一种底面合一水性漆及其制备方法和应用与流程

本发明涉及涂料生产
技术领域：
，尤其是涉及一种底面合一水性漆及其制备方法和应用。
背景技术：
：随着人民物质生活水平的提高，对于周边的环境要求也随之提高。在环保政策要求下，涂料水性化趋势也愈来愈清晰。近几年，商用货车的生产、销售量连年增长，货车用水性涂料市场潜力巨大。对于货车车桥、变速箱等零部件的表面涂装，底面合一漆因其可一道喷涂的优势，操作方便受到欢迎。但是，为了达到防腐要求，在底面合一漆中需要加入一定量防锈颜料等，喷涂后涂层光泽会发生降低。现有技术中，为了提高涂层的光泽，通常增加成膜树脂的用量改善涂层的光泽度。在增加树脂用量后，光泽虽略有升高，但由于成膜树脂的量的增加，涂层防腐性能降低，无法兼顾光泽度和防腐性能。有鉴于此，特提出本发明。技术实现要素：本发明的第一目的在于提供一种底面合一水性漆，以解决现有技术中存在的无法兼顾底面合一漆的光泽度和防腐性能技术问题。本发明的第二目的在于提供一种底面合一水性漆的制备方法，所述制备方法操作简单，重复性好，有效改善底面合一漆的光泽度，同时兼顾防腐性能。为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：一种底面合一水性漆，主要由基础水性漆和聚醛树脂溶液混合制得；聚醛树脂溶液主要由聚醛树脂溶解于复合溶剂中制得。本发明所述的底面合一水性漆，将聚醛树脂预先溶解于复合溶剂中，促进聚醛树脂良好分散于水性漆体系中，在提高底面合一水性漆的光泽度的同时，其分散均匀性好，保证其高防腐蚀性能，具有优异的高耐盐雾性能。优选的，复合溶剂包括乙醇和醋酸乙酯。采用特定的复合溶剂，能够以一定比例溶解固体聚醛树脂，同时使其良好分散于水性漆体系中。优选的，复合溶剂包括质量比为(0.8-1.2)﹕1的乙醇溶液和醋酸乙酯，优选为1﹕1。采用上述比例的复合溶剂，能够保证在得到的聚醛树脂溶液与基础水性漆混合后，最大化的兼顾光泽度和防腐性能；上述比例的复合溶剂充分溶解聚醛树脂的同时，乙醇和醋酸乙酯的比例赋予了聚醛树脂在基础水性漆体系中的水分散性，乙醇和醋酸乙酯与水互溶，二者复配形成复合溶剂对于聚醛树脂良好的溶剂型并保证聚醛树脂溶液在水性漆的分散性，得到的底面合一水性漆光泽度高且均匀，并且喷涂得到的涂层均匀性好，保证防腐性能。优选的，所述乙醇溶液为体积分数为90-98％的乙醇水溶液，优选为95％。乙醇水溶液的成本低，由于本发明是水性漆，因而复合溶剂可以不使用成本较高的纯乙醇，采用上述乙醇水溶液的复合溶剂，可以兼顾成本和光泽度。优选的，聚醛树脂为a81聚醛树脂。a81聚醛树脂为巴斯夫有限公司提供。优选的，聚醛树脂与复合溶剂的质量比为(1-2)﹕1，优选为3﹕2。优选的，聚醛树脂溶液的质量占所述基础水性漆的质量的5-30％，优选为5-20％，更优选为10-20％。优选的，基础水性漆主要由按重量份数计的如下组分制得：环氧酯改性丙烯酸树脂20-40份、成膜助剂1-10份、防锈颜料10-30份、颜填料5-15份和水20-40份。优选的，基础水性漆主要由按重量份数计的如下组分制得：环氧酯改性丙烯酸树脂20-40份、催干剂0.1-1份、成膜助剂1-10份、防锈颜料10-30份、颜填料5-15份、分散剂0.1-1份、润湿剂0.1-1份、水20-40份、ph调节剂0.1-1份和增稠剂0.1-1份。优选的，环氧酯改性丙烯酸树脂的型号为3ea42y(佛山市高明同德化工有限公司)。