专利名称：一种水性高性能单组分底面合一防腐涂料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水性涂料，尤其涉及一种用于机车、集装箱、桥梁等钢结构腐蚀保护的水性高性能单组分底面合一防腐涂料。
背景技术：
环保、健康、安全型绿色技术与绿色产品是当今世界发展的趋势，也是高效、合理利用有限的自然资源，保持经济可持续发展的要求。迄今为止，涂料领域的科学家们创造出了一系列全新的涂料和涂装技术体系，如粉末涂料、辐射固化涂料、水性涂料、高固体份涂料和无溶剂型涂料等。水性涂料以其不燃、无毒、无味，施工时不需要特殊的施工设备、不必加温固化、设备易清洗、不存在溶剂排放及处理问题，适用范围广、应用场合多、以及以廉价的水代替昂贵的有机溶剂等优点而受到人们的青睐。与溶剂型涂料相比，水性涂料的配方复杂，通常包含有多种添加剂，而这些添加剂 常常影响到涂膜的性能，导致涂膜的性能下降，尤其是耐水汽渗透性能与耐腐蚀性能，而作为防腐涂料，通常对其性能要求较高，因此水性防腐涂料的技术难度较大，过去一度是涂料界的禁区，发展比较缓慢，在较长时间内几乎没有大的突破。但国内外对水性防腐涂料的研究一直没有停止过，随着技术水平的提高和生态环境法规的制约，水性防腐涂料逐渐被人们所接受。水性防腐涂料的研究关键是水性树脂的研究。经过近几十年的研究，目前已经成功研制出的水性树脂体系有水性醇酸、水性丙烯酸、水性环氧及环氧酯、水性聚氨酯、水性无机硅酸盐、水性氟树脂以及它们的改性树脂。水性单组分底面合一防腐涂料要求既要有良好的耐盐雾性，又要有良好的耐候性。目前市面上的单组份防腐涂料的主要材料大多是由水性醇酸、水性环氧酯以及水性丙烯酸树脂，但水性醇酸、水性环氧酯的耐盐雾一般只能达到240h左右，且耐候性普遍较差；而水性丙烯酸耐候性较好，但耐盐雾较差。对于铁路机车、集装箱等对耐盐雾和耐候性性能要求都很高的这些领域，目前还没有合适的水性单组分产品可以满足要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水性高性能单组分底面合一防腐涂料。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为
一种水性高性能单组分底面合一防腐涂料，每100重量份防腐涂料由如下重量份的组分组成
水性改性丙烯酸乳液20 70份，着色颜料3 25份，防锈颜料4 15份，填料3 20份，成膜助剂I 10份，增稠防沉剂O. 2 5份，软化水10 30份，防闪锈剂O. 3 3份，辅助助剂O. 5 6份，
所述辅助助剂为分散剂、润湿剂、消泡剂、防腐剂、防霉剂、中和剂中的至少一种。优选的，所述每100重量份防腐涂料防腐涂料由如下重量份的组分组成水性改性丙烯酸乳液40 60份，着色颜料4 23份，防锈颜料4 8份，填料3 15份，成膜助剂2 4份，增稠防沉剂O. 2 I份，软化水10 20份，防闪锈剂O. 3 I份，辅助助剂I. 5 2. 5份。优选的，水性改性丙烯酸乳液的固含量为40 65wt%。优选的，着色颜料为钛白粉、氧化铁红、碳黑、氧化铁黑中的至少一种，且着色颜料中的水溶性物质含量< O. 5wt%。着色颜料中的水溶性物质高于O. 5wt%，易导致涂料涂层起泡，降低防腐蚀性能。优选的，防锈颜料为磷酸锌、三聚磷酸铝中的至少一种，且防锈颜料中的水溶性物质含量< O. 5wt%。防锈颜料中的水溶性物质高于O. 5wt%,易导致涂料涂层起泡，降低防腐蚀性能。
