一种耐腐蚀型水性油漆及其制备工艺的制作方法

本发明涉及水性油漆技术领域，更具体地说，它涉及一种耐腐蚀型水性油漆及其制备工艺。

背景技术：

传统的油漆中含有大量的甲醛等有毒挥发的溶剂，逐渐的为市场所淘汰，而水性油漆对人体无害，不污染环境，涂层丰满、晶莹透亮、柔韧性好并且具有耐水、耐磨、耐老化、耐黄变、干燥快、使用方便等特点，近年来逐渐为广大消费者所认可。

在公开号为cn107903825a的中国发明专利申请文件中公开了一种多功能油漆，其包括油漆组分、氯化石蜡与氧化锑的混合物、沸石粉、石油，各组分的质量份数为：油漆组分40-60份，氯化石蜡与氧化锑的混合物25-35份，沸石粉15-20份，水溶树脂1-3份。所述的氯化石蜡与氧化锑的混合物中，两者质量份数比为：氯化石蜡8-15份、氧化锑5-12份。

上述申请文件中，加入了氯化石蜡与氧化锑的混合物，其主要功能是阻燃，加入沸石粉可以减轻产品重量，提高强度和耐火性、不透水性，但沸石中的钠离子、钙离子、钾离子等阳离子与结晶格架的结合并不很紧密，具有在盐溶液中与其他阳离子进行可逆交换性质，因此极易与周围的阳离子发生交换作用，导致多功能油漆的耐盐水腐蚀性较差，进而导致其整体应用效果不佳，因此，需要提出一种新的方案来解决上述问题。

技术实现要素：

针对现有技术中因水性油漆的耐盐水腐蚀性较差，而导致其整体应用效果不佳的问题，本发明的目的一在于提供一种耐腐蚀型水性油漆，通过加入椰壳纤维和异辛基三乙氧基硅烷，并使其相互之间起到良好的复配增效作用，以解决上述技术问题，其具有良好的耐盐水腐蚀性能，且整体具有良好的应用效果。

为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：

一种耐腐蚀型水性油漆，包括如下重量份数的组分：

丙烯酸树脂乳液40-50份；

二氧化硅溶胶分散体35-55份；

羟乙基纤维素5-10份；

三聚磷酸铝8-14份；

消泡剂0.6-0.8份；

分散剂0.5-0.9份；

防腐剂0.2-0.4份；

氨基树脂8-12份；

去离子水15-20；

乙二醇6-9份；

椰壳纤维8-12份；

异辛基三乙氧基硅烷2.5-4.5份。

通过采用上述技术方案，丙烯酸树脂乳液以丙烯酸酷主要是丙酸甲醋、乙醋和丁酷，甲基丙烯酸甲醋和丁脂为主要原料的高分子量、低茹度乳状液体时脂，其成膜具有光亮、柔韧、钻结性强、耐水和耐候等特点。二氧化硅溶胶分散体可以提高耐腐蚀型水性油漆整体的附着强度、抗冲击性能和耐磨损性能，且有利于提高各组分原料间的结合性，进而使耐腐蚀型水性油漆具有良好的品质。羟乙基纤维素具有良好的增稠、悬浮、分散、乳化、粘合、成膜、保护水分和提供保护胶体等特性，能够使耐腐蚀型水性油漆在喷涂使用后形成良好稳定的涂层，且形成的耐腐蚀型水性油漆涂层具有良好的韧性。氨基树脂对丙烯酸树脂乳液起到良好的改性作用，能够得到三维网状结构具有强韧性的涂层。三聚磷酸铝是一种无公害高效的防锈颜料，对皮肤无刺激，并使耐腐蚀型水性油漆具有良好的贮存性能。

