专利名称：一种水性金属防护漆及其制作方法
技术领域：
本发明属于一种水性金属防护漆及其制作方法。
二背景技术：
溶剂型油漆中溶剂一般占到50%，其使用后溶剂挥发到空中，不但浪费资源，而 且污染环境，其内重金属含量高，目前国外已基本不再使用。水性工业防腐蚀涂料过 去一直是水性涂料的禁区，但现在由于水性涂料技术的发展终于能够"闯了"进来。 并且水性金属漆，可将金属表面的锈蚀层转化为有益的保护层，是溶剂型油漆无法比 拟的，是国内外涂料工业的发展方向。
目前世界上就有许多非常成功的金属防腐水性涂料体系，铁路桥方案采用水性环 氧富锌、水性丙烯酸底漆、水性丙烯酸面漆，经过了时间的考验，有力的证明了水 性涂料在防腐涂料应用上的优越性；由双组分水性环氧底漆、双组分水性环氧中涂漆 和单组分位阻胺杂化树脂面组成的防腐体系，它干膜厚度分别为40nm X2 、 30tim 禾口25um，均为常温固化，其中底漆耐碱性(5 %NaOH水溶液)为168小时、耐盐雾 性(5 %) 192小时、耐水性1000小时，中涂漆耐挥发油48小时，而面漆在日光型 老化仪中经2000小时考验漆膜无异常，光泽保持率在80%以上，该水性腐蚀涂料体 系在户外海滨地区曝晒三年无异常。以上产品都是国外厂家生产，其性能虽然较好， 但价格很高， 一般售价为4-6万元/吨，进货周期长，通过海运，定货至少一个月才 可到达，无法在国内大范围推广。
国内水性工业防腐漆用水性树脂仍停留在用水性乳液上，其性能受到乳液合成技 术的制约，而以水乳液制备的水性金属防护漆由于其粒较大，成膜性差，必须加入一 定量的助成膜剂，才可形成连续的涂膜，这样形成的涂膜致密性差，水汽透过率高， 尤其表现在耐盐雾性能上较差，所以以水乳液型基料制备的水性金属防护漆在防腐性 上与同档次的溶剂型漆相比存在着明显的差距。另一方面乳液在聚合过程中必然加入 乳化剂，而且乳液对颜填料的浸润性较差，制备漆的过程中必须加入一定量润湿剂、 分散剂，帮助颜填料进行分散，过量后容易引起泡沫。加入的助剂，亲水性较强，影 响漆膜的最终性能。
三
发明内容
本发明就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种不需要加入助成膜剂，就 能形成连续的涂膜，具有自乳化功能，对颜填料的浸润性好，制备漆的过程中无需加 入分散剂帮助颜填料进行分散的水性金属防护漆及其制作方法。
为解决上述问题，本发明的技术解决方案是 一种水性金属防护漆，按重量百分 比计算，它是由以下原料配比制成的，20 40%的水性树脂，1 5%的丁醚，30 40%的去离子水，2 4%的氨水，助剂0. 1 0. 5%的润湿剂HR600和0. 15 0. 25%的消泡 剂BYK020，颜填料0.5 1.0%的碳黑MA100、 3 8%的氧化铁黑拜耳、4 6%的改性 磷酸锌ZPA、 5 15。/。的复合铁钛粉WD-D-1250、 4 8%的硫酸钡1500目和1 5%的澎润 土，和干料0. 5 0.8%的锌干料、0. 5 0. 8%的锰干料和0. 5 1.0%的钴干料。上述所述本发明原料配比的优选范围是25 30%的水性树脂，1 1.5°/。的丁醚， 35 40%的去离子水，2. 5 3. 5%的氨水，助剂0. 3 0. 5%的润湿剂HR600和0. 15 0. 25%的消泡剂BYK020，颜填料0. 5 1. 0%的碳黑MA100、 5 8%的氧化铁黑拜耳、4 6。/o的改性磷酸锌ZPA、10 15y。的复合铁钛粉WD-D-1250、4 6%的硫酸钡1500目和l 5%的澎润土，和干料0. 