆膜的防腐性能；4)漆膜的揮發(fā)物中的有機(jī)化合物(VOC)含量低，減少了對(duì)環(huán)境的污染； 5)漆膜自干或低溫烘干，在節(jié)約能源方面有優(yōu)勢(shì)，符合節(jié)能型社會(huì)需求。
具體實(shí)施例方式下列實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不限制在權(quán)利要求中闡明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1-3為水性環(huán)氧酯改性丙烯酸樹脂的制備實(shí)施例1
在45Kg環(huán)氧樹脂E-20、40Kg亞麻油酸和15Kg 丁烯酸的混合物中加入0. 4Kg催化劑 DBT0,加熱至160士5°C，保持反應(yīng)兩個(gè)小時(shí)，加入5%的二甲苯，升溫至220士5°C，保持回流至酸價(jià)小于5mgK0H/g，抽出二甲苯，降溫至80士5°C，加入醇醚類溶劑兌稀得環(huán)氧酯預(yù)聚物，備用。將35Kg環(huán)氧酯預(yù)聚物升溫至130士5°C緩慢滴加IOKg甲基丙烯酸甲酯、8Kg苯乙烯、12Kg丙烯酸丁酯、IOKg丙烯酸-2-乙基己酯、3Kg丙烯酸、0. 4Kg過氧化苯甲酰和0. 2Kg 鏈轉(zhuǎn)移劑十二烷基硫醇，控制滴加速度，在1. 0小時(shí)勻速滴加完。保溫30分鐘，補(bǔ)加0. IKg 過氧化苯甲酰，至轉(zhuǎn)化率達(dá)到98%以上，酸價(jià)為50-60 mgKOH/g。降溫至50_40°C，用0. 8Kg 二甲基乙醇胺中和至PH7. 5-8. 0，并用去離子水調(diào)整固體分至50士洲，攪拌均勻，制得水性環(huán)氧酯改性丙烯酸樹脂。水性環(huán)氧酯改性丙烯酸樹脂的性能測(cè)試結(jié)果如下項(xiàng)目結(jié)果外觀琥珀色半透明液體粘度(涂-4杯，25°C)70-120固體50%數(shù)均分子量5800軟化點(diǎn)28 "C
實(shí)施例2
在50Kg環(huán)氧樹脂E-20、35Kg亞麻油酸和1 Kg 丁烯酸的混合物中加入0. 4Kg催化劑環(huán)烷酸鋅，加熱至160 士 5°C，保持反應(yīng)兩個(gè)小時(shí)，加入5%的二甲苯，升溫至220 士 5°C，保持回流至酸價(jià)小于5mgK0H/g，抽出二甲苯，降溫至80士5°C，加入醇醚類溶劑兌稀得環(huán)氧酯預(yù)聚物，備用。將45Kg環(huán)氧酯預(yù)聚物升溫至130士5°C，緩慢滴加10 Kg甲基丙烯酸甲酯、SKg苯乙烯、12 Kg丙烯酸丁酯、IOKg丙烯酸-2-乙基己酯、3Kg丙烯酸、0. 4Kg過氧化苯甲酰和0. 2Kg 鏈轉(zhuǎn)移劑十二烷基硫醇，控制滴加速度，在1. 0小時(shí)勻速滴加完。保溫30分鐘，補(bǔ)加0. IKg 過氧化苯甲酰，至轉(zhuǎn)化率達(dá)到98%以上，酸價(jià)為50-60 mgKOH/g。降溫至50_40°C，用0. 8Kg 二甲基乙醇胺中和至PH7. 5-8. 0，并用去離子水調(diào)整固體分至50士洲，攪拌均勻，制得水性環(huán)氧酯改性丙烯酸樹脂。水性環(huán)氧酯改性丙烯酸樹脂的性能測(cè)試結(jié)果如下
項(xiàng)目結(jié)果外觀琥珀色半透明液體粘度(涂-4杯，25°C)110固體49. 5%數(shù)均分子量6200軟化點(diǎn)30 "C