优选的，填料为滑石粉、云母粉、天然重晶石粉、方解石、轻质碳酸钙、煅烧高岭土、沉淀硫酸钡中的至少一种，且填料中的水溶性物质含量< O. 5wt%。填料中的水溶性物质高于O. 5wt%,易导致涂料涂层起泡，降低防腐蚀性能。优选的，成膜助剂为乙二醇单丁醚、Texanol醇酯中的至少一种。优选的，增稠防沉剂为聚氨酯增稠剂、丙烯酸碱溶胀增稠剂、膨润土中的至少一种。优选的，软化水中水溶性离子的总量少于lOOppm，电导率< 20 μ m/cm。软化水选自去离子水、蒸馏水。优选的，防闪锈剂为亚硝酸钠、有机螯合物中的至少一种。优选的，防闪锈剂为亚硝酸钠、FA179、FA379、Raybo 60中的至少一种。优选的，所述分散剂为丙烯酸钠盐、胺盐。优选的，所述润湿剂为聚醚改性有机硅。优选的，所述消泡剂为聚醚改性有机硅、矿物油中至少一种。优选的，所述中和剂为氨水、二乙醇胺、三乙醇胺、三乙胺、DMEA (N，N-二甲基乙醇胺)、AMP-95中的至少一种。上述的水性高性能单组分底面合一防腐涂料的制备方法将各原料搅拌均匀即可使用。优选的，水性高性能单组分底面合一防腐涂料的制备方法，包括以下步骤
1)将软化水、成膜助剂、防闪锈剂、增稠防沉剂、辅助助剂搅匀，得混合物I;
2)向混合物I中加入着色颜料、防锈颜料和填料，搅匀，得混合物2；
3)将混合物2研磨至细度小于40μ m,再加入水性改性丙烯酸乳液，搅匀，过滤，即可。本发明水性高性能单组分底面合一防腐涂料既可以刷涂，也可以喷涂使用。刷涂或采用高压无气喷涂时，可不稀释直接使用。空气喷涂时宜加入5 15%水，稀释至粘度为30 45s/25°C (涂一 4杯)时使用。本发明的有益效果是
本发明的涂料具有优异的耐盐雾性能,耐盐雾可达IOOOh以上，耐候达200h以上，干燥迅速，且VOC含量低，对环境无污染，对施工人员身体健康无害。本发明的涂料使用安全方便，既可以高压无气喷涂，也可以采用普通空气喷涂或刷涂，单道涂装湿膜厚度可达200 μ m不流挂、不开裂，广泛适用于机车、集装箱、汽车、船舶、桥梁、铁塔、储罐、管道等钢结构的腐蚀保护。
具体实施例方式一种水性高性能单组分底面合一防腐涂料，其由如下重量份的组分组成水性改性丙烯酸乳液20 70份，着色颜料3 25份，防锈颜料4 15份，填料3 20份，成膜助剂I 10份，增稠防沉剂O. 2 5份，软化水10 30份，防闪锈剂O. 3 3份，辅助助剂O. 5 6份，所述辅助助剂为分散剂、润湿剂、消泡剂、防腐剂、防霉剂、中和剂中的至少一种。上述水性高性能单组分底面合一防腐涂料的制备方法，包括以下步骤
1)将软化水、成膜助剂、防闪锈剂、增稠防沉剂、辅助助剂混合，搅拌5 lOmin，转速为400 600转/分，得混合物I ;
2)向混合物I中再加入着色颜料、防锈颜料和填料，搅拌20 30min，转速为800 1200转/分，得混合物2 ;
3)将混合物2用砂磨机、球磨机或三辊机研磨至细度小于40μ m,再加入水性改性丙烯酸乳液，搅拌lOmin，转速为600 800转/分，用100目铜网或尼龙网过滤，得成品。下面结合具体的实施例对本发明作进一步的说明，但并不局限如此。实施例钛白粉采用龙蟒R-996，润湿剂采用TEGO WET500,消泡剂采用汉高NXZ，分散剂采用陶氏731A，实施例所用离子水、蒸馏水中的水溶性离子的总量均少于lOOppm，电导率均< 20 μ m/cm。实施例I
