一种水性防腐涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种水性防腐涂料，按重量份数计算，由10‑40份的亲水改性脂肪族聚异氰酸酯固化剂、100‑120份的长效水性树脂、0.05‑0.1份的流平剂、1‑10份的润湿剂、1‑3份的增稠剂、0.2‑1份的消泡剂、2‑5份的成膜助剂、20‑30份缓蚀剂、15‑30份颜填料、0.02‑1.0份的催化剂和20‑40份的去离子水组成。本发明专利技术还提供了上述水性防腐涂料的制备方法，本发明专利技术涂膜后具有较高的涂膜硬度、光泽和对水的接触角，使之可以使用在常规溶剂型聚氨酯涂料的传统应用领域，如汽车、木器、工业维护、塑料以及风电叶片、太阳能电池等高性能技术领域。

Water soluble anticorrosive paint and preparation method thereof

The present invention provides a kind of waterborne anticorrosive coatings, according to the weight calculated by 10, 40 copies of the hydrophilic aliphatic polyisocyanate curing agent, 100 120 copies of the long-term water resin, 0.05 0.1 copies of the 1 leveling agent, wetting agent, 10 copies of 3 copies of the 1 0.2 thickening agent, defoaming agent, 1 copies of the 2 5 coalescents, 20 30 inhibitor, 15 30 pigments, 0.02 1 copies and 20 copies of the 40 catalyst deionized water. The invention also provides a method for preparing the waterborne anticorrosive coating, the coating has higher film hardness, gloss and water contact angle, which can be used in the traditional application fields of conventional solvent based polyurethane coatings, such as automobile, wood, plastic and industrial maintenance, wind power blades, solar energy high performance battery technology.

