一种水性防锈颜料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种水性防锈颜料，其包括以下重量份数的原料：有机颜料10～15份、聚乙烯吡咯烷酮2～3份、分散剂MF1～2份、1,2?邻苯二羧酸3～7份、聚酯改性聚二甲基硅氧烷0.5～1份、乙醇胺1～2份、硫酸锌3～5份、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚0.5～2份、草酸晶体1～2份、乳化剂7～15份、油溶剂7～15份、增稠剂5～15份、成膜剂1～3份、去离子水50～100份，本发明同时公开了一种水性防锈颜料的制备方法。本发明的水性防锈颜料具有环保性好、体系稳定性好、水溶性良好的优点，同时制备方法简单，原料易得，具有良好的可推广性。
【专利说明】
一种水性防锈颜料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种颜料，具体涉及一种具有防锈功能的水性颜料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着工业的发展，金属锈蚀/腐蚀所造成的损失日趋严重，我国每年因金属锈蚀/ 腐蚀而造成的经济损失约占 GDP的5%，因此金属防锈蚀/腐蚀显得十分重要，目前防锈蚀/ 腐蚀措施虽然很多，但应用最广、最方便和最经济的仍然是涂覆涂料保护方法。现有的防锈 蚀/腐蚀涂覆涂料多为含铅、镉、铬的传统防锈/防腐颜料产品。随着环境保护意识的增强， 溶剂型颜料产品的使用逐渐减少，环保型颜料产品的研究成为当今涂覆产品行业研究的一 个重点课题，其中水性颜料则以V0C零挥发或低挥发的特点受到人们的关注。水性防锈颜料 是一种低毒、无毒的防锈颜料，具有传统的有毒的含铅、镉、铬防锈颜料无法比拟的优点。现 有的水性防锈颜料产品分散性及存储稳定性较差，经一定时间的放置后会产生大量沉淀， 影响水性颜料产品的正常使用。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术不足，本发明提供了一种水溶性及体系稳定性良好的具有防锈功能 的水性颜料及其制备方法。
[0004] 本发明解决上述技术问题采用的技术方案为:一种水性防锈颜料，包括以下重量 份数的原料:有机颜料10~15份、聚乙烯吡咯烷酮2~3份、分散剂MF1~2份、1，2-邻苯二羧 酸3~7份、聚酯改性聚二甲基硅氧烷0.5~1份、乙醇胺1~2份、硫酸锌3~5份、脂肪酸甲酯 聚氧乙烯醚0.5~2份、草酸晶体1~2份、乳化剂7~15份、油溶剂7~15份、增稠剂5~15份、 成膜剂1~3份、去离子水50~100份。
[0005] -种水性防锈颜料的制备方法，包括以下步骤：
[0006] 1)按照所述重量份数备取所述原料；
[0007] 2)色素的乳化处理:将备取好的有机颜料置于油溶剂中，于80~90°C下搅拌至均 匀状态，将乳化剂和聚乙烯吡咯烷酮混合并加热至80~90°C后加入至上述有机颜料的混合 液中，保温搅拌10~15min，加入8~16份的去离子水，然后水浴冷却至室温；
[0008] 3)将步骤2所得的经乳化处理的颜料与余量去离子水及其余原料于40~60°C下充 分混合均匀，冷却至室温，过滤后得到水性防锈颜料。
[0009] 进一步地，所述有机颜料为铜酞菁类颜料、喹吖啶酮类颜料或偶氮颜料。
[0010] 进一步地，所述的乳化剂为吐温-40和乙醇的混合物，其质量份比为1~3:1。
[0011] 进一步地，所述油溶剂为大豆油、花生油、玉米油、橄榄油、粟米油、火麻油、山茶 油、棕榈油、核桃油、芥花子油、芝麻油、亚麻籽油、葡萄籽油、牡丹籽油中的一种或几种。
[0012] 进一步地，所述增稠剂为酪蛋白酸钠、海藻酸钠、β-环状糊精、淀粉磷酸酯钠及羟 丙基淀粉中的一种。
[0013] 与现有技术相比，本发明具备的优点：
[0014] 1)环保性好，本发明的防锈颜料产品完全采用绿色环保的原料制备，具有高度环 保性；
[0015] 2)体系稳定性好，本发明的水性颜料产品的使用分散性优良，制备得到的水性涂 覆产品体系稳定性较好；
[0016] 3)水溶性良好，本发明的水性颜料具有良好的水溶性，长时期放置不会产生大量 沉淀，使用方便；
[0017] 4)加工简易，本发明的水性颜料的制备方法简单，原料易得，具有良好的可推广 性。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