一种水性高性能单组分底面合一防腐涂料，含有如下重量份的组分水性改性丙烯酸乳液(陶氏HG-54C乳液)40份，钛白粉15份，氧化铁黑3份，磷酸锌5份，沉淀硫酸钡10份，1250目滑石粉5份，乙二醇单丁醚I份，Texanol酉享酉旨2份，增稠防沉剂(Bentone LT) O. 2份，软化水(蒸馏水)16. 5份，防闪锈剂(Raybo 60)0.5份，润湿剂O. 5份，消泡剂O. 3份，分散剂O. 5份，防霉剂O. I份，防腐剂O. I份，25%氨水O. 3份。实施例2
一种水性高性能单组分底面合一防腐涂料，含有如下重量份的组分水性改性丙烯酸乳液(陶氏HG-54C乳液)50份，氧化铁红15份，三聚磷酸铝5份，沉淀硫酸钡8份，乙二醇单丁醚I份，Texanol醇酯2份,增稠防沉剂(Bentone LT) 0. 2份,软化水(蒸懼水)16. 5份，防闪锈剂(FA179)0. 5份，润湿剂0. 5份，消泡剂0. 3份，分散剂0. 5份，防霉剂0. I份，防腐剂0.1份，二乙醇胺0.3份。实施例3
一种水性高性能单组分底面合一防腐涂料，含有如下重量份的组分水性改性丙烯酸乳液(陶氏HG-54C乳液)55份，Pritex U碳黑4份，磷酸锌4份，三聚磷酸铝4份，沉淀硫酸钡10份，1250目滑石粉5份，乙二醇单丁醚I份，Texanol醇酯2份，增稠防沉剂(膨润土)0. 2份，软化水(蒸馏水)12. 5份，防闪锈剂(亚硝酸钠)0. 5份，润湿剂0. 5份，消泡剂0. 3份，分散剂0. 5份，防霉剂0. I份，防腐剂0. I份，25%氨水0. 3份。实施例4
一种水性高性能单组分底面合一防腐涂料，含有如下重量份的组分水性改性丙烯酸乳液(陶氏HG-54C乳液)60份，氧化铁红10份，磷酸锌8份，1250目滑石粉5份，乙二醇单丁醚2份，增稠防沉剂(膨润土)I份，软化水11. 5份，防闪锈剂(Raybo 60) O. 5份，润湿剂O. 2份，消泡剂O. 5份，分散剂O. 8份，防霉剂O. I份，防腐剂O. I份，三乙胺O. 3份。实施例5
一种水性高性能单组分底面合一防腐涂料，含有如下重量份的组分水性改性丙烯酸乳液(巴斯夫Acronal LR 8977乳液)45份，钛白粉20份，Pritex U碳黑I份，磷酸锌3份，三聚磷酸铝3份，方解石7份，乙二醇单丁醚I份，Texanol醇酯2份，增稠防沉剂(BentoneLT )O. 2份，软化水(去离子水)15. 5份，防闪锈剂(FA379 )O. 5份，润湿剂O. 5份，消泡剂O. 3 份，分散剂O. 5份，防霉剂O. I份，防腐剂O. I份，三乙醇胺O. 3份。实施例6
一种水性高性能单组分底面合一防腐涂料，含有如下重量份的组分水性改性丙烯酸乳液(巴斯夫Acronal LR 8977乳液)50份，氧化铁红4份，Pritex U碳黑4份，磷酸锌3份，三聚磷酸铝3份，沉淀硫酸钡10份，1250目滑石粉5份，乙二醇单丁醚I份，Texanol醇酯2份，增稠防沉剂(Bentone LT)O. 2份，软化水(去离子水)15. 5份，防闪锈剂(亚硝酸钠)O. 5份，润湿剂O. 5份，消泡剂O. 3份，分散剂O. 5份，防霉剂O. I份，防腐剂O. I份，AMP-95O. 3 份。实施例7
