一种水性底漆、制备方法及应用与流程

文档序号:17132817发布日期:2019-03-16 01:40

本发明涉及油漆技术领域,尤其涉及一种水性底漆、制备方法及应用。



背景技术:

目前不锈钢基材使用广泛,比如栏杆、架子、窗户等,因使用年限或美观问题,需要对不锈钢基材做翻新处理,可供选择的产品只有油性涂料,传统的油性涂料受政策的影响,已不允许使用,同时油性涂料还会严重污染环境,翻新时会影响路人群众,危害身体健康。如果使用水性涂料,其又不能很好的附着在不锈钢基材上,涂刷后会出现脱落和掉皮等现象。



技术实现要素:

为了解决以上技术问题,本发明提供一种能够轻易附着在不锈钢等基材上,涂刷后不会出现脱落和掉皮等现象的水性底漆。

为了实现本发明的技术效果,采用了以下技术方案予以实现:

一种水性底漆,按质量百分比计此水性底漆包括以下组分:

水20-25%;分散剂0.5-1%;阴离子表面活性剂0.1-1%;消泡剂0.2-1%;增稠剂0.5-2%;功能性乳液50-60%;防腐剂0.1-0.4%;附着力促进剂0.5-1%;成膜助剂2-8%;pH调节剂0.1%-0.5%。所述功能性乳液为Maincoat PR-71K乳液;所述附着力促进剂为缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。功能性乳液为Maincoat PR-71K可以是由美国陶氏化学生产,是一种水性金属防锈专用丙烯酸乳液,其包括丙烯酸丁酯等成分,本发明用PR-71K配制的水性底漆,既可附着于难附着的金属基材表面,又能避免金属(如碳钢)表面被腐蚀。

附着力促进剂可以是A187。A187可以购买自纽贝斯化工新材料有限公司,A187是缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷,是一种无色液体,可作为有机聚合物的粘结促进剂。A187是一种双官能有机基团的化合物,在这种化合物中硅官能基团的甲氧烷基在水存在的条件下发生水解,产生甲醇和反应型硅醇基团,硅醇能键合到无机基质材料上去,有机基团的环氧基团能与相适应的聚合物相互反应。

分散剂可以为特好散TM 681。特好散TM 681是罗门哈斯公司售卖的OROTANTM(特好散TM)681,为流平改性疏水共聚颜料分散剂,其具有优良的耐腐蚀性和优良的光泽度,其分散能力强,是一种高效颜料分散剂。

作为进一步的改进,所述水性底漆还包括颜料3-10%和填料10-23%。颜料可以选择钛白粉,如金红石型钛白粉,其作用是提供漆膜的白度和遮盖力;填料可以是硫酸钡,起填充作用。

作为进一步的改进,所述消泡剂为Airex 902W;所述增稠剂为RM-8W;所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戌二醇单异丁酸酯;所述阴离子表面活性剂为BD-109。

Airex 902W是迪高消泡剂,是一种水性的脱泡剂,可用于清漆和色漆配方中,与纯丙乳液体系、苯丙乳液体系、PU分散体、树脂等水可稀释型体系都有良好的相容性。化学成分包括聚醚硅氧烷共聚物,特别适用于消除微泡和大泡。它以微粒的形式渗入到泡沫的体系中,形成很薄的双膜层,从而进一步扩散侵入,使泡沫的表面张力局部降低,膜壁变薄,而被周围表面张力大的膜层强力牵引,最后导致气泡破裂。

增稠剂RM-8W可以是陶氏化学售卖的商品名为罗门哈斯亚乐顺Acrysol增稠剂RM-8W。增稠剂RM-8W是一种低气味、不含溶剂的水性非离子缔合型流变改性剂(疏水改性聚氨酯),其能提供极佳的流动和流平性、具有均匀的成膜性能、光泽展现性和高增稠效率。增稠剂RM-8W为低粘度液体,有助于改善底漆的生产工艺。其具有极佳的高、中剪切粘度,良好的流平性和流动性,极好的施工及成膜性能。

