专利名称：一种用于水性防腐底漆的磷酸锌浆料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及涂料行业，尤其涉及一种水性防腐底漆用磷酸锌处理方法，解决水性防腐涂料配套施工时的针孔缺陷。
背景技术：
社会发展提倡环保，随着环保要求的不断提高，涂料的发展方向也越来越明确，涂料的水性化成为一种必然趋势，水性防腐涂料要从根本上替代溶剂型防腐涂料的技术关键点在于，防腐性能、生产线施工配套以及涂料成本三个方面。水性防腐底漆组成包括水性树脂、防锈颜料、填料、助剂、助溶剂、水等成分，其中对防腐性能起到关键性作用的是水性树脂和防锈颜料。现在的防锈颜料多是磷酸盐、钥酸盐、及其改性物，其中最常用的是磷酸锌、三聚磷酸铝。三聚磷酸铝由于稳定性不是很好，在水性防腐涂料里面没有磷酸锌应用广泛。国内改性磷酸锌产品并不常见，导致进口磷酸锌·价格居高难下。水性防腐底漆通常采用无毒防腐颜料磷酸锌做为防锈颜料。磷酸锌的化学性质无色斜方晶系结晶或白色微晶粉末。溶于无机酸、氨水、铵盐溶液；不溶于乙醇；水中几乎不溶，其溶解度随温度上升而减小。分子式Zn3 (P04) 2 · nH20 (n=l，2，4，7，8)，分子量422. 14 (n=2)，458. 17 (n=4)，通常我们使用的是二水磷酸锌与四水磷酸锌的混合物，四水磷酸锌在90°C时开始失水，145°C完全脱去两分子结晶水生成二水物，195°C时变为一水物，273°C时脱去剩余的结晶水成为无水磷酸锌。在常温下，磷酸锌不会发生脱水和水合作用，但体系具有较强的氢键作用，因此容易吸附水性涂料中的水分子。袁爱群等在文章“表面活性剂在微细磷酸锌制备中的作用”(表面技术一2005年第3期)中，在磷酸锌生产过程中利用非离子表面活性剂0P-10在磷酸锌表面产生吸附，形成空间位阻效应，从而阻止磷酸锌粒子的聚集，达到控制磷酸锌颗粒粒径的目的。王宏在文章“高性能防锈颜料磷酸锌的研制”(中国涂料一2008年第11期)中，在磷酸锌生产过程中通过复合改性剂、符合分散剂对磷酸锌进行改性，得到小粒径的磷酸锌。上述文章都是在磷酸锌生产过程中进行改性，并没有提及在水性防腐底漆中的应用，也没有提及用于水性防腐底漆中与水性面漆的配套性研究。中国专利200710143323. 6水性环氧中间漆，公开了通过调整增稠剂和流平剂很好地克服了漆膜容易流挂、开裂等现象。采用高压无气喷涂法施工，一道喷涂干膜厚度40-200Mm，施工效率高。干燥速度快，漆膜机械强度高，附着力强，防腐性能优异。适用于集装箱涂料的中间漆，也可以作为内面漆使用。除了可以用于集装箱外，还可广泛用于汽车、火车、船舶等交通工具，桥梁、铁塔、门窗等结构，贮罐、管道等设施中钢铁材料的防锈。并未提及水性中间漆与水性面漆配套时针孔等问题的解决办法。现有的水性防腐底漆与装饰性的水性面漆进行配套施工时，经常会有针孔出现，而与溶剂型面漆配套时则没有针孔出现，这是因为磷酸锌容易吸附面漆里面的水分子，并在干燥过程中释放出水分，而在表面形成小针孔，影响涂覆膜的装饰性和美观性，原因在于，虽然在常温下磷酸锌不会发生脱水和水合作用，但磷酸锌具有较强的氢键作用，因此容易吸附水性涂料中的水分子。在干燥过程中被吸附的水分子被释放出来；水性防腐底漆干燥后的漆膜不如溶剂型的致密，磷酸锌还是会吸附水性面漆里面的水分子，干燥过程中外层面漆干燥形成致密的漆膜，将被吸附的水分封闭在内部，当这些水挥发时就会形成一系列的气孔，而此时的面漆已经基本表干，气孔就会被保留下来。
发明内容
本发明针对在水性防腐底漆表面施工水性面漆时，容易出现针孔的漆膜缺陷，提供一种用于水性防腐底漆的磷酸锌浆料及其制备方法。