一种水性高性能单组分底面合一防腐涂料，含有如下重量份的组分水性改性丙烯酸乳液(巴斯夫Acronal LR 8977乳液)55份，氧化铁红15份，三聚磷酸铝5份，1250目滑石粉6份，Texanol醇酯4份，增稠防沉剂(聚氨酯增稠剂SN-612) O. 2份，软化水(去离子水)13. 5份，防闪锈剂(Raybo 60) O. 3份，润湿剂O. 4份，分散剂O. 5份，防腐剂O. I份。实施例8
一种水性高性能单组分底面合一防腐涂料，含有如下重量份的组分水性改性丙烯酸乳液(DSM Haloflex 202)45份，钛白粉20份，氧化铁黑3份，磷酸锌5份，1250目滑石粉5份，乙二醇单丁醚I份，Texanol醇酯2份，增稠防沉剂(膨润土)O. 2份，软化水(去离子水)16. 5份，防闪锈剂(FA379)0. 5份，润湿剂O. 5份，消泡剂O. 3份，分散剂O. 5份，防霉剂O. I份，防腐剂O. I份，DMEA O. 3份。实施例9
一种水性高性能单组分底面合一防腐涂料，含有如下重量份的组分水性改性丙烯酸乳液(DSM Haloflex 202)55份，Pritex U碳黑4份，三聚磷酸铝5份，沉淀硫酸钡10份、1250目滑石粉4份，乙二醇单丁醚I份，Texanol醇酯2份，增稠防沉剂(膨润土)0. 2份，软化水(蒸馏水)16. 5份，防闪锈剂(亚硝酸钠)O. 5份，润湿剂O. 5份，消泡剂O. 3份，分散剂O. 5份，防霉剂O. I份，防腐剂O. I份，25%氨水O. 3份。实施例10
一种水性高性能单组分底面合一防腐涂料，含有如下重量份的组分水性改性丙烯酸乳液(DSM Haloflex 202) 60份，氧化铁红15份，磷酸锌4份，1250目滑石粉3份，乙二醇单丁醚I份，Texanol醇酯2份，增稠防沉剂(丙烯酸碱溶胀增稠剂GS-500) O. 5份，软化水(蒸馏水)12. 5份，防闪锈剂(Raybo 60)0.5份，润湿剂O. 5份，消泡剂O. 3份，防霉剂O. 2份，防腐剂O. 2份，25%氨水O. 2份，三乙醇胺O. I份。
实施例11
一种水性高性能单组分底面合一防腐涂料，含有如下重量份的组分水性改性丙烯酸乳液(HG-54C乳液(陶氏))20份，钛白粉10份，Pritex U碳黑10份，氧化铁黑5份，磷酸锌7份，三聚磷酸铝8份，轻质碳酸钙7份，云母粉13份，Texanol醇酯I份，增稠防沉剂(Bentone LT)0. 5份，软化水(蒸馏水)17. 7份，防闪锈剂(Raybo 60)0. 3份，润湿剂O. 5份。实施例12
一种水性高性能单组分底面合一防腐涂料，含有如下重量份的组分水性改性丙烯酸乳液HG-54C乳液(陶氏)35份、DSM Haloflex 202 35份，钛白粉3份，磷酸锌4份，沉淀硫酸钡3份，乙二醇单丁醚I. 3份，增稠防沉剂(膨润土)5份，软化水(蒸馏水)10份，亚硝酸钠3份，润湿剂O. 2份，消泡剂O. 4份，分散剂O. I份。
实施例13
一种水性高性能单组分底面合一防腐涂料，含有如下重量份的组分水性改性丙烯酸乳液HG-54C乳液(陶氏)15份、DSM Haloflex 202 25份，Pritex U碳黑4份，三聚磷酸招5份，1250目滑石粉4份，乙二醇单丁醚5份，Texanol酉享酉旨5份，增稠防沉剂(BentoneLT) O. 3份，软化水(蒸馏水)30份，防闪锈剂(FA179) O. 7份，润湿剂I份，消泡剂2份，分散剂I份，防霉剂I份，二乙醇胺I份。以上实施例中润湿剂TEGO WET500可以等量地替换为其它聚醚改性有机硅；消泡剂汉高NXZ可以等量地替换为其它聚醚改性有机硅或矿物油消泡剂；分散剂陶氏731A可以等量地替换为其它丙烯酸共聚物钠盐、铵盐；增稠防沉剂Bentone LT可以等量替换为其它膨润土或聚氨酯增稠剂或丙烯酸碱溶胀增稠剂。实施例I 10的水性高性能单组分底面合一防腐涂料的性能见表1，由表可知，本发明涂料的耐盐雾性均能达到lOOOh，耐候性均能达200h，其它性能参数均合格。表I实施例水性高性能单组分底面合一防腐涂料的性能
