一種水性丙烯酸樹脂防腐涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水性丙烯酸樹脂防腐涂料及其制備方法，屬于涂料技術領域。包括有按重量份計的如下組分：30～55份改性的丙烯酸乳液、16～25份水性環(huán)氧樹脂、10～16份的硅溶膠、4～6份三聚磷酸鋁、5～15份的防腐顏料、20～40份的顏填料、0.5～5份的助劑和10～15份的水。本發(fā)明中提供的水性丙烯酸涂料具有存儲時間長的優(yōu)點，經(jīng)過12個月以上的存儲仍然能夠具有較好的涂膜性能。
【專利說明】
一種水性丙烯酸樹脂防腐涂料及其制備方法
[0001]
技術領域
[0002] 本發(fā)明涉及一種水性丙烯酸樹脂防腐涂料及其制備方法，屬于涂料技術領域。
[0003]
【背景技術】
[0004] 丙烯酸單體和樹脂的研究最早始于1805年，但由于條件限制，直到1927年才由 Rohm & Haas公司工業(yè)化生產(chǎn)，而真正在涂料上的應用則是在1953年以后。丙烯酸樹脂涂料 發(fā)展的今天。已經(jīng)是類型最多、綜合性能最全、通用性最強的一類合成樹脂涂料，與其他高 分子樹脂相比，丙烯酸樹脂涂料具有許多突出的優(yōu)點，如其優(yōu)異的耐光、耐候性，戶外暴曬 耐久性強，紫外光照射不易分解和變黃，能長期保持原有的光澤和色澤，耐熱性好;耐腐 蝕，有較好的耐酸、堿、鹽、油脂、洗滌劑等化學品沾污及腐蝕性能。丙烯酸樹脂涂料既有優(yōu) 越的裝飾性能，又有良好的保護性能。既可制成溶劑型涂料，又可制成水性涂料，還可制成 無溶劑型涂料。因此，丙烯酸樹脂涂料已成為最受關注、最受青昧的一大類涂料。
[0005] 另外，隨著涂料工業(yè)的發(fā)展，一個新的問題日益被人們所關注，即有機涂料對環(huán)境 的污染問題。在涂料工業(yè)中，所用的溶劑和助劑中常含有揮發(fā)性有機化合物(V0C )，它們揮 發(fā)到空氣中會造成空氣污染。除此之外，有害空氣污染物(HAPs)、重金屬等有毒有害物質也 對環(huán)境和人體健康造成危害。凡是用水作溶劑或者作分散介質的涂料，都可稱為水性涂料。 水性涂料包括水溶性涂料、水稀釋性涂料、水分散性涂料(乳膠涂料)3種。水溶性涂料是以 水溶性樹脂為成膜物，以聚乙烯醇及其各種改性物為代表，除此之外還有水溶醇酸樹脂、水 溶環(huán)氧樹脂及無機高分子樹脂等。其優(yōu)點包括有：1.水性涂料以水作溶劑，節(jié)省大量資源； 水性涂料消除了施工時火災危險性；降低了對大氣污染;水性涂料僅采用少量低毒性醇醚 類有機溶劑，改善了作業(yè)環(huán)境條件。一般的水性涂料有機溶劑（占涂料)在10%~15%之間， 而現(xiàn)在的陰極電泳涂料已降至1.2%以下，對降低污染節(jié)省資源效果顯著。2.水性涂料在濕 表面和潮濕環(huán)境中可以直接涂覆施工;水性涂料對材質表面適應性好，涂層附著力強。3.水 性涂料涂裝工具可用水清洗，大大減少清洗溶劑的消耗。4.水性涂料電泳涂膜均勻、平整。 展平性好；內腔、焊縫、棱角、棱邊部位都能涂上一定厚度的涂膜，有很好的防護性；電泳涂 膜有最好的耐腐蝕性，厚膜陰極電泳涂層的耐鹽霧性最高可達1200h。
