专利名称：水性铁红底漆及其制作方法
技术领域：
本发明涉及乳胶漆技术领域。
传统的溶剂型涂料由于存在生产成本高，污染严重及浪费能源等缺点，因而近些年来世界涂料工业正在逐步向水性化发展。作为用量较大的水性铁红防锈底漆也跟其他涂料一样，可分为“水溶型”和“水乳胶型”两大类。两者相比，后者更具开发前景。
目前，工业上生产的水性乳胶底漆的不足之处是成本高，颜料易结块沉淀，泡沫多，不适于浸涂。为此，人们在制造乳胶的新技术、新设备方面进行了大量地研究，但大都是在改变乳胶单体的组成、改变乳化剂的品种以及选用性能好的螯合剂等方面进行研究，并未圆满解决上述缺点。现检索出的与本发明最为接近的两篇欧州专利文献EP0313314和EP0264655中公开的技术，都是采用偏氯乙烯乳胶作为防锈漆的成膜物质，其技术内容主要涉及以下几个方面1、以偏氯乙烯作为主要单体，分别与醋酸乙烯、丙烯酸酯、氯乙烯或其他单体作用，制得性能上有所不同的乳胶;
2、用非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂来改进乳胶的性能;
3、改善乳胶的制备工艺，使之尽量得到乳胶粒度小的乳液;
4、利用单宁酸的螯合作用提高防锈漆的防锈性能。
上述水性乳胶防锈漆普遍存在以下缺点1、颜料易沉淀结块;
2、泡沫多且难以消除，不适于浸涂;
3、耐光性差。
本发明的目的是提供一种泡沫少、适于浸涂、颜料不易沉淀结块且耐光性强的水性铁红底漆及其制备方法。
本水性铁红底漆的特征是按其重量百分比计含有氯乙烯-偏氯乙烯共聚乳液(简称氯-偏乳液)18.84～32.68，松香树脂7.56～17.84，烃类溶剂4.07～26.76，邻苯二甲酸二辛酯0.75～1.78，非离子型乳化剂0.30～1.84，聚甲基丙烯酸钠0～0.01，乙二醇0～0.07，三聚磷酸钠0.05～0.15，氧化铁红4.61～14.61，滑石粉4.61～14.61，磷酸三丁酯0.15～1.96，余量为水。
上述松香树脂是指失水苹果酸改性松香甘油树脂，或失水苹果酸改性松香季戊四醇树脂，或松香甘油树脂，或松香季戊四醇树脂;所说的非离子型乳化剂是指OP-10或OP-10与OS-15的混和物，后者中OS-15的重量百分含量为0～0.44;所说的烃类溶剂为松香水或200＃溶剂油(其中OP-10为烷基酚与环氧乙烷缩合物;OS-15的全称是平平加OS-15，为脂肪醇与环氧乙烷缩合物，下同)。
本水性铁红底漆的制作方法的特征是在室温条件下a、溶解取0.4～0.7份邻苯二甲酸二辛酯与3.5～6份烃类溶剂混合，并在搅拌条件下加入4～6.5份松香树脂，制成松香树脂溶液(其取量均以重量计，下同);
b、配制外相料取1.3～1.85份非离子型乳化剂，0～0.02份聚甲基丙烯酸钠，0～0.2份乙二醇和8.5～10份水，混合均匀，制成外相料;
c、乳化在转速大于1500转/分的乳化设备中，将2.9～3.5份上述松香树脂溶液缓慢加入到1份外相料中，制成松香树脂乳液;
d、制备色浆将三聚磷酸钠溶于1.5～1.7份水中，并加入氧化铁红和滑石粉各1份，三聚磷酸钠的量占滑石粉和氧化铁红总重量的0.5%，在分散研磨设备中制成粒度≤50μ的色浆;
e、配漆将1份氯乙烯-偏氯乙烯共聚乳液和0.5～3份上述松香树脂乳液混合，然后加入0.8～2.8份上述色浆搅拌均匀，再加入其重量为总漆量0.2～2%的磷酸三丁酯，搅拌混合均匀，配制成水性铁红底漆。