5 0. 8°/。的锌干料、0. 5 0.8%的锰千料和0. 5 1.0%的钴干 料。其中水性树脂，它是由以下原料配比制成的，按重量百分比计算20 25%的合成 脂肪酸，5 10%的新戊二醇，10 15%的三羟甲基丙烷，18 25。/。的间苯二甲酸，0.05 0.07%的酯化剂，5 10%的偏酐，15 20%的丁醚和10 15%的二丁醇。一种上述所述水性金属防护漆的制作方法它包括以下步骤1、 上述所述水性树脂的制作方法其包括以下步骤(1) 、将合成脂肪酸、新戊二醇、三羟甲基丙垸、间苯二甲酸、酯化剂按照配方 量加入反应釜内，盖好反应釜盖。(2) 、用1-2小时升温至130-14(TC，试开电机搅拌，如电机不能转动，继续升温 至搅拌能转动时再开，同时通0.05Mpa的C02至反应釜、通冷凝水至反应釜的冷凝器 中。(3) 、继续升温，用1±0. 1小时升温至180°C，在温度保持180士2。C时酯化1± 0. 05小时。(4) 、用1±0.1小时升温至22(TC，在220-24(TC保温时酯化，透明后测酸价， 当酸价降至《8. 5m沐0H/g，粘度》0. 8秒时，离火喷水降温。(5) 、当温度降至160土2'C时，停止喷水降温，加入所述量的偏酐后升温于175-180 。C保持至酸价52-62mgKOH/g，粘度>25秒，离火喷水降温。(6) 、降温至150土2X:，停止喷水降温，停C02和冷凝水，加入所述量的丁醚、 二丁醇兑稀，降温至100-ll(TC，过滤包装。2、 将上述所述量的水性树脂、丁醚、氨水和去离子水加入备料锅中，在400-600卬m 下低速搅拌，混合均匀。3、 依次加入上述所述量的助剂润湿剂服600和消泡剂BYK020，混合均匀后， 加入颜填料碳黑MAIOO、氧化铁黑拜耳、改性磷酸锌ZPA、复合铁钛粉WD-D-1250、 硫酸钡1500目、澎润土，在1200rpm下高速分散20分钟以上，形成均匀漆浆，无明 显干粉料块。4、 将搅拌均匀的漆浆进行研磨，细度《25um;将研磨合格的漆浆打入调兑罐中，200710163570.2说明书第2/5页的去离子水，2 4%的氨水，助剂0. 1 0. 5%的润湿剂HR600和0. 15 0. 25%的消泡 剂BYK020，颜填料0.5 1.0%的碳黑MA100、 3 8%的氧化铁黑拜耳、4 6%的改性 磷酸锌ZPA、 5 15。/。的复合铁钛粉WD-D-1250、 4 8%的硫酸钡1500目和1 5%的澎润 土，和干料0. 5 0.8%的锌干料、0. 5 0. 8%的锰干料和0. 5 1.0%的钴干料。上述所述本发明原料配比的优选范围是25 30%的水性树脂，1 1.5°/。的丁醚， 35 40%的去离子水，2. 5 3. 5%的氨水，助剂0. 3 0. 5%的润湿剂HR600和0. 15 0. 25%的消泡剂BYK020，颜填料0. 5 1. 0%的碳黑MA100、 5 8%的氧化铁黑拜耳、4 6。/o的改性磷酸锌ZPA、10 15y。的复合铁钛粉WD-D-1250、4 6%的硫酸钡1500目和l 5%的澎润土，和干料0. 5 0. 8°/。的锌干料、0. 5 0.8%的锰千料和0. 5 1.0%的钴干 料。其中水性树脂，它是由以下原料配比制成的，按重量百分比计算20 25%的合成 脂肪酸，5 10%的新戊二醇，10 15%的三羟甲基丙烷，18 25。/。的间苯二甲酸，0.05 0.07%的酯化剂，5 10%的偏酐，15 20%的丁醚和10 15%的二丁醇。