專利名稱：基于有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的水性工業(yè)涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水性工業(yè)涂料技術(shù)，特別涉及一種基于有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的水性工業(yè)涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年腐蝕生銹的金屬約為年產(chǎn)量的20％以上，給世界帶來(lái)的巨大的經(jīng)濟(jì)損失。我國(guó)每年金屬腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約占國(guó)民生產(chǎn)總值的4％，超過(guò)了火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)和地震造成損失的總和。采用涂料涂裝防止金屬腐蝕是最為簡(jiǎn)單、節(jié)省、有效的方法。但是，目前大多數(shù)金屬防護(hù)涂料都是溶劑型涂料，其中揮發(fā)性有機(jī)化合物含量(VOC)大約為50％，在生產(chǎn)及施工過(guò)程中會(huì)揮發(fā)出來(lái)，對(duì)環(huán)境和人體健康造成危害并易引發(fā)火災(zāi)等事故。因此，世界各國(guó)都相繼制定了嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)限制有機(jī)揮發(fā)物的釋放，促進(jìn)金屬防腐工業(yè)涂料由傳統(tǒng)的溶劑型迅速向“綠色化”的方向發(fā)展。水性化技術(shù)和無(wú)公害防銹顏料的開(kāi)發(fā)是研究的熱點(diǎn)和主要發(fā)展方向之一。目前，無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，水性金屬涂料的生產(chǎn)與應(yīng)用還十分有限，僅占工業(yè)涂料總產(chǎn)量的10％左右，且主要集中在陰極電泳漆及其他對(duì)性能要求不高的場(chǎng)合。在水性金屬涂料方面也有一些專利公布，如專利CN1255935A、CN 1055747A等公開(kāi)的涂料，所形成的涂膜或是易粉化、耐候性差，或是附著力不理想，或是不能室溫交聯(lián)而導(dǎo)致涂膜致密性差，因而推廣應(yīng)用狀況不佳。美國(guó)專利US6172159制備了一種水性聚酯樹(shù)脂，并以其為基料制得直接涂裝于金屬的水性涂料，但這種水性涂料僅能作為底漆，而不適合用作面漆；專利US5770657提供的水性環(huán)氧-胺固化體系和專利US6395820制備的水性聚氨酯體系綜合性能雖然較高，但是均為雙組分水性涂料，活化期(Pot life)較短，且不方便運(yùn)輸和施工；因此，目前尚需開(kāi)發(fā)耐久性好、抗閃蝕性和濕附著力優(yōu)、具有低水蒸氣和氧氣透過(guò)率的可室溫固化的高性能水性金屬工業(yè)涂料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提供一種基于有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的水性工業(yè)涂料的制備方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種由上述方法制備得到的基于有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的水性工業(yè)涂料。
本發(fā)明的目的通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種基于有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的水性工業(yè)涂料，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，該涂料的組成及配比如下原料質(zhì)量份有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體 40～60惰性防銹顏料6～22活性防銹顏料3～9納米材料改性防銹顏料2～5填料10～20分散劑 0.1～0.5潤(rùn)濕劑 0.1～0.3增稠劑 0.2～0.6催干劑 1～3防霉劑 0.1～0.5防腐劑 0.1～0.5消泡劑 0.05～0.1pH調(diào)節(jié)劑適量(調(diào)整pH為8～10)去離子水3～15所述有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體為自制得到，其合成配方如下原料重量份環(huán)氧樹(shù)脂30～50脂肪酸 15～20不飽和酸酐 5～10丙烯酸類單體30～40硅烷偶聯(lián)劑 3～8中和劑 2～6