椰壳纤维具有良好的防水和耐盐性能，并具有优良的力学性能、耐湿性和耐热性，其不仅能够提高耐腐蚀型水性油漆涂层的整体品质，还使其在具有良好的耐盐水腐蚀性。异辛基三乙氧基硅烷具有良好的渗透性，其可以渗透在椰壳纤维内，且异辛基三乙氧基硅烷中浸泡面缸的烷氧基会水解缩合形成网状的膜结构，而这些膜结构不仅使椰壳纤维与各组分原料充分结合在一起，还能与椰壳纤维相互配合，在耐腐蚀型水性油漆涂层的内部形成相互交错的防护网，进而使耐腐蚀型水性油漆整体的耐盐水腐蚀性能大大提高，并具有良好的应用效果。

进一步优选为，所述耐腐蚀型水性油漆的组分中还加入有重量份数为3-5份的功能助剂，功能助剂为磷酸酯、蒙脱土和正硅酸乙酯的混合物，且磷酸酯、蒙脱土和正硅酸乙酯的重量份数比为1:(2-5):(0.9-1.3)。

通过采用上述技术方案，磷酸酯不仅可以提高丙烯酸树脂乳液的稳定性，还可以提高耐腐蚀型水性油漆涂层的附着力、耐水性和耐盐水腐蚀性。蒙脱土可以提高耐腐蚀型水性油漆涂层的耐磨性和耐腐蚀性。正硅酸乙酯能逐渐被水分解成氧化硅，具有一定的防腐和防水效果。而磷酸酯、蒙脱土和正硅酸乙酯混合作为功能助剂时，正硅酸乙酯水解后与磷酸酯相互作用，并以蒙脱土为载体，使耐腐蚀型水性油漆整体的耐盐水腐蚀性能得到稳定的提高。

进一步优选为，所述耐腐蚀型水性油漆的组分中还加入有重量份数为4-6份的纳米组合物，纳米组合物为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米碳酸钙的混合物，且纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米碳酸钙的重量份数比为1:(0.7-1.1):(1.5-1.9)。

通过采用上述技术方案，加入由纳米二氧化钛，纳米二氧化硅和纳米碳酸钙组成的纳米组合物，可以提高耐腐蚀型水性油漆整体的耐水性、耐盐水性和耐盐雾性，并大大降低耐腐蚀型水性油漆涂层老化和腐蚀的速度。同时，纳米组合物的粒径小、比表面积大、表面原子数对且配位严重不足，使其极易与丙烯酸树脂乳液中的氧起键合作用，进而使耐腐蚀型水性油漆涂层的抗分解能力大大提高，并在盐水环境中不易被腐蚀，整体具有良好的应用效果。

进一步优选为，所述氨基树脂选用脲醛树脂、三聚氰胺树脂和苯代三聚氰胺树脂中的任意一种。

通过采用上述技术方案，脲醛树脂、三聚氰胺树脂和苯代三聚氰胺树脂均为良好的氨基树脂，其与丙烯酸树脂乳液之间具有良好的相容性，使耐腐蚀型水性油漆涂层具有良好的韧性和耐磨性。同时，选用上述氨基树脂，可以作交联剂，并使耐腐蚀型水性油漆涂层具有优良的光泽、保色性、硬度、耐药品性、耐水及耐侯性。

进一步优选为，所述分散剂选用十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、三聚磷酸钠、聚乙二醇和水玻璃中的任意一种。

通过采用上述技术方案，十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、三聚磷酸钠、聚乙二醇和水玻璃均为良好的分散剂，其能够降低微粒间的粘合力而防止絮凝或附聚，有利于使各组分原料充分混合，进而使耐腐蚀型水性油漆在使用时，能够在涂刷物的表面形成均匀稳定的涂层，整体具有良好的应用效果。

进一步优选为，所述消泡剂选用苯乙醇油酸酯、聚二甲基硅氧烷、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚中的任意一种。

通过采用上述技术方案，苯乙醇油酸酯、聚二甲基硅氧烷、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚均为良好的消泡剂，其抑泡时间长、效果好、消泡速度快、热稳定性好，使耐腐蚀型水性油漆在使用过程中不易产生较多的泡沫，有利于使耐腐蚀型水性油漆涂层具有良好的平整性，且能够与涂刷物的表面紧密贴合，进而使耐腐蚀型水性油漆整体具有良好的应用效果。

