專(zhuān)利名稱(chēng)：一種集裝箱用水性聚氨酯防腐蝕涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水性涂料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及ー種集裝箱外表面涂裝用水性聚氨酯防腐蝕涂料及其制備方法
背景技術(shù)：
集裝箱是國(guó)際性運(yùn)輸和物流的專(zhuān)用工具，絕大部分為鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)。由于集裝箱的運(yùn)輸是往返于陸地和海洋之間，要求有較強(qiáng)的防腐蝕性和耐溫變性(-40 70°C )，同時(shí)還要求裝飾性好、不變色、不粉化、耐磨損、耐劃傷、耐沖擊等，井能經(jīng)受惡劣條件的考驗(yàn)。這就對(duì)處于苛刻腐蝕環(huán)境中的金屬結(jié)構(gòu)的保護(hù)提出了更高的要求。目前國(guó)內(nèi)集裝箱用外面漆都是以溶劑型涂料為主，它含有大量的有機(jī)揮發(fā)物VOC (Volatile Organic Compo ii nds)，這些有機(jī)揮發(fā)物大多數(shù)為易燃易爆的有毒物質(zhì)，不僅污染環(huán)境、浪費(fèi)能源，而且工人施工環(huán)境惡劣，嚴(yán)重危害施工人員的身體健康，給人類(lèi)和環(huán)境帶來(lái)了多重危害。隨著環(huán)保法規(guī)日趨嚴(yán)格，國(guó)際集裝箱標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)對(duì)集裝箱涂料的環(huán)保和衛(wèi)生提出更高的要求，迫切需要ー種新型的環(huán)保產(chǎn)品來(lái)取代溶劑型集裝箱外面漆。例如國(guó)內(nèi)專(zhuān)利CN 1082077C公開(kāi)了ー種單組份聚氨酯漆及其制備方法，涉及以對(duì)苯ニ甲酸氧化殘?jiān)鼮槠鹗荚希甚セ磻?yīng)、減壓縮聚反應(yīng)、溶解兌稀和預(yù)聚四個(gè)過(guò)程完成；國(guó)內(nèi)專(zhuān)利CN 1082078C公開(kāi)了ー種聚氨酯漆的制備方法，是將用聚酯廢料合成的改性聚酯用ニ甲苯和環(huán)己酮的混合溶劑兌稀作為組份之一。但是上述兩種方法都存在制備エ藝復(fù)雜，要用到大量有機(jī)溶劑，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染的問(wèn)題。從1960年ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)集裝箱問(wèn)世后，一直采用氯化橡膠外面漆。它以優(yōu)異的防腐蝕性能和耐磨、耐碰撞性能，深受集裝箱業(yè)主的歡迎。但在氯化橡膠生產(chǎn)和制造過(guò)程中，會(huì)放出污染環(huán)境的CCl4,從而破壞大氣的臭氧層。從2000年起，集裝箱行業(yè)禁止使用氯化橡膠面漆，取而代之的是丙烯酸外面漆，它在防腐蝕性能和施工性能上與氯化橡膠面漆相近似，但存在硬度低和早期耐水性差等缺點(diǎn)。近幾年來(lái)，聚氨酯面漆以其優(yōu)異的耐候性和裝飾性能，逐步被許多箱東所接受，也開(kāi)始應(yīng)用于集裝箱外表面涂裝。例如專(zhuān)利申請(qǐng)CN 101613562A公開(kāi)的涉及選用混酸甲酯作為脫味溶劑，選用茶樹(shù)精油作為遮味劑降低刺激氣味，選用己ニ異氰酸酯作為固化劑制備ー種耐黃變、零三苯、零TDI環(huán)保型雙組分聚氨酯漆及其生產(chǎn)方法，該申請(qǐng)制備的涂料雖屬環(huán)保型涂料，但由于使用較活潑而且比較昂貴的異氰酸酯固化劑，存在適用期短，施工麻煩，成本高等缺點(diǎn)。