[0006] CN104673059A公開了 一種水性環(huán)氧丙烯酸樹脂防腐涂料及其制備方法，按照重量 百分比計，包括以下原料組分：環(huán)氧丙烯酸樹脂27~37%;炭黑2~3%;沉淀硫酸鋇17~ 27% ;防銹顏料5~13% ;功能助劑0.6~1.4% ;二甲基乙醇胺1~2.2% ;助溶劑5~6% ;增 稠劑0.2~0.6 % ;去離子水22~30 % <ΧΝ104072657Α公開了一種水性丙烯酸樹脂及包裝容 器涂料，水性丙烯酸樹脂的制備過程為調整單體比例，通過1，1_二甲基-1-庚基羧基縮水甘 油酯進行改性，經(jīng)2-氨基-2-甲基-1-丙醇進行中和，成鹽，實現(xiàn)水性化，制備粘度低、對顏料 分散性好的水性丙烯酸樹脂。CN104212287A公開一種親水性丙烯酸涂料及其制備方法，所 述涂料包含丙烯酸乳液，丙烯酸乳液由包括以下單體經(jīng)乳液聚合制備得到：丙烯酸烷基酯 60-110重量份，交聯(lián)單體5-65重量份，丙烯酸和甲基丙烯酸共5-40重量份，以及多元醇（甲 基)丙烯酸酯0-65重量份，且丙烯酸：甲基丙烯酸的質量比為2: (1-2)，交聯(lián)單體、丙烯酸、甲 基丙烯酸與多元醇（甲基)丙烯酸酯的總重量份數(shù)為70-150份，丙烯酸乳液的玻璃化轉變溫 度為 20-30 °C。
[0007] 但是上述的水性丙烯酸涂料在經(jīng)過長期存儲之后，會發(fā)生使用后漆膜性能下降的 問題。
[0008]

【發(fā)明內容】

[0009] 本發(fā)明的目的是:提供一種保存期限長、防腐效果好的水性丙烯酸樹脂涂料。
[0010] 技術方案是： 一種水性丙烯酸樹脂防腐涂料，包括有按重量份計的如下組分：30~55份改性的丙烯 酸乳液、16~25份水性環(huán)氧樹脂、10~16份的硅溶膠、4~6份三聚磷酸鋁、5~15份的防腐顏 料、20~40份的顏填料、0.5~5份的助劑和10~15份的水。
[0011] 上述的防腐顏料是磷酸鋅、改性磷酸鋅、鉬酸鋅中的一種或幾種任意比例混合物。 [00 12]上述的助劑是潤濕劑、分散劑、成膜助劑、pH調節(jié)劑、消泡劑、流變助劑按任意比例 的混合物。
[0013] 上述的顏填料可以是氧化鐵紅、鈦白粉、硫酸鋇、滑石粉、云母粉中的一種或幾種 任意比例的混合物。
[0014] 上述的改性的丙烯酸乳液的制備方法是： S1，按重量份計，將50~60份羥基硅油、10~15份硅烷偶聯(lián)劑KH-570、3~5份Κ0Η、乙酸 乙酯6~10份混合均勻，在氮氣氣氛下，升溫至90°C后保持反應3h，得到改性聚硅氧烷預聚 體； S2,按重量份計，取丙烯酸丁酯12~15份、丙烯酸甲酯5~10份、乳化劑1~2份和去離子 水60~70份，高速攪拌0.5~lh，再加入引發(fā)劑2~4份，在70~80 °C下反應0.5~2h，再滴加6 ~10份改性聚硅氧烷預聚體和引發(fā)劑1~2份，在70~80 °C下反應2~3h，再用氨水調節(jié)pH至 7,得到改性的丙烯酸乳液。
[0015] 所述偶氮類引發(fā)劑選自偶氮二異丁酸二甲酯、偶氮二異丁脒鹽酸鹽、偶氮二甲酰 胺、偶氮二異丙基咪唑啉鹽酸鹽、偶氮異丁氰基甲酰胺、偶氮二環(huán)己基甲腈、偶氮二氰基戊 酸、偶氮二異丙基咪唑啉、偶氮二異丁腈、偶氮二異戊腈和偶氮二異庚腈中的一種或多種。