进一步优选为，所述防腐剂选用2-苯并异噻唑啉-3-酮、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4，5-亚丙基-4-异噻唑啉-3-酮和4，5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮中的任意一种。

通过采用上述技术方案，采用上述优选的防腐剂，有利于抑制涂料致腐微生物，并使耐腐蚀型水性油漆不易产生黏度减退、腐败、造气、破乳以及其它有害的物理和化学变化，进而能够延长耐腐蚀型水性油漆在存储和使用后的有效时长，保证耐腐蚀型水性油漆的整体品质，并在使用后发挥出良好稳定的耐盐水腐蚀性能。

本发明的目的二在于提供一种耐腐蚀型水性油漆的制备工艺，采用该工艺制备的耐腐蚀型水性油漆。

为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案，包括以下步骤：

步骤一，制备浆料，将相应重量份数的去离子水、丙烯酸树脂乳液、乙二醇、二氧化硅溶胶分散体和氨基树脂在搅拌缸中进行充分搅拌混合，搅拌速度为600～900rpm，时间为40～60min，得到浆料；

步骤二，混合助剂，将相应重量份数的椰壳纤维、异辛基三乙氧基硅烷和羟乙基纤维素加入到含有浆料的搅拌缸中，保持搅拌速度为500～800rpm，时间为30～50min，得到混合料；步骤三，成漆存储，将相应重量份数的消泡剂、防腐剂、分散剂和三聚磷酸铝加入到混合料中，进行搅拌混合，搅拌速度为400～800rpm，时间为10～20min，即可得到耐腐蚀型水性油漆。

通过采用上述技术方案，先制备稳定的浆料，有利于使水、丙烯酸树脂乳液、乙二醇、二氧化硅溶胶分散体和氨基树脂充分复配结合，然后再加入椰壳纤维、异辛基三乙氧基硅烷和羟乙基纤维素，得到性能稳定的混合料后，再加入消泡剂、防腐剂、分散剂和三聚磷酸铝，搅拌后使各组分原料间相互作用且充分结合，即可以得到耐腐蚀型水性油漆，且制得的耐腐蚀型水性油漆具有良好的品质。同时，该工艺操作简单，生产效率较高，且不会对环境产生较大污染，在实际使用过程中具有良好的应用性。

综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)加入椰壳纤维和异辛基三乙氧基硅烷，使其相互之间起到良好的复配增效作用，并在耐腐蚀型水性油漆涂层的内部形成相互交错的防护网，进而使耐腐蚀型水性油漆整体的耐盐水腐蚀性能大大提高，且使其整体具有良好的应用效果；

(2)加入由磷酸酯、蒙脱土和正硅酸乙酯组成的功能助剂，可以提高耐腐蚀型水性油漆涂层的附着力、耐磨性、耐水性和耐盐水腐蚀性，且使耐腐蚀型水性油漆整体的耐盐水腐蚀性能得到稳定的提高；

(3)加入由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米碳酸钙组成的纳米组合物，不仅能够使耐腐蚀型水性油漆涂层的抗分解能力大大提高，且大大降低耐腐蚀型水性油漆涂层老化和腐蚀的速度，还能使其在盐水环境中不易被腐蚀，整体具有良好的应用效果。

附图说明

图1为本发明中耐腐蚀型水性油漆的制备工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

实施例1：一种耐腐蚀型水性油漆，各组分及其相应的重量份数如表1所示，并通过如下步骤制备获得：

步骤一，制备浆料，将相应重量份数的去离子水、丙烯酸树脂乳液、乙二醇、二氧化硅溶胶分散体和脲醛树脂在搅拌缸中进行充分搅拌混合，搅拌速度为750rpm，时间为50min，得到浆料；