專(zhuān)利申請(qǐng)CN1125752A公開(kāi)了ー種水性丙烯酸防銹漆及其制備エ藝，該產(chǎn)品是由苯丙乳液、輔助基料、顔料、填料、助劑經(jīng)混合、研磨、分散、過(guò)濾等エ序而制成。該申請(qǐng)制備的水性丙烯酸防銹漆硬度低，早期耐水性差，不能滿足集裝箱外面漆高硬度與早期耐水性好的性能指標(biāo)要求。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于水性集裝箱防腐蝕涂料的研究還較少，少數(shù)國(guó)內(nèi)外企業(yè)研制的水性集裝箱外面漆的防腐性能和施工性能也不夠理想
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有溶劑型和水性集裝箱涂料的缺點(diǎn)，提供一種用于集裝箱外表面涂裝的單組份水性聚氨酯防腐涂料，該涂料環(huán)保無(wú)毒，成本較低，施工簡(jiǎn)便，性能優(yōu)異，其各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到集裝箱涂料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明另一目的在于提供一種集裝箱用單組份水性聚氨酯防腐涂料的制備方法。本發(fā)明以物理性能優(yōu)異的聚氨酯乳液為主要成膜樹(shù)脂，并利用防腐蝕性能優(yōu)異的丙烯酸乳液對(duì)其進(jìn)行共混改性，選擇環(huán)境友好型防腐蝕顏填料及功能助劑，進(jìn)行合理的配方設(shè)計(jì)，制備出ー種環(huán)保、高效的水性防腐涂料，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的溶劑型防腐涂料，解決其有 機(jī)溶劑的揮發(fā)引起的環(huán)境污染和影響施工工人健康等問(wèn)題；代替目前常用的丙烯酸外面漆，解決丙烯酸漆膜硬度低，早期耐水性不好，容易產(chǎn)生針孔、流掛、縮孔等漆膜弊病的缺點(diǎn)。本發(fā)明的目的通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種集裝箱用水性聚氨酯防腐蝕涂料，按重量百分比計(jì)，其原料配方由以下組分構(gòu)成自來(lái)水5-14%、水性聚氨酯分散體20-50%、丙烯酸乳液10-20 %、防銹顏料
5-10 %、體質(zhì)填料10-25 %、著色顏料0-15 %、防沉劑0. 3-1. 0 %、成膜助劑2-6 %、增稠劑
0.3-1. 0%、消泡劑0. 1-0. 4%、耐鹽霧疏水劑0. 5-1. 0%、防腐防霉劑0. 1-0. 3%、pH調(diào)節(jié)劑
0.1-0. 4%、潤(rùn)濕分散劑0. 5-1. 0%、防凍劑0. 5-2%、流平劑或基材潤(rùn)濕劑0. 1-0. 4% ；制備時(shí)包括如下步驟和エ藝條件(I)在200-600r/min轉(zhuǎn)速攪拌條件下，加入配方中的成膜助劑、防凍劑、耐鹽霧疏水劑，攪拌5-10min,制得預(yù)混合液備用；(2)在200-600r/min轉(zhuǎn)速攪拌條件下，依次加入配方中的自來(lái)水、防腐防霉劑、pH調(diào)節(jié)劑、防沉劑、潤(rùn)濕分散劑和消泡劑，攪拌5-10min ;在800-1200r/min轉(zhuǎn)速攪拌下，カロ入配方中的著色顔料、防銹顏料、體質(zhì)填料以及步驟(I)中制得的預(yù)混合液，然后在轉(zhuǎn)速為1800-3000r/min下高速分散20_30min或在轉(zhuǎn)速為2800_4000r/min下研磨10_20min，直至細(xì)度到達(dá)401 u m以下，即制得顏料漿；(3)在600-800r/min轉(zhuǎn)速攪拌條件下，將顏料漿加入到配方中的水性聚氨酯乳液與丙烯酸乳液混合液中，在800-1000r/min轉(zhuǎn)速下攪拌10_20min，加入配方中的流平劑或基材潤(rùn)濕劑、增稠劑，攪拌均勻即可，放置熟化30-60min。