催化劑 0.02～0.06引發(fā)劑 0.3～0.8還原劑 0.2～0.5去離子水 120～230合成有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的原料選材如下所述環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂，可以是常用牌號(hào)為E44、E20和E12中的一種或幾種，最佳用量范圍為35～45重量份。
所述脂肪酸可以是脫水蓖麻油酸、桐油酸、亞麻油酸，選取其中的一種或幾種，最佳用量范圍為16～18重量份。
所述不飽和酸酐可以是順丁烯二酸酐、反丁烯二酸、四氫苯酐，選取其中的一種或幾種，最佳用量范圍為6～9重量份。
所述丙烯酸類單體可以是丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯中的一種或一種以上的混合物，其最佳用量范圍為25～35重量份。
所述硅烷偶聯(lián)劑是官能團(tuán)為乙烯基的硅氧烷，具體可以是乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三異丙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一種或幾種，最佳用量范圍為4～6重量份。
所述中和劑為三乙胺、N，N-二羥甲基乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一種或幾種，最佳用量范圍為3～5重量份。
所述催化劑為氫氧化鋰、氧化鉛之一種，最佳用量為0.03～0.05重量份。
所述引發(fā)劑為過(guò)氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈、叔丁基過(guò)氧化氫中的一種或兩種，最佳用量范圍為0.4～0.6重量份。
所述還原劑為偏亞硫酸鈉、甲醛合次硫酸氫鈉中一種或兩種，最佳用量范圍為0.3～0.5重量份。
所述去離子水最佳用量范圍為150～200重量份，要求其電導(dǎo)率≤20μs/cm。
本有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的固含量為35～50％，具有環(huán)氧樹(shù)脂機(jī)械強(qiáng)度高、防腐性能優(yōu)良的特點(diǎn)，又具有丙烯酸樹(shù)脂耐候性能好、裝飾性高的特點(diǎn)，引入有機(jī)硅有助于實(shí)現(xiàn)自交聯(lián)功能，并且吸收了有機(jī)硅的良好附著力、耐熱性能和耐化學(xué)品性能；其分子結(jié)構(gòu)中乙烯基硅烷偶聯(lián)劑接枝到丙烯酸環(huán)氧酯共聚物的支鏈上，硅氧烷鏈段在水分散體膠膜表面富集，使得膠膜具有低表面張力；水解后會(huì)產(chǎn)生活性-Si(OH)基團(tuán)，與聚合物內(nèi)部或表面的活性基團(tuán)縮合形成立體網(wǎng)絡(luò)(-Si-O-Si-)交聯(lián)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生更多的交聯(lián)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)室溫交聯(lián)；接枝共聚的過(guò)程中無(wú)需加入乳化劑，不會(huì)在膠膜中形成表面活性物質(zhì)聚集而成的毛細(xì)孔，在耐腐蝕、抗粘連、流平、耐水等性能方面也有很大程度的提高；有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的最佳用量為45～55份。
所述惰性防銹顏料為氧化鐵紅或云母氧化鐵，可有效地阻礙水蒸氣和氧氣向金屬基材的滲透，提高了涂層對(duì)金屬表面的屏蔽性能。其最佳用量為10～18份。
所述活性防銹顏料能夠與金屬基材發(fā)生一定程度的化學(xué)反應(yīng)，從而在金屬表面形成一層鈍化層，有效地障礙了金屬的腐蝕，可以是氧化鋅、鉻酸鋅、磷酸鋅、鉻酸鍶、鋅鉻黃、硼酸鋅、改性磷酸鋅、三聚磷酸鋁、改性三聚磷酸鋁中的一種或一種以上的混合物；優(yōu)先選用磷酸鋅、硼酸鋅、改性磷酸鋅、三聚磷酸鋁、改性三聚磷酸鋁等低毒或無(wú)毒的物質(zhì)中的一種或一種以上的混合物，其最佳用量為4～7份。
所述納米材料改性防銹顏料是以聚磷酸鐵(鈦)為載體，在一定的條件下，引入經(jīng)預(yù)處理的硅基、鈦基等納米粉體材料，經(jīng)機(jī)械混合、分散使納米粉體材料均勻地分散在載體上，最后經(jīng)排氣后處理得到的產(chǎn)品。其防銹的機(jī)理是利用其中的磷酸根與鋼結(jié)構(gòu)表面的鐵原子反應(yīng)生成磷酸鐵絡(luò)鹽，這層絡(luò)鹽牢固附著在鋼件表面，從而保護(hù)了鋼件，另一方面，納米材料引入后可形成致密的漆膜，從而有效地阻隔了水分子，氯離子，氧氣等的滲透而造成的對(duì)鋼鐵表面的侵蝕。所述納米防銹顏料可以是萬(wàn)達(dá)(無(wú)錫)科技有限公司的WD-D-500型或WD-D-800型復(fù)合鐵鈦防銹顏料的一種，其最佳用量為3～5份。
