專利名稱：一種自行車用水性底漆的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種自行車用水性底漆，特別適用于自行車等結構的防銹、防腐蝕。
背景技術：
自行車的涂裝同其他交通車輛涂裝相類似，一般都采用底漆、中涂和面漆體系。目前在自行車行業(yè)國內(nèi)普遍采用溶劑型體系，大量的有機揮發(fā)性化合物的排放，不僅破壞環(huán)境，危害人們身體健康，同時也浪費資源和能源。在這種形勢下，自行車制造企業(yè)為了響應國家產(chǎn)業(yè)政策發(fā)展方向，要求開發(fā)自行車用水性涂料體系以替換溶劑型涂料。但現(xiàn)有自行車的涂裝工藝有別于一般交通車輛，要求涂膜在135士3°C，烘烤10 15分鐘完全固化干燥，并且涂膜耐鹽物性、耐沸水蒸煮性要達到規(guī)定要求，而當前的水性丙烯酸氨基體系是以水性丙烯酸樹脂為主要成膜樹脂，氨基樹脂為固化劑樹脂，由于水性丙烯酸樹脂的耐腐蝕性不能滿足自行車涂料對防腐蝕的要求，氨基樹脂雖然價格低，但固化后涂膜性能很難達到防腐蝕和防銹要求，另外，一般的交通車輛底漆所采用的電泳體系不適合自行車涂裝的工藝要求。為此開發(fā)一種符合環(huán)保要求，既能滿足自行車涂裝工藝要求，同時具有優(yōu)異的防銹、防腐蝕和耐沸水等性能的底漆，以滿足自行車行業(yè)日益發(fā)展的需求顯得尤為必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適合自行車烘烤條件，防銹、防腐蝕和耐沸水性能改善且符合環(huán)保要求的自行車用水性底漆。實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術方案是一種自行車用水性底漆，其特征在于，由下述組分組成，以重量份百分比計，各組分用量如下水性環(huán)氧丙烯酸樹脂25 45，固化劑樹脂2 10，中和劑二甲基乙醇胺1 3，復合防銹顏料2 10，著色顏料和填料5 20，消泡劑0. 1 0. 5，流平劑0. 1 0. 5，去離子水20 40，各組分含量之和為100% ；所述水性環(huán)氧丙烯酸樹脂是環(huán)氧樹脂改性的丙烯酸樹脂，其丙烯酸樹脂酸價為 50 200mgK0H/g，環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當量為500 1500g/mol，環(huán)氧樹脂在樹脂總重量中占 10 40% ；所述固化劑樹脂是由質(zhì)量比為1 5 5 1的水性封閉型聚氨酯固化劑樹脂和氨基固化劑樹脂組成，其中水性封閉型固化劑樹脂在130°C時解封并固化，氨基固化劑樹脂為甲醇醚化三聚氰胺甲醛樹脂或者丁醇醚化三聚氰胺甲醛樹脂；所述復合防銹顏料由改性磷酸鋅、氧化鋅和離子交換型防銹顏料組成。上述自行車用水性底漆中，所述水性環(huán)氧丙烯酸樹脂是用環(huán)氧當量為500 1500g/mol，在樹脂總重量中占10 40 %的環(huán)氧樹脂與溶劑一起加熱溶解并部分胺化，然后與丙烯酸、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯單體進行自由基聚合而成的酸價為50 200mgK0H/g的丙烯酸樹脂一起加熱進行催化酯化反應制得的。上述自行車用水性底漆中，所述固化劑樹脂中的水性封閉型聚氨酯固化劑樹脂是按下述方法制備的在反應容器中加入以固體計的100重量份多異氰酸酯，< 25重量份助溶劑并調(diào)節(jié)溫度到50°C，然后加入10 30重量份的封閉劑3，5- 二甲基吡唑，保溫反應2 小時后，再升溫至60 80°C，加入2 10重量份的親水成份二羥甲基丙酸，保溫反應4小時，然后降溫至50°C，加入2 8重量份的中和劑二甲基乙醇胺中和后，再用去離子水稀釋至固體份為40重量％，過濾、包裝即制得水性封閉型聚氨酯固化劑樹脂，其中多異氰酸酯為1，6_己二異氰酸酯縮二脲或1，6_己二異氰酸酯三聚體。