[0019] 实施例1: 一种水性防锈颜料，包括以下重量份数的原料:有机颜料12份、聚乙烯吡 咯烷酮2.5份、分散剂MF1.5份、1，2-邻苯二羧酸5份、聚酯改性聚二甲基硅氧烷0.8份、乙醇 胺1.5份、硫酸锌4份、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚1.2份、草酸晶体1.5份、乳化剂11份、油溶剂11 份、增稠剂10份、成膜剂2份、去离子水75份。
[0020] -种水性防锈颜料的制备方法，包括以下步骤：
[0021 ] 1)按照所述重量份数备取所述原料；
[0022] 2)色素的乳化处理:将备取好的有机颜料置于油溶剂中，于85°C下搅拌至均匀状 态，将乳化剂和聚乙烯吡咯烷酮混合并加热至85°C后加入至上述有机颜料的混合液中，保 温搅拌12min，加入12份的去离子水，然后水浴冷却至室温；
[0023] 3)将步骤2所得的经乳化处理的颜料与余量去离子水及其余原料于50°C下充分混 合均匀，冷却至室温，过滤后得到水性防锈颜料。
[0024]进一步地，所述有机颜料为铜酞菁类颜料;所述的乳化剂为吐温-40和乙醇的混合 物，其质量份比为2:1;所述油溶剂为大豆油和亚麻籽油的混合物;所述增稠剂为酪蛋白酸 钠。
[0025]实施例2:-种水性防锈颜料，包括以下重量份数的原料:有机颜料10份、聚乙烯吡 咯烷酮2份、分散剂MF1份、1，2_邻苯二羧酸3份、聚酯改性聚二甲基硅氧烷0.5份、乙醇胺1 份、硫酸锌3份、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚0.5份、草酸晶体1份、乳化剂7份、油溶剂7份、增稠剂 5份、成膜剂1份、去离子水50份。
[0026] -种水性防锈颜料的制备方法，包括以下步骤：
[0027] 1)按照所述重量份数备取所述原料；
[0028] 2)色素的乳化处理:将备取好的有机颜料置于油溶剂中，于80°C下搅拌至均匀状 态，将乳化剂和聚乙烯吡咯烷酮混合并加热至80°C后加入至上述有机颜料的混合液中，保 温搅拌15min，加入8份的去离子水，然后水浴冷却至室温；
[0029] 3)将步骤2所得的经乳化处理的颜料与余量去离子水及其余原料于40°C下充分混 合均匀，冷却至室温，过滤后得到水性防锈颜料。
[0030] 进一步地，所述有机颜料为喹吖啶酮类颜料;所述的乳化剂为吐温-40和乙醇的混 合物，其质量份比为1:1;所述油溶剂为橄榄油;所述增稠剂为海藻酸钠。
[0031] 实施例3:-种水性防锈颜料，包括以下重量份数的原料:有机颜料15份、聚乙烯吡 咯烷酮3份、分散剂MF2份、1，2-邻苯二羧酸7份、聚酯改性聚二甲基硅氧烷1份、乙醇胺2份、 硫酸锌5份、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚2份、草酸晶体2份、乳化剂15份、油溶剂15份、增稠剂15 份、成膜剂3份、去离子水100份。
[0032] -种水性防锈颜料的制备方法，包括以下步骤：
[0033] 1)按照所述重量份数备取所述原料；
[0034] 2)色素的乳化处理:将备取好的有机颜料置于油溶剂中，于90°C下搅拌至均匀状 态，将乳化剂和聚乙烯吡咯烷酮混合并加热至90°C后加入至上述有机颜料的混合液中，保 温搅拌lOmin，加入16份的去离子水，然后水浴冷却至室温；
[0035] 3)将步骤2所得的经乳化处理的颜料与余量去离子水及其余原料于60°C下充分混 合均匀，冷却至室温，过滤后得到水性防锈颜料。
[0036]进一步地，所述有机颜料为偶氮颜料;所述的乳化剂为吐温-40和乙醇的混合物， 其质量份比为3:1;所述油溶剂为粟米油、山茶油、棕榈油和牡丹籽油的混合物;所述增稠剂 为β-环状糊精。
[0037]实施例4: 一种水性防锈颜料，包括以下重量份数的原料:有机颜料15份、聚乙烯吡 咯烷酮2份、分散剂MF2份、1，2_邻苯二羧酸3份、聚酯改性聚二甲基硅氧烷1份、乙醇胺1份、 硫酸锌5份、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚0.5份、草酸晶体2份、乳化剂7份、油溶剂15份、增稠剂5 份、成膜剂3份、去离子水50份。
[0038] -种水性防锈颜料的制备方法，包括以下步骤：
[0039] 1)按照所述重量份数备取所述原料；