所述填料的使用不僅能降低涂料的成本，而且能起到改善涂膜功能的作用，所述填料可以是滑石粉、絹云母粉、煅燒高嶺土、硫酸鋇、石英粉、硅藻土中的一種或幾種，其中滑石粉能防止涂料流掛及在涂膜中吸收伸縮應(yīng)力、減少裂縫和孔隙的功能；絹云母粉可大大提高涂膜的耐候性、抗透水性、增強(qiáng)涂膜與基質(zhì)附著力和涂膜強(qiáng)度，改善涂膜的表觀；煅燒高嶺土能使涂料具有一定的觸變性，提高涂料的儲(chǔ)存穩(wěn)定性；碳酸鈣能改進(jìn)涂料懸浮性，中和涂料的酸性和改進(jìn)平滑性等。填料在配方中的最佳用量為12～18份。
所述分散劑為低分子量不飽和多元羧酸聚合物溶液，主要為德國(guó)BYK公司的BYK-P104、BYK-P105、德國(guó)Henkel公司的5040分散劑中的一種或兩種；其優(yōu)選用量為0.2～0.4份。
所述潤(rùn)濕劑為聚醚改性聚硅氧烷類的潤(rùn)濕劑，能有效降低物質(zhì)間的界面張力，能夠顯著改善流動(dòng)特性，使界面產(chǎn)生光滑、平整的外觀效果。潤(rùn)濕劑主要為T(mén)ego Wet KL 245、BYK346之一種或兩種；其最佳用量為0.15～0.25份。
所述增稠劑為非離子憎水性改性環(huán)氧乙烷聚氨酯嵌段共聚物，例如Rohm-Haas公司的RW-8或者法國(guó)COATEX公司的COATEX BR 125P的一種或兩種組合使用，最佳用量為0.3～0.5份。
所述催干劑為異辛酸鈷、環(huán)烷酸錳和環(huán)烷酸鈣的一種或兩種，最佳用量為1.5～2.5份。
所述防霉劑要求廣譜高效，能抑制涂料中的細(xì)菌和真菌生長(zhǎng)，并且低毒、無(wú)VOC，在強(qiáng)光和高溫下穩(wěn)定，能緩慢釋放效用，不流失，不發(fā)黃。防霉劑可以是英國(guó)Thor公司的Acticide MKA、Rohm-Haas公司的M-8以及三博生化(上海)公司的猛殺得NaPT中的一種或多種，最佳用量為0.2～0.4份。
所述防腐劑是能夠有效抑制和殺滅細(xì)菌和霉菌的有機(jī)物，可以為英國(guó)Thor公司的Acticide THP、Rohm-Haas公司的LXE、三博生化(上海)公司的百殺得BRC-plus中的一種或多種，最佳用量為0.2～0.4份。
所述消泡劑可以是聚醚改性的聚硅氧烷溶液，可以為德國(guó)BYK公司的消泡劑BYK-022、德國(guó)Henkel公司的SN313、荷蘭Efka公司的EFKA-2550中的一種或幾種，最佳用量為0.06～0.08份。
所述pH調(diào)節(jié)劑可以是三乙胺、N，N-二羥甲基乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一種或幾種，其用量以將體系的pH值調(diào)節(jié)至8～10的范圍而定。
所述去離子水最佳用量范圍為5～14份，要求其電導(dǎo)率≤20μs/cm。
上述基于有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的水性工業(yè)涂料(室溫干燥型)的制備方法如下(1)在分散釜中加入配方量的去離子水、分散劑、潤(rùn)濕劑、1/3的消泡劑，在900～1000rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌15～30分鐘，使物料混合均勻；(2)加入配方量1/2的有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體，在400～500rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌20～30分鐘，使物料混合均勻；(3)依次加入配方量的惰性防銹顏料、活性防銹顏料、納米材料改性防銹顏料、填料、1/3的消泡劑，在600～700rpm轉(zhuǎn)速下攪拌1.5～2小時(shí)，使物料混合均勻；(4)將上述漿料通過(guò)砂磨機(jī)進(jìn)行研磨，直至細(xì)度≤30μm；(5)加入剩余的有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體、配方量的催干劑、增稠劑、防霉劑、防腐劑、剩余的消泡劑，在400～500rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌1～1.5小時(shí)，使物料混合均勻；(6)檢測(cè)pH值，加入適量的pH調(diào)節(jié)劑，調(diào)整pH值為8～10；(7)用80～120目過(guò)濾器過(guò)濾，包裝。
