一种异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸复合金属防腐涂料的制备方法
【专利摘要】一种异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸复合金属防腐涂料的制备方法，采用单组份和双组份的形式，可以与水性的环氧或丙烯酸底漆、中间漆相配套使用，也可以用于溶剂型涂料上面，形成交叉复合型涂料防腐系统，采用异氰酸酯固化剂改性丙烯酸树脂，形成了交叉网状结构，提高了涂料的致密性，降低了涂料的成膜温度，利于施工，采用一种活性炭基粉体还原助剂，该助剂与含锌类化合物配合，具有较强的还原性，较大地提升了水性涂料（特别是对钢铁构件）的防腐效果，在施工过程中展示了很好的施工性能，与传统的醇酸体系相比较，很少有干尘，即使在400-500μm湿膜厚度时也能展现良好的表面抗流挂性。
【专利说明】一种异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸复合金属防腐涂料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及防腐涂料领域，具体涉及一种异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸复合金属防腐涂料的制备方法。
【背景技术】
[0002]长期以来，建筑钢结构及其他领域的金属防腐，普遍采用的是溶剂型涂料，其中含有大量的有机溶剂。有机溶剂的挥发不仅造成浪费，严重污染大气环境，危害人们的健康，还极易导致易燃、易爆等事故的发生。随着有机溶剂排放(VOC)的限制及人们的环保意识在提高，绿色环保型的水性防腐涂料已成为未来金属防腐发展的必然趋势之一。
[0003]在西方发达国家，水性涂料已占据涂料市场份额的60-75%，而其中很大一部分来源于水性防腐涂料，而我国整个水性涂料市场份额约为30%左右，因此，水性防腐涂料市场的发展潜力巨大。目前用于工业防腐领域且最为成功的水性涂料是水性丙烯酸涂料、水性无机硅酸锌涂料和水性环氧涂料，它们共同组成了水性工业防腐体系。
[0004]与国外的水性防腐涂料相比，国内现有的水性防腐涂料，防腐效果普遍不佳，而且涂料整体强度低，耐候性差，综合性能偏低。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术的缺点，本发明的提供了一种异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸复合金属防腐涂料的制备方法，具体以单组份和双组份的形式实施。复配后的涂料具有较好的耐候性能，耐紫外线、耐水，能制成有光和半光型的底漆、面漆，能在大多数的基材上面施工。
[0006]本发明采用的技术解决方案是:
一种异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸复合金属防腐涂料的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤:
(1)制备异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸树脂乳液:加入IOgPVA水溶液、Ig碳酸氢钠、2g TX-10、185g去离子水，调节温度至60-90°C，加入1.5g过硫酸铵，充分搅拌均匀。然后称量包含130g丙烯酸正丁酯、20g甲基丙烯酸甲酯、20g苯乙烯，30g丙烯酰胺的混合液，用恒压滴液漏斗经3小时恒速滴加完毕，保温Ih后，降至室温，缓慢加入HDI三聚体10 g，反应0.5 h，制备得到异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸树脂乳液；
(2)制备单组分水性防腐涂料:将异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸树脂乳液30-55%、填料25-40%、助剂1_8%，余量为水混合均匀后，直接涂抹在基材表面，干燥后即可。
[0007]所述的一种异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸复合金属防腐涂料的制备方法，所述的填料包括起覆盖作用的滑石粉2-6 %、絹云母2-8 %、硅灰石2-8%、膨润土 1-6%和玻璃刚1_3%、作为还原剂的三聚磷酸铝5-10 %、磷酸锌2-4 %和锌粉5-10%、起调节电极电位作用的纳米炭黑2-4 %。[0008]所述的一种异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸复合金属防腐涂料的制备方法，所述的助剂包括有作为流平剂的聚醚改性有机硅聚合物1%、作为增稠剂和增白剂的SJ-101为1%、活性辅助物3-6%、作为表面活性剂的脂肪醇聚氧乙烯醚0.5%、起稳定作用的植酸1%。
[0009]一种异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸复合金属防腐涂料的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤:
(1)制备水性丙烯酸树脂乳液:加入IOgPVA水溶液、Ig碳酸氢钠、2g TX-10、185g去离子水，调节温度至60-90°C，加入1.5g过硫酸铵，充分搅拌均匀。然后称量包含140g丙烯酸正丁酯、20g甲基丙烯酸甲酯、20g苯乙烯，20g丙烯酰胺的混合液，用恒压滴液漏斗经3小时恒速滴加完毕，保温Ih后，制备得到水性丙烯酸树脂乳液；
(2)制备双组分防腐水性涂料:涂料包含A、B双组分，其中A组分为步骤(1)制备的水性丙烯酸树脂乳液20-40%、填料30-35%和助剂2-8%，余量为水；B组分为异氰酸酯固化剂5-20%，将A组分与B组分的重量百分比为8-12:1，混合均匀后，直接涂抹在基材表面，室温24 h后即可固化。
[0010]所述的一种异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸复合金属防腐涂料的制备方法，所述的填料包括起覆盖作用的滑石粉2-6 %、絹云母2-8 %、硅灰石2-8%、膨润土 1-6%和玻璃刚1_3%、作为还原剂的三聚磷酸铝5-10 %、磷酸锌2-4 %和锌粉5-10%、起调节电极电位作用的纳米炭黑2-4 %。
[0011]所述的一种异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸复合金属防腐涂料的制备方法，所述的助剂包括有作为流平剂的聚醚改性有机硅聚合物1%、作为增稠剂和增白剂的SJ-101为1%、活性辅助物3-6%、作为表面活性剂的脂肪醇聚氧乙烯醚0.5%、起稳定作用的植酸1%。