實(shí)施例3
在45Kg環(huán)氧樹脂E-20、35Kg亞麻油酸和IOKg 丁烯酸的混合物中加入0. 4 Kg催化劑DBT0，加熱至160士 5°C，保持反應(yīng)兩個(gè)小時(shí)，加入5%的二甲苯，升溫至220士5°C，保持回流至酸價(jià)小于5mgK0H/g，抽出二甲苯，降溫至80士5°C，加入醇醚類溶劑兌稀得環(huán)氧酯預(yù)聚物，備用。將55Kg環(huán)氧酯預(yù)聚物升溫至130士5°C，緩慢滴加10 Kg甲基丙烯酸甲酯、SKg苯乙烯、12Kg丙烯酸丁酯、IOKg丙烯酸-2-乙基己酯、5Kg丙烯酸、0. 5Kg過氧化苯甲酰和0. 2Kg 鏈轉(zhuǎn)移劑十二烷基硫醇，控制滴加速度，在1. 0小時(shí)勻速滴加完。保溫30分鐘，補(bǔ)加0. IKg 過氧化苯甲酰，至轉(zhuǎn)化率達(dá)到98%以上，酸價(jià)為50-60 mgKOH/g。降溫至50_40°C，用0. 8Kg 二甲基乙醇胺中和至PH7. 5-8. 0，并用去離子水調(diào)整固體分至50士洲，攪拌均勻，制得水性環(huán)氧酯改性丙烯酸樹脂。水性環(huán)氧酯改性丙烯酸樹脂的性能測(cè)試結(jié)果如下
項(xiàng)目結(jié)果外觀琥珀色半透明液體粘度(涂-4杯，25°C)80固體50. 5%數(shù)均分子量5900軟化點(diǎn)26 "C
實(shí)施例4 黑色水性底面合一防腐漆的制備
6稱取水性環(huán)氧酯改性丙烯酸樹脂14Kg、水16Kg、水性潤濕分散劑SMB 0.6Kg，分別加入分散缸中，攪拌均勻，邊攪拌邊加入水性炭黑2. OKg,500目云母氧化鐵紅6. OKg、超細(xì)硫酸鋇8. Ig、磷酸鋅8. OKg、防銹劑827 1. OKg、中速分散20分鐘，砂磨至細(xì)度為30微米以下，轉(zhuǎn)入調(diào)漆缸。邊攪拌邊加入水性環(huán)氧酯改性丙烯酸樹脂35.7Kg、水性催干劑1.9 Kg、 防腐劑0. 2 Kg和水性消泡劑0. IKg,中速攪拌10分鐘，再加入水性底材潤濕劑(BI346) 0. 15Kg進(jìn)行分散，最后緩慢加入增稠劑PUR62 0.2 Kg和三乙醇胺0. lKg，攪拌10分鐘，用水調(diào)整粘度，合格后過濾包裝。 本發(fā)明的黑色水性底面合一防腐漆性能檢測(cè)結(jié)果見下表
權(quán)利要求
1. 一種汽車零配件涂裝用的水性底面合一防腐漆，其各組分的重量百分比如下水性環(huán)氧酯改性丙烯酸樹脂39丨5-51 596，防銹顏填料25-3596，水性消泡劑0丨15-0. 4免，水性潤濕分散劑0丨696，水性底材潤濕劑0丨15-0. 496，醇醚類溶劑5-896，水15-200/0，水性催干劑0丨8免，防腐劑1. 0-1. 596，增稠劑0丨2-0^ 596，有機(jī)胺中和劑0丨05“0^ 296 ；所述的水性環(huán)氧酯改性丙烯酸樹脂由環(huán)氧樹脂2-20、干性亞麻油酸、丁烯酸和催化劑 酯化生成環(huán)氧酯預(yù)聚物，然后加入醇醚類溶劑兌稀，再與丙烯酸單體混合物在引發(fā)劑過氧 化苯甲酰和鏈轉(zhuǎn)移劑十二烷基硫醇的作用下聚合而成，最后用二甲基二乙醇胺進(jìn)行中和， 加入去離子水稀釋而得；所述的環(huán)氧酯預(yù)聚物由以下質(zhì)量百分比的各組分混合而成環(huán)氧樹脂 2-2040-550/0，干性亞麻油酸35-400/0，丁烯酸10-150/0，催化劑0丨596 ；所述的水性環(huán)氧酯改性丙烯酸樹脂由以下重量百分比的各組分混合而成環(huán)氧酯預(yù)聚物35-5596，甲基丙烯酸甲酯10-1596，苯乙烯8-120/0，丙烯酸丁酯12-1596，丙烯酸-2-乙基己酯10-1596，丙烯酸3-50/0，引發(fā)劑過氧化苯甲酰0丨896，鏈轉(zhuǎn)移劑十二烷基硫醇0丨2-0^ 596，二甲基二乙醇胺0.5-1.00/0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車零配件涂裝用的水性底面合一防腐漆，其特征在于，所 述的催化劑選用0810或環(huán)烷酸鋅，所述的醇醚類溶劑選用丙二醇甲醚或乙二醇丁醚。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車零配件涂裝用的水性底面合一防腐漆，其特征在于，所 述的防銹顏填料選用水性炭黑、氧化鐵紅、氧化鐵黑、氧化鐵黃、云母氧化鐵紅、超細(xì)硫酸 鋇、磷酸鋅、“ -1改性三聚磷酸鋁中的多種與防銹劑827的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車零配件涂裝用的水性底面合一防腐漆，其特征在于，所 述的水性催干劑選用復(fù)合稀土催干劑、異鋅酸鋯、異鋅酸鈰、異鋅酸鈷或異鋅酸鈣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車零配件涂裝用的水性底面合一防腐漆，其特征在于，所述水性環(huán)氧酯改性丙烯酸樹脂的數(shù)均分子量為4000-8000，粘度為70-120s/25°C 涂_4 杯，軟化點(diǎn)為25-35°C。
6.權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述汽車零配件涂裝用的水性底面合一防腐漆的制備方法，其步驟如下將防銹顏填料、水性潤濕分散劑、部分水性環(huán)氧酯改性丙烯酸樹脂和水?dāng)嚢杈鶆?，研磨至色漿備用，將余下的水性環(huán)氧酯改性丙烯酸樹脂、水性催干劑、防腐劑、水性消泡劑和醇醚類溶劑混勻，在攪拌下加入研磨好的色漿中，再加入水性底材潤濕劑后分散，最后加入增稠劑和有機(jī)胺中和劑，攪拌均勻制得水性底面合一防腐漆。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車零配件涂裝用的水性底面合一防腐漆及其制備方法?，F(xiàn)有大多數(shù)水性防腐漆存在的缺點(diǎn)是戶外耐久性、自干性能和防腐蝕性能較差。本發(fā)明的汽車零配件涂裝用的水性底面合一防腐漆，其各組分的重量百分比如下水性環(huán)氧酯改性丙烯酸樹脂39.5-59.5%、防銹顏填料25-35%、水性消泡劑0.15-0.4%、水性潤濕分散劑0.3-0.6%、水性底材潤濕劑0.15-0.4%、醇醚類溶劑5-8%、水15-20%、水性催干劑0.5-0.8%、防腐劑1.0-1.5%、增稠劑0.2-0.5%和有機(jī)胺中和劑0.05-0.2%。本發(fā)明的水性底面合一防腐漆可以常溫自干，漆膜的耐候性和防腐性好。
文檔編號(hào)C09D5/08GK102504668SQ20111036770
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者劉江濤, 吳勇, 李彥海, 胡娟, 范基升, 陳萍 申請(qǐng)人:杭州傳化涂料有限公司