本發(fā)明基于有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的水性工業(yè)涂料的工作機(jī)理是(1)采用的基料為有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體，含硅氧烷基團(tuán)的丙烯酸環(huán)氧酯共聚物表面張力較低，成膜過(guò)程中為達(dá)體系表面能最低，低表面能組分會(huì)逐漸遷移至高表面能組分外部，從而形成硅氧烷鏈段在涂膜表面富集，在一定條件下水解形成硅醇，硅醇與聚合物內(nèi)部或表面的活性基團(tuán)縮合形成立體網(wǎng)絡(luò)(-Si-O-Si-)交聯(lián)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致乳液內(nèi)部化學(xué)交聯(lián)點(diǎn)增加，交聯(lián)密度增大，增強(qiáng)涂膜表層的致密度，同時(shí)提高涂膜的耐熱性和附著力，還有助于實(shí)現(xiàn)室溫固化交聯(lián)；(2)涂料基料的側(cè)鏈(丙烯酸酯和硅烷偶聯(lián)劑鏈段)和主鏈(環(huán)氧酯鏈段)親水程度不同，在乳化分散的時(shí)候會(huì)形成內(nèi)硬外軟的核殼結(jié)構(gòu)，及核層玻璃化溫度較高，殼層玻璃化溫度較低；所制得的涂料的最低成膜溫度主要由殼層的玻璃化溫度決定，所以可以在室溫成膜；(3)本涂料中的活性顏料能夠與金屬發(fā)生一定程度的化學(xué)反應(yīng)，從而在金屬表面形成一層鈍化的金屬化合物過(guò)渡層，防止金屬的腐蝕；此外，還引入了納米材料改性的活性顏料(復(fù)合納米鐵鈦防銹顏料)，利用其中的磷酸根與鋼結(jié)構(gòu)表面的鐵原子反應(yīng)生成磷酸鐵絡(luò)鹽，這層絡(luò)鹽牢固附著在鋼件表面，從而保護(hù)了鋼件，另一方面，納米材料引入后可形成致密的漆膜，從而有效地阻隔了水分子，氯離子，氧氣等的滲透而造成的對(duì)鋼鐵表面的侵蝕。
本發(fā)明基于有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的水性工業(yè)涂料的主要性能指標(biāo)如下

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的水性工業(yè)涂料具有如下的優(yōu)點(diǎn)和效果(1)環(huán)氧樹(shù)脂涂膜耐腐蝕性強(qiáng)、附著力好，廣泛用作金屬防腐涂料的成膜聚合物，但是其形成的涂膜耐光性差，易粉化，耐候性不好。本涂料采用室溫干燥型有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體為基料，涂膜既具有環(huán)氧樹(shù)脂機(jī)械強(qiáng)度高、防腐性能優(yōu)良的特點(diǎn)，又具有丙烯酸樹(shù)脂耐候性能好、裝飾性高的特點(diǎn)，引入有機(jī)硅，也有助于實(shí)現(xiàn)自交聯(lián)功能，并且吸收了有機(jī)硅的良好耐熱性能和耐化學(xué)品性能等；(2)使用方便，適用范圍廣；本涂料既可在室溫下發(fā)生交聯(lián)形成涂膜，也可通過(guò)烘烤成膜，具有優(yōu)良的涂膜硬度可抗污性；(3)本涂料所形成的涂膜是水、水蒸汽、氧氣及污染物等的重要屏障；其中的活性顏填料還具有陰極保護(hù)的功能，能夠有效地減緩金屬基材的電化學(xué)腐蝕；涂膜不僅具有優(yōu)良的物理性能還具有優(yōu)良的耐候性及耐鹽霧性能；(4)本發(fā)明的水性工業(yè)涂料屬于環(huán)境友好產(chǎn)品，既節(jié)約資源又有利于環(huán)境保護(hù)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明要求保護(hù)的的范圍并不局限于實(shí)施例表述的范圍。
實(shí)施例1本發(fā)明基于有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的水性工業(yè)涂料，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)的組成及配比如下

本發(fā)明中自制的有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體制備過(guò)程具體步驟如下(1)在反應(yīng)釜中，加入配方量的脂肪酸，攪拌并升溫至110～130℃時(shí)，停止攪拌，加入配方量的環(huán)氧樹(shù)脂和催化劑，開(kāi)動(dòng)攪拌，繼續(xù)升溫至200～240℃；保溫進(jìn)行酯化反應(yīng)，直至酸值達(dá)到6～10mgKOH/g，黏度(格式管25℃)達(dá)到8～10s時(shí)，酯化反應(yīng)完成；(2)降低反應(yīng)溫度至160～180℃時(shí)，停止攪拌，加入配方量的不飽和酸酐，開(kāi)動(dòng)攪拌，以2～4℃/min(請(qǐng)給出范圍值，避免出現(xiàn)點(diǎn)值)的速度升溫至230～250℃，然后保溫反應(yīng)0.5～1小時(shí)；(3)降溫至100～120℃，開(kāi)始滴加配方量的預(yù)混合好的丙烯酸類單體、硅烷偶聯(lián)劑和引發(fā)劑，滴加時(shí)間2～3小時(shí)，然后繼續(xù)保溫反應(yīng)3～5小時(shí)，當(dāng)體系黏度(格式管)達(dá)到10～12s時(shí)，加入配方量的還原劑，繼續(xù)反應(yīng)0.5～1小時(shí)，當(dāng)單體轉(zhuǎn)化率≥95％時(shí)，將溫度降低至80～80℃，接枝聚合反應(yīng)完成；(4)在另一反應(yīng)釜中，加入配方量的中和劑和去離子水，攪拌并升溫至50～60℃，緩慢加入到上述制備的樹(shù)脂中，攪拌0.5～1小時(shí)，即得固含量為35～50％的室溫干燥型有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體。
