CN109266132A - 一种单组份水性漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及涂料技术领域，具体公开一种单组份水性漆及其制备方法。所述单组份水性漆，包括如下质量分数的组分：水性环氧酯树脂10‑15％；水性丙烯酸乳液30‑35％：钛白粉10‑15％；防锈颜料8‑10％；水性催干剂5‑10％；中和剂0.1‑0.2％；消泡剂0.1‑0.2％；润湿分散剂0.3‑0.5％；基材润湿剂0.3‑0.5％；助溶剂3‑5％；增稠剂1‑2％；去离子水10‑15％。本发明提供的单组份水性漆，易施工，喷涂雾化好，不流挂，且VOC含量低，漆膜的防腐性优异。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种单组份水性漆及其制备方法。
背景技术
随着现代工业的不断发展，农机产量日益增长。农机底盘所处环境各种各样。因此，对农机底盘的有效涂装防护就显得尤为重要。农机底盘工件较复杂，要求涂料具备优异的施工性，易喷涂不流挂。
目前绝大部分农机底盘主要使用溶剂型的工业涂料。随着人们对环境及健康的日益重视，水性涂料已获得了越来越广泛的应用，传统溶剂型涂料在生产和使用过程中所释放的有机挥发性物质(VolatileOrganic Compounds，VOC)产生的污染，目前成为排在汽车之后的城市主要污染源，随着我国环保法律法规的不断完善和健全，强制性使用环保型工业涂料已经成为大势所趋。而水性工业涂料作为环保型涂料的重点发展方向之一，在农机行业中的应用具有非常广阔的市场。但是传统的水性漆存在漆膜硬度不够高手感差、容易出划痕、耐化学性差、固含低、膜厚薄、干燥性差、价格高等缺点。为响应国家的环保法令以及节能减排的政策规定，针对农机底盘的涂装要求，开发一款低有机挥发物(VOC)排放、良好的防腐性能及优异施工性的水性工业涂料意义重大。
发明内容
针对现有农机底盘涂料防腐性差，施工性差，易流挂等问题，本发明提供一种单组份水性漆及其制备方法。
为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：
一种单组份水性漆，包括如下质量分数的组分：
水性环氧酯树脂10-15％；
水性丙烯酸乳液30-35％：
钛白粉10-15％；
防锈颜料8-10％；
水性催干剂5-10％；
中和剂 0.1-0.2％；
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润湿分散剂0.3-0.5％；
基材润湿剂0.3-0.5％；
助溶剂3-5％；
增稠剂1-2％；
去离子水10-15％。
相对于现有技术，本发明提供的单组份水性漆，水性环氧酯树脂与水性丙烯酸乳液以特定比例混拼，形成高触变漆液，且在喷涂高剪切情况下粘度变低，附着于基材上后因剪切力的消失其再次恢复高粘度，达到较高粘度易施工，喷涂雾化好，不流挂的目的；与增稠剂、防锈颜料等其他组分搭配使用，不仅进一步改善施工性，避免流挂现象的出现，还降低了水性漆的VOC含量，改善漆膜的防腐性。
进一步地，本发明还提供所述单组份水性漆的制备方法。该制备方法，包括以下步骤：
(1)按照所述单组份水性漆的原料配比称取各组分；
(2)将所述水性环氧酯树脂、水性丙烯酸乳液、钛白粉、防锈颜料、水性催干剂、中和剂、消泡剂、润湿分散剂、基材润湿剂、助溶剂、增稠剂与去离子水进行混料处理，得到漆浆；
(3)将所述漆浆进行研磨处理，得到单组份水性漆。
相对于现有技术，本发明提供的单组份水性漆的制备方法，将原料组分进行混料、研磨处理得到单组份水性漆，工艺简单，操作方便，绿色安全，便于工业化生产。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种单组份水性漆。该单组份水性漆，包括如下质量分数的组分：