步骤二，混合助剂，将相应重量份数的椰壳纤维、异辛基三乙氧基硅烷和羟乙基纤维素加入到含有浆料的搅拌缸中，保持搅拌速度为650rpm，时间为40min，得到混合料；

步骤三，成漆存储，将相应重量份数的苯乙醇油酸酯、2-苯并异噻唑啉-3-酮、十二烷基硫酸钠和三聚磷酸铝加入到混合料中，进行搅拌混合，搅拌速度为600rpm，时间为15min，即可得到耐腐蚀型水性油漆。

注：上述步骤一中的丙烯酸树脂乳液购自黄山市中昊新材料有限公司，牌号为zh-6014；二氧化硅溶胶分散体购自龙口大迈化工有限公司，牌号为dm-60。

实施例2-8：一种耐腐蚀型水性油漆，与实施例1的不同之处在于，各组分及其相应的重量份数如表1所示。

表1实施例1-8中各组分及其重量份数

实施例9：一种耐腐蚀型水性油漆，与实施例1的不同之处在于，步骤一具体设置为，制备浆料，将相应重量份数为20份的去离子水、40份的丙烯酸树脂乳液、6份的乙二醇、35份的二氧化硅溶胶分散体和8份的三聚氰胺树脂在搅拌缸中进行充分搅拌混合，搅拌速度为750rpm，时间为50min，得到浆料。

实施例10：一种耐腐蚀型水性油漆，与实施例1的不同之处在于，步骤一具体设置为，制备浆料，将相应重量份数为20份的去离子水、40份的丙烯酸树脂乳液、6份的乙二醇、35份的二氧化硅溶胶分散体和8份的苯代三聚氰胺树脂在搅拌缸中进行充分搅拌混合，搅拌速度为750rpm，时间为50min，得到浆料。

实施例11：一种耐腐蚀型水性油漆，与实施例1的不同之处在于，步骤三具体设置为，成漆存储，将相应重量份数为0.8份的苯乙醇油酸酯、0.4份的2-苯并异噻唑啉-3-酮、0.5份的水玻璃和8份的三聚磷酸铝加入到混合料中，进行搅拌混合，搅拌速度为600rpm，时间为15min，即可得到耐腐蚀型水性油漆。

实施例12：一种耐腐蚀型水性油漆，与实施例1的不同之处在于，步骤三具体设置为，成漆存储，将相应重量份数为0.8份的苯乙醇油酸酯、0.4份的2-苯并异噻唑啉-3-酮、0.5份的甲基戊醇和8份的三聚磷酸铝加入到混合料中，进行搅拌混合，搅拌速度为600rpm，时间为15min，即可得到耐腐蚀型水性油漆。

实施例13：一种耐腐蚀型水性油漆，与实施例1的不同之处在于，步骤三具体设置为，成漆存储，将相应重量份数为0.8份的苯乙醇油酸酯、0.4份的2-苯并异噻唑啉-3-酮、0.5份的聚丙烯酰胺和8份的三聚磷酸铝加入到混合料中，进行搅拌混合，搅拌速度为600rpm，时间为15min，即可得到耐腐蚀型水性油漆。

实施例14：一种耐腐蚀型水性油漆，与实施例1的不同之处在于，步骤三具体设置为，成漆存储，将相应重量份数为0.8份的苯乙醇油酸酯、0.4份的2-苯并异噻唑啉-3-酮、0.5份的三聚磷酸钠和8份的三聚磷酸铝加入到混合料中，进行搅拌混合，搅拌速度为600rpm，时间为15min，即可得到耐腐蚀型水性油漆。

实施例15：一种耐腐蚀型水性油漆，与实施例1的不同之处在于，步骤三具体设置为，成漆存储，将相应重量份数为0.8份的苯乙醇油酸酯、0.4份的2-苯并异噻唑啉-3-酮、0.5份的聚乙二醇和8份的三聚磷酸铝加入到混合料中，进行搅拌混合，搅拌速度为600rpm，时间为15min，即可得到耐腐蚀型水性油漆。

实施例16：一种耐腐蚀型水性油漆，与实施例1的不同之处在于，步骤三具体设置为，成漆存储，将相应重量份数为0.8份的聚二甲基硅氧烷、0.4份的2-苯并异噻唑啉-3-酮、0.5份的十二烷基硫酸钠和8份的三聚磷酸铝加入到混合料中，进行搅拌混合，搅拌速度为600rpm，时间为15min，即可得到耐腐蚀型水性油漆。