本發(fā)明配方中主要成膜物質(zhì)是單組份脂肪族聚酯改性水性聚氨酯分散體、單組份脂肪族聚碳酸酯改性水性聚氨酯分散體、單組份脂肪族丙烯酸改性水性聚氨酯分散體中的ー種。該類(lèi)水性聚氨酯乳液具有高硬度，抗刮擦、耐磨，快干，耐候，早期耐水性好等特點(diǎn)。如拜耳材料科技的Bayhydrol B 130、Bayhydrol UH 245，美國(guó)華津思的HY1300、HY1366，帝斯曼樹(shù)脂的NeoRez R-650等。利用聚氨酯優(yōu)異的綜合性能為外面漆提供優(yōu)異的高硬度、柔韌性、耐沖擊性能、耐候性以及早期耐水性。所述丙烯酸乳液為苯こ烯-丙烯酸酯共聚物乳液、有機(jī)硅氧烷改性丙烯酸乳液和純丙烯酸乳液中的ー種。作為改性劑，與水性聚氨酯乳液進(jìn)行冷拼共混。所述丙烯酸乳液改性劑具有高光澤，優(yōu)良的耐候和耐溶劑性能，所制備的涂料具有優(yōu)良的附著力和耐腐蝕性能，同時(shí)降低了成本。如陶氏化學(xué)的MAINCOTE HG-56，巴德富實(shí)業(yè)有限公司的998A，巴斯夫有限公司的Acronal 296DS等。所述防銹顔料以磷酸鋅為主，同時(shí)輔以一定量的復(fù)合鐵鈦粉防銹顏料，綜合運(yùn)用不同的防銹機(jī)理對(duì)鋼材進(jìn)行保護(hù)。如德國(guó)heubach GmbH生產(chǎn)的改性磷酸鋅ZinkphosphatZP 10，屬于ー種正磷酸鋅水合物，主要成分為Zn3 (PO4) 2 2H20和Zn3 (PO4) 2 4H20,水解生成磷酸ニ代鹽離子，與腐蝕面上的鐵離子反應(yīng)，生成難溶而致密的Zn2Fe(PO4)2 4H20附著層，起陽(yáng)極極化作用。而復(fù)合鐵鈦粉防銹顏料的特點(diǎn)就在于利用納米材料對(duì)粉體進(jìn)行雜化處理，增強(qiáng)了漆膜的致密性，降低了滲透性，有效地阻隔水分、氧氣等對(duì)金屬表面的侵蝕。其它淺色防銹顏料如三聚磷酸鋁、氧化鋅等也可用于本發(fā)明。所述體質(zhì)填料為滑石粉、沉淀硫酸鋇和煅燒高嶺土中的ー種或幾種的混合物。如廣福建材(蕉嶺)精化有限公司生產(chǎn)的滑石粉，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐酸性好，吸附カ強(qiáng)，其層狀構(gòu)造的特點(diǎn)，在一定程度上能夠阻礙腐蝕 介質(zhì)的侵入，增加涂料的防腐性能，其特殊的潤(rùn)滑性還可以改善涂料的沉降性，漆膜強(qiáng)度和再涂適應(yīng)性；玉峰粉體材料有限公司生產(chǎn)的硫酸鋇，化學(xué)惰性強(qiáng)，穩(wěn)定性好，耐光，耐酸，耐堿，吸油值低等特性，可以和任何基料及顔料共用，廣泛應(yīng)用于防銹漆，底漆和膩?zhàn)拥?，可以增加涂膜的厚度和耐磨性。所述pH調(diào)節(jié)劑為含有弱堿性的胺類(lèi)化合物，如陶氏化學(xué)的氨水、美國(guó)ANGUS的AMP95、卜內(nèi)門(mén)化學(xué)有限公司的ニ甲基ニこ基こ醇胺等均可用于本發(fā)明。所述防霉殺菌劑為英國(guó)索爾化學(xué)公司的防霉劑SR1138，可有效抑制面漆漆膜上細(xì)菌和真菌的生長(zhǎng)；北京澳漢化工的涂料防腐劑YN-187可抑制細(xì)菌和真菌在涂料生產(chǎn)和儲(chǔ)存過(guò)程中的滋生。所述防沉劑可選用的膨潤(rùn)土或氣相Si02。