一种高温烘烤型水性防护涂料及其制备方法与流程

本发明涉及水性防护涂料，具体领域为一种高温烘烤型水性防护涂料及其制备方法。

背景技术：

1、近年来，由于国内对环保领域越来越重视，传统的油性pvc防护胶已经不能满足现在国家对voc控制的要求，多领域的涂料产品开始向水性涂料转移。水性涂料的特点主要溶剂使用的是水，因此大大降低了产品生产过程中产生的voc。虽然水性涂料以水为溶剂，能够避免有机溶剂带来的危害，但是，水性涂料中的水具有较高的沸点，因此挥发过程十分缓慢，干燥速度强烈的依赖于环境的湿度。尤其是当水性涂料的涂覆厚度较厚时，若采用高温烘干的干燥方式，涂膜内外的干燥环境相差较大，导致在干燥时表层先干燥，表面形成一层致密的有机物膜，阻碍了内部水分的逸出，高温下内部未逸出水分迅速汽化，当内部水蒸气达到一定压力时，即将表面涂膜撑破，涂膜会出现开裂，鼓泡、附着力下降等问题。经检索，现有技术中，授权公告号cn107880654b，公开了一种可高温烘烤水性涂料，通过添加导热填料(氮化铝等)来调节涂料的内外部温度差，控制水分气化及排出速度，但导热填料氮化铝的加入使得水性涂料易潮解，耐酸碱性能较差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高温烘烤型水性防护涂料及其制备方法以解决上述背景技术中提到的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高温烘烤型水性防护涂料，其原材料组成及相应的重量份数为：第一水性乳液20-30份、第二水性乳液5-10份、成膜助剂0.5-1.0份、分散剂0.5-1.0份、润湿剂0.1-0.3份、耐刮助剂0.5-3份、发泡剂0.2-0.5份、无机填料40-60份、杀菌剂0.1-0.3份、增稠剂0.2-1.0份、纯水1-10份；

3、其中第一水性乳液固含量为50±2％，玻璃化温度为tg：0℃-30℃；第二水性乳液固含量为50±2％，玻璃化温度为tg：0℃-30℃。

4、优选的，一种高温烘烤型水性防护涂料，其原材料组成及相应的重量份数为：第一水性乳液25份、第二水性乳液10份、成膜助剂0.5份、分散剂1.0份、润湿剂0.2份、耐刮助剂2份、发泡剂0.3份、无机填料50份、杀菌剂0.2份、增稠剂0.7份、纯水8份；

5、其中第一水性乳液固含量为50±2％，玻璃化温度为tg：0℃；第二水性乳液固含量为50±2％，玻璃化温度为tg：26℃。

6、优选的，所述第一水性乳液为纯丙乳液或者苯丙乳液中的一种或两种混合；所述第二水性乳液为纯丙乳液或者苯丙乳液中的一种或两种混合。

7、优选的，所述第一水性乳液和所述第二水性乳液的交联密度均在60-80％。

8、优选的，所述无机填料选自石灰石、方解石、白云石，滑石粉，云母，钙长石，硅灰石中的至少两种混合。

9、优选的，所述无机填料的细度制在100微米以下，以满足涂料雾化喷涂的需求。

10、优选的，所述耐刮助剂由水性蜡乳液和水性石蜡粉组成。

11、一种高温烘烤型水性防护涂料，其制备方法包括如下步骤：

12、步骤1：将第一水性乳液、第二水性乳液投入到搅拌罐中，低速搅拌，均匀分散；

13、步骤2：将成膜助剂、分散剂、润湿剂、耐刮助剂、纯水投入到搅拌罐中，低速搅拌，均匀分散；

14、步骤3：将无机填料、发泡剂、杀菌剂、增稠剂投入到搅拌罐中，低速搅拌，均匀分散；

15、步骤4：投料全部完成后对混合料进行高速搅拌，制得高温烘烤型水性防护涂料。

16、优选的，一种高温烘烤型水性防护涂料，其制备方法，步骤4中高速搅拌，转速为500-1000rpm。

17、优选的，一种高温烘烤型水性防护涂料，其应用于汽车油箱外壳或新能源电池外壳，以起到防护作用。

18、本发明的有益效果是：

19、(1)本高温烘烤型水性防护涂料，其耐刮助剂采用水性蜡乳液和水性石蜡粉相配合组成，采用石蜡粉结合水性石蜡乳液可有效避免单独采用水性蜡乳液所带来的烘烤固化后迁移速度缓慢，所导致的涂膜在对抗外界环境性能的总体方面较差的问题，从而有效改善涂膜的耐刮涂性能，并且随着水性蜡乳液和水性石蜡粉所结合而成的蜡化膜均匀迁移至涂膜表面，可提高涂膜的耐酸、碱、盐、高低温、耐划痕和抗石击方面的性能。