【技术实现步骤摘要】
一种水性防腐涂料及其制备方法
本专利技术属于高分子材料
，涉及一种涂料，具体来说是一种水性防腐涂料及其制备方法。
技术介绍
我国防腐蚀涂料的市场需求与分布主要集中在下列行业：（1）化工与石油化工行业；（2）铁路、公路桥梁；（3）电力和能源工业；（4）船舶、集装箱行业（5）机床及机械行业。溶剂型防腐蚀涂料因其优异的性能而被广泛用于海工、石油化工、管道、工业防腐涂料等多种应用领域。近年来，由于全球各国对环境保护的关注，用水性涂料技术来替代溶剂型涂料已经成为涂料的发展趋势。与溶剂型涂料相比，水性涂料具有较低的VOC含量，极少的气味，不易燃烧，使用安全，可用水清洗等诸多优点。水性防腐涂料与溶剂型防腐涂料体系类似，大多由三层涂层构成防腐涂料体系，其中面漆要具有：（1）保护内涂层；（2）遮蔽紫外线，以减小对涂层的破坏；（3）起装饰作用。为达到上述要求需在防腐涂料的制造过程中加入具备良好防腐性能、耐候性能的主要成膜物质-水性树脂。目前已有的防腐涂料面漆用水性树脂主要有水性丙烯酸酯树脂、水性聚氨酯树脂、水性有机氟树脂，这类树脂功能比较单一，只具备耐候性能或只具有成膜功能等。限制了这类水性树脂在水性防腐涂料上的使用。基于以上背景，需要发展一种环保、性能接近溶剂型的水性防腐涂料及其制备方法。
技术实现思路
针对现有技术中的上述技术问题，本专利技术提供了一种水性防腐涂料及其制备方法，所述的这种水性防腐涂料及其制备方法要解决现有技术中的防腐涂料面漆用水性树脂功能比较单一、只具备耐候性能或只具有成膜功能的技术问题。本专利技术提供了一种水性防腐涂料，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：亲水改性脂肪族聚异氰酸酯固化剂10-40份长效水性树脂100-120份流平剂0.05-0.1份润湿剂1-10份增稠剂1-3份消泡剂0.2-1份成膜助剂2-5份催化剂0.02-1.0份缓蚀剂20-30份颜填料15-30份去离子水20-40份其中，所述的缓蚀剂为磷酸锌、三聚磷酸二氢铝、磷酸氢钙、羟基亚磷酸锌或者复合铁钛粉中的一种或两种以上的混合；所述的颜填料为复合铁钛粉、钛白粉、滑石粉、氧化铁红、硫酸钡、碳酸钡或者膨润土中的一种或两种以上的混合；所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、或二月桂酸二丁基锡与辛酸亚锡组成的混合物；所述的长效水性树脂为环氧树脂、氯醚树脂、丙烯酸酯经接枝反应后水性化后得到的水性树脂。所述的亲水改性脂肪族聚异氰酸酯固化剂为德国拜耳公司的BayhydurXP2655；所述的流平剂为BYK公司的BYK346；所述的润湿剂为美国陶氏公司的NP-100；所述的增稠剂为罗门哈斯有限公司的RM825；所述的消泡剂为德国汉高公司的NopcoNXZ；所述的成膜助剂为美国陶氏化学公司的二丙二醇丁醚。进一步的，所述的一种水性防腐涂料，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：亲水改性脂肪族聚异氰酸酯固化剂5份长效水性树脂60份流平剂0.05份润湿剂1份增稠剂1份消泡剂0.2份成膜助剂2份催化剂0.02份缓蚀剂20份颜填料15份去离子水20份其中所述的亲水改性脂肪族聚异氰酸酯固化剂为德国拜耳公司的BayhydurXP2655；所述的流平剂为BYK公司的BYK346；所述的润湿剂为美国陶氏公司的NP-100；所述的增稠剂为罗门哈斯有限公司的RM825；所述的消泡剂为德国汉高公司的NopcoNXZ；所述的成膜助剂为美国陶氏化学公司的二丙二醇丁醚；所述的缓蚀剂为磷酸锌、三聚磷酸二氢铝按质量比1:1组成的一种或多种混合物；颜填料为钛白粉、滑石粉按质量比10:3组成的一种或多种混合物；所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡；所述的长效水性树脂按重量份数计算。进一步的，所述的一种水性防腐涂料，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：亲水改性脂肪族聚异氰酸酯固化剂8份长效水性树脂70份流平剂0.1份润湿剂10份增稠剂3份消泡剂1份成膜助剂5份催化剂1.0份缓蚀剂30份颜填料30份去离子水40份其中所述的亲水改性脂肪族聚异氰酸酯固化剂为德国拜耳公司的BayhydurXP2655；所述的流平剂为BYK公司的BYK346；所述的润湿剂为美国陶氏公司的NP-100；所述的增稠剂为罗门哈斯有限公司的RM825；所述的消泡剂为德国汉高公司的NopcoNXZ；所述的缓蚀剂为复合铁钛粉；颜填料为复合铁钛粉、钛白粉按质量比3:10组成的混合物；所述的成膜助剂为美国陶氏化学公司的二丙二醇丁醚；所述的催化剂为辛酸亚锡；所述的长效水性树脂。本专利技术还提供了上述的一种水性防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：1)按照重量份数称取各反应原料；2)在控制转速1500-2500r/min的高速分散机中加入30~60%的润湿剂、30~60%的流平剂、30~60%的消泡剂、缓蚀剂与颜填料，将长效水性树脂加入到高速分散机中，在控制转速300-400r/min下加入剩下的润湿剂、剩下的流平剂、剩下的消泡剂、增稠剂、成膜助剂与去离子水，经600-800r/min转速下分散15-20min后将转速降至300r/min，加入亲水改性脂肪族聚异氰酸酯固化剂和催化剂，继续分散5-10min，混合均匀后经过滤除去滤渣，所得的滤液再经质量百分比浓度为25-28%的氨水调pH值为7-8，即得到水性防腐涂料。进一步的，所述的长效水性树脂的制备方法是，将60~80重量份的环氧树脂E-51、60重量份的氯醚树脂、0.06重量份的对苯二酚和120重量份的乙二醇丁醚、二乙二醇二甲醚和丁醇按质量比1：1：0.3组成的混合溶剂加入一个反应容器中，加热并搅拌，升温到100~110℃且环氧树脂完全溶解时，加入60~80份丙烯酸酯单体，所述的丙烯酸酯单体是由丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-羟基丙酯按质量比1:8：9：5：3组成的混合单体、10份二乙二醇二丙烯酸酯混合溶液，加入完毕后，升温至110~120℃反应，搅拌下恒温3~5h，停止加热，待温度降到40~50℃，调节pH值为7，加入去离子水并快速搅拌，恒温0.5~2h，经减压去除溶剂，即得水性防腐涂料用水性树脂。进一步的，所述的减压蒸馏过程控制温度为30℃，压力为-755mmHg。本专利技术的一种水性防腐涂料，由于原料中的水性羟基含氟聚氨酯含有分散于水中的含氟二异氰酸酯的组成，因此，本专利技术的一种水性防腐涂料涂膜固化后含有众多氢键和交联结构，使该涂膜接近或达到了溶剂型双组份聚氨酯的高硬度、高光泽和优良的耐水性，同时满足环保要求。对本专利技术的水性防腐涂料进行了耐酸性和耐碱性测试，耐酸性（96h）按照GB/T1763-1989进行检测，涂膜外观无变化；耐碱性（96h）按照GB/T1763-1989进行检测，涂膜外观无变化。并对涂层的老化性能进行了评价，按GB/T9277进行，涂层经500h人工加速老化试验后，保光率大于83%，涂层不起泡、不剥落、无裂纹。本专利技术和已有技术相比，其技术进步是显著的。将本专利技术的水性防腐涂料涂膜后具有较高的涂膜硬度、光泽和对水的接触角，使之可以使用在常规溶剂型聚氨酯涂料的传统应用领域，如汽车、木器、工业维护、塑料以及风电叶片、太阳能电池等高性能
而且本专利技术的效耐候型防腐涂料的制备方法反应条件简单，反应方法成熟，适于规模化生产。附图说明图1是实施例1所得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性防腐涂料，其特征在于，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：亲水改性脂肪族聚异氰酸酯固化剂   10‑40份长效水性树脂                     100‑120份流平剂                           0.05‑0.1份润湿剂                           1‑10份增稠剂                           1‑3份消泡剂                           0.2‑1份成膜助剂                         2‑5份催化剂                           0.02‑1.0份缓蚀剂                           20‑30份颜填料                           15‑30份去离子水                         20‑40份其中，所述的缓蚀剂为磷酸锌、三聚磷酸二氢铝、磷酸氢钙、羟基亚磷酸锌或者复合铁钛粉中的一种或两种以上的混合；所述的颜填料为复合铁钛粉、钛白粉、滑石粉、氧化铁红、硫酸钡、碳酸钡或者膨润土中的一种或两种以上的混合；所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、或二月桂酸二丁基锡与辛酸亚锡组成的混合物；其中所述的亲水改性脂肪族聚异氰酸酯固化剂为德国拜耳公司的Bayhydur XP 2655；所述的长效水性树脂为环氧树脂、氯醚树脂、丙烯酸酯经接枝反应后水性化后得到的水性树脂。...