如美國(guó)海明斯公司研制生產(chǎn)的BentoneEW通過(guò)水合形成特殊的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，防止了涂料中防銹顏料和體質(zhì)填料的沉降，改善了體系的流平性和抗流掛性，提高了涂料的儲(chǔ)存性和施工性；防沉劑還可選用氣相SiO2,如德國(guó)德固薩公司生產(chǎn)的防沉劑(A200)是ー種超細(xì)氣相SiO2，此類(lèi)防沉劑屬于膠體粒，比表面積在150-380m2/g，表面有硅氧基，將此SiO2加入漆中，經(jīng)充分?jǐn)嚢璺稚?、硅氧基間形成氫鍵，產(chǎn)生立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，増加分散體系的粘度，從而達(dá)到防沉作用。中石化雙吉化工生產(chǎn)的氣相ニ氧化娃(HL-200)也適用于本發(fā)明。所述潤(rùn)濕分散劑為聚羧酸鹽類(lèi)、高分子型、非離子型之一或者多種混配，其作用是增強(qiáng)顏填料的親液性，提高機(jī)械研磨效率，同時(shí)使防銹顏料和體質(zhì)填料分散均勻，使其穩(wěn)定存在于體系中。其中聚羧酸鹽類(lèi)可選用深圳海川化工有限公司生產(chǎn)的SN-5027、SN-5034、SN-5040 ;美國(guó)羅門(mén)哈斯公司生產(chǎn)的Orotan 731A。合成高分子類(lèi)聚合物可選用深圳海川化工有限公司生產(chǎn)的Hydropalat 3204、Hydropalat 759、Hydropalat 100 ;臺(tái)灣德謙公司生產(chǎn)的DP512、DP518 ;美國(guó)羅門(mén)哈斯公司生產(chǎn)的0rotanll24、0rotanl288等。非離子型潤(rùn)濕分散劑可選用美國(guó)羅門(mén)哈斯公司生產(chǎn)的X-405，深圳?！?1化工有限公司生產(chǎn)的PE-100、Hydropalat 436 等。所述增稠劑為觸變型聚丙烯酸酯增稠劑。觸變型丙烯酸類(lèi)增稠劑使涂料在靜止或低剪切作用下形成疏松三維網(wǎng)狀凝膠狀態(tài)，因而使外面漆具有極強(qiáng)的抗流掛性能，最大抗流掛濕膜厚度可達(dá)270 u m。而在高剪切作用下這種疏松三維網(wǎng)狀凝膠結(jié)構(gòu)暫時(shí)被破壞，夕卜面漆的表觀粘度大幅下降，可低至40 50秒，有利于外面漆的流平。因此選擇觸變型丙烯酸類(lèi)增稠劑，能確保集裝箱外面漆不發(fā)生流掛現(xiàn)象，可以提供更好的施工性能和抗流掛性能。如美國(guó)羅門(mén)哈斯的Acrysol ASE-60、上海鼎和化學(xué)科技有限公司的DH-939、威來(lái)惠南集団有限公司的VISCOLAM 115N EW等均可用于本發(fā)明。
所述成膜助劑采用醇醚與醇酯的混合溶劑，陶氏化學(xué)的ニ丙ニ醇甲醚(DPM)與伊士曼化工的醇酯-12以質(zhì)量比為I : I I : 2混合的混合溶剤。醇酯-12對(duì)大多數(shù)類(lèi)型的乳膠具有極強(qiáng)的溶解能力，并具有低的水溶性，能保證它被聚合物微粒全部吸收，即意味著其溶解性集中在所需的部位，因而具有優(yōu)異的成膜性能。低沸點(diǎn)的DPM揮發(fā)速度較快，有助于漆膜早期硬度的建立。當(dāng)將醇酯-12與DPM以ー定比例搭配使用，低沸點(diǎn)溶劑的揮發(fā)速度和高沸點(diǎn)溶劑的溶解能力發(fā)生協(xié)同作用，使得涂料具有較低的成膜溫度和良好的表面效果。所述耐鹽霧疏水劑能賦予外面漆漆膜一定的疏水性，以降低水的侵入，提高漆膜早期耐水性能。如迪高化學(xué)的TEGO Phobe 1401和TEGO Phobe 1500N，主要成分為含羥基聚ニ甲基硅氧烷，有水珠效果，能提高水性漆的抗水效果?？尚呕さ母男跃郅诚┫炐图{米疏水劑(KX-3000)也可用于本發(fā)明。所述消泡劑為改性有機(jī)硅類(lèi)消泡劑。