水性环氧酯树脂10-15％；
水性丙烯酸乳液30-35％：
钛白粉10-15％；
防锈颜料8-10％；
水性催干剂5-10％；
中和剂0.1-0.2％；
消泡剂0.1-0.2％；
润湿分散剂0.3-0.5％；
基材润湿剂0.3-0.5％；
助溶剂3-5％；
增稠剂1-2％；
去离子水10-15％。
优选地，所述水性环氧酯树脂为水性丙烯酸改性环氧酯树脂，具有高固含，高耐盐雾，高光泽，高硬度，快速干燥等特点，便于改善漆膜的耐腐蚀性，施工性。
优选地，所述水性丙烯酸乳液为阴离子型水性丙烯酸酯乳液，具有优异的金属附着力，与水性丙烯酸改性环氧酯树脂混拼，形成高触变体系，便于金属表面的施工。
优选地，所述中和剂为二甲基乙醇胺和2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一种或两种。
优选地，所述消泡剂为聚醚改性聚硅氧烷类消泡剂与有机硅类消泡剂以质量比为0.8-1.2:1的混合物，消除、抑制体系中的气泡。
优选地，所述润湿分散剂为聚羧酸盐分散剂与非离子型分散剂以质量比为0.8-1.2:1的混合物，改善体系的分散性。
优选地，所述防锈颜料为红丹、铁红、硼酸锌和三聚磷酸铝锌中的至少一种，改善漆膜的防锈防腐性能。
优选地，所述基材润湿剂为聚醚改性硅氧烷润湿剂。
优选地，所述增稠剂为聚氨酯增稠剂和碱溶胀增稠剂以质量比0.8-1.2:1的混合物，与水性环氧酯树脂与水性丙烯酸乳液配合使用，进一步提高涂料的触变及施工性，同时增加涂料粘度，避免流挂现象的出现。
本发明实施例提供的单组份水性漆，水性环氧酯树脂与水性丙烯酸乳液以特定比例混拼，形成高触变漆液，且在喷涂高剪切情况下粘度变低，附着于基材上后因剪切力的消失其再次恢复高粘度，达到较高粘度易施工，喷涂雾化好，不流挂的目的；与增稠剂、防锈颜料等其他组分搭配使用，不仅进一步改善施工性，避免流挂现象的出现，还降低了水性漆的VOC含量，改善漆膜的防腐性。
本发明在提供该单组份水性漆的前提下，还进一步提供了该单组份水性漆的制备方法。
在一实施例中，该制备方法包括以下步骤：
(1)按照所述单组份水性漆的原料配比称取各组分；
(2)将所述水性环氧酯树脂、水性丙烯酸乳液、钛白粉、防锈颜料、水性催干剂、中和剂、消泡剂、润湿分散剂、基材润湿剂、助溶剂、增稠剂与去离子水进行混料处理，得到漆浆；
(3)将所述漆浆进行研磨处理，得到单组份水性漆。
下面对上述制备方法做进一步的解释说明：
优选地，所述混料处理的搅拌速度为400-600r/min，搅拌时间为10-20min；所述研磨处理的研磨细度＜25μm，保证水性漆的均一性。
本方法制备工艺简单，操作方便，绿色安全，便于工业化生产。
为了更好的说明本发明实施例提供的单组份水性漆及其制备方法，下面通过实施例做进一步的举例说明。
实施例1
一种单组份水性漆，包括如下质量分数的组分：
水性丙烯酸改性环氧酯树脂GS-5000B10％；
0612水性金属漆乳液35％：
钛白粉13％；
红丹粉10％；
水性催干剂(WD03)10％；
二甲基乙醇胺0.1％；
消泡剂0.1％；
润湿分散剂0.5％；
Tego-270润湿剂0.3％；
异丙醇5％；
增稠剂1％；
去离子水15％，
其中，消泡剂为Tego-902w、BYK-028质量比为0.8:1的混合物；润湿分散剂为FX600润湿分散剂、FX365润湿分散剂质量比为1.2:1的混合物；增稠剂为增稠剂AP-660、增稠剂Gel 0620质量比1:1的混合物。
该单组份水性漆的制备方法包括以下步骤：
(1)按照所述单组份水性漆的原料配比称取各组分；
(2)将所述水性丙烯酸改性环氧酯树脂GS-5000B、0612水性金属漆乳液、钛白粉、红丹粉、水性催干剂(WD03)、二甲基乙醇胺、消泡剂、润湿分散剂、Tego-270润湿剂、异丙醇、增稠剂与去离子水以600r/min进行混料处理10min，得到漆浆；