优选的，基础水性漆的细度≤40μm，优选为≤30μm，更优选≤20μm，进一步优选≤10μm。通过调整基础水性漆的细度，使其满足底面合一漆的使用需求，同时配合聚醛树脂溶液的用量，兼顾得到的底面合一漆的光泽度和防腐性能。优选的，催干剂包括钴、锰、铅、铁、锌和钙等金属的氧化物催干剂，盐类催干剂，有机皂类催干剂，优选环烷酸钴催干剂。。优选的，成膜助剂包括丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、异丙醇、丙二醇甲醚醋酸酯中的任一种或多种，优选丙二醇乙醚。优选的，防锈颜料包括铁红粉、红丹粉、复合铁钛粉、云母氧化铁、三聚磷酸铝、磷酸锌、磷酸锌铝、锌粉中的任一种或多种，优选复合铁钛粉、氧化铁黑。优选的，颜填料包括各种颜色无机、有机颜料。如碳酸钙、硫酸钡、硅酸盐类(滑石粉、云母粉等)，优选碳黑ma100、800目硫酸钡、3000目滑石粉。优选的，分散剂包括阴离子型、阳离子型、非离子型、两性型、电中性型、高分子型(包括高中低分子量)超分散剂中的一种或多种，优选高分子型分散剂。优选的，润湿剂包括有机硅类、阴离子类和非离子类润湿剂中的一种或多种，优选有机硅类润湿剂。优选的，ph调节剂包括醇胺类、氨水、无机碱中的任一种或多种，优选二甲基乙醇胺。优选的，增稠剂包括无机增稠类(凹凸棒土、有机膨润土等)、纤维素类、聚丙烯酸酯类、缔合型聚氨酯类增稠剂中的一种或多种，优选凹凸棒土。本发明还提供了一种所述底面合一水性漆的制备方法，包括如下步骤：聚醛树脂和复合溶剂混合得到聚醛树脂溶液，按比例加入基础水性漆中混合，得到所述底面合一水性漆。优选的，聚醛树脂溶液的制备方法包括：乙醇水溶液和醋酸乙酯按比例混合得到复合溶剂，加入聚醛树脂，搅拌溶解，得到聚醛树脂溶液。更优选的，搅拌10-20min，密封静置。优选的，基础水性漆的制备方法包括：将基础水性漆各原料按比例混合分散均匀，即得。优选的，基础水性漆的制备方法包括：(a)依次加入环氧酯改性丙烯酸树脂、催干剂、1/3-5/6量的成膜助剂、防锈颜料、颜填料、分散剂、1/3-5/6量的ph调节剂、1/3-5/6量的水混合研磨，至细度为5-40μm，得到混合浆；(b)向混合浆中加入余量的成膜助剂、余量的水、润湿剂、余量的ph调节剂、增稠剂，搅拌混合均匀，得到水性漆。优选的，步骤(b)中，搅拌10-30min。本发明的底面合一水性漆可用于货车的零部件的表面涂装。优选的，零部件包括车桥、变速箱、发动机的任一种或多种。优选的，表面涂装的方法包括：将底面合一水性漆加水开稀，喷涂于基材表面，常温干燥10-30min后，于90-110℃条件下烘烤10-30min，完成表面涂装。优选的，加水开稀至粘度为18-25s。所述粘度由涂-4杯方法测试得到。与现有技术相比，本发明的有益效果为：(1)本发明的底面合一水性漆，采用特定复合溶剂溶解聚醛树脂，促进聚醛树脂良好分散于水性漆体系中，在提高底面合一漆的光泽度的同时，保证其高防腐蚀性能，具有优异的高耐盐雾性能；(2)本发明的制备方法，操作简单，重复性好，可通过便捷的施工外加法，在水性漆中加入聚醛树脂溶液，改善底面合一漆的光泽度，同时兼顾防腐性能；(3)本发明的底面合一水性漆，可用于商用货车的车桥、变速箱、发动机等零部件的表面涂装，具有高光泽度和高耐盐雾性能等。附图说明为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明的涂层光泽性能随细度的变化图；图2为本发明的涂层光泽性能随a81聚醛树脂溶液的加入量的变化图。