聚硅氧烷-聚醚共聚物消泡劑如TEGO公司的 Foamex 815、Foamex 8030、Foamex Airex 901W,海川化工的 Defomer 155 均可用于本發(fā)明。該類(lèi)消泡劑一般含有疏水顆粒-疏水性ニ氧化硅，可增強(qiáng)泡沫控制カ度并延長(zhǎng)抑泡液體作用的持久性，其中有專(zhuān)門(mén)針對(duì)無(wú)空氣噴涂施工體系的高效消泡劑，具有助消泡活性，比較適合本體系。分子級(jí)消泡劑如 FoamStar A 10、FoamStar A 12、FoamStar A34>FoamStarA36等系科寧公司專(zhuān)利產(chǎn)品，消泡機(jī)理特殊，較普通消泡劑有更快的破泡速度，對(duì)破微小泡效果顯著，因此有助于消除集裝箱外面漆漆膜中常見(jiàn)的針孔。由于水性聚氨酯涂料表面張カ比較高，在施工時(shí)漆膜出現(xiàn)縮孔的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。縮孔影響了漆膜外觀質(zhì)量，同時(shí)破壞了整個(gè)涂層的完整性，須加以防治?？赏ㄟ^(guò)添加合適的流平劑或基材潤(rùn)濕劑，降低基材與涂料之間的表面張力，改善基材的潤(rùn)濕性和涂料的流動(dòng)性，以提供均勻的表面張力，達(dá)到防治縮孔產(chǎn)生的目的。如埃夫卡生產(chǎn)的EFKA3570、EFKA3580是ー種改性有機(jī)硅流平劑，它通過(guò)遷移至漆膜表面，在涂膜表面形成極薄的單分子層，以提供均勻的表面張力，使漆膜獲得良好的流平效果。如迪高化學(xué)的TEGO Glide100, TEGO Glide 406, TEGO Glide 410 流平劑，Wet KL 245, Wet 250 基材潤(rùn)濕劑均可用于本發(fā)明。所述防凍劑選用丙ニ醇。一種制備上述集裝箱用水性聚氨酯防腐蝕涂料方法，包括如下步驟和エ藝條件(I)在200_600r/min轉(zhuǎn)速攪拌條件下，加入配方中的成膜助劑、防凍劑、耐鹽霧疏水劑，攪拌5-10min,制得預(yù)混合液備用；(2)在200-600r/min轉(zhuǎn)速攪拌條件下，依次加入配方中的自來(lái)水、防腐防霉劑、pH調(diào)節(jié)劑、防沉劑、潤(rùn)濕分散劑和消泡劑，攪拌5-10min ;在800-1200r/min轉(zhuǎn)速攪拌下，加入配方中的著色顔料、防銹顏料、體質(zhì)填料以及步驟I)中制得的預(yù)混合液，然后在轉(zhuǎn)速為1800-3000r/min下高速分散20_30min或在轉(zhuǎn)速為2800_4000r/min下研磨10_20min，直至細(xì)度到達(dá)40 y m以下，即制得顏料漿； (3)在600_800r/min轉(zhuǎn)速攪拌條件下，將顏料漿加入到配方中的水性聚氨酯乳液與丙烯酸乳液混合液中，在800-1000r/min轉(zhuǎn)速下攪拌10_20min，加入配方中的流平劑或基材潤(rùn)濕劑、增稠劑，攪拌均勻即可，放置熟化30-60min，得集裝箱用水性聚氨酯防腐蝕涂料。
本發(fā)明的水性聚氨酯防腐蝕涂料混合和研磨設(shè)備是涂料制備過(guò)程中的常用設(shè)備，包括高速分散機(jī)、砂磨機(jī)、球磨機(jī)等。本發(fā)明的水性聚氨酯防腐蝕涂料的施工エ藝如下施工之前，最好對(duì)施工表面進(jìn)行噴砂除銹，除銹等級(jí)達(dá)到GB/T 8923規(guī)定的Sa2. 5級(jí)。然后使用SATA公司噴槍采用無(wú)空氣噴涂下述底中面三層配套體系。使用的噴嘴直徑I. 4mm，噴涂壓力2. 5bar。(I)水性或油性環(huán)氧富鋅底漆均勻噴涂水性或油性環(huán)氧富鋅底漆(鋅粉含量彡80wt% ),漆膜厚度30 V- m,然后自干3 5min。