上述方法中，溶解过程加入的松香树脂为失水苹果酸改性松香甘油树脂，或失水苹果酸改性松香季戊四醇树脂，或松香甘油树脂，或松香季戊四醇树脂;其烃类溶剂为松香水或200＃溶剂油;在配制外相料时所取的非离子型乳化剂为OP-10或OP-10与OS-15的混和物。
本发明的主要特点是在氯乙烯-偏氯乙烯共聚乳液中加入自制的内相为液态状且具有挥发干燥性能的松香树脂乳液配制成复合乳液;采用磷酸三丁酯作为消泡剂并与三聚磷酸钠共同作用，用为本水性铁红防锈底漆的化学防锈剂。
本发明采用的氯-偏乳液除价格低廉外，还具有良好的光泽及封闭性和附着力，是制备防锈底漆理想的成膜材料。但该乳液粘度小，泡沫多且难以消除，制成的漆颜料易沉淀结块，耐光性差。本发明有效地解决了该乳液的上述不足。本发明在上述氯-偏乳液中配入的内相为液态状的松香树脂乳液为稠厚浆状，粘度达7000厘泊以上，增强了氯-偏乳液的粘度;该松香树脂乳液还具有良好的消泡作用，与磷酸三丁酯相互配合，成功地解决了氯-偏乳液泡沫多的问题;该松香树脂乳液所具有的良好的分散性能，有效地解决了水性底漆的颜料易沉淀结块的问题，并提高了颜料的着色力和遮盖力;上述松香树脂乳液还具有良好的耐光性能，从而增强了氯-偏乳液的耐光性;氯-偏乳液和松香树脂乳液形成的复合乳液在挥发干燥过程中，松香树脂乳胶微粒可填补氯-偏乳胶微粒之间的空隙，共同成膜后，提高了漆膜的封闭性;加入的磷酸三丁酯除具有消泡作用外，与分散剂三聚磷酸钠共同作用后，还具有良好的防锈作用，因而增强了本水性底漆的防锈性能。另外，本水性底漆在挥发干燥过程中，除乳胶微粒之间相互吸引聚集外，同时还存在着液态状松香树脂微粒的挥发干燥成膜过程，从而使其具有一些溶剂型漆的特点，便于喷涂、刷涂、浸涂等各种不同的施用方法。
综上所述，本发明具有的主要优点可归纳如下1、泡沫少，适用于喷、刷、浸及其他各种不同的施用方法;
2、颜料的着色力和遮盖力强，不易沉淀结块;
3、耐光和防锈性能强;
4、干燥快，施工周期短，节约能源;
5、原材料价格低廉，工艺简单，生产成本低;
6、可用自来水稀释，不燃不爆，使用安全;
7、综合指标达到或超过醇酸铁红底漆，是取代溶剂型底漆的理想产品;
8、调节配比，可制得不同性能特点的水性底漆，以满足不同的需求。
以下列举本发明的最佳实施方案。
实施例1本实施例给出的水性铁红底漆，按其重量百分比计含有氯-偏乳液20.79，失水苹果酸改性松香甘油树脂17.84，200＃溶剂油26.76，邻苯二甲酸二辛酯1.78，OP-101.84，氧化铁红4.61，滑石粉4.61，三聚磷酸钠0.05，磷酸三丁酯0.20，余量为水。
上述水性铁红底漆的制作方法是a、溶解取0.4份邻苯二甲酸二辛酯与6份200＃溶剂油混合，边搅拌边加入4份失水苹果酸改性松香甘油树脂，使之充分溶解，制成失水苹果酸改性松香甘油树脂溶液;
b、配制外相料取1.3份OP-10和10份水混合均匀，制成外相料;
c、乳化在转速大于1500转/分的乳化设备中加入1份外相料，启动乳化设备，然后缓慢加入2.9份失水苹果酸改性松香甘油树脂溶液，制得失水苹果酸改性松香甘油树脂乳液;
d、制备色浆取1.5-1.7份水，加入三聚磷酸钠，使其溶解，然后加入氧化铁红和滑石粉各1份，加入的三聚磷酸钠的量占滑石粉和氧化铁红总重量的0.5%。将上述浆料在球磨机或其他分散研磨设备中研磨，制成粒度≤50μ的色浆;