BD-109可以是陶氏化学售卖的,商品名为ECOSURFTMBD-109(90%)的表面活性剂。BD-109表面活性剂是新一代高性能,不含APEO,易生物降解的醇类表面活性剂。其具有优异的润湿性;具有环保和低气味的特点;具有良好的可操作性;具有容易生物降解、水生物毒性低等优点。BD-109能使漆膜保水效果更好,湿润和渗透性更好。

2,2,4-三甲基-1,3-戌二醇单异丁酸酯可以是TEXANOL。TEXANOL又称醇酯-12、十二碳醇酯,是美国伊斯曼化工有限公司所生产,其商品名为TEXANOL。成膜助剂TEXANOL水解稳定性非常好,冰点很低,在冬季不需要特别处理就能使用。成膜助剂TEXANOL容易与本发明其他成分混合均匀,且在较高的含量下也不影响漆样的稳定性,不易变质结块和分层。由于成膜助剂TEXANOL溶解力强,沸点高(253-283℃),可软化功能性乳液中的聚合物粒子,当成膜助剂TEXANOL和功能性乳液等混合在一起时,由于成膜助剂TEXANOL沸点比较高,当温度升高时,使得成膜助剂分子能够获得足够的动能和必要的自由空间,而为底漆组分中含有的聚合物互相扩散和渗透提供条件,达到较好的成膜效果。

作为进一步的改进,所述pH调节剂为AMP95。

AMP95是一种含有5%水份的2-氨基-2-甲基-1-丙醇,其可以采购于安格斯ANGUS公司。AMP-95是一种多功能胺助剂,能够调节底漆的pH值,使底漆pH值保持稳定,具有高效的颜料分散性,能够增强底漆的耐擦洗性。

AMP95出色的碱强度有助于减少增稠剂的用量,有利于降低底漆成本和减少锈蚀,而低VOC有助于制造低气味涂料。其优异的润湿分散性能使颜料发挥最优化的分散效果,其还具有优异的保色性能。AMP95能让底漆在碱性的条件下涂刷在基材表面时,减少基材表面的锈蚀。

作为进一步的改进,所述防腐剂为Rocima 562。Rocima 562对广谱微生物都有快速杀菌作用,并可对成品提供稳定的长期保护,同时不会超出所规定的现行防腐剂标注极限,适合于保护不含挥发性有机化合物(VOC)的产品。Rocima 562的组成成分包括甲基异噻唑啉酮,苯并异噻唑啉酮,2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-5-氯-4-异噻唑啉-3-酮。

作为进一步的改进,所述水性底漆粘度为90KU,刮板细度30μm以下。

本发明还提供了上述所述水性底漆的制备方法,具体为:

步骤1):将水、分散剂、阴离子表面活性剂、消泡剂投入容器中分散均匀;

步骤2):再向容器中加入功能性乳液、成膜助剂、增稠剂、附着力促进剂、防腐剂和pH调节剂后搅拌均匀即可;

其中,若水性底漆中含有颜料和填料,步骤1)中还向容器中加入了颜料和填料。

本发明还提供了上述所述水性底漆在不锈钢基材表面的应用,其应用方法为:将水性底漆涂在不锈钢表面。

本发明具有以下有益效果:

本发明克服了现有技术中使用油性产品不环保的问题,解决了用水性产品附着力差的问题,让水性产品可以轻易附着在金属基材特别是不锈钢基材表面,能够避免底漆涂刷至基材特别是不锈钢表面后出现的脱落和掉皮等现象。

当将本发明底漆涂刷在金属基材特别是不锈钢基材表面时,样板养护时间为168h,未出现起泡,生锈、开裂和剥落等涂膜病态现象;附着力性能检测为0级,因此具有显著的进步。

具体实施方式

本发明公开了一种水性底漆,按质量百分比计此水性底漆包括以下组分:

水20-25%;分散剂0.5-1%;阴离子表面活性剂0.1-1%;消泡剂0.2-1%;增稠剂0.5-2%;功能性乳液50-60%;防腐剂0.1-0.4%;附着力促进剂0.5-1%;成膜助剂2-8%;pH调节剂0.1%-0.5%。所述功能性乳液为Maincoat PR-71K乳液;所述附着力促进剂为缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。附着力促进剂可以是A187。

本发明功能性乳液Maincoat PR-71K和附着力促进剂缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(A187)进行复配,功能性乳液PR-71K在金属上有很好的附着力,再复配附着力促进剂等成分,进行反应,产生的硅醇等物质能很好的键合到无机基质材料上,产生很强的附着力,使水性底漆能够很好的附着在基材特别是不锈钢基材的表面,进而不易产生掉皮,脱落等现象。

实施例1

一种水性底漆,按质量百分比计此水性底漆包括以下组分:

水23%;分散剂0.5%;阴离子表面活性剂0.1%;消泡剂0.2%;增稠剂0.5%;颜料3%;填料10%;功能性乳液60%;防腐剂0.1%;附着力促进剂0.5%;成膜助剂2%;pH调节剂0.1%;

所述功能性乳液为Maincoat PR-71K乳液;所述附着力促进剂为A187;所述消泡剂为Airex 902W;所述增稠剂为RM-8W;所述成膜助剂为TEXANOL;所述阴离子表面活性剂为BD-109;所述颜料为金红石型钛白粉;所述填料为硫酸钡;所述pH调节剂为AMP95;所述防腐剂为Rocima 562;所述分散剂为特好散TM 681。

实施例2

一种水性底漆,按质量百分比计此水性底漆包括以下组分:

水22.1%;分散剂1%;阴离子表面活性剂1%;消泡剂1%;增稠剂2%;颜料3%;填料10%;功能性乳液50%;防腐剂0.4%;附着力促进剂1%;成膜助剂8%;pH调节剂0.5%;

所述功能性乳液为Maincoat PR-71K乳液;所述附着力促进剂为A187;所述消泡剂为Airex 902W;所述增稠剂为RM-8W;所述成膜助剂为TEXANOL;所述阴离子表面活性剂为BD-109;所述颜料为金红石型钛白粉;所述填料为硫酸钡;所述pH调节剂为AMP95;所述防腐剂为Rocima 562;所述分散剂为特好散TM 681。

实施例3

一种水性底漆,按质量百分比计此水性底漆包括以下组分:

水20%;分散剂0.5%;阴离子表面活性剂0.1%;消泡剂0.2%;增稠剂0.5%;颜料3%;填料23%;功能性乳液50%;防腐剂0.1%;附着力促进剂0.5%;成膜助剂2%;pH调节剂0.1%;

所述功能性乳液为Maincoat PR-71K乳液;所述附着力促进剂为A187;所述消泡剂为Airex 902W;所述增稠剂为RM-8W;所述成膜助剂为TEXANOL;所述阴离子表面活性剂为BD-109;所述颜料为金红石型钛白粉;所述填料为硫酸钡;所述pH调节剂为AMP95;所述防腐剂为Rocima 562;所述分散剂为特好散TM 681。

实施例4

一种水性底漆,按质量百分比计此水性底漆包括以下组分:

水25%;分散剂0.5%;阴离子表面活性剂0.1%;消泡剂0.2%;增稠剂0.5%;颜料10%;填料11%;功能性乳液50%;防腐剂0.1%;附着力促进剂0.5%;成膜助剂2%;pH调节剂0.1%。

所述功能性乳液为Maincoat PR-71K乳液;所述附着力促进剂为A187;所述消泡剂为Airex 902W;所述增稠剂为RM-8W;所述成膜助剂为TEXANOL;所述阴离子表面活性剂为BD-109;所述颜料为金红石型钛白粉;所述填料为硫酸钡;所述pH调节剂为AMP95;所述防腐剂为Rocima 562;所述分散剂为特好散TM 681。