一种上述所述水性金属防护漆的制作方法它包括以下步骤1、 上述所述水性树脂的制作方法其包括以下步骤(1) 、将合成脂肪酸、新戊二醇、三羟甲基丙垸、间苯二甲酸、酯化剂按照配方 量加入反应釜内，盖好反应釜盖。(2) 、用1-2小时升温至130-14(TC，试开电机搅拌，如电机不能转动，继续升温 至搅拌能转动时再开，同时通0.05Mpa的C02至反应釜、通冷凝水至反应釜的冷凝器 中。(3) 、继续升温，用1±0. 1小时升温至180°C，在温度保持180士2。C时酯化1± 0. 05小时。(4) 、用1±0.1小时升温至22(TC，在220-24(TC保温时酯化，透明后测酸价， 当酸价降至《8. 5m沐0H/g，粘度》0. 8秒时，离火喷水降温。(5) 、当温度降至160土2'C时，停止喷水降温，加入所述量的偏酐后升温于175-180 。C保持至酸价52-62mgKOH/g，粘度>25秒，离火喷水降温。(6) 、降温至150土2X:，停止喷水降温，停C02和冷凝水，加入所述量的丁醚、 二丁醇兑稀，降温至100-ll(TC，过滤包装。2、 将上述所述量的水性树脂、丁醚、氨水和去离子水加入备料锅中，在400-600卬m 下低速搅拌，混合均匀。3、 依次加入上述所述量的助剂润湿剂服600和消泡剂BYK020，混合均匀后， 加入颜填料碳黑MAIOO、氧化铁黑拜耳、改性磷酸锌ZPA、复合铁钛粉WD-D-1250、 硫酸钡1500目、澎润土，在1200rpm下高速分散20分钟以上，形成均匀漆浆，无明 显干粉料块。4、 将搅拌均匀的漆浆进行研磨，细度《25um;将研磨合格的漆浆打入调兑罐中，5(6) 当温度降至15(TC，停止喷水降温，停C02和冷凝水，加入所述量的丁醚、 二丁醇兑稀。兑稀前记录出水量，先加丁醚，再加二丁醇，注意涨锅，搅拌0.5小时 后，冲洗三次取样器具测粘度，如》200秒，可适当加大兑稀量。(7) 降温至100-ll(TC，过滤包装。注意检査纸芯过滤机是否正常。2、 将上述所述量的水性树脂、丁醚、氨水和去离子水加入备料锅中，在400-600rpm 下低速搅拌，混合均匀。3、 依次加入上述所述量的助剂润湿剂HR600和消泡剂BYK020，混合均匀后， 加入颜填料碳黑MAIOO、氧化铁黑拜耳、改性磷酸锌ZPA、复合铁钛粉WD-D-1250、 硫酸钡1500目、澎润土，在1200rpm下高速分散20分钟以上，形成均匀漆浆，无明 显干粉料块。4、 将搅拌均匀的漆浆进行研磨，细度《25um;将研磨合格的漆浆打入调兑罐中， 开搅拌，低速混合均匀，依次缓慢加入上述所述量的干料锌干料、锰干料和钴干料， 搅拌至少15分钟以上，加水调稀至涂4粘度120-200秒。实施例2、本实施例是由以下原料配比制成的，30%的水性树脂、1.5%的丁醚，35% 的去离子水、2. 5%的氨水、0. 3%的润湿剂HR600、 0. 2%的消泡剂BYK020、 0. 5%的碳黑 MAIOO、 5%的氧化铁黑拜耳、4%的改性磷酸锌ZPA、 12. 5%的复合铁钛粉TO-D-1250、 6%的硫酸钡1500目、1%的澎润土、 0. 5%的锌干料、0. 5%的锰干料和0. 5%的钴干料。 上述所述水性树脂是由以下原料配比制成的，23%的合成脂肪酸，8%的新戊二醇，11% 的三羟甲基丙烷，21%的间苯二甲酸，0.06%的酯化剂，7%的偏酐，18%的丁醚，11.94% 的二丁醇。其制作方法同实施例l。实施例3、本实施例是由以下原料配比制成的，26%的水性树脂、1.25%的丁醚， 36. 2%的去离子水、3%的氨水、0. 5%的润湿剂HR600、 0. 