e、配漆取1份氯-偏乳液和3份上述失水苹果酸改性松香甘油树脂乳液混合，加入0.8份上述d步骤制得的色浆，搅拌使其混合均匀，再加入其重量占总漆量0.2%的磷酸三丁酯，继续搅拌，到涂试片不呈现斑点即可。最后再经过滤和包装工序，本水性铁红底漆的制备即告完成。
上述各步骤均在室温条件下进行。
本方法的工艺流程示意图如图
本水性铁红底漆的主要技术指标见下表
实施例2本实施例给出的水性铁红底漆，按其重量百分比计含有氯-偏乳液32.68，松香水4.07，松香甘油树脂7.56，邻苯二甲酸二辛酯0.81，OP-10和OS-15各0.30，乙二醇0.07，氧化铁红13.58，滑石粉13.58，聚甲基丙烯酸钠0.01，磷酸三丁酯1.96，三聚磷酸钠0.14，余量为水。
上述水性铁红底漆的制备方法为取3.5份松香水，0.7份邻苯二甲酸二辛酯和6.5份松香甘油树脂制成松香甘油树脂溶液;
取OP-10和OS-15各0.925份、乙二醇0.2份、水10份、聚甲基丙烯酸钠0.02份制成外相料;
取以上外相料1份及松香甘油树脂溶液3.2份进行乳化制成松香甘油树脂乳液;
取氧化铁红和滑石粉各1份，水1.5～1.7份和其重量占氧化铁红和滑石粉总重量0.5%的三聚磷酸钠，制成色浆;
最后取氯-偏乳液1份，以上松香甘油树脂乳液0.5份及色浆1.5份，加入其重量占总漆量的2%的磷酸三丁酯，配制成本水性铁红底漆。本实施例中的其他技术内容同实施例1，其主要技术指标见下表
实施例3本实施例给出的水性铁红底漆按其重量百分比计含有氯-偏乳液18.84，200＃溶剂油11.58，失水苹果酸改性松香季戊四醇树脂9.47，邻苯二甲酸二辛酯1.19，OP-10和OS-15各0.44，聚甲基丙烯酸钠0.003，氧化铁红14.61，滑石粉14.61，三聚磷酸钠0.15，磷酸三丁酯0.15，乙二醇0.06，余量为水。
上述水性铁红底漆的制备方法是取200＃溶剂油5.5份，邻苯二甲酸二辛酯0.44份和失水苹果酸改性松香季戊四醇树脂4.5份制成失水苹果酸改性松香季戊四醇树脂溶液;
取OP-10和OS-15各0.75份、乙二醇0.1份、聚甲基丙烯酸钠0.007份和水9.2份制成外相料;
取上述外相料1份和失水苹果酸改性松香季戊四醇树脂溶液3.5份进行乳化，制成失水苹果酸改性松香季戊四醇树脂乳液;
取氧化铁红和滑石粉各1份、水1.5～1.7份和其重占氧化铁红和滑石粉总重量0.5%的三聚磷酸钠制成色浆;
最后取氯-偏乳液1份，失水苹果酸改性松香季戊四醇树脂乳液1.5份、色浆2.8份和其重量占总漆量的0.15%的磷酸三丁酯，加水调节漆粘度15～16秒(涂-4杯)配成本水性铁红底漆。
本实施例中的其他技术内容同实施例1，其主要技术指标同实施例2。
实施例4本实施例给出的水性铁红底漆，按其重量百分比计含有氯-偏乳液26.27，松香水6.76，松香季戊四醇树脂8.26，邻苯二甲酸二辛酯0.75，OP-10和OS-15各0.38，乙二醇0.008，聚甲基丙烯酸钠0.006，氧化铁红14.56，滑石粉14.56，三聚磷酸钠0.15，磷酸三丁酯0.16，余量为水。
上述水性铁红底漆的制备方法是取松香水4.5份、邻苯二甲酸二辛酯0.5份和松香季戊四醇树脂5.5份制成松香季戊四醇树脂溶液;
取OP-10和OS-15各0.71份、乙二醇0.015份、聚甲基丙烯酸钠0.01份和水8.5份制成外相料;
取上述外相料1份和松香季戊四醇树脂溶液3份进行乳化，制成松香季戊四醇树脂乳液;