[0016] 羥基硅油中的羥基含量是8wt%。
[0017] 步驟S2中的高速攪拌是指轉速2000rpm。
[0018] 上述的水性丙烯酸樹脂防腐涂料制備方法是:將改性的丙烯酸乳液、水性環(huán)氧樹 月旨、硅溶膠、三聚磷酸鋁、助劑和水混合攪拌均勻;然后邊攪拌邊加入防腐顏料及顏填料，攪 拌均勻，得水性防腐涂料。
[0019]以下實施例中所采用的水性環(huán)氧樹脂是陶氏化學的OudraSperse WB 6001。
[0020]以下實施例中所采用的硅溶膠是山東百特新材料有限公司的PA30。
[0021]以下實施例中所采用的助劑：潤濕劑（FLASH-X 3 3 0，美國Ha 1 ο X公司）、分散劑 (Bykl91，德國畢克）、成膜助劑(Texanol，伊士曼化工公司）、pH調節(jié)劑(AMP-95,陶氏化學）、 消泡劑（海川8225,海川新材料科技有限公司）、流變助劑（凹凸棒土，南京團結活性白土 廠)。
[0022] 有益效果 本發(fā)明中提供的水性丙烯酸涂料具有存儲時間長的優(yōu)點，經(jīng)過12個月以上的存儲仍然 能夠具有較好的涂膜性能。
[0023]
【具體實施方式】
[0024] 實施例1 備取如下原料:30份改性的丙烯酸乳液、16份水性環(huán)氧樹脂、10份的硅溶膠、4份三聚磷 酸鋁、5份的防腐顏料磷酸鋅、20份的顏填料氧化鐵紅、0.5份的助劑和10份的水。助劑是潤 濕劑、分散劑、成膜助劑、pH調節(jié)劑、消泡劑、流變助劑按等比例的混合。
[0025] 其中，改性的丙烯酸乳液的制備方法是： S1，按重量份計，將50份羥基硅油、10份硅烷偶聯(lián)劑KH-570、3份Κ0Η、乙酸乙酯6份混合 均勻，在氮氣氣氛下，升溫至90 °C后保持反應3h，得到改性聚硅氧烷預聚體;羥基硅油中的 羥基含量是8wt%; S2,按重量份計，取丙烯酸丁酯12份、丙烯酸甲酯5份、乳化劑1份和去離子水60份， 2000rpm高速攪拌0.5h，再加入引發(fā)劑偶氮二環(huán)己基甲腈2份，在70°C下反應0.5h，再滴加6 份改性聚硅氧烷預聚體和引發(fā)劑偶氮二環(huán)己基甲腈1份，在70°C下反應2h，再用氨水調節(jié)pH 至7，得到改性的丙烯酸乳液。
[0026] 上述的水性丙烯酸樹脂防腐涂料制備方法是:將改性的丙烯酸乳液、水性環(huán)氧樹 月旨、硅溶膠、三聚磷酸鋁、助劑和水混合攪拌均勻;然后邊攪拌邊加入防腐顏料及顏填料，攪 拌均勻，得水性防腐涂料。
[0027] 實施例2 備取如下原料： 55份改性的丙烯酸乳液、25份水性環(huán)氧樹脂、16份的硅溶膠、6份三聚磷酸鋁、15份的防 腐顏料磷酸鋅、40份的顏填料氧化鐵紅、5份的助劑和15份的水。助劑是潤濕劑、分散劑、成 膜助劑、pH調節(jié)劑、消泡劑、流變助劑按等比例的混合。