本发明实施例1-4水性底漆的制备方法为:

步骤1):将水、分散剂、阴离子表面活性剂、消泡剂、颜料、填料投入容器中分散均匀。一般将水、分散剂、阴离子表面活性剂、消泡剂、颜料、填料是投入生产缸里,1500转/分,高速分散40分钟。

步骤2):再向容器中加入功能性乳液、成膜助剂、增稠剂、附着力促进剂、防腐剂和pH调节剂后搅拌30分钟,搅拌均匀即可。

取样冷却至25±2℃下测粘度,为90KU左右即为合格,刮板细度30μm以下,则可罐装出厂。

其中,以上每个实施例各个成分的用量为按照该实施例水性底漆中各个组分所含的质量百分比添加各个组分的质量。如实施例4中,各个物质的用量为:水25份;分散剂0.5份;阴离子表面活性剂0.1份;消泡剂0.2份;增稠剂0.5份;颜料10份;填料11份;功能性乳液50份;防腐剂0.1份;附着力促进剂0.5份;成膜助剂2份;pH调节剂0.1份。

实施例5

一种水性底漆,按质量百分比计此水性底漆由以下组分组成:

水25%;分散剂1%;阴离子表面活性剂1%;消泡剂1%;增稠剂2%;功能性乳液60%;防腐剂0.4%;附着力促进剂1%;成膜助剂8%;pH调节剂0.5%;填料0.1%。

所述功能性乳液为Maincoat PR-71K乳液;所述附着力促进剂为A187;所述消泡剂为Airex 902W;所述增稠剂为RM-8W;所述成膜助剂为TEXANOL;所述阴离子表面活性剂为BD-109;所述PH调节剂为AMP95;所述防腐剂为Rocima 562;所述分散剂为特好散TM 681。

本实施例水性底漆的制备方法为:

步骤1):将水、分散剂、阴离子表面活性剂、消泡剂、填料投入容器中分散均匀。一般将水、分散剂、阴离子表面活性剂、消泡剂投入生产缸里,1500转/分,高速分散40分钟。

步骤2):再向容器中加入功能性乳液、成膜助剂、增稠剂、附着力促进剂、防腐剂和pH调节剂后搅拌30分钟,搅拌均匀即可。

其中,各个成分的用量为按照水性底漆中各个组分所含的质量百分比的质量添加。如按照质量份表示就是水25份;分散剂1份;阴离子表面活性剂1份;消泡剂1份;增稠剂2份;功能性乳液60份;防腐剂0.4份;附着力促进剂1份;成膜助剂8份;pH调节剂0.5份;填料0.1份。

性能测试:

将本发明制备的水性底漆涂刷在金属基材表面后,进行性能测试。

防锈性能:按照GB/T 1771-2007的标准测试,在喷砂钢板上,按照干膜80μm的厚度进行制板,样板养护时间为168h,未出现起泡,生锈、开裂和剥落等涂膜病态现象。当然,当金属基材为不锈钢基材或其他金属基材时,样板养护时间为168h,也未出现起泡,生锈、开裂和剥落等涂膜病态现象。

附着力性能:按照GB/T 9286-1998的规定进行,在马口铁板上,按照干膜25μm的厚度进行制板,样板养护时间为168h,按照划格法测试,检测结果为0级。当然,当金属基材为不锈钢基材或其他金属基材时,样板养护时间为168h,按照划格法测试,检测结果也为0级。

需要说明的是,本发明中水性底漆各个成分加起来的质量总和为100%。

以上所述者,仅为本发明之较佳实施例而已,当不能以此限定本发明实施之范围,即大凡依本发明权利要求及发明说明书所记载的内容所作出简单的等效变化与修饰,皆仍属本发明权利要求所涵盖范围之内。此外,摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用,并非用来限制本发明之权利范围。

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