取氧化铁红和滑石粉各1份、水1.5～1.7份和其重量占氧化铁红和滑石粉总重量0.5%的三聚磷酸钠制成色浆;
最后取氯-偏乳液1份、松香季戊四醇树脂乳液0.8份、色浆2份和其重量占总漆量0.16%的磷酸三丁酯，加水调节漆粘度15～16秒(涂-4杯)，配制成本水性铁红底漆。
本实施例中的其他技术内容同实施例1，其主要技术指标同实施例2。
权利要求
1.一种水性铁红底漆，其特征是按其重量百分比计含有氯乙烯-偏氯乙烯共聚乳液18.84～32.68，松香树脂7.56～17.84，烃类溶剂4.07～26.76，邻苯二甲酸二辛酯0.75～1.78，非离子型乳化剂0.30～1.84，聚甲基丙烯酸钠0～0.01，乙二醇0～0.07，三聚磷酸钠0.05～0.15，氧化铁红4.61～14.61，滑石粉4.61～14.61，磷酸三丁酯0.15～1.96，余量为水。
2.按照权利要求1所述的水性铁红底漆，其特征是所说的松香树脂为失水苹果酸改性松香甘油树脂，或失水苹果酸改性松香季戊四醇树脂，或松香甘油树脂，或松香季戊四醇树脂。
3.按照权利要求1或2所述的水性铁红底漆，其特征是所说的非离子型乳化剂为OP-10或OP-10与OS-15的混和物，后者中OS-15的重量百分含量为0～0.44。
4.按照权利要求1或2所述的水性铁红底漆，其特征是所说的烃类溶剂为松香水或200＃溶剂油。
5.一种水性铁红底漆的制作方法，其特征是在室温条件下a、溶解取0.4～0.7份邻苯二甲酸二辛酯与3.5～6份烃类溶剂混合，并在搅拌条件下加入4～6.5份松香树脂，制成松香树脂溶液(其取量均以重量计，下同);b、配制外相料取1.3～1.85份非离子型乳化剂、0～0.02份聚甲基丙烯酸钠、0～0.2份乙二醇和8.5～10份水，混合均匀，制成外相料;c、乳化在转速大于1500转/分的乳化设备中，将2.9～3.5份上述松香树脂溶液缓慢加入到1份外相料中，制成松香树脂乳液;d、制备色浆将三聚磷酸钠溶于1.5～1.7份水中，并加入氧化铁红和滑石粉各1份，三聚磷酸钠的量占滑石粉和氧化铁红总重量的0.5%，研磨制成粒度≤50μ的色浆;e、配漆将1份氯乙烯-偏氯乙烯共聚乳液和0.5～3份上述松香树脂乳液混合，然后加入0.8～2.8份上述色浆搅拌均匀，再加入其重量占总漆量0.2～2%的磷酸三丁酯搅拌混合均匀即可。
6.按照权利要求5所述的水性铁红底漆的制作方法，其特征是溶解过程中加入的松香树脂是指失水苹果酸改性松香甘油树脂，或失水苹果酸改性松香季戊四醇树脂，或松香甘油树脂，或松香季戊四醇树脂;其烃类溶剂为松香水或200＃溶剂油。
7.按照权利要求5所述的水性铁红底漆的制作方法，其特征是在配制外相料时所取的非离子型乳化剂为OP-10或OP-10与OS-15的混合物。
8.按照权利5所述的水性铁红底漆的制作方法，其特征是在配漆工艺中加入适量的水调节漆粘度15-16秒(涂-4杯)。
全文摘要
本发明公开了一种水性铁红底漆及其制作方法。其主要特点是在氯-偏乳液中加入自制的内相为液态状的松香树脂乳液配制成复合乳液，采用磷酸三丁酯作为消泡剂并与三聚磷酸钠共同作用，提高其防锈性能。本发明泡沫少，适于浸涂，颜料不易沉淀结块，耐光和防锈性能强，工艺简单，使用安全，产品可广泛应用于钢铁制品的打底及大气防锈。
文档编号C09D5/12GK1068131SQ92106610
公开日1993年1月20日 申请日期1992年7月9日 优先权日1992年7月9日
发明者于建波, 庄泽兰 申请人:于建波