25%的消泡剂BYK020、 0. 7%的 碳黑MAIOO、 6%的氧化铁黑拜耳、6。/。的改性磷酸锌ZPA、 1P/。的复合铁钛粉WD-D-1250、 5%的硫酸钡1500目、2%的澎润土、 0.8%的锌干料、0. 6%的锰干料和0. 7%的钴干料。 上述所述水性树脂是由以下原料配比制成的，21.95%的合成脂肪酸，10%的新戊二醇， 15%的三羟甲基丙烷，18%的间苯二甲酸，0.05%的酯化剂，5%的偏酐，20%的丁醚，10% 的二丁醇。其制作方法同实施例l。实施例4、本实施例是由以下原料配比制成的，25%的水性树脂、1.4%的丁醚， 35. 4%的去离子水、2. 8%的氨水、0. 35%的润湿剂,00、 0. 18%的消泡剂BYK020、 0. 77% 的碳黑MAIOO、 5%的氧化铁黑拜耳、4.5%的改性磷酸锌ZPA、 13%的复合铁钛粉 WD-D-1250、 4. 5%的硫酸钡1500目、5%的澎润土、 0. 6%的锌干料、0. 7%的锰干料和0. 8% 的钴干料。上述所述水性树脂是由以下原料配比制成的，25%的合成脂肪酸，6.935% 的新戊二醇，12%的三羟甲基丙垸，20%的间苯二甲酸，0.065%的酯化剂，6%的偏酐， 15%的丁醚，15%的二丁醇。其制作方法同实施例l。实施例5、本实施例是由以下原料配比制成的，25.5%的水性树脂、1%的丁醚，35. 55%的去离子水、3. 5%的氨水、0. 3%的润湿剂服600、 0. 15%的消泡剂BYK020、 0. 5% 的碳黑MA100、8。/。的氧化铁黑拜耳、4。/。的改性磷酸锌ZPA、 15%的复合铁钛粉WD_D_1250、 4%的硫酸钡1500目、1%的澎润土、 0.5%的锌干料、0. 5%的锰干料和0. 5%的钴干料。 上述所述水性树脂是由以下原料配比制成的，21%的合成脂肪酸，6%的新戊二醇，14% 的三羟甲基丙垸，22%的间苯二甲酸，0. 055%的酯化剂，8%的偏酐，16%的丁醚，12.945% 的二丁醇。其制作方法同实施例l。实施例6、本实施例是由以下原料配比制成的，20%的水性树脂、5%的丁醚，40% 的去离子水、4%的氨水、0. 15%的润湿剂冊600、 0. 25°/。的消泡剂BYK020、 1. 0%的碳黑 MAIOO、 3%的氧化铁黑拜耳、6。/。的改性磷酸锌ZPA、 5。/。的复合铁钛粉WD-D-1250、 8%的 硫酸钡1500目、5%的澎润土、 0.8%的锌干料、0.8%的锰干料和1%的钴干料。上述所 述水性树脂是由以下原料配比制成的，21%的合成脂肪酸，6%的新戊二醇，14%的三羟 甲基丙烷，22%的间苯二甲酸，0.055%的酯化剂，8%的偏酐，16%的丁醚，12.945%的 二丁醇。其制作方法同实施例l。实施例7、本实施例是由以下原料配比制成的，40%的水性树脂、3%的丁醚，30% 的去离子水、2%的氨水、0. 1%的润湿剂,00、 0. 15%的消泡剂BYK020、 0. 6%的碳黑 MAIOO、 5. 05%的氧化铁黑拜耳、5%的改性磷酸锌ZPA、 7%的复合铁钛粉WD-D-1250、 4%的硫酸钡1500目、1%的澎润土、 0.6%的锌干料、0. 7%的锰干料和0.8%的钴干料。 上述所述水性树脂是由以下原料配比制成的，21.95%的合成脂肪酸，10%的新戊二醇， 15%的三羟甲基丙烷，18%的间苯二甲酸，0.05%的酯化剂，5%的偏酐，20%的丁醚，10% 的二丁醇。其制作方法同实施例l。
权利要求