(2)水性或油性環(huán)氧中間漆均勻噴涂水性或油性環(huán)氧中間漆，漆膜厚度30 50iim，然后 50°C 60°C烘烤 10 12min。 (3)水性聚氨酯外面漆均勻噴涂水性聚氨酯外面漆，漆膜厚度40 55 ii m，然后60°C 80°C烘烤 15min。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)I)本發(fā)明所得的產(chǎn)品屬于ー種環(huán)保型水性聚氨酯防腐蝕涂料。其特點(diǎn)是以單組份水性聚氨酯乳液為主要成膜樹(shù)脂，與溶劑型相比，具有生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用安全，不污染環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)，符合環(huán)保要求。既具有單組份聚氨酯涂料施工簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，又具有雙組分聚氨酯涂料某些優(yōu)異的特性，比如高硬度，抗刮擦、耐磨，快干，耐候，早期耐水性好等特點(diǎn)。2)利用水性聚氨酯乳液和水性丙烯酸乳液良好的相容性以及二者性能上的互補(bǔ)性，使用水性丙烯酸乳液對(duì)水性聚氨酯乳液進(jìn)行共混改性，既提高了外面漆的耐腐蝕性能、光澤、豐滿度和固含，同時(shí)又降低了成本。3)使用高性能的新型防銹顏料，它具有無(wú)毒、無(wú)污染、防銹性能優(yōu)異、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，其防銹能力優(yōu)于傳統(tǒng)紅丹數(shù)倍之多。漆膜經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的浸泡試驗(yàn)、耐鹽霧測(cè)試以及老化試驗(yàn)表明，涂層顯示出良好的耐腐蝕性能，各項(xiàng)指標(biāo)全面達(dá)到甚至超過(guò)集裝箱涂料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。4)通過(guò)優(yōu)選耐鹽霧疏水劑，提高了漆膜的早期耐水性，避免了漆膜干燥早期突遇下雨，容易出現(xiàn)起泡的現(xiàn)象。通過(guò)優(yōu)選增稠劑，賦予涂料較強(qiáng)的觸變性，解決了外面漆施工容易流掛的問(wèn)題。通過(guò)優(yōu)選消泡劑，消除了無(wú)氣噴涂施工時(shí)漆膜中經(jīng)常出現(xiàn)的針孔。通過(guò)優(yōu)選基材潤(rùn)濕劑和流平劑，抑制了水性涂料施工時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的縮孔弊病。5)本發(fā)明所得的產(chǎn)品的施工簡(jiǎn)單方便，可以直接用水作為稀釋劑，另外與不同類(lèi)型的底漆和中間漆配套性良好，既可以和水性體系(水性環(huán)氧富鋅底漆、水性環(huán)氧中間漆)配套使用，又可以和油性體系(油性環(huán)氧富鋅底漆、油性環(huán)氧中間漆)配套使用，適用范圍廣。6)本發(fā)明所得的產(chǎn)品的生產(chǎn)エ藝流程與常規(guī)的防腐蝕涂料的生產(chǎn)エ藝流程基本一致，而且所用的主要設(shè)備及原材料均可在市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)得到，易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。