本水性工業(yè)涂料的制備方法為(1)在分散釜中加入配方量的去離子水、BYK-P104、Tego Wet KL245、1/3的BYK-022，在900rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌10分鐘，使物料混合均勻。
(2)加入配方量1/2的有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體，在400rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌30分鐘，使物料混合均勻。
(3)依次加入配方量的氧化鐵紅、三聚磷酸鋁、WD-D-500型復(fù)合鐵鈦防銹顏料、滑石粉、硫酸鋇、1/3的BYK-022，在700rpm轉(zhuǎn)速下攪拌2小時(shí)，使物料混合均勻。
(4)將上述漿料通過(guò)砂磨機(jī)進(jìn)行研磨，直至細(xì)度≤30μm。
(5)加入剩余的有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體、配方量的異鋅酸鈷、RW-8、Acticide MKA、Acticide THP、剩余的BYK-022，在450rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌1小時(shí)，使物料混合均勻。
(6)檢測(cè)pH值，加入配方量的2-氨基-2-甲基-1-丙醇，調(diào)整pH值為9。
(7)用100目過(guò)濾器過(guò)濾，包裝。
制備得到的水性工業(yè)涂料的性能如下表所列

實(shí)施例2本發(fā)明另一實(shí)施方式的基于有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的水性工業(yè)涂料以重量份數(shù)計(jì)的組成及配比如下


本實(shí)施例中有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的制備過(guò)程同實(shí)施例1。
本水性工業(yè)涂料的制備方法為(1)在分散釜中加入配方量的去離子水、BYK-P104、Tego Wet KL245、1/3的BYK-022，在1000rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌15分鐘，使物料混合均勻。
(2)加入配方量1/2的有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體，在400rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌20分鐘，使物料混合均勻。
(3)依次加入配方量的氧化鐵紅、三聚磷酸鋁、WD-D-500型復(fù)合鐵鈦防銹顏料、滑石粉、硫酸鋇、1/3的BYK-022，在600rpm轉(zhuǎn)速下攪拌1.5小時(shí)，使物料混合均勻。
(4)將上述漿料通過(guò)砂磨機(jī)進(jìn)行研磨，直至細(xì)度≤30μm。
(5)加入剩余的有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體、配方量的異鋅酸鈷、RW-8、Acticide MKA、Acticide THP、剩余的BYK-022，在450rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌1.5小時(shí)，使物料混合均勻。
(6)檢測(cè)pH值，加入配方量的2-氨基-2-甲基-1-丙醇，調(diào)整pH值為8。
(7)用100目過(guò)濾器過(guò)濾，包裝。
制備得到水性工業(yè)涂料的性能如下表所列

實(shí)施例3本發(fā)明又一實(shí)施方式的基于有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的水性工業(yè)涂料以重量份數(shù)計(jì)的組成及配比如下


本實(shí)施例中有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的制備過(guò)程同實(shí)施例1。
本水性工業(yè)涂料的制備方法為(1)在分散釜中加入配方量的去離子水、BYK-P104、Tego Wet KL245、1/3的BYK-022，在950rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌30分鐘，使物料混合均勻。
(2)加入配方量1/2的有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體，在500rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌20分鐘，使物料混合均勻。