20、(2)本高温烘烤型水性防护涂料，其无机填料选取石灰石、方解石、白云石，滑石粉，云母，钙长石，硅灰石中的至少两种混合，多种无机填料粉体结构各不相同，有球形结构的，有片层结构的，还有针状结构的，通过将不同结构的粉体进行堆叠，使无机粉体结构更有利于在高温烘烤下水汽的蒸发，保证产品的涂膜外观无起泡、开裂等问题。

21、(3)行业内水性涂料一般难以兼具烘干时间短和不易起泡、开裂的优势，本高温烘烤型水性防护涂料，以高、低两种不同的玻璃化转变温度的水性乳液混合作为水性乳液主体，实现了烘干时间短，实干时间可达到15min，以及不起泡、开裂的优点。

22、本发明制备的一种高温烘烤型水性防护涂料，可以满足在120℃的高温烘烤，在涂膜1000-2000μm的厚度下，能在15min达到快速固化。并且其涂膜外观均匀，无鼓包、开裂等不良现象，并且产品具有较高的耐划痕性和耐机械磨损等性能。产品使用水性体系，具有较低的气味、较低的tvoc排放和较低的雾化值，主要使用在油箱外壳和新能源电池外壳，有效起到防护的作用。

技术特征：

1.一种高温烘烤型水性防护涂料，其特征在于：其原材料组成及相应的重量份数为：第一水性乳液20-30份、第二水性乳液5-10份、成膜助剂0.5-1.0份、分散剂0.5-1.0份、润湿剂0.1-0.3份、耐刮助剂0.5-3份、发泡剂0.2-0.5份、无机填料40-60份、杀菌剂0.1-0.3份、增稠剂0.2-1.0份、纯水1-10份；

2.根据权利要求1所述的一种高温烘烤型水性防护涂料，其特征在于：其原材料组成及相应的重量份数为：第一水性乳液25份、第二水性乳液10份、成膜助剂0.5份、分散剂1.0份、润湿剂0.2份、耐刮助剂2份、发泡剂0.3份、无机填料50份、杀菌剂0.2份、增稠剂0.7份、纯水8份；

3.根据权利要求2所述的一种高温烘烤型水性防护涂料，其特征在于：所述第一水性乳液为纯丙乳液或者苯丙乳液中的一种或两种混合；所述第二水性乳液为纯丙乳液或者苯丙乳液中的一种或两种混合。

4.根据权利要求3所述的一种高温烘烤型水性防护涂料，其特征在于：所述第一水性乳液和所述第二水性乳液的交联密度均在60-80％。

5.根据权利要求4所述的一种高温烘烤型水性防护涂料，其特征在于：所述无机填料选自石灰石、方解石、白云石，滑石粉，云母，钙长石，硅灰石中的至少两种混合。

6.根据权利要求5所述的一种高温烘烤型水性防护涂料，其特征在于：所述无机填料的细度制在100微米以下，以满足涂料雾化喷涂的需求。

7.根据权利要求1所述的一种高温烘烤型水性防护涂料，其特征在于：所述耐刮助剂由水性蜡乳液和水性石蜡粉组成。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种高温烘烤型水性防护涂料，其特征在于：其制备方法包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种高温烘烤型水性防护涂料，其特征在于：其制备方法，步骤4中高速搅拌，转速为500-1000rpm。

10.根据权利要求9所述的一种高温烘烤型水性防护涂料，其特征在于：其应用于汽车油箱外壳或新能源电池外壳，以起到防护作用。

技术总结
本发明属于水性防护涂料技术领域，具体涉一种高温烘烤型水性防护涂料及其制备方法，其原材料组成及相应的重量份数为：第一水性乳液20‑30份、第二水性乳液5‑10份、成膜助剂0.5‑1.0份、分散剂0.5‑1.0份、润湿剂0.1‑0.3份、耐刮助剂0.5‑3份、发泡剂0.2‑0.5份、无机填料40‑60份、杀菌剂0.1‑0.3份、增稠剂0.2‑1.0份、纯水1‑10份；本涂料成膜可以满足在120℃的高温烘烤，1000‑2000μm的厚度下，能在15min达到快速固化。并且其涂膜外观均匀，无鼓包、开裂等不良现象，并且产品具有较高的耐划痕性和耐机械磨损等性能。产品使用水性体系，具有较低的气味、较低的TVOC排放和较低的雾化值，主要使用在油箱外壳和新能源电池外壳，有效起到防护的作用。

技术研发人员：祝庆龙,张蕾,李守锋,骆志超,秦丽,任飞
受保护的技术使用者：沈阳帕卡濑精有限总公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14