1、一种水性金属防护漆，其特征是按重量百分比计算，它是由以下原料配比制成的，20～40％的水性树脂，1～5％的丁醚，30～40％的去离子水，2～4％的氨水，助剂0.1～0.5％的润湿剂HR600和0.15～0.25％的消泡剂BYK020，颜填料0.5～1.0％的碳黑MA100、3～8％的氧化铁黑拜耳、4～6％的改性磷酸锌ZPA、5～15％的复合铁钛粉WD-D-1250、4～8％的硫酸钡1500目和1～5％的澎润土，和干料0.5～0.8％的锌干料、0.5～0.8％的锰干料和0.5～1.0％的钴干料。
2、 根据权利要求1所述的水性金属防护漆，其特征是它是由以下原料配比制 成的，25 30%的水性树脂，1 1.5%的丁醚，35 40%的去离子水，2. 5 3. 5%的氨水， 助剂:0. 3 0. 5%的润湿剂HR600和0.15 0. 25%的消泡剂BYK020，颜填料0. 5 1. 0% 的碳黑MAIOO、 5 8%的氧化铁黑拜耳、4 6%的改性磷酸锌ZPA、 10 15%的复合铁钛 粉WD-D-1250、 4 6%的硫酸钡1500目和1 5%的澎润土，和干料0. 5 0. 8%的锌干 料、0. 5 0. 8%的锰干料和0. 5 1. 0%的钴干料。
3、 根据权利要求1所述的水性金属防护漆，其特征是它是由以下原料配比制 成的，25%的水性树脂、1%的丁醚，40%的去离子水、2.95%的氨水、0.4%的润湿剂 服600、 0. 15免的消泡剂BYK020、 1. 0%的碳黑MAIOO、 6%的氧化铁黑拜耳、5%的改性磷 酸锌ZPA、 10%的复合铁钛粉WD-D-1250、 4%的硫酸钡1500目、2%的澎润土、 0. 7%的 锌干料、0.8%的锰干料和1.0%的钴干料。
4、 根据权利要求1所述的水性金属防护漆，其特征是它是由以下原料配比制 成的，25%的水性树脂、1.4%的丁醚，35.4%的去离子水、2.8%的氨水、0.35%的润湿 剂HR600、 0. 18%的消泡剂BYK020、 0. 77%的碳黑MAIOO、 5%的氧化铁黑拜耳、4. 5%的 改性磷酸锌ZPA、 13%的复合铁钛粉WD-D-1250、 4. 5%的硫酸钡1500目、5%的澎润土、 0. 6%的锌干料、0. 7%的锰干料和0. 8%的钴干料。
5、 根据权利要求1所述的水性金属防护漆，其特征是它是由以下原料配比制 成的，25.5%的水性树脂、1%的丁醚，35.55%的去离子水、3.5%的氨水、0.3%的润湿 剂HR600、 0. 15%的消泡剂BYK020、 0. 5%的碳黑MAIOO、 8%的氧化铁黑拜耳、4%的改性 磷酸锌ZPA、 15%的复合铁钛粉WD-D-1250、 4%的硫酸钡1500目、1%的澎润土、 0.5% 的锌干料、0.5%的锰干料和0.5%的钴干料。
6、 根据权利要求1所述的水性金属防护漆，其特征是它是由以下原料配比制 成的，30%的水性树脂、1. 5%的丁醚，35%的去离子水、2. 5%的氨水、0. 3%的润湿剂HR600、 0. 2%的消泡剂BYK026、 0. 5%的碳黑MAIOO、 5%的氧化铁黑拜耳、4%的改性磷酸锌ZPA、 12. 5%的复合铁钛粉WD-D-1250、 6%的硫酸钡1500目、1%的澎润土、 0. 5%的锌干料、 0. 5%的锰干料和0. 5%的钴干料。
7、 根据权利要求1所述的水性金属防护漆，其特征是它是由以下原料配比制成的，26%的水性树脂、1.25%的丁醚，36.2%的去离子水、3%的氨水、0.5%的润湿剂 HR600、 0. 25%的消泡剂BYK020、 0. 7%的碳黑MAIOO、 6%的氧化铁黑拜耳、6%的改性磷 酸锌ZPA、 11%的复合铁钛粉WD-D-1250、 5%的硫酸钡1500目、2%的澎润土、 0. 8%的 锌干料、0. 6%的锰干料和0. 7%的钴干料。