本发明解决上述问题的技术方案是一种用于水性防腐底漆的磷酸锌浆料，其特征在于其中包括磷酸锌70. O 80. Owt%，助溶剂8. O 20. O wt%，助剂L O 15. O wt%；其中助溶剂为去离子水、二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚和丙二醇中的一种或几种的混合物；助剂包括表面处理剂、防沉剂、分散剂和消泡剂。 所述磷酸锌料浆中表面处理剂可以是二 (亚磷酸二月桂酯)络四辛氧基钛、聚钛酸丁酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯中的一种或几种的混合物，O. 5-5. O wt%。所述磷酸锌料浆中防沉剂是膨润土，O. 2-5. O Wt %。所述磷酸锌料浆中分散剂是聚丙烯酸酯类共聚物的氨盐或非离子型分散剂，3. 0-10 wt%0所述磷酸锌料浆中消泡剂是聚醚改性有机硅，O. 1-1. O 。制备工艺是步骤I :在配浆容器中加入准确计量的助溶剂、膨润土，用可调式高速分散机，搅拌30-60分钟，转速为400-600转/分；步骤2 ::加入配方量的磷酸锌，搅拌10-30分钟，转速为600-800转/分；步骤3 :加入表面处理剂，搅拌30-60分钟，转速为600-800转/分；步骤4 :加入分散剂、消泡剂，搅拌10-30分钟，转速为800-1200转/分；步骤5 :用砂磨机或三棍研磨机将上述混合好的物料研磨至细度小于30 μ m。步骤6 :用100目铜网或尼龙网过滤。本发明的有益效果是本发明通过表面处理剂对磷酸锌进行改性，避免了水性防腐底漆中磷酸锌对水性面漆里面水分子的吸附，从而解决水性防腐涂料底面漆配套时面漆产生的针孔缺陷，可广泛用于水性防腐底漆。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明针对磷酸锌容易吸附面漆里面的水分子，然后在干燥过程中释放出水分，而在表面形成小真空的问题，采取先在助溶剂中用表面处理剂将磷酸锌包覆，然后再用分散剂进行将包覆的磷酸锌进行分散，使磷酸锌达到可以一般防腐涂料可以使用的细度，配以适量的消泡剂进行消泡，适量的防沉剂防止磷酸锌发生沉淀。用此方法制备的磷酸锌浆料，在加入到水性防腐底漆中后，在磷酸锌表面就会形成拥有表面处理剂、分散剂双层保护，阻止磷酸锌对水性面漆中水分子发生吸附作用，达到消除针孔的目的。实施例I :磷酸锌80. Owt % ;二丙二醇甲醚，10. Owt % ;二 (亚磷酸二月桂酯)络四辛氧基钛，3. 0% ；膨润土 O. 5% ;聚丙烯酸酯类共聚物的氨盐，6. 0% ;聚醚改性有机硅O. 5wt%。在配浆容器中加入准确计量的助溶剂、膨润土，用可调式高速分散机，搅拌30-60分钟，转速为400-600转/分；步骤2 :加入配方量的磷酸锌，搅拌10-30分钟，转速为600-800转/分；步骤3 :加入表面处理剂，搅拌30-60分钟，转速为600-800转/分；步骤4 :加入分散剂、消泡剂，搅拌10-30分钟，转速为800-1200转/分；步骤5 :用砂磨机或三辊研磨机将上述混合好的物料研磨至细度小于30 μ m。步骤6:用100目铜网或尼龙网过滤。
实施例2
磷酸锌75. Owt % ;二丙二醇甲醚，16. Owt % ;异丙氧基三(焦磷酸二辛酯)钛，2. 5%;膨润土 I. 0% ;聚丙烯酸酯类共聚物的氨盐，5. 0% ;聚醚改性有机硅，O. 5wt%。 在配浆容器中加入准确计量的助溶剂、膨润土，用可调式高速分散机，搅拌30-60分钟，转速为400-600转/分；步骤2 :加入配方量的磷酸锌，搅拌10-30分钟，转速为600-800转/分；步骤3 :加入表面处理剂，搅拌30-60分钟，转速为600-800转/分；步骤4 :加入分散剂、消泡剂，搅拌10-30分钟，转速为800-1200转/分；步骤5 :用砂磨机或三辊研磨机将上述混合好的物料研磨至细度小于30 μ m。步骤6:用100目铜网或尼龙网过滤。
实施例3