具体实施方式下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。本发明实施例采用的部分原料信息如下：环氧酯改性丙烯酸树脂：厂商：佛山市高明同德化工有限公司，型号：3ea42y；催干剂：厂商：佛山市高明同德化工有限公司，型号：wd016；防锈颜料：复合铁钛粉，厂商：万达科技(无锡)有限公司，型号：wd-d-800；铁黑，厂商：上海一品颜料有限公司，型号：8500；二者质量比可调整，在本发明实施例中为1﹕1；颜填料：厂商：三菱化学，型号：碳黑，ma100；分散剂：厂商：迪高化学，型号：tego-755w；ph调节剂：厂商：扬子石化-巴斯夫有限公司，型号：dmea；润湿剂：厂商：迪高化学，型号：tego-245；增稠剂：厂商：深圳市海扬粉体科技有限公司，型号：凹凸棒土hy-p1。实施例1本实施例的底面合一水性漆的制备方法，包括如下步骤：(1)将乙醇水溶液(95％vol)与醋酸乙酯按质量比为1﹕1混合，制成复合溶剂，备用；(2)取复合溶剂400g放入分散罐中，边搅拌边加入600g固体聚醛树脂a81，搅拌10-20min后，密封静置，得到a81聚醛树脂溶液，备用；(3)将300g环氧酯改性丙烯酸树脂加入搅拌罐，加入催化剂5g，低速搅拌均匀；加入丙二醇乙醚25g、防锈颜料200g、颜填料100g、分散剂5g、ph调节剂2g、水150g后进行高速研磨，研磨至细度为10μm，室温静置；然后，再加入成膜助剂25g、水150g、润湿剂5g、ph调节剂3g、增稠剂5g，中速搅拌20min，制得基础水性漆，静置，备用；(4)取步骤(3)中得到的基础水性漆100g，加入步骤(2)得到的a81聚醛树脂溶液5g，得到底面合一水性漆；加入10g水开稀，喷涂马口铁板，常温表干20min后，100℃烘烤20min，制得涂层。实施例2本实施例参考实施例1的制备方法，区别仅在于：步骤(4)中，加入步骤(2)得到的a81聚醛树脂溶液10g。实施例3本实施例参考实施例1的制备方法，区别仅在于：步骤(4)中，加入步骤(2)得到的a81聚醛树脂溶液20g。实施例4本实施例参考实施例1的制备方法，区别仅在于：步骤(4)中，加入步骤(2)得到的a81聚醛树脂溶液30g。实施例5本实施例参考实施例1的制备方法，区别仅在于：步骤(3)中，高速研磨至细度为20μm。实施例6本实施例参考实施例1的制备方法，区别仅在于：步骤(3)中，高速研磨至细度为30μm。实施例7本实施例参考实施例1的制备方法，区别仅在于：步骤(3)中，高速研磨至细度为40μm。实施例8本实施例参考实施例1的制备方法，区别仅在于：基础水性漆主要由如下组分制得：环氧酯改性丙烯酸树脂200g、催干剂1g、成膜助剂10g、防锈颜料100g、颜填料50g、分散剂1g、润湿剂1g、水200g、ph调节剂1g和增稠剂1g。实施例9本实施例参考实施例1的制备方法，区别仅在于：基础水性漆主要由如下组分制得：环氧酯改性丙烯酸树脂400g、催干剂10g、成膜助剂100g、防锈颜料300g、颜填料150g、分散剂10g、润湿剂10g、水400g、ph调节剂10g和增稠剂10g。实施例10本实施例参考实施例1的制备方法，区别仅在于：步骤(1)中，复合溶剂为质量比为0.8﹕1的乙醇水溶液和醋酸乙酯。实施例11本实施例参考实施例1的制备方法，区别仅在于：步骤(1)中，复合溶剂为质量比为1.2﹕1的乙醇水溶液和醋酸乙酯。