实施例17：一种耐腐蚀型水性油漆，与实施例1的不同之处在于，步骤三具体设置为，成漆存储，将相应重量份数为0.8份的聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、0.4份的2-苯并异噻唑啉-3-酮、0.5份的十二烷基硫酸钠和8份的三聚磷酸铝加入到混合料中，进行搅拌混合，搅拌速度为600rpm，时间为15min，即可得到耐腐蚀型水性油漆。

实施例18：一种耐腐蚀型水性油漆，与实施例1的不同之处在于，步骤三具体设置为，成漆存储，将相应重量份数为0.8份的聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、0.4份的2-苯并异噻唑啉-3-酮、0.5份的十二烷基硫酸钠和8份的三聚磷酸铝加入到混合料中，进行搅拌混合，搅拌速度为600rpm，时间为15min，即可得到耐腐蚀型水性油漆。

实施例19：一种耐腐蚀型水性油漆，与实施例1的不同之处在于，步骤三具体设置为，成漆存储，将相应重量份数为0.8份的苯乙醇油酸酯、0.4份的2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、0.5份的十二烷基硫酸钠和8份的三聚磷酸铝加入到混合料中，进行搅拌混合，搅拌速度为600rpm，时间为15min，即可得到耐腐蚀型水性油漆。

实施例20：一种耐腐蚀型水性油漆，与实施例1的不同之处在于，步骤三具体设置为，成漆存储，将相应重量份数为0.8份的苯乙醇油酸酯、0.4份的2-甲基-4，5-亚丙基-4-异噻唑啉-3-酮、0.5份的十二烷基硫酸钠和8份的三聚磷酸铝加入到混合料中，进行搅拌混合，搅拌速度为600rpm，时间为15min，即可得到耐腐蚀型水性油漆。

实施例21：一种耐腐蚀型水性油漆，与实施例1的不同之处在于，步骤三具体设置为，成漆存储，将相应重量份数为0.8份的苯乙醇油酸酯、0.4份的4，5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、0.5份的十二烷基硫酸钠和8份的三聚磷酸铝加入到混合料中，进行搅拌混合，搅拌速度为600rpm，时间为15min，即可得到耐腐蚀型水性油漆。

实施例22：一种耐腐蚀型水性油漆，与实施例1的不同之处在于，步骤二具体设置为，混合助剂，将相应重量份数为12份的椰壳纤维、2.5份的异辛基三乙氧基硅烷、10份的羟乙基纤维素和3份的功能助剂加入到含有浆料的搅拌缸中，功能助剂由重量份数比为1:3.5:1.1的磷酸酯、蒙脱土和正硅酸乙酯组成，然后保持搅拌速度为650rpm，时间为40min，得到混合料。

实施例23：一种耐腐蚀型水性油漆，与实施例1的不同之处在于，步骤二具体设置为，混合助剂，将相应重量份数为12份的椰壳纤维、2.5份的异辛基三乙氧基硅烷、10份的羟乙基纤维素和4份的功能助剂加入到含有浆料的搅拌缸中，功能助剂由重量份数比为1:5:1.3的磷酸酯、蒙脱土和正硅酸乙酯组成，然后保持搅拌速度为650rpm，时间为40min，得到混合料。

实施例24：一种耐腐蚀型水性油漆，与实施例1的不同之处在于，步骤二具体设置为，混合助剂，将相应重量份数为12份的椰壳纤维、2.5份的异辛基三乙氧基硅烷、10份的羟乙基纤维素和5份的功能助剂加入到含有浆料的搅拌缸中，功能助剂由重量份数比为1:2:0.9的磷酸酯、蒙脱土和正硅酸乙酯组成，然后保持搅拌速度为650rpm，时间为40min，得到混合料。