(3)将所述漆浆进行研磨处理，至研磨细度＜25μm，得到单组份水性漆。
实施例2
一种单组份水性漆，包括如下质量分数的组分：
水性丙烯酸改性环氧酯树脂GS-5000B15％；
0612水性金属漆乳液30％：
钛白粉15％；
铁红粉10％；
水性催干剂(WD03)10％；
AMP-950.2％；
消泡剂0.2％；
润湿分散剂0.3％；
Tego-245润湿剂0.3％；
异丙醇3％；
增稠剂1％；
去离子水15％。
其中，消泡剂为Tego-902w、BYK-028质量比为1.2:1的混合物；润湿分散剂为FX600润湿分散剂、FX365润湿分散剂质量比为0.8:1的混合物；增稠剂为增稠剂AP-660、增稠剂Gel 0620质量比1.2:1的混合物。
该单组份水性漆的制备方法包括以下步骤：
(1)按照所述单组份水性漆的原料配比称取各组分；
(2)将所述水性丙烯酸改性环氧酯树脂GS-5000B、0612水性金属漆乳液、钛白粉、铁红粉、水性催干剂(WD03)、AMP-95、消泡剂、润湿分散剂、Tego-245润湿剂、异丙醇、增稠剂与去离子水以400r/min进行混料处理20min，得到漆浆；
(3)将所述漆浆进行研磨处理，至研磨细度＜25μm，得到单组份水性漆。
实施例3
一种单组份水性漆，包括如下质量分数的组分：
水性丙烯酸改性环氧酯树脂GS-5000B13％；
0612水性金属漆乳液33％：
钛白粉14％；
三聚磷酸铝锌粉8％；
水性催干剂(WD03)10％；
AMP-950.1％；
消泡剂0.1％；
润湿分散剂0.4％；
Tego-245润湿剂0.4％；
异丙醇5％；
增稠剂2％；
去离子水14％，
其中，消泡剂为Tego-902w、BYK-028质量比为1.1:1的混合物；润湿分散剂为FX600润湿分散剂、FX365润湿分散剂质量比为1:1的混合物；增稠剂为增稠剂AP-660、增稠剂Gel0620质量比0.8:1的混合物。
该单组份水性漆的制备方法包括以下步骤：
(1)按照所述单组份水性漆的原料配比称取各组分；
(2)将所述水性丙烯酸改性环氧酯树脂GS-5000B、0612水性金属漆乳液、钛白粉、三聚磷酸铝锌粉、水性催干剂(WD03)、AMP-95、消泡剂、润湿分散剂、Tego-245润湿剂、异丙醇、增稠剂与去离子水以500r/min进行混料处理15min，得到漆浆；
(3)将所述漆浆进行研磨处理，至研磨细度＜25μm，得到单组份水性漆。
实施例4
一种单组份水性漆，包括如下质量分数的组分：
水性丙烯酸改性环氧酯树脂GS-5000B15％；
0612水性金属漆乳液35％：
钛白粉12％；
硼酸锌粉10％；
水性催干剂(WD03)5％；
二甲基乙醇胺0.1％；
消泡剂0.2％；
润湿分散剂0.4％；
Tego-270润湿剂0.3％；
异丙醇5％；
增稠剂2％；
去离子水15％。
其中，消泡剂为Tego-902w、BYK-028质量比为1.2:1的混合物；润湿分散剂为FX600润湿分散剂、FX365润湿分散剂质量比为1:1的混合物；增稠剂为增稠剂AP-660、增稠剂Gel0620质量比1:1的混合物。
该单组份水性漆的制备方法包括以下步骤：
(1)按照所述单组份水性漆的原料配比称取各组分；
(2)将所述水性丙烯酸改性环氧酯树脂GS-5000B、0612水性金属漆乳液、钛白粉、硼酸锌粉、水性催干剂(WD03)、二甲基乙醇胺、消泡剂、润湿分散剂、Tego-270润湿剂、异丙醇、增稠剂与去离子水以500r/min进行混料处理15min，得到漆浆；
(3)将所述漆浆进行研磨处理，至研磨细度＜25μm，得到单组份水性漆。
为了更好的说明本发明实施例提供的单组份水性漆的特性，下面将实施例1-4制备的单组份水性漆进行相应性能的测试，结果如表1所示。
表1
由以上数据可得，本发明实施例中提供的单组份水性漆，漆膜硬度高，且具有优异的耐磨性、耐酸碱性、耐盐雾性及耐人工气候老化性，适合喷涂于农机底盘。