上述自行車用水性底漆中，所述填料為滑石粉和硫酸鋇；著色顏料為炭黑和鈦白； 消泡劑為畢克化學公司產(chǎn)品BI025，流平劑為畢克化學公司產(chǎn)品BI331 ；去離子水的電導率彡 20 μ s/cm。本發(fā)明的技術效果是本發(fā)明技術方案的自行車用水性底漆具有下述有益的效果①以水性環(huán)氧丙烯酸樹脂作為底漆的主要成膜物提高了防腐蝕效果。由于水性環(huán)氧丙烯酸樹脂是由恰當?shù)沫h(huán)氧樹脂改性的丙烯酸樹脂，使得底漆對基材的附著力及防腐蝕等性能高于以水性丙烯酸樹脂為主要成膜物的底漆；②固化劑使用兩種固化劑樹脂復配，改善了漆膜性能且適合現(xiàn)行自行車烘烤工藝。在底漆固化成膜時，兩種復配的固化劑樹脂與水性環(huán)氧丙烯酸樹脂一起可以獲得具有三維網(wǎng)狀結構的漆膜，使漆膜具有適宜的強度和韌性，特別是復配適量的水性封閉型聚氨酯固化劑樹脂顯著提高了底漆漆膜的耐沸水蒸煮性能，同時水性封閉型聚氨酯固化劑樹脂在130°C時解封并固化使得底漆適合現(xiàn)行的自行車烘烤工藝，而復配適量的氨基固化劑樹脂又可以適當降低整個底漆的成本；③采用由改性磷酸鋅、氧化鋅和離子交換型防銹顏料復配的復合防銹顏料提高了防銹效果且環(huán)保。所用三種顏料不僅可以充分發(fā)揮各個防銹顏料的防銹效果而且相互還具有協(xié)同作用，三種顏料均不含重金屬離子，其環(huán)保性符合Rohs標準可以滿足歐洲市場要求；④本發(fā)明底漆各組分搭配合理，可以更好的發(fā)揮各組分的作用，而且各組分協(xié)同性好，進而保證了漆膜性能。對本發(fā)明底漆的漆膜進行相關性能檢測表明，漆膜具有優(yōu)異的防腐蝕、耐沸水性能和優(yōu)異的耐候性和保光、保色性(見表4)。
具體實施例方式以下結合實施例對本發(fā)明做進一步具體描述，但不局限于此。實施例中所用原料除另有說明外，均為涂料用市售工業(yè)品，原料用量均為重量份。實施例1制備水性環(huán)氧丙烯酸樹脂水性環(huán)氧丙烯酸樹脂是用環(huán)氧當量為500 1500g/mol，在樹脂總重量中占10 40%的環(huán)氧樹脂與溶劑一起加熱溶解并部分胺化，然后與丙烯酸、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯單體進行自由基聚合而成的酸價為50 200mgK0H/g的丙烯酸樹脂一起加熱進行催化酯化反應制得的，具體操作如下①丙烯酸樹脂的制備將244重量份乙二醇丁醚和90重量份丙二醇甲醚加入到裝有溫度計、攪拌裝置和冷凝裝置的IOOOml四口燒瓶中，開動攪拌升溫至反應溫度115°C，將92. 7重量份的丙烯酸羥丙酯、51. 3重量份的丙烯酸、186重量份的丙烯酸丁酯、155重量份的苯乙烯和12重量份的過氧化苯甲酰攪拌溶解均勻后，然后緩慢滴加到上述四口燒瓶中，滴加時間約4h，滴加完畢后，在反應溫度115°C保持0. 5h，再滴加3重量份氧化苯甲酰及75重量份乙二醇丁醚的混合物，滴加時間約lh，最后在反應溫度115°C保溫反應池，降溫停止反應，即制得酸價為 80mgK0H/g的丙烯酸樹脂，備用；②水性環(huán)氧丙烯酸樹脂的制備將100重量份的環(huán)氧E-12樹脂(占整個樹脂重量的30%，其環(huán)氧當量為714 llllg/mol)和50重量份的乙二醇丁醚加入到裝有溫度計、攪拌裝置和冷凝裝置的IOOOml 四口燒瓶中，開動攪拌升溫至反應溫度120°C溶解均勻，于120°C下滴加6. 6重量份二乙醇胺和37. 2重量份的乙二醇丁醚的混合物進行部分胺化，Ih滴加完，再保溫反應池，然后加入415重量份的①中制備的丙烯酸樹脂和20重量份的酯化催化劑二甲基乙醇胺，于120°C 反應3小時，降溫停止反應，即得水性環(huán)氧丙烯酸樹脂，其固體份為55重量％。實施例2制備水性封閉型聚氨酯固化劑樹脂A和B(一)具體配方見表1。表 權利要求
