CN102382540B

CN102382540B - 一种高光泽工程机械底盘水性防腐涂料及其制备方法

Info

Publication number: CN102382540B
Application number: CN 201110303644
Authority: CN
Inventors: 韩文生; 许振阳; 张红
Original assignee: Guangzhou Kinte Industrial Co Ltd
Current assignee: Qingtian Material Technology Co., Ltd
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2031-09-30
Also published as: CN102382540A

Abstract

本发明公开了一种高光泽工程机械底盘水性防腐涂料，包括以下重量百分比的组分：水性树脂20～50％、催干剂0.01～0.08％、中和剂0.05～0.5％、分散剂2～6％、颜填料10～32％、防沉剂0.5～1％、润湿剂0.1～1％、流平剂0.1～1％、触变增稠剂0.5～1％、消泡剂0.1～1％、防闪蚀剂0.5～1％、助溶剂1.5～8％、去离子水20～50％。本发明还公开了该水性防腐涂料的制备方法。本发明的水性防腐涂料具有优良的防腐性能，即具有防锈底漆优良的耐蚀性，可以完全替代目前溶剂型底盘涂料，涂层具备良好的理化性能及耐腐蚀性能。

Description

一种高光泽工程机械底盘水性防腐涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种化工涂料，尤其是涉及一种高光泽工程机械底盘水性防腐涂料。本发明还涉及该涂料的制备方法。

背景技术

随着人们环境意识的不断提高，溶剂型涂料因含有大量挥发性有机化合物而面临着严重挑战，水性涂料以水作溶剂，节省大量资源；水性涂料消除了施工时火灾危险性；降低了对大气污染；水性涂料仅采用少量低毒性醇醚类有机溶剂，改善了作业环境条件。一般的水性涂料中的有机溶剂在涂料中的含量在10wt％～15wt％之间，对降低污染节省资源效果显著。水性涂料在湿表面和潮湿环境中可以直接涂覆施工；水性涂料对材质表面适应性好，涂层附着力强。

工程机械绝大多数是野外作业，且工况恶劣，工程机械涂装对车体的防锈保护，延长整机寿命，使其较好的发挥使用功能具有重要的意义。目前，工程机械底盘厂家绝大多数采用溶剂型底盘涂料，溶剂型涂料的缺点在于使用了大量的溶剂浪费能源污染环境，在生产和涂刷过程当中和涂刷后某些有毒溶剂的挥发会对人身体健康产生有害影响，目前，随着国家环保政策和节能减排政策的逐步实施，涂料的研究和发展方向越来越明确，就是寻求VOC不断降低、直至为零的涂料，工程机械涂料在保证高装饰性、高耐蚀性的同时，正朝着采用环保性能良好的材料和工艺方向发展，而水基涂料是其中最重要的发展方向。

工程机械底盘涂装水性化是当前工程机械底盘涂装应用的热点，国内一些工程机械厂家开始在拖拉机、农用车上尝试应用水性底盘涂料，替代溶剂型防腐涂料，但是目前这些水性底盘涂料光泽度较低，需要罩面漆，提高装饰性，同时中性盐雾实验只能达到160小时左右。

发明内容

本发明的目的提供是一种高光泽工程机械底盘水性防腐涂料，该水性防腐涂料具有常温自干或低温烘烤、施工方便、具有优良的防腐性能，即具有防锈底漆优良的耐蚀性，又具有面漆的高光泽和高装饰性，喷涂一层即可，不需要罩面漆，具有底面合一的功效，可以采用空气喷涂、无气喷涂、空气辅助无气喷涂和静电喷涂等方法施工，具有不易燃、不易爆、低毒、低污染、低成本和施工方便等优点，可以完全替代目前溶剂型底盘涂料，涂层具备良好的理化性能及耐腐蚀性能。

本发明另一个目的是提供上述水性防腐涂料的制备方法。

本发明的第一个目的是通过以下技术措施来实现的：一种高光泽工程机械底盘水性防腐涂料，包括以下重量百分比的组分：

本发明所述的水性树脂采用水性丙烯酸改性环氧酯乳液。

本发明所述的分散剂采用高分子多元酸均聚物分散剂或多元酸共聚物分散剂。

本发明所述的高分子多元酸均聚物分散剂可采用聚丙烯酸衍生物，如EFKA-4585；或者聚甲基丙烯酸衍生物，如5040；或者聚醚衍生物等。

本发明所述的多元酸共聚物分散剂可采用顺丁烯二酸酐共聚物，如BYK-190等相应产品；或者缩合萘磺酸盐，如科莱恩2774等相应产品；或者苯乙烯顺酐，如BYK-191和BYK192等相应产品。