8、 根据权利要求1-7中任一个所述的水性金属防护漆，其特征是所述水性树 脂是由以下原料配比制成的，20~25%的合成脂肪酸，5 10%的新戊二醇，10 15%的 三羟甲基丙烷，18 25%的间苯二甲酸，0.05 0.07%的酯化剂，5 10%的偏酐，15 20%的丁醚和10 15%的二丁醇。
9、 权利要求1-8中任一个所述的水性金属防护漆的制作方法，其特征是它包 括以下步骤(1) 、将所述量的水性树脂、丁醚、氨水和去离子水加入备料锅中，在400-600rpm 下低速搅拌，混合均匀；(2) 、依次加入所述量的助剂润湿剂冊600和消泡剂BYK020,混合均匀后，加 入所述量的颜填料碳黑MA100、氧化铁黑拜耳、改性磷酸锌ZPA、复合铁钛粉 WD-D-1250、硫酸钡1500目和澎润土，在1200卬m下高速分散20分钟以上，形成均匀 漆浆，无明显干粉料块；(3) 、将搅拌均匀的漆浆进行研磨，细度《25um;将研磨合格的漆浆打入调兑罐 中，开搅拌，低速混合均匀，依次缓慢加入上述所述量的干料锌干料、锰干料和钴 干料，搅拌至少15分钟以上，加水调稀至涂4粘度120-200秒。
10、 根据权利要求9所述的水性金属防护漆的制作方法，其特征是所述水性树脂的制作方法包括以下步骤(1) 、将20~25%合成脂肪酸、5 10%的新戊二醇、10 15%的三羟甲基丙烷、18 25%的间苯二甲酸、0.05 0.07%的酯化剂加入反应釜内，盖好反应釜盖；(2) 、用l-2小时升温至130-14(TC,试开电机搅拌，如电机不能转动，继续升温 至搅拌能转动时再开，同时通0.05Mpa的C02至反应釜、通冷凝水至反应釜的冷凝器 中；(3) 、继续升温，用l土O. 1小时升温至18(TC，在温度保持180士2。C时酯化1士 0. 05小时；(4) 、用1±0.1小时升温至220。C，在220-240'C保温时酯化，透明后测酸价， 当酸价降至《8. 5mgK0H/g,粘度>0. 8秒时，离火喷水降温；(5) 、当温度降至160土2'C时，停止喷水降温，加入5 10%的偏酐后升温于 175-18(TC保持至酸价52-62mgKOH/g,粘度》25秒，离火喷水降温；(6) 、降温至150士2。C，停止喷水降温，停C02和冷凝水，加入15 20%的丁醚、 10 15%的二丁醇兑稀，降温至IOO-IIO'C，过滤包装。
全文摘要
本发明公开了一种水性金属防护漆，它包括水性树脂，丁醚，去离子水，氨水，助剂，颜填料和干料。将水性树脂、丁醚、氨水和去离子水加入备料锅中，低速搅拌均匀；依次加入助剂混合均匀后，加入颜填料，在1200rpm下高速分散20分钟以上，进行研磨，将研磨合格的漆浆打入调兑罐中，低速搅拌混合均匀，依次加入干料，搅拌至少15分钟以上，加水调稀。本发明采用的水性树脂制备的水性金属防护漆，其不需要加入助成膜剂，就能形成连续的涂膜，具有自乳化功能，而且乳液对颜填料的浸润性很好，制备漆的过程中无需再加入分散剂帮助颜填料进行分散。硬度好，附着力强，防腐性好，耐盐雾性达500小时以上，使用方便，价格低。
文档编号C09D5/02GK101130662SQ200710163570
公开日2008年2月27日 申请日期2007年10月16日 优先权日2007年10月16日
发明者刘善江, 刘国旭, 徐小东, 磊 杨, 铭 肖 申请人:刘善江