[0028] 其中，改性的丙烯酸乳液的制備方法是： S1，按重量份計，將60份羥基硅油、15份硅烷偶聯(lián)劑KH-570、5份Κ0Η、乙酸乙酯10份混合 均勻，在氮氣氣氛下，升溫至90 °C后保持反應3h，得到改性聚硅氧烷預聚體;羥基硅油中的 羥基含量是8wt%; S2,按重量份計，取丙烯酸丁酯15份、丙烯酸甲酯10份、乳化劑2份和去離子水70份， 2000rpm高速攪拌lh，再加入引發(fā)劑偶氮二環(huán)己基甲腈4份，在80°C下反應2h，再滴加10份改 性聚硅氧烷預聚體和引發(fā)劑偶氮二環(huán)己基甲腈2份，在80°C下反應3h，再用氨水調節(jié)pH至7， 得到改性的丙烯酸乳液。
[0029] 上述的水性丙烯酸樹脂防腐涂料制備方法是:將改性的丙烯酸乳液、水性環(huán)氧樹 月旨、硅溶膠、三聚磷酸鋁、助劑和水混合攪拌均勻;然后邊攪拌邊加入防腐顏料及顏填料，攪 拌均勻，得水性防腐涂料。
[0030] 實施例3 備取如下原料： 40份改性的丙烯酸乳液、20份水性環(huán)氧樹脂、12份的硅溶膠、5份三聚磷酸鋁、12份的防 腐顏料磷酸鋅、30份的顏填料氧化鐵紅、3份的助劑和12份的水。助劑是潤濕劑、分散劑、成 膜助劑、pH調節(jié)劑、消泡劑、流變助劑按等比例的混合。
[0031 ]其中，改性的丙烯酸乳液的制備方法是： S1，按重量份計，將55份羥基硅油、12份硅烷偶聯(lián)劑KH-570、4份Κ0Η、乙酸乙酯8份混合 均勻，在氮氣氣氛下，升溫至90 °C后保持反應3h，得到改性聚硅氧烷預聚體;羥基硅油中的 羥基含量是8wt%; S2,按重量份計，取丙烯酸丁酯13份、丙烯酸甲酯8份、乳化劑2份和去離子水5份， 2000rpm高速攪拌0.8h，再加入引發(fā)劑偶氮二環(huán)己基甲腈3份，在75°C下反應lh，再滴加7份 改性聚硅氧烷預聚體和引發(fā)劑偶氮二環(huán)己基甲腈2份，在75°C下反應3h，再用氨水調節(jié)pH至 7,得到改性的丙烯酸乳液。
[0032] 上述的水性丙烯酸樹脂防腐涂料制備方法是:將改性的丙烯酸乳液、水性環(huán)氧樹 月旨、硅溶膠、三聚磷酸鋁、助劑和水混合攪拌均勻;然后邊攪拌邊加入防腐顏料及顏填料，攪 拌均勻，得水性防腐涂料。
[0033] 對照例1 與實施例3的區(qū)別在于:丙烯酸乳液中未經(jīng)過聚硅氧改性。
[0034] 備取如下原料： 40份丙烯酸乳液、20份水性環(huán)氧樹脂、12份的硅溶膠、5份三聚磷酸鋁、12份的防腐顏料 磷酸鋅、30份的顏填料氧化鐵紅、3份的助劑和12份的水。助劑是潤濕劑、分散劑、成膜助劑、 pH調節(jié)劑、消泡劑、流變助劑按等比例的混合。
[0035]其中，丙烯酸乳液的制備方法是： 按重量份計，取丙烯酸丁酯13份、丙烯酸甲酯8份、乳化劑2份和去離子水5份，2000rpm 高速攪拌〇.8h，再加入引發(fā)劑偶氮二環(huán)己基甲腈3份，在75°C下反應lh，再滴加引發(fā)劑偶氮 二環(huán)己基甲腈2份，在75°C下反應3h，再用氨水調節(jié)pH至7,得到的丙烯酸乳液。
[0036] 上述的水性丙烯酸樹脂防腐涂料制備方法是:將丙烯酸乳液、水性環(huán)氧樹脂、硅溶 膠、三聚磷酸鋁、助劑和水混合攪拌均勻;然后邊攪拌邊加入防腐顏料及顏填料，攪拌均勻， 得水性防腐涂料。
[0037] 性能試驗 1、 將薄鋼板(50mmX120mmX0.5mm)采用1000目細砂紙進行打磨處理； 2、 將生產(chǎn)好的水性防腐涂料分別噴涂到薄鋼板上，放置25°C恒溫條件下自干24小時； 測定。