(3)依次加入配方量的氧化鐵紅、三聚磷酸鋁、WD-D-500型復(fù)合鐵鈦防銹顏料、滑石粉、硫酸鋇、1/3的BYK-022，在700rpm轉(zhuǎn)速下攪拌1小時(shí)，使物料混合均勻。
(4)將上述漿料通過(guò)砂磨機(jī)進(jìn)行研磨，直至細(xì)度≤30μm。
(5)加入剩余的有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體、配方量的異鋅酸鈷、RW-8、Acticide MKA、Acticide THP、剩余的BYK-022，在500rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌1小時(shí)，使物料混合均勻。
(6)檢測(cè)pH值，加入配方量的2-氨基-2-甲基-1-丙醇，調(diào)整pH值為8.5。
(7)用100目過(guò)濾器過(guò)濾，包裝。
制備得到水性工業(yè)涂料的性能如下表所列


實(shí)施例4本發(fā)明再一實(shí)施方式的基于有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的水性工業(yè)涂料以重量份數(shù)計(jì)的組成及配比如下

本實(shí)施例中有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的制備過(guò)程同實(shí)施例1。
本涂料的制備方法為
(1)在分散釜中加入配方量的去離子水、Henkel 5040、BYK346、1/3的SN313，在1000rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌20分鐘，使物料混合均勻。
(2)加入配方量1/2的有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體，在400rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌20分鐘，使物料混合均勻。
(3)依次加入配方量的云母氧化鐵紅、磷酸鋅、WD-D-800型復(fù)合鐵鈦防銹顏料、絹云母粉、石英粉、1/3的SN313，在600rpm轉(zhuǎn)速下攪拌2小時(shí)，使物料混合均勻。
(4)將上述漿料通過(guò)砂磨機(jī)進(jìn)行研磨，直至細(xì)度≤30μm。
(5)加入剩余的有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體、配方量的環(huán)烷酸錳、COATEX BR125P、M-8、LXE、剩余的SN313，在500rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌1.5小時(shí)，使物料混合均勻。
(6)檢測(cè)pH值，加入配方量的2-氨基-2-甲基-1-丙醇，調(diào)整pH值為9.3。
(7)用100目過(guò)濾器過(guò)濾，包裝。
制備得到水性工業(yè)涂料的性能如下表所列

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的水性工業(yè)涂料，其特征在于以質(zhì)量份數(shù)計(jì)的組成及配比如下原料 質(zhì)量份有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體40～60惰性防銹顏料 6～22活性防銹顏料 3～9納米材料改性防銹顏料 2～5填料 10～20分散劑0.1～0.5潤(rùn)濕劑0.1～0.3增稠劑0.2～0.6催干劑1～3防霉劑0.1～0.5防腐劑0.1～0.5消泡劑0.05～0.1去離子水 3～15
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的水性工業(yè)涂料，其特征在于所述有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的合成配方如下原料 重量份環(huán)氧樹(shù)脂 30～50脂肪酸15～20不飽和酸酐5～10丙烯酸類單體 30～40硅烷偶聯(lián)劑3～8中和劑2～6催化劑0.02～0.06引發(fā)劑0.3～0.8還原劑0.2～0.5去離子水120～230
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的水性工業(yè)涂料，其特征在于所述有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的固含量為35～50％；有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的用量為45～55份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的水性工業(yè)涂料，其特征在于所述惰性防銹顏料為氧化鐵紅或云母氧化鐵，其用量為10～18份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的水性工業(yè)涂料，其特征在于所述活性防銹顏料是氧化鋅、鉻酸鋅、磷酸鋅、鉻酸鍶、鋅鉻黃、硼酸鋅、改性磷酸鋅、三聚磷酸鋁、改性三聚磷酸鋁中的一種或一種以上的混合物；其用量為4～7份；所述納米材料改性防銹顏料的用量為3～5份。