专利名称：脂肪族热固型涂料的制作方法
技术领域：
本发明涉及涂料，尤其涉及丙烯酸脂树脂乳液及聚乙烯醇缩醛物共混的改性产物，也涉及不饱和聚胺酯-缩二脲多异氰酸酯树脂。
众所周知，在矿山、石油、电力、机械、化工、国防、建筑等重要工业领域中，黑色金属是使用量最多的金属，目前世界年产约4亿吨左右。由于用它制造的船舶、车辆、输电线架、采油设备等等，常常是在户外作业的，难免因受风、雨、阳光和温度变化及酸或碱性物质的侵袭而腐蚀，并由此造成数十亿元/年的巨大损失，故而防腐课题被国家列为重点科研项目。
目前，在黑色金属防腐措施上一般采用的方法是1.表面镀层法电镀有色金属(如，镍、铬等)，但因其成本高昂，只适用于装饰性小件制品或某些特殊要求的产品;2。阴极保护法该法用较活泼的金属与黑色金属件相接使之处于阴极状态而免受腐蚀或者将电源负极与黑色金属件相接使之处于阴极状态，这种办法是以消耗较活泼金属或电能为代价的，经济上不上算，仅适用于贵重仪器、设备的保护;3.耐腐合金使用上理想，但成本偏高，难以普及;4.表面涂层用涂料涂复金属表面，使与外界水、气隔离而使腐蚀减缓，这是最普遍易行、也较经济的方法。最常用的涂料有醇酸树脂漆、酚醛树脂漆、氨基树脂漆、丙烯酸酯树脂漆及不饱和聚酯等。
目前，在防锈效果上最好的涂层，是以加二氧化铅的醇酸树脂为底漆，再静电喷涂上有良好防(耐)水性的缩二脲多异氰酸酯树脂，并加热固化。这种涂层，在正常情况下有良好的防锈性能，但抗冲击性较差，耐温性也不理想;尤其是在涂底漆前金属表面需经去油-水洗-酸洗除锈-水洗-碱液中和-水洗-干燥繁琐的处理。
本发明的目的是提供一种具有防锈性能高、涂膜附着力强、耐磨性高、抗冲击性好、既有硬度又有韧性、还能耐温的脂肪族热固型防锈涂料-改性丙烯酸酯-缩二脲多异氰酸酯树脂，以满足用户日益提高的技术要求，同时简化其施工工艺。
本发明是这样实现上述目的的鉴于醇酸树脂是不耐温的，二氧化铅又有毒性，以其它材料替代是势在必行的。但是，为达防锈目的，除了对金属表面处理外最好在涂料中加入无毒或低毒的水溶性防锈物质，故用树脂乳液来替代油溶性油漆将是有利的。以醇酸树脂结构分析，因它是饱和树脂、没有游离基，它与缩二脲多异氰酸酯树脂的结合是靠分子间的弥散力，无疑采用有自由基的树脂乳液作底漆基材将有利于与缩二脲多异氰酸酯树脂中存在的自由基的结合(交联)、尤其在底漆树脂中有羟基基团存在时，将能与表漆树脂中的剩余的异氰酸酯形成化学健结合，使底漆树脂与表漆树脂交联为一个整体，从而使整个涂层膜满足发明目的中所述之要求。
本发明的涂料“改性丙烯酸酯-缩二脲多异氰酸酯树脂”，包括“改性丙烯酸酯树脂防锈涂料”和“缩二脲多异氰酸酯树脂”二个独立物系，先将前者作为底漆涂复在受涂物表面并使之干燥后，再将后者用静电喷涂法复盖在前者表面，然后加温到190～210℃，使两者发生交联并形成网格体形结构的膜层。故而膜层不仅保持了前、后二者原有的优良性能，还具有交联后产生的优良性能。
改性丙烯酸酯树脂防锈涂料是由热固性改性丙烯酸酯树脂乳液、磷酸、磷酸盐、酒石酸、乙醇、混合防锈液组成的。所述改性丙烯酸酯树脂乳液，是由单体丙烯酸、丙烯酸酯、苯乙烯单体和丙烯腈、丙烯酰胺、酯酸乙烯、丙烯酸酯及丁二烯等含有乙烯基物质中的一种或几种单体共聚而成的丙烯酸酯树脂乳液与聚乙烯醇缩醛物共混交联而制得的。为了使之具有良好的热固性，在制备丙烯酸酯树脂乳液时，最好选择一种或几种带有酰基、羧基、酰胺基或胺基等这类活性基团侧链的乙烯基单体作为除丙烯酸(或酯)和苯乙烯以外的单体原料。
所述聚乙烯醇缩醛物，是把聚乙烯醇与甲醛、乙醛、丁醛、脲醛、糠醛中任一单种醛或者混合醛缩合而得的产物。为了保证其亲水性和保留相当的羟基，聚乙烯醇缩醛物的缩醛度最好保持在20～40%。