1.一種自行車用水性底漆，其特征在于，由下述組分組成，以重量份百分比計，各組分用量如下水性環(huán)氧丙烯酸樹脂25 45，固化劑樹脂2 10，中和劑二甲基乙醇胺1 3，復合防銹顏料2 10，著色顏料和填料5 20，消泡劑0. 1 0. 5，流平劑0. 1 0. 5，去離子水 20 40，各組分含量之和為100% ；所述水性環(huán)氧丙烯酸樹脂是環(huán)氧樹脂改性的丙烯酸樹脂，其丙烯酸樹脂酸價為50 200mgK0H/g ；環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當量為500 1500g/mol，環(huán)氧樹脂在樹脂總重量中占10 40% ；所述固化劑樹脂是由質(zhì)量比為15 51的水性封閉型聚氨酯固化劑樹脂和氨基固化劑樹脂組成，其中水性封閉型固化劑樹脂在130°C時解封并固化，氨基固化劑樹脂為甲醇醚化三聚氰胺甲醛樹脂或者丁醇醚化三聚氰胺甲醛樹脂；所述復合防銹顏料由改性磷酸鋅、氧化鋅和離子交換型防銹顏料組成。
2.根據(jù)權利要求1所述的自行車用水性底漆，其特征在于，所述水性環(huán)氧丙烯酸樹脂是用環(huán)氧當量為500 1500g/mol，在樹脂總重量中占10 40%的環(huán)氧樹脂與溶劑一起加熱溶解并部分胺化，然后與丙烯酸、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯單體進行自由基聚合而成的酸價為50 200mgK0H/g的丙烯酸樹脂一起加熱進行催化酯化反應制得的。
3.根據(jù)權利要求1所述的自行車用水性底漆，其特征在于，所述固化劑樹脂中的水性封閉型聚氨酯固化劑樹脂是按下述方法制備的在反應容器中加入以固體計的100重量份多異氰酸酯，^ 25重量份助溶劑并調(diào)節(jié)溫度到50°C，然后加入10 30重量份的封閉劑3， 5- 二甲基吡唑，保溫反應2小時后，再升溫至60 80°C，加入2 10重量份的親水成份二羥甲基丙酸，保溫反應4小時，然后降溫至50°C，加入2 8重量份的中和劑二甲基乙醇胺中和后，再用去離子水稀釋至固體份為40重量％，過濾、包裝即制得水性封閉型聚氨酯固化劑樹脂，其中多異氰酸酯為1，6_己二異氰酸酯縮二脲或1，6_己二異氰酸酯三聚體。
4.根據(jù)權利要求1所述的自行車用水性底漆，其特征在于，所述填料為滑石粉和硫酸鋇；著色顏料為炭黑和鈦白；消泡劑為畢克化學公司產(chǎn)品BI025，流平劑為畢克化學公司產(chǎn)品BI331 ；去離子水的電導率彡20μ s/cm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自行車用水性底漆，它是由水性環(huán)氧丙烯酸樹脂25～45，固化劑樹脂2～10，中和劑二甲基乙醇胺1～3，復合防銹顏料2～10，著色顏料和填料5～20，消泡劑0.1～0.5，流平劑0.1～0.5，去離子水20～40，各組分含量之和為100，以上均為重量份百分比；其水性環(huán)氧丙烯酸樹脂中環(huán)氧樹脂在樹脂總重量中占10～40％；固化劑樹脂是由質(zhì)量比為1∶5～5∶1的水性封閉型聚氨酯固化劑樹脂和氨基固化劑樹脂組成，其水性封閉型固化劑在130℃時解封并固化，氨基固化劑樹脂為甲醇或丁醇醚化三聚氰胺甲醛樹脂；復合防銹顏料由改性磷酸鋅、氧化鋅和離子交換型防銹顏料組成。特別適合自行車等結構的防銹、防腐蝕。
文檔編號C09D5/08GK102391743SQ201110256320
公開日2012年3月28日 申請日期2011年9月1日 優(yōu)先權日2011年9月1日
發(fā)明者莊振宇, 張漢青, 朱柯, 祝寶英, 胡中, 許飛 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油常州涂料化工研究院, 中海油常州環(huán)保涂料有限公司, 中海油能源發(fā)展股份有限公司