[0012]本发明的有益效果是:本发明提供了一种异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸复合金属防腐涂料的制备方法，可以与水性的环氧或丙烯酸底漆、中间漆相配套使用，也可以用于溶剂型涂料上面，形成交叉复合型涂料防腐系统，采用异氰酸酯固化剂改性丙烯酸树脂，形成了交叉网状结构，提高了涂料的致密性，降低了涂料的成膜温度，利于施工，采用一种活性炭基粉体还原助剂，该助剂与含锌类化合物配合，具有较强的还原性，较大地提升了水性涂料(特别是对钢铁构件)的防腐效果，在施工过程中展示了很好的施工性能，与传统的醇酸体系相比较，很少有干尘，即使在400-500 μ m湿膜厚度时也能展现良好的表面抗流挂性。
【具体实施方式】
[0013]单组分水性防腐涂料的制备方法:
一种异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸复合金属防腐涂料的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤:
(O制备异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸树脂乳液:在装有搅拌器、回流冷凝管、恒压滴液漏斗、温度计的四口烧瓶中加入IOg PVA水溶液、Ig碳酸氢钠、2g TX-10、185g去离子水，调节温度至60-90°C，加入1.5g过硫酸铵，充分搅拌均匀。然后称量包含130g丙烯酸正丁酯、20g甲基丙烯酸甲酯、20g苯乙烯，30g丙烯酰胺的混合液，用恒压滴液漏斗经3小时恒速滴加完毕，保温Ih后，降至室温，缓慢加入HDI三聚体10 g，反应0.5 h，制备得到异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸树脂乳液；(2)制备单组分水性防腐涂料:将异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸树脂乳液30-55%、填料25-40%和助剂1_8%，余量为水混合均匀后，直接涂抹在基材表面，干燥后即可。
[0014]异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸树脂乳液通用合成路线如下:
【权利要求】
1.一种异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸复合金属防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤: (1)制备异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸树脂乳液:加入IOgPVA水溶液、Ig碳酸氢钠、2g TX-10、185g去离子水，调节温度至60-90°C，加入1.5g过硫酸铵，充分搅拌均匀，然后称量包含130g丙烯酸正丁酯、20g甲基丙烯酸甲酯、20g苯乙烯，30g丙烯酰胺的混合液，用恒压滴液漏斗经3小时恒速滴加完毕，保温Ih后，降至室温，缓慢加入HDI三聚体10 g，反应0.5 h，制备得到异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸树脂乳液； (2)制备单组分水性防腐涂料:将异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸树脂乳液30-55%、填料25-40%、助剂1_8%，余量为水混合均匀后，直接涂抹在基材表面，干燥后即可。
2.根据权利要求1所述的一种异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸复合金属防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述的填料包括起覆盖作用的滑石粉2-6 %、絹云母2-8 %、硅灰石2-8%、膨润土 1-6%和玻璃刚1-3%、作为还原剂的三聚磷酸铝5-10 %、磷酸锌2_4 %和锌粉5-10%、起调节电极电位作用的纳米炭黑2-4 %。
3.根据权利要求1所述的一种异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸复合金属防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述的助剂包括有作为流平剂的聚醚改性有机硅聚合物1%、作为增稠剂和增白剂的SJ-101为1%、聚乙烯醇缩二醛3-6%、作为表面活性剂的脂肪醇聚氧乙烯醚0.5%、起稳定作用的植酸1%。
4.一种异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸复合金属防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤: (1)制备水性丙烯酸树脂乳液:加入IOgPVA水溶液、Ig碳酸氢钠、2g TX-10、185g去离子水，调节温度至60-90°C，加入1.5g过硫酸铵，充分搅拌均匀，然后称量包含140g丙烯酸正丁酯、20g甲基丙烯酸甲酯、20g苯乙烯，20g丙烯酰胺的混合液，用恒压滴液漏斗经3小时恒速滴加完毕，保温Ih后，制备得到水性丙烯酸树脂乳液； (2)制备双组分防腐水性涂料:涂料包含A、B双组分，其中A组分为步骤(1)制备的水性丙烯酸树脂乳液20-40%、填料30-35%和助剂2-8%、余量为水；B组分为异氰酸酯固化剂5-20%，将A组分与B组分的重量百分比为8-12:1，混合均匀后，直接涂抹在基材表面，室温24 h后即可固化。
5.根据权利要求4所述的一种异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸复合金属防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述的填料包括起覆盖作用的滑石粉2-6 %、絹云母2-8 %、硅灰石2-8%、膨润土 1-6%和玻璃刚1-3%、作为还原剂的三聚磷酸铝5-10 %、磷酸锌2_4 %和锌粉5-10%、起调节电极电位作用的纳米炭黑2-4 %。
6.根据权利要求4所述的一种异氰酸酯固化剂改性的水性丙烯酸复合金属防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述的助剂包括有作为流平剂的聚醚改性有机硅聚合物1%、作为增稠剂和增白剂的SJ-101为1%、聚乙烯醇缩二醛3-6%、作为表面活性剂的脂肪醇聚氧乙烯醚0.5%、起稳定作用的植酸1%。
【文档编号】C08F212/08GK104017452SQ201410273401
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日
【发明者】张瑛, 胡建坤, 戴文刚 申请人:舟山市恒泰漆业有限责任公司