实施例12本实施例参考实施例1的制备方法，区别仅在于：步骤(1)中，复合溶剂为质量比为2﹕1的乙醇水溶液和醋酸乙酯。实施例13本实施例参考实施例1的制备方法，区别仅在于：步骤(1)中，复合溶剂为质量比为1﹕2的乙醇水溶液和醋酸乙酯。实施例14本实施例参考实施例1的制备方法，区别仅在于：步骤(1)中，仅采用乙醇水溶液和固体聚醛树脂a81制备a81聚醛树脂溶液。实施例15本实施例参考实施例1的制备方法，区别仅在于：步骤(1)中，仅采用醋酸乙酯和固体聚醛树脂a81制备a81聚醛树脂溶液。比较例1比较例1参考实施例1的制备方法，区别在于：直接采用基础水性漆，未在其中加入a81聚醛树脂溶液。实验例1以本发明实施例1、5、6和7为一组，对本发明的色浆颗粒的细度对涂层光泽的影响进行探究，将实施例1、5、6和7制备得到的基础水性漆，不加a81聚醛树脂溶液，喷涂马口铁板，常温表干20min后，100℃烘烤20min，制得涂层，测试涂层的60°光泽如表1和图1所示。表1不同色浆细度得到的涂层的光泽测试结果组别60°光泽(％)10μm85.620μm71.030μm55.340μm45.0从表1和图1中可知，当色浆颗粒的细度在40μm时，涂层60°光泽达到45.0％。随着颗粒细度的降低，涂层光泽上升。当细度达到10μm时，涂层60°光泽达到85.6％。故研磨色浆颗粒细度优选≤10μm。在此基础上，为了对比说明本发明各实施例和比较例的水性漆的性能，以实施例1-4和比较例1为一组，对各自得到的涂层的光泽进行测试对比，测试结果见表2和图2。表2不同聚醛树脂溶液加入量得到的涂层的光泽测试结果编号20°光泽(％)60°光泽(％)实施例172.792.3实施例277.392.7实施例385.591.6实施例458.689.2比较例148.985.6从表2和图2中可知，不加a81聚醛树脂溶液，涂层60°光泽为85.6％，加入5％-30％的a81聚醛树脂溶液，涂层60°光泽依次为92.3％，92.7％，91.6％和89.2％。涂层光泽均有增加，添加量在10％时，涂层60°光泽最高。随着添加量的增加，涂层光泽增加幅度减少。不加a81聚醛树脂溶液，涂层20°光泽为48.9％，加入5％-30％的a81聚醛树脂溶液，涂层20°光泽依次为72.7％，77.3％，85.5％和58.6％。涂层光泽均有大幅增加，添加量在20％时，涂层20°光泽最高。随着添加量超过20％，涂层光泽增加幅度降低。因此优选a81聚醛树脂溶液的添加量为5-20％，兼顾20°和60°光泽。本发明实施例14和15分别仅采用乙醇水溶液和醋酸乙酯溶解固体聚醛树脂a81，并加入水性漆中，聚醛树脂溶液在水性漆中的分散性差，均匀性差。并且，实施例14和15的涂层光泽度差，且当仅采用醋酸乙酯作为溶剂时，得到的涂料气味重，环保性差。实验例2为了进一步说明本发明的底面合一水性漆的性能，对涂层主要性能进行测试，测试结果见下表3。表3涂层主要性能本发明所述的底面合一水性漆，采用特定复合溶剂溶解聚醛树脂，促进聚醛树脂良好分散于水性漆体系中，在提高底面合一漆的光泽度的同时，保证其高防腐蚀性能，具有优异的高耐盐雾性能。可用于商用货车的车桥、变速箱、发动机等零部件的表面涂装，具有高光泽度和高耐盐雾性能等。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。当前第1页12