磷酸锌70. 0wt%;:丙二醇甲醚，20. 0wt%;烷氧乙羧基二 (焦磷酸二辛酯)钛，2. 0% ;膨润土 2. 0% ;非离子型聚丙烯酸酯类共聚物的钠盐，5. 5% ;聚醚改性有机硅，O. 5wt%。在配浆容器中加入准确计量的助溶剂、膨润土，用可调式高速分散机，搅拌30-60分钟，转速为400-600转/分；步骤2 :加入配方量的磷酸锌，搅拌10-30分钟，转速为600-800转/分；步骤3 :加入表面处理剂，搅拌30-60分钟，转速为600-800转/分；步骤4 :加入分散剂、消泡剂，搅拌10-30分钟，转速为800-1200转/分；步骤5 :用砂磨机或三辊研磨机将上述物料研磨至细度小于30 μ m。步骤6:用100目铜网或尼龙网过滤。二丙二醇甲醚可以可以等量地替换为丙二醇甲醚、丙二醇；消泡剂可以等量地替换为其它水性有机硅类消泡剂或水性矿物油类消泡剂；分散剂可以等量替换为其他水性非离子型分散剂或水性离子型分散剂；
根据防腐性能的要求，磷酸锌浆料用于水性防腐涂料用中时的用量可以是5. 0-40. 0%。使用本发明的磷酸锌浆料与不同品牌的磷酸锌制备的水性防腐底漆对比例如下
权利要求
1.一种用于水性防腐底漆的磷酸锌浆料，其特征在于其中包括磷酸锌70. O 80. 0wt%，助溶剂8. O 20. O wt%，助剂L O 15. O wt% ;其中助溶剂为去离子水、二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚和丙二醇中的一种或几种的混合物；助剂包括表面处理剂、防沉剂、分散剂和消泡剂。
2.根据权利要求I所述用于水性防腐底漆的磷酸锌浆料，其特征在于，所述磷酸锌料浆中表面处理剂可以是二(亚磷酸二月桂酯)络四辛氧基钛、聚钛酸丁酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯中的一种或几种的混合物，O. 5-5. O wt%。
3.根据权利要求I所述用于水性防腐底漆的磷酸锌浆料，其特征在于，所述磷酸锌料浆中防沉剂是膨润土，O. 2-5. O wt %。
4.根据权利要求I所述用于水性防腐底漆的磷酸锌浆料，其特征在于，所述磷酸锌料浆中分散剂是聚丙烯酸酯类共聚物的氨盐或非离子型分散剂，3. 0-10 wt%。
5.根据权利要求I所述用于水性防腐底漆的磷酸锌浆料，其特征在于，所述磷酸锌料浆中消泡剂是聚醚改性有机硅，O. 1-1.0 wt%。
6.一种制备用于水性防腐底漆的磷酸锌浆料的方法，其特征在于，包括以下步骤，步骤I:在配浆容器中加入准确计量的助溶剂、膨润土，用可调式高速分散机，搅拌30-60分钟，转速为400-600转/分；步骤2 :加入配方量的磷酸锌，搅拌10-30分钟，转速为600-800转/分；步骤3 :加入表面处理剂，搅拌30-60分钟，转速为600-800转/分；步骤4 :加入分散剂、消泡剂，搅拌10-30分钟，转速为800-1200转/分；步骤5 :用砂磨机或三辊研磨机将上述混合好的物料研磨至细度小于30 μ m;步骤6 :用100目铜网或尼龙网过滤。
全文摘要
本发明公开了一种用于水性防腐底漆的磷酸锌浆料，其特征在于其中包括磷酸锌70.0～80.0wt％，助溶剂8.0～20.0wt％，助剂1.0～15.0wt％；其中助溶剂为去离子水、二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚和丙二醇中的一种或几种的混合物；助剂包括表面处理剂、防沉剂、分散剂和消泡剂。本发明通过表面处理剂对磷酸锌进行改性，避免了水性防腐底漆中磷酸锌与水性面漆里面水分子的吸附，从而解决水性防腐涂料底面漆配套时面漆漆膜产生的针孔缺陷，可广泛用于水性防腐底漆。
文档编号C09D17/00GK102850853SQ20111029504
公开日2013年1月2日 申请日期2011年9月28日 优先权日2011年9月28日
发明者叶凤英, 初广成, 杨金珠, 胡军, 郭金山, 初秀金, 郑书海, 孙艳春 申请人:维新制漆(深圳)有限公司