实施例25：一种耐腐蚀型水性油漆，与实施例1的不同之处在于，步骤二具体设置为，混合助剂，将相应重量份数为12份的椰壳纤维、2.5份的异辛基三乙氧基硅烷、10份的羟乙基纤维素和5份的纳米组合物加入到含有浆料的搅拌缸中，纳米组合物由重量份数比为1:0.9:1.7的纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米碳酸钙组成，然后保持搅拌速度为650rpm，时间为40min，得到混合料。

实施例26：一种耐腐蚀型水性油漆，与实施例1的不同之处在于，步骤二具体设置为，混合助剂，将相应重量份数为12份的椰壳纤维、2.5份的异辛基三乙氧基硅烷、10份的羟乙基纤维素和4份的纳米组合物加入到含有浆料的搅拌缸中，纳米组合物由重量份数比为1:1.1:1.9的纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米碳酸钙组成，然后保持搅拌速度为650rpm，时间为40min，得到混合料。

实施例27：一种耐腐蚀型水性油漆，与实施例1的不同之处在于，步骤二具体设置为，混合助剂，将相应重量份数为12份的椰壳纤维、2.5份的异辛基三乙氧基硅烷、10份的羟乙基纤维素和6份的纳米组合物加入到含有浆料的搅拌缸中，纳米组合物由重量份数比为1:0.7:1.5的纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米碳酸钙组成，然后保持搅拌速度为650rpm，时间为40min，得到混合料。

对比例1：一种耐腐蚀型水性油漆，与实施例1的不同之处在于，步骤二具体设置为，混合助剂，将相应重量份数为12份的椰壳纤维和10份的羟乙基纤维素加入到含有浆料的搅拌缸中，保持搅拌速度为650rpm，时间为40min，得到混合料。

对比例2：一种耐腐蚀型水性油漆，与实施例1的不同之处在于，步骤二具体设置为，混合助剂，将相应重量份数为2.5份的异辛基三乙氧基硅烷和10份的羟乙基纤维素加入到含有浆料的搅拌缸中，保持搅拌速度为650rpm，时间为40min，得到混合料。

对比例3：一种耐腐蚀型水性油漆，与实施例1的不同之处在于，步骤二具体设置为，混合助剂，将相应重量份数为10份的羟乙基纤维素加入到含有浆料的搅拌缸中，保持搅拌速度为650rpm，时间为40min，得到混合料。

性能测试

试验样品：采用实施例1-27中获得的耐腐蚀型水性油漆作为试验样品1-27，采用对比例1-3中获得的耐腐蚀型水性油漆作为对照样品1-3。

试验方法：将验样品1-27和对照样品1-3按照gb/t1763-89《漆膜耐盐水试剂性测定法》中的规定制作标准样品，并根据其中的测试方法进行检测，其每24小时检查一次，直至观察漆膜有失光、变色、小泡、斑点、脱落等现象，然后记录此时检测周期的时间。

试验结果：试验样品1-27和对照样品1-3的测试结果如表2所示。由表2可知，由试验样品1-8和对照样品1-3的测试结果对照可得，加入椰壳纤维或异辛基三乙氧基硅烷，均能提高耐腐蚀型水性油漆的耐盐水腐蚀性能，且其混合使用时，能够起到良好的复配增效作用，使漆膜的耐盐水腐蚀能力大大提高。由试验样品1-8和试验样品9-21的测试结果对照可得，本发明所公开的消泡剂、分散剂、防腐剂和氨基树脂均适用于耐腐蚀型水性油漆的制备，并使其保持良好稳定的耐盐水腐蚀性能。由试验样品1-8和试验样品22-24的测试结果对照可得，加入由磷酸酯、蒙脱土和正硅酸乙酯组成的功能助剂，能够大大提高耐腐蚀型水性油漆的耐盐水腐蚀性能。由试验样品1-8和试验样品22-24的测试结果对照可得，加入由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米碳酸钙组成的纳米组合物，也能够大大提高耐腐蚀型水性油漆的耐盐水腐蚀性能。

表2试验样品1-27和对照样品1-3的测试结果

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。