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的水性工業(yè)涂料，其特征在于所述填料是滑石粉、絹云母粉、煅燒高嶺土、硫酸鋇、石英粉、硅藻土中的一種或幾種；填料在配方中的用量為12～18份。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的水性工業(yè)涂料，其特征在于所述分散劑為低分子量不飽和多元羧酸聚合物溶液；其用量為0.2～0.4份；所述潤(rùn)濕劑為聚醚改性聚硅氧烷類的潤(rùn)濕劑；其用量為0.15～0.25份；所述增稠劑為非離子憎水性改性環(huán)氧乙烷聚氨酯嵌段共聚物；用量為0.3～0.5份；所述催干劑為異辛酸鈷、環(huán)烷酸錳和環(huán)烷酸鈣的一種或兩種，用量為1.5～2.5份。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的水性工業(yè)涂料，其特征在于所述防霉劑用量為0.2～0.4份；所述防腐劑用量為0.2～0.4份；所述消泡劑用量為0.06～0.08份。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的水性工業(yè)涂料，其特征在于加入pH調(diào)節(jié)劑來(lái)調(diào)節(jié)體系的pH值，所述pH調(diào)節(jié)劑是三乙胺、N，N-二羥甲基乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一種或幾種，其用量以將體系的pH值調(diào)節(jié)至8～10的范圍而定。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的水性工業(yè)涂料，其特征在于所述去離子水用量范圍為5～14份，其電導(dǎo)率≤20μs/cm。
11.根據(jù)權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述的基于有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的水性工業(yè)涂料的制備方法，其特征在于(1)在分散釜中加入配方量的去離子水、分散劑、潤(rùn)濕劑、1/3的消泡劑，在900～1000rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌15～30分鐘，使物料混合均勻；(2)加入配方量1/2的有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體，在400～500rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌20～30分鐘，使物料混合均勻；(3)依次加入配方量的惰性防銹顏料、活性防銹顏料、納米材料改性防銹顏料、填料、1/3的消泡劑，在600～700rpm轉(zhuǎn)速下攪拌1.5～2小時(shí)，使物料混合均勻；(4)將上述漿料通過(guò)砂磨機(jī)進(jìn)行研磨，直至細(xì)度≤30μm；(5)加入剩余的有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體、配方量的催干劑、增稠劑、防霉劑、防腐劑、剩余的消泡劑，在400～500rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌1～1.5小時(shí)，使物料混合均勻；(6)檢測(cè)pH值，加入適量的pH調(diào)節(jié)劑，調(diào)整pH值為8～10；(7)用80～120目過(guò)濾器過(guò)濾，包裝。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體的水性工業(yè)涂料，由有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體、惰性防銹顏料、活性防銹顏料、納米材料改性防銹顏料、填料、分散劑、潤(rùn)濕劑、增稠劑、催干劑、防霉劑、防腐劑、消泡劑、去離子水等原料制備合成；本涂料采用室溫干燥型有機(jī)硅丙烯酸環(huán)氧酯水分散體為基料，涂膜既具有環(huán)氧樹(shù)脂機(jī)械強(qiáng)度高、防腐性能優(yōu)良的特點(diǎn)，又具有丙烯酸樹(shù)脂耐候性能好、裝飾性高的特點(diǎn)，使用方便，適用范圍廣，能夠有效地減緩金屬基材的電化學(xué)腐蝕，涂膜不僅具有優(yōu)良的物理性能還具有優(yōu)良的耐候性及耐鹽霧性能。
文檔編號(hào)C09D5/02GK1927968SQ20061003749
公開(kāi)日2007年3月14日 申請(qǐng)日期2006年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月5日
發(fā)明者英志祥 申請(qǐng)人:英志祥