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)ー步說(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。本發(fā)明中除非特別指明外，實(shí)施例所涉及的比例均為質(zhì)量百分比。實(shí)施例I :在600r/min的轉(zhuǎn)速下，依次加入配方中的成膜助劑(DPM，陶氏化學(xué))I. 5份，成膜助劑(醇酯-12，伊士曼化工)I. 5份、防凍劑(丙ニ醇，陶氏化學(xué))I份、耐鹽霧疏水劑(TEGOPhobe 1401,迪高化學(xué))0. 5份,攪拌IOmin,制得預(yù)混合液備用。依次加入自來(lái)水8份， 防腐防霉劑(SRl 138，英國(guó)索爾化學(xué))0. I份，防沉劑(HL-200,中石油雙吉化工)I份，潤(rùn)濕分散劑(X-405，美國(guó)羅門(mén)哈斯公司)0. 4份，pH調(diào)節(jié)劑(AMP-95，美國(guó)ANGUS) 0. 2份，消泡劑(FoamStar A36，科寧)0. 2份，攪拌IOmin后，將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)到1200r/min，然后加入前面制得的預(yù)混合液，再依次加入無(wú)機(jī)著色顔料(鈦白粉/氧化鐵紅/氧化鐵黑/氧化鐵黃，洛克伍德顏料有限公司)10份，防銹顏料(磷酸鋅ZP-10，德國(guó)heubach GmbH) 5份，硫酸鋇(800目，玉峰粉體材料有限公司)10份，滑石粉(800目，廣福建材(蕉嶺)精化有限公司)10份，在轉(zhuǎn)速為2000r/min下高速分散30min，直至細(xì)度達(dá)到40 y m以下，即制得顔料漿，冷卻至不高于40°C。在600r/min的轉(zhuǎn)速下，向上述顏料漿中依次加入水性聚氨酯乳液(HY1300，美國(guó)華津思)40份，丙烯酸乳液(MAINCOTE HG-56，陶氏化學(xué))10份，增稠劑(Acrysol ASE-60，美國(guó)羅門(mén)哈斯)0.5份，流平劑(EFKA 3580，埃夫卡)0. I份，攪拌均勻即制得水性聚氨酯防腐涂料，性能如表I所示。將本發(fā)明制得的水性聚氨酯面漆與水性環(huán)氧富鋅底漆、水性環(huán)氧中間漆構(gòu)成集裝箱外表面涂裝三層配套體系，采用無(wú)空氣噴涂施工，控制好膜厚，性能如表2所示。實(shí)施例2:在600r/min的轉(zhuǎn)速下，依次加入配方中的成膜助劑(DPM，陶氏化學(xué))I. 5份，成膜助劑(醇酯-12，伊士曼化工)I. 5份、防凍劑(丙ニ醇，陶氏化學(xué))0.5份、耐鹽霧疏水劑(TEGO Phobe 1401，迪高化學(xué))I份，攪拌lOmin，制得預(yù)混合液備用。依次加入自來(lái)水8份，防腐防霉劑(SRl 138，英國(guó)索爾化學(xué))0. I份，防沉劑(BentoneEW，美國(guó)海明斯)I份，潤(rùn)濕分散劑(SN-5027，深圳海川化工)0. 9份，pH調(diào)節(jié)劑(氨水，陶氏化學(xué))0. 4份，消泡劑(Foamex 815，迪高化學(xué))0. 4份，攪拌IOmin后，將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)到1200r/min，然后加入前面制得的預(yù)混合液，再依次加入無(wú)機(jī)著色顔料(鈦白粉/氧化鐵紅/氧化鐵黑/氧化鐵黃，洛克伍德顏料有限公司)12份，防銹顏料(三聚磷酸鋁，諾誠(chéng)化學(xué))5份，硫酸鋇(800目，玉峰粉體材料有限公司)7. 5份，滑石粉(800目，廣福建材(蕉嶺)精化有限公司)7. 5份，在轉(zhuǎn)速為2000r/min下高速分散30min，直至細(xì)度達(dá)到40 y m以下，SP制得顏料漿，冷卻至不高于40°C。在600r/min的轉(zhuǎn)速下，向上述顏料漿中依次加入水性聚氨酷乳液(Bayhydrol B 130，拜耳)35份，丙烯酸乳液(998A，巴德富)15份，增稠劑(的DH-939，上海鼎和化學(xué)科技有限公司)0. 