[0040] 2)色素的乳化处理:将备取好的有机颜料置于油溶剂中，于90°C下搅拌至均匀状 态，将乳化剂和聚乙烯吡咯烷酮混合并加热至80°C后加入至上述有机颜料的混合液中，保 温搅拌13min，加入10份的去离子水，然后水浴冷却至室温；
[0041] 3)将步骤2所得的经乳化处理的颜料与余量去离子水及其余原料于45°C下充分混 合均匀，冷却至室温，过滤后得到水性防锈颜料。
[0042]进一步地，所述有机颜料为铜酞菁类颜料;所述的乳化剂为吐温-40和乙醇的混合 物，其质量份比为5:3;所述油溶剂为棕榈油;所述增稠剂为淀粉磷酸酯钠。
[0043]实施例5:-种水性防锈颜料，包括以下重量份数的原料:有机颜料13份、聚乙烯吡 咯烷酮3份、分散剂MF1份、1，2_邻苯二羧酸6份、聚酯改性聚二甲基硅氧烷1份、乙醇胺1份、 硫酸锌4份、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚1份、草酸晶体1份、乳化剂10份、油溶剂10份、增稠剂12 份、成膜剂2份、去离子水80份。
[0044] 一种水性防锈颜料的制备方法，包括以下步骤：
[0045] 1)按照所述重量份数备取所述原料；
[0046] 2)色素的乳化处理:将备取好的有机颜料置于油溶剂中，于85°C下搅拌至均匀状 态，将乳化剂和聚乙烯吡咯烷酮混合并加热至85°C后加入至上述有机颜料的混合液中，保 温搅拌12min，加入12份的去离子水，然后水浴冷却至室温；
[0047] 3)将步骤2所得的经乳化处理的颜料与余量去离子水及其余原料于55°C下充分混 合均匀，冷却至室温，过滤后得到水性防锈颜料。
[0048]进一步地，所述有机颜料为偶氮颜料;所述的乳化剂为吐温-40和乙醇的混合物， 其质量份比为3:2;所述油溶剂为大豆油;所述增稠剂为羟丙基淀粉。
[0049] 将实施例1-5所得水性防锈颜料进行性能测试及涂覆性能测试，结果如下表所示：
[0050]
[0051]测试结果表明，本发明制得的水性防锈颜料在采用环保原料的情况下获得良好的 附着性，而且粘度适中，其平均粒径达到1〇μπι左右，油墨体系的稳定性优良，而且耐水性和 耐盐水腐蚀性优良，具有优良的防锈蚀/腐蚀性能，同时本发明的水性防锈颜料的制备方法 简单，原料易得，具有良好的可推广性。
【主权项】
1. 一种水性防锈颜料，其特征在于，包括以下重量份数的原料:有机颜料10~15份、聚 乙烯吡咯烷酮2~3份、分散剂MF1~2份、1，2-邻苯二羧酸3~7份、聚酯改性聚二甲基硅氧烷 0.5~1份、乙醇胺1~2份、硫酸锌3~5份、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚0.5~2份、草酸晶体1~2 份、乳化剂7~15份、油溶剂7~15份、增稠剂5~15份、成膜剂1~3份、去离子水50~100份。2. 根据权利要求1所述的一种水性防锈颜料，其特征在于:所述有机颜料为铜酞菁类颜 料、喹吖啶酮类颜料或偶氮颜料。3. 根据权利要求1所述的一种水性防锈颜料，其特征在于:所述的乳化剂为吐温-40和 乙醇的混合物，其质量份比为1~3:1。4. 根据权利要求1所述的一种水性防锈颜料，其特征在于:所述油溶剂为大豆油、花生 油、玉米油、橄榄油、粟米油、火麻油、山茶油、棕榈油、核桃油、芥花子油、芝麻油、亚麻籽油、 葡萄籽油、牡丹籽油中的一种或几种。5. 根据权利要求1所述的一种水性防锈颜料，其特征在于:所述增稠剂为酪蛋白酸钠、 海藻酸钠、环状糊精、淀粉磷酸酯钠及羟丙基淀粉中的一种。6. 权利要求1所述的一种水性防锈颜料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 按照所述重量份数备取所述原料； 2) 色素的乳化处理:将备取好的有机颜料置于油溶剂中，于80~90°C下搅拌至均匀状 态，将乳化剂和聚乙烯吡咯烷酮混合并加热至80~90°C后加入至上述有机颜料的混合液 中，保温搅拌10~15min，加入8~16份的去离子水，然后水浴冷却至室温； 3) 将步骤2所得的经乳化处理的颜料与余量去离子水及其余原料于40~60°C下充分混 合均匀，冷却至室温，过滤后得到水性防锈颜料。
【文档编号】C09D5/08GK105936760SQ201610397355
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】张建强
【申请人】吴江市屯村颜料厂