本发明所述的颜填料可采用炭黑、氧化铁黑、超细硫酸钡、三聚磷酸铝、磷酸锌、水分子阻隔剂、云母粉、滑石粉和二氧化硅中的一种或两种以上的混合物。

本发明所述的催干剂可采用钴、锰、铅、锌、钙、稀土等催干剂一种或两种以上的混合物。

本发明所述的防沉剂可采用气相二氧化硅或膨润土。

本发明所述的润湿剂可采用烷基苯酚聚乙烯醚、聚氧乙烯烷基酚醚、和聚氧乙烯乙二醇烷基芳基醚等非离子表面活性剂中的一种或两种以上的混合物。所述的烷基苯酚聚乙烯醚可采用BYK346等产品；聚氧乙烯烷基酚醚可采用BYK348等产品；聚氧乙烯乙二醇烷基芳基醚可TEGO4100、TEGO4000等产品。

本发明所述的流平剂采用有机硅流平剂、聚丙烯酸酯类流平剂和氟表面活性剂中的一种或两种以上的混合物。所述的有机硅流平剂可采用GLIDE450、BYK330、BYK310和GLIDE100等产品。

本发明所述的触变增稠剂采用缔合性聚氨酯增稠剂、羟乙基纤维素、缩二脲增稠剂等产品中的一种或两种以上的混合物。所述的缔合性聚氨酯增稠剂可以采用Rheovis132和Rheovis112等产品；所述的羟乙基纤维素可以采用HS100000YP2等产品；所述的缩二脲增稠剂可以采用BYK-425、BYK-420等产品。

本发明所述的消泡剂采用有机硅消泡剂、聚醚消泡剂和矿物油类消泡剂中的一种或两种以上的混合物。所述的有机硅消泡剂可以采用毕克公司的TEGO-825、BYK-018等产品。所述的聚醚消泡剂可以采用科莱恩C331等产品。

本发明所述的防闪蚀剂是延缓金属锈蚀的溶液，采用亚硝酸钠、苯甲酸钠、有机胺类缓蚀剂和钼酸钠等相应产品中的一种或两种以上的混合物。其中，所述的有机胺类缓蚀剂可采用Halox-510、Halox-515等。

本发明所述的助溶剂采用醇类溶剂、或醇醚类溶剂、或醇类与醇醚类溶剂的混合，所述的醇类是正丁醇、异丁醇或丙二醇，所述的醇醚类是乙二醇单丁醚、二丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯等相应产品中的一种或两种以上的混合物。

本发明所述的中和剂是氨水、氢氧化钠、N，N-二甲基乙醇胺和三乙胺中的一种或两种以上的混合物。

本发明的第二个目的是通过以下技术措施来实现的：一种高光泽工程机械底盘水性防腐涂料的制备方法，其包括以下步骤：

(1)将部分的水性树脂加入搅拌槽中，加入分散剂，边搅拌边加入颜填料和防沉剂，然后分散均匀；

(2)将步骤(1)中分散均匀的物料磨细后，加入润湿剂、流平剂、触变增稠剂、催干剂、中和剂、消泡剂、防闪蚀剂、助溶剂、去离子水和剩余的水性树脂，搅拌均匀，调整PH值，静置，过滤，包装。

所述的步骤(1)物料的分散时间为15～25分钟，且温度控制在50℃以下。

所述的步骤(2)中物料采用砂磨磨细至物料细度为15um以下；磨细后的物料进行搅拌均匀；调整PH值为8.0-8.5；静置时间至少为20-30分钟，过滤时采用250-350目筛网。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

(1)工程机械底盘水性防腐涂料需要具有优良的耐蚀性，选择耐蚀性高的基料的同时，必须添加一定量的防锈颜料，而防锈颜料吸油量较大，具有消光性，降低涂膜的光泽度，而本发明在必须保证涂料涂膜耐蚀性的前提下，添加适量的耐蚀性优良的防锈颜料，将耐蚀性和高光泽度这一矛盾指标的协调起来，采用本发明提供的工程机械底盘水性防腐涂料涂装的涂层具有高光泽度，其光泽度≥60％，其最优的光泽甚至≥90％，且具有优良的耐蚀性，其耐中性盐雾达到240h时漆膜无变化，具有底面合一的功效。

(2)本发明提供的工程机械底盘水性防腐涂料施工非常方便，可以采用空气喷涂、无气喷涂、空气辅助无气喷涂和静电喷涂等方法施工，能够适应现有油性喷涂线的低温烘烤的固化条件，可在60℃～80℃下快速固化成膜，也可以常温固化，固化后的漆膜具有良好的光泽、硬度、耐中性盐雾、抗刮伤好等特点。同时，本发明对温湿度变化引起的误差非常小，只要适当调整施工粘度即可解决；对于静电喷涂工艺条件都能很好的满足，能顺应流水线高效率运转。

(3)本发明提供的高光泽工程机械底盘水性防腐涂料中的水性树脂采用水性丙烯酸改性环氧酯乳液；助溶剂为无毒溶剂，且含量较少；颜填料均不含铅铬等重金属，其挥发性有机化合物含量低于中国对水性涂料有害物质限量的要求，具有不易燃、不易爆、低毒、低污染和低成本的特点，是一种环保的涂料，可以完全替代目前溶剂型底盘涂料。

具体实施方式

下面列举一部分具体实施例对本发明进行说明，有必要在此指出的是以下具体实施例只用于对本发明作进一步说明，不代表对本发明保护范围的限制。其他人根据本发明做出的一些非本质的修改和调整仍属于本发明的保护范围。