权利要求
1.一种水性高性能单组分底面合一防腐涂料，每100重量份防腐涂料由如下重量份的组分组成 水性改性丙烯酸乳液20 70份， 着色颜料3 25份， 防锈颜料4 15份， 填料3 20份， 成膜助剂I 10份， 增稠防沉剂0. 2 5份， 软化水10 30份， 防闪锈剂0. 3 3份， 辅助助剂0. 5 6份， 所述辅助助剂为分散剂、润湿剂、消泡剂、防腐剂、防霉剂、中和剂中的至少一种。
2.根据权利要求I所述的防腐涂料，其特征在于每100重量份防腐涂料由如下重量份的组分组成 水性改性丙烯酸乳液40 60份， 着色颜料4 23份， 防锈颜料4 8份， 填料3 15份， 成膜助剂2 4份， 增稠防沉剂0. 2 I份， 软化水10 20份， 防闪锈剂0. 3 I份， 辅助助剂I. 5 2. 5份。
3.根据权利要求I所述的防腐涂料，其特征在于水性改性丙烯酸乳液的固含量为40 65wt%。
4.根据权利要求I所述的防腐涂料，其特征在于着色颜料为钛白粉、氧化铁红、碳黑、氧化铁黑中的至少一种，着色颜料中的水溶性物质含量< 0. 5wt%。
5.根据权利要求I所述的防腐涂料，其特征在于防锈颜料为磷酸锌、三聚磷酸铝中的至少一种，防锈颜料中的水溶性物质含量< 0. 5wt%。
6.根据权利要求I所述的防腐涂料，其特征在于填料为滑石粉、云母粉、天然重晶石粉、方解石、轻质碳酸钙、煅烧高岭土、沉淀硫酸钡中的至少一种，填料中的水溶性物质含量< 0. 5wt%。
7.根据权利要求I所述的防腐涂料，其特征在于成膜助剂为乙二醇单丁醚、Texanol醇酯中的至少一种。
8.根据权利要求I所述的防腐涂料，其特征在于增稠防沉剂为聚氨酯增稠剂、丙烯酸碱溶胀增稠剂、膨润土中的至少一种。
9.根据权利要求I所述的防腐涂料，其特征在于软化水中水溶性离子的总量少于IOOppm,电导率< 20 u m/cm。
10.根据权利要求I所述的防腐涂料，其特征在于防闪锈剂为亚硝酸钠、有机螯合物中的至少一种。·
全文摘要
本发明公开了一种水性高性能单组分底面合一防腐涂料，所述防腐涂料由如下组分组成水性改性丙烯酸乳液、着色颜料、防锈颜料、填料、成膜助剂、增稠防沉剂、软化水、防闪锈剂、辅助助剂。本发明的涂料具有优异的耐盐雾性能，耐盐雾可达1000h以上，耐候达200h以上，干燥迅速，且VOC含量很低，对环境无污染，对施工人员身体健康无害。本发明的涂料使用安全方便，既可以高压无气喷涂，也可以采用普通空气喷涂，单道涂装湿膜厚度可达200微米不流挂、不开裂，广泛适用于机车、集装箱、汽车、船舶、桥梁、铁塔、储罐、管道等钢结构的腐蚀保护。
文档编号C09D7/12GK102796427SQ201210283669
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月10日 优先权日2012年8月10日
发明者孙太荣, 周贤辉, 张玺 申请人:中山大桥化工企业集团中山智亨实业发展有限公司