本改性丙烯酸酯树脂防锈涂料是由丙烯酸酯树脂乳液、聚乙烯醇缩醛物、磷酸、磷酸盐、酒石酸和防锈液组成的，其配方是丙烯酸酯树脂乳液(含固量23-40%)47～52%聚乙烯醇缩醛物(含固量9-11%)47～52%浓磷酸2.2～2.7%磷酸盐(浓度为5%的乙醇溶液)0.1～0.12%酒石酸(浓度为6%的乙醇溶液)0.03～0.05%混合防锈液(五氯酚钠为10%，苯甲酸为5%、亚硝酸钠为5%的水溶液)1.2～1.9%若丙烯酸酯树脂或/和聚乙烯醇缩醛物的含固量有起伏时可按上述比例调整。磷酸盐，考虑到其阳离子的作用，最好选择磷酸锌。聚乙烯醇缩醛物，在考虑原料价格和含固量的提高时，以选择聚乙烯醇缩甲醛为宜。
缩二脲多异氰酸酯树脂，可采用市售产品或者用不饱和胺与过量的不饱和异氰酸酯单体反应，生成带有自由基的缩二脲和有自由基的异氰酸酯交联树脂。
实施例在涂膜施工时，先将金属表面除油-磷酸处理-磷酸盐处理，然后直接涂复改性丙烯酸酯树脂防锈涂料，使之干燥后，再用静电喷镀法将缩二脲多异氰酸酯复在上述防锈涂料表面，最后经190～210℃烘烤一小时。由于上述防锈涂料中的改性树脂含有自由基及羟基，在加热条件下除自交联固化外，还能与缩二脲与异氰酸酯产生交联，并且聚乙烯醇缩醛物中的多余羟基与异氰酸酯反应形成胺基脂，从而使改性丙烯酸酯与缩二脲多异氰酸酯结合为一个整体。本防锈涂料经使用和测试证明，完全达到了发明目的中所述效果。其具体技术指标如下柔韧性:一级GB1731-79附着力:一级GB1720-79耐磨性:<0.2gGB1786-79硬度:15秒GB1730-88冲击强度:3JD2794-69盐雾试验:合格GB1771-79光氧老化:4周期ASTMG53-77失光率:%86°GB1743-79耐热性:200℃100hGB1735-79
权利要求
1.一种以缩二脲多异氰酸酯树脂作为面漆的防锈涂料，本发明的特征在于本发明的涂料“改性丙烯酸酯一缩二脲多异氰酸酯树脂”，包括“改性丙烯酸酯树脂防锈涂料”和“缩二脲多异氰酸酯树脂”二个独立物系，先将前者作为底漆涂复在受涂物表面并使之干燥后，再将后者用静电喷涂法复盖在前者表面，然后加温到190～210℃，使两者发生交联并形成网格体形结构的膜层；改性丙烯酸酯树脂防锈涂料是由热固性改性丙烯酸酯树脂乳液、磷酸、磷酸盐、酒石酸、乙醇、混合防锈液组成的，所述改性丙烯酸酯树脂乳液，是由单体丙烯酸、丙烯酸酯、苯乙烯单体和丙烯腈、丙烯酰胺、酯酸乙烯、丙烯酸酯及丁二烯等含有乙烯基物质中的一种或几种单体共聚而成的丙烯酸酯树脂乳液与聚乙烯醇缩醛物共混交联而制得的，为了使之具有良好的热固性，在制备丙烯酸酯树脂乳液时，最好选择一种或几种带有酰基、羧基、酰胺基或胺基等这类活性基团侧链的乙烯基单体作为除丙烯酸(或酯)和苯乙烯以外的单体原料；所述聚乙烯醇缩醛物，是把聚乙烯醇与甲醛、乙醛、丁醛、脲醛、糖醛中任一单种醛或者混合醛缩合而得的产物。为了保证其亲水性和保留相当的羟基，聚乙烯醇缩醛物的缩醛度最好保持在20～40%。
2.根据权利要求1所述的防锈涂料，其特征在于改性丙烯酸酯树脂防锈涂料的配方是丙烯酸酯树脂乳液(含固量23-40%) 47～52%聚乙烯醇缩醛物(含固量9-11%) 47～52%浓磷酸 2.2～2.7%磷酸盐(浓度为5%的乙醇溶液) 0.1～0.12%酒石酸(浓度为6%的乙醇溶液) 0.03～0.05%混合防锈液(五氯酚钠为10%，苯甲酸为5%、亚硝酸钠为5%的水溶液) 1.2～1.9%若丙烯酸酯树脂或/和聚乙烯醇缩醛物的含固量有起伏时可按上述比例调整;磷酸盐，考虑到其阳离子的作用，最好选择磷酸锌，聚乙烯醇缩醛物，在考虑原料价格和含固量的提高时，以选择聚乙烯醇缩甲醛为宜。
全文摘要
脂肪族热固型防锈涂料，它涉及丙烯酸酯树脂乳液与聚乙烯醇缩醛物的混合液和缩二脲多异氰酸酯树脂。本防锈涂料包括丙烯酸酯树脂乳液、聚乙烯醇缩醛物、磷酸、磷酸盐、酒石酸、混合防锈液组成的底漆和缩二脲多异氰酸酯树脂为面漆的二部分；在底漆干燥后再喷涂面漆、经190～210℃烘烤，使二者产生交联和部分成酯反应而联为一体，故整个膜层具有耐水、稳定、硬度高、韧性好、防锈性好的优点，且能简化金属表面处理工艺。
文档编号C09D133/08GK1071185SQ91108958
公开日1993年4月21日 申请日期1991年9月20日 优先权日1991年9月20日
发明者薛志纯 申请人:薛志纯