將上述的涂料置于35°C下密封放置12個月后，取出再進行上述試驗，結果如下：
從上表可以看出，通過對丙烯酸樹脂進行改性之后，可以延長涂料的存儲時間，經(jīng)過12 個月的存儲之后，附著力、耐候性能均未發(fā)生明顯下降。
【主權項】
1. 一種水性丙烯酸樹脂防腐涂料，其特征在于:包括有按重量份計的如下組分：30~ 55份改性的丙烯酸乳液、16~25份水性環(huán)氧樹脂、10~16份的硅溶膠、4~6份三聚磷酸鋁、5 ~15份的防腐顏料、20~40份的顏填料、0.5~5份的助劑和10~15份的水。2. 根據(jù)權利要求1所述的水性丙烯酸樹脂防腐涂料，其特征在于:所述的防腐顏料是磷 酸鋅、改性磷酸鋅、鉬酸鋅中的一種或幾種任意比例混合物。3. 根據(jù)權利要求1所述的水性丙烯酸樹脂防腐涂料，其特征在于：所述的助劑是潤濕 劑、分散劑、成膜助劑、PH調節(jié)劑、消泡劑、流變助劑按任意比例的混合物。4. 根據(jù)權利要求1所述的水性丙烯酸樹脂防腐涂料，其特征在于:所述的顏填料可以是 氧化鐵紅、鈦白粉、硫酸鋇、滑石粉、云母粉中的一種或幾種任意比例的混合物。5. 根據(jù)權利要求1所述的水性丙烯酸樹脂防腐涂料，其特征在于:改性的丙烯酸乳液的 制備方法是：Sl，按重量份計，將50~60份羥基硅油、10~15份硅烷偶聯(lián)劑KH-570、3~5份 KOH、乙酸乙酯6~10份混合均勻，在氮氣氣氛下，升溫至90°C后保持反應3h，得到改性聚硅 氧烷預聚體;S2,按重量份計，取丙烯酸丁酯12~15份、丙烯酸甲酯5~10份、乳化劑1~2份 和去離子水60~70份，高速攪拌0.5~Ih，再加入引發(fā)劑2~4份，在70~80 °C下反應0.5~ 2h，再滴加6~10份改性聚硅氧烷預聚體和引發(fā)劑1~2份，在70~80°C下反應2~3h，再用氨 水調節(jié)pH至7,得到改性的丙烯酸乳液。6. 根據(jù)權利要求5所述的水性丙烯酸樹脂防腐涂料，其特征在于:所述的引發(fā)劑是偶氮 類引發(fā)劑。7. 根據(jù)權利要求6所述的水性丙烯酸樹脂防腐涂料，其特征在于:所述偶氮類引發(fā)劑選 自偶氮二異丁酸二甲酯、偶氮二異丁脒鹽酸鹽、偶氮二甲酰胺、偶氮二異丙基咪唑啉鹽酸 鹽、偶氮異丁氰基甲酰胺、偶氮二環(huán)己基甲腈、偶氮二氰基戊酸、偶氮二異丙基咪唑啉、偶氮 二異丁腈、偶氮二異戊腈和偶氮二異庚腈中的一種或多種。8. 根據(jù)權利要求5所述的水性丙烯酸樹脂防腐涂料，其特征在于:羥基硅油中的羥基含 量是8wt%。9. 根據(jù)權利要求5所述的水性丙烯酸樹脂防腐涂料，其特征在于:步驟S2中的高速攪拌 是指轉速2000rpm。10. 權利要求1~9任一項所述的水性丙烯酸樹脂防腐涂料的制備方法，包括如下步驟： 將改性的丙烯酸乳液、水性環(huán)氧樹脂、硅溶膠、三聚磷酸鋁、助劑和水混合攪拌均勻;然后邊 攪拌邊加入防腐顏料及顏填料，攪拌均勻，得水性防腐涂料。
【文檔編號】C09D163/00GK105885690SQ201610401977
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】宋介珍
【申請人】宋介珍