5份，流平劑(TEGO Glide 100，迪高化學(xué))0. I份，攪拌均勻即制得水性聚氨酯防腐涂料，性能如表I所示。將本發(fā)明制得的水性聚氨酯面漆與水性環(huán)氧富鋅底漆、水性環(huán)氧中間漆構(gòu)成集裝箱外表面涂裝三層配套體系，采用無(wú)空氣噴涂施工，控制好膜厚，性能如表2所示。.實(shí)施例3 在600r/min的轉(zhuǎn)速下，依次加入配方中的成膜助劑(DPM，陶氏化學(xué))I份，成膜助劑(醇酯-12，伊士曼化工)2份、防凍劑(丙ニ醇，陶氏化學(xué))I. 5份、耐鹽霧疏水劑(TEG0Phobe 1500N,迪高化學(xué))0. 5份，攪拌lOmin，制得預(yù)混合液備用。依次加入自來(lái)水11份，防腐防霉劑(YN-187，北京澳漢化工)0. 2份，防沉劑(A200，德固薩)0. 5份，潤(rùn)濕分散劑(Orotan 731A，美國(guó)羅門(mén)哈斯公司)I份，pH調(diào)節(jié)劑(AMP-95，美國(guó)ANGUS) 0. 3份，消泡劑(Defomer 155，海川化工)0. 3份，攪拌IOmin后，將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)到1200r/min，然后加入前面制得的預(yù)混合液，再依次加入無(wú)機(jī)著色顔料(鈦白粉/氧化鐵紅/氧化鐵黑/氧化鐵黃，洛克伍德顏料有限公司)6份，防銹顏料(磷酸鋅ZP-10，德國(guó)heubach GmbH) 10份，硫酸鋇(800目，玉峰粉體材料有限公司)12. 5份，滑石粉(800目，廣福建材(蕉嶺)精化有限公司)12. 5份，在轉(zhuǎn)速為2000r/min下高速分散30min，直至細(xì)度達(dá)到40 y m以下，即制得顔料漿，冷卻至不高于40°C在600r/min的轉(zhuǎn)速下，向上述顏料漿中依次加入水性聚氨酷乳液(Bayhydrol UH 245，拜耳)24份，丙烯酸乳液(MAINCOTE HG-56,陶氏化學(xué))16份，增稠劑(Acrysol ASE-60，美國(guó)羅門(mén)哈斯)0. 3份，基材潤(rùn)濕劑(Wet KL 245，迪高化學(xué))0. 4份，攪拌均勻即制得水性聚氨酯防腐涂料，性能如表I所示。將本發(fā)明制得的水性聚氨酯面漆與水性環(huán)氧富鋅底漆、水性環(huán)氧中間漆構(gòu)成集裝箱外表面涂裝三層配套體系，采用無(wú)空氣噴涂施工，控制好膜厚，性能如表2所示。.實(shí)施例4:在600r/min的轉(zhuǎn)速下，依次加入配方中的成膜助劑(DPM，陶氏化學(xué))I份，成膜助劑(醇酯-12，伊士曼化工)2份、防凍劑(丙ニ醇，陶氏化學(xué))2份、耐鹽霧疏水劑(KX-3000，可信化工)I份，攪拌IOmin,制得預(yù)混合液備用。依次加入自來(lái)水13份，防腐防霉劑(YN-187，北京澳漢化工)0. 3份，防沉劑(HL-200,中石油雙吉化工)0. 5份，潤(rùn)濕分散劑(DP512，德謙化學(xué))0. 6份，pH調(diào)節(jié)劑(ニ甲基ニこ基こ醇胺，卜內(nèi)門(mén))0. 3份，消泡劑(FoamStar A 10，科寧)0. 3份，攪拌IOmin后，將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)到1200r/min，然后加入前面制得的預(yù)混合液，再依次加入有機(jī)顔料(酞青藍(lán)/酞青綠，深圳市明原化工顔料有限公司)或有機(jī)無(wú)機(jī)著色顔料混合物6份，防銹顏料(氧化鋅，龍カ化工)5份，硫酸鋇(800目，玉峰粉體材料有限公司)6份，滑石粉(800目，廣福建材(