【技术特征摘要】
1.一种水性防腐涂料，其特征在于，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：亲水改性脂肪族聚异氰酸酯固化剂10-40份长效水性树脂100-120份流平剂0.05-0.1份润湿剂1-10份增稠剂1-3份消泡剂0.2-1份成膜助剂2-5份催化剂0.02-1.0份缓蚀剂20-30份颜填料15-30份去离子水20-40份其中，所述的缓蚀剂为磷酸锌、三聚磷酸二氢铝、磷酸氢钙、羟基亚磷酸锌或者复合铁钛粉中的一种或两种以上的混合；所述的颜填料为复合铁钛粉、钛白粉、滑石粉、氧化铁红、硫酸钡、碳酸钡或者膨润土中的一种或两种以上的混合；所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、或二月桂酸二丁基锡与辛酸亚锡组成的混合物；其中所述的亲水改性脂肪族聚异氰酸酯固化剂为德国拜耳公司的BayhydurXP2655；所述的长效水性树脂为环氧树脂、氯醚树脂、丙烯酸酯经接枝反应后水性化后得到的水性树脂。2.根据权利要求1所述的一种水性防腐涂料，其特征在于：所述的亲水改性脂肪族聚异氰酸酯固化剂来自德国拜耳公司的BayhydurXP2655；所述的流平剂为BYK公司的BYK346；所述的润湿剂为美国陶氏公司的NP-100；所述的增稠剂为罗门哈斯有限公司的RM825；所述的消泡剂为德国汉高公司的NopcoNXZ；所述的成膜助剂为美国陶氏化学公司的二丙二醇丁醚。3.如权利要求1所述的一种水性防腐涂料，其特征在于，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：亲水改性脂肪族聚异氰酸酯固化剂5份长效水性树脂60份流平剂0.05份润湿剂1份增稠剂1份消泡剂0.2份成膜助剂2份催化剂0.02份缓蚀剂20份颜填料15份去离子水20份其中所述的亲水改性脂肪族聚异氰酸酯固化剂为德国拜耳公司的BayhydurXP2655；所述的流平剂为BYK公司的BYK346；所述的润湿剂为美国陶氏公司的NP-100；所述的增稠剂为罗门哈斯有限公司的RM825；所述的消泡剂为德国汉高公司的NopcoNXZ；所述的成膜助剂为美国陶氏化学公司的二丙二醇丁醚；所述的缓蚀剂为磷酸锌、三聚磷酸二氢铝按质量比1:1组成的一种或多种混合物；颜填料为钛白粉、滑石粉按质量比10:3组成的一种或多种混合物；所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡；所述的长效水性树脂按重量份数计算。4.如权利要求1所述的一种水性防腐涂料，其特征在于按重量份数计算，其原料组成及含量如下：亲水改性脂肪族聚异氰酸酯固化剂8份长效水性树脂70份流平...

【专利技术属性】
技术研发人员：张英强，闫雅贤，王晨蕾，李烨，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：发明
国别省市：上海,31