实施例1～4工程机械底盘水性防腐涂料组成参见表一，制备方法如下：将部分的水性树脂加入搅拌槽中，加入分散剂，搅拌过程中加入颜填料和防沉剂，分散20分钟至分散均匀，温度控制在50度以下，然后用砂磨磨至细度在15um以下。然后加入润湿剂、流平剂、触变增稠剂、消泡剂、防闪蚀剂、助溶剂、中和剂、催干剂、去离子水和剩余的水性树脂，低速搅拌均匀。调整PH值到8.0-8.5。静置30分钟之后采用300目筛网过滤包装。

其中，水性树脂采用水性丙烯酸改性环氧酯乳液，如金汇利公司、青岛海洋化工研究院等相应产品。

表一

将上述实施例1～4的水性金属防腐涂料用去离子水稀释后喷涂于已预处理的碳钢板上，60℃～80℃下30分钟烘烤固化。固化涂膜性能参见表二：

表二

Claims

1.一种高光泽工程机械底盘水性防腐涂料，其特征是，包括以下重量百分比的组分：

水性树脂 20~50%

催干剂 0.01~0.08%

中和剂 0.05~0.5%

分散剂 2~6%

颜填料 10~32%

防沉剂 0.5~1%

润湿剂 0.1~1%

流平剂 0.1~1%

触变增稠剂 0.5~1%

消泡剂 0.1~1%

防闪蚀剂 0.5~1%

助溶剂 1.5~8%

去离子水 20~50%；

所述的水性树脂采用水性丙烯酸改性环氧酯乳液，所述的颜填料为磷酸锌、炭黑和氧化铁黑的混合物。

2.根据权利要求1所述的高光泽工程机械底盘水性防腐涂料，其特征是，所述的分散剂采用高分子多元酸均聚物分散剂或多元酸共聚物分散剂。

3.根据权利要求2所述的高光泽工程机械底盘水性防腐涂料，其特征是，所述的高分子多元酸均聚物分散剂采用聚丙烯酸衍生物、或者聚甲基丙烯酸衍生物、或者聚醚衍生物；所述的多元酸共聚物分散剂采用顺丁烯二酸酐共聚物、或者缩合萘磺酸盐、或者苯乙烯顺酐。

4.根据权利要求1或2或3所述的高光泽工程机械底盘水性防腐涂料，其特征是，所述的防沉剂采用气相二氧化硅或膨润土。

5.根据权利要求4所述的高光泽工程机械底盘水性防腐涂料，其特征是，所述的润湿剂采用烷基苯酚聚乙烯醚、聚氧乙烯烷基酚醚、和聚氧乙烯乙二醇烷基芳基醚中的一种或两种以上的混合物；所述的流平剂采用有机硅流平剂、聚丙烯酸酯类流平剂和氟表面活性剂中的一种或两种以上的混合物。

6.根据权利要求4所述的高光泽工程机械底盘水性防腐涂料，其特征是，所述的触变增稠剂采用缔合性聚氨酯增稠剂、羟乙基纤维素、缩二脲增稠剂中的一种或两种以上的混合物；所述的消泡剂采用有机硅消泡剂、聚醚消泡剂和矿物油类消泡剂中的一种或两种以上的混合物。

7.根据权利要求4所述的高光泽工程机械底盘水性防腐涂料，其特征是，所述的防闪蚀剂采用亚硝酸钠、苯甲酸钠、有机胺类缓蚀剂和钼酸钠中的一种或两种以上的混合物；所述的助溶剂采用醇类溶剂、或醇醚类溶剂、或醇类与醇醚类溶剂的混合。

8. 根据权利要求4所述的高光泽工程机械底盘水性防腐涂料，其特征是，所述的催干剂采用钴、锰、铅、锌、钙、稀土催干剂一种或两种以上的混合物；所述的中和剂是氨水、氢氧化钠、N,N-二甲基乙醇胺和三乙胺中的一种或两种以上的混合物。

9.权利要求1~8任一权利要求所述的高光泽工程机械底盘水性防腐涂料的制备方法，其特征是，其包括以下步骤：

(1) 将部分的水性树脂加入搅拌槽中，加入分散剂，边搅拌边加入颜填料和防沉剂，然后分散均匀；

(2) 将步骤(1)中分散均匀的物料磨细后，加入润湿剂、流平剂、触变增稠剂、催干剂、中和剂、消泡剂、防闪蚀剂、助溶剂、去离子水和剩余的水性树脂，搅拌均匀，调整PH值，静置，过滤，包装。

10. 根据权利要求9所述的高光泽工程机械底盘水性防腐涂料的制备方法，其特征是，所述的步骤(1)物料的分散时间为15~25分钟，且温度控制在50℃以下；所述的步骤(2)中物料采用砂磨磨细至物料细度为15um以下；磨细后的物料进行搅拌均匀；调整PH值为8.0-8.5；静置时间至少为20-30分钟，过滤时采用250-350目筛网。