为了更好的说明本发明的技术方案，下面还通过对比例和本发明的实施例做进一步的对比。
对比例1
将实施例1配方中的0612水性金属漆乳液用水性丙烯酸改性环氧酯树脂GS-5000B替换，即只采用水性丙烯酸改性环氧酯树脂GS-5000B一种成膜物，通过实施例1中的方法得到对比例1。
对比例2
将实施例1配方中的水性丙烯酸改性环氧酯树脂GS-5000B用0612水性金属漆乳液替换，即只采用0612水性金属漆乳液作为主要成膜物，通过实施例1中的方法得到对比例2。
对比例3
将实施例1配方中的水性丙烯酸改性环氧酯树脂GS-5000B与0612水性金属漆乳液的质量比例调为9:36，通过实施例1中的方法得到对比例3。
将实施例1及对比例1-3制备的单组份水性漆进行喷涂施工测试，结果如表2所示。
表2
| 序号 | 80s喷涂 | 流挂 |
| 实施例1 | 雾化较好 | 一次成膜70μm不流挂 |
| 对比例1 | 雾化较差 | 一次成膜40μm不流挂 |
| 对比例2 | 雾化较差 | 一次成膜40μm不流挂 |
| 对比例3 | 雾化较差 | 一次成膜50μm不流挂 |
由以上数据可得，本发明实施例提供的单组份水性漆，喷涂施工方便，雾化较好，一次成膜70μm无流挂现象，适合用于农机底盘的喷涂。本发明实施例2-4中制备的单组份水性漆也具有和实施例1相当的效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种单组份水性漆，其特征在于：包括如下质量分数的组分：
水性环氧酯树脂10-15％；
水性丙烯酸乳液30-35％：
钛白粉10-15％；
防锈颜料8-10％；
水性催干剂5-10％；
中和剂0.1-0.2％；
消泡剂0.1-0.2％；
润湿分散剂0.3-0.5％；
基材润湿剂0.3-0.5％；
助溶剂3-5％；
增稠剂1-2％；
去离子水10-15％。
2.如权利要求1所述的单组份水性漆，其特征在于：所述水性环氧酯树脂为水性丙烯酸改性环氧酯树脂。
3.如权利要求1所述的单组份水性漆，其特征在于：所述水性丙烯酸乳液为阴离子型水性丙烯酸酯乳液。
4.如权利要求1所述的单组份水性漆，其特征在于：所述中和剂为二甲基乙醇胺和2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一种或两种。
5.如权利要求1所述的单组份水性漆，其特征在于：所述消泡剂为聚醚改性聚硅氧烷类消泡剂与有机硅类消泡剂以质量比为0.8-1.2:1的混合物；所述润湿分散剂为聚羧酸盐分散剂与非离子型分散剂以质量比为0.8-1.2:1的混合物。
6.如权利要求1所述的单组份水性漆，其特征在于：所述防锈颜料为红丹、铁红、硼酸锌和三聚磷酸铝锌中的至少一种。
7.如权利要求1所述的单组份水性漆，其特征在于：所述基材润湿剂为聚醚改性硅氧烷润湿剂。
8.如权利要求1所述的单组份水性漆，其特征在于：所述增稠剂为聚氨酯增稠剂和碱溶胀增稠剂以质量比0.8-1.2:1的混合物。
9.一种单组份水性漆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)按照如权利要求1～8任一项所述单组份水性漆的原料配比称取各组分；
(2)将所述水性环氧酯树脂、水性丙烯酸乳液、钛白粉、防锈颜料、水性催干剂、中和剂、消泡剂、润湿分散剂、基材润湿剂、助溶剂、增稠剂与去离子水进行混料处理，得到漆浆；
(3)将所述漆浆进行研磨处理，得到单组份水性漆。
10.如权利要求9所述的单组份水性漆的制备方法，其特征在于：所述混料处理的搅拌速度为400-600r/min，搅拌时间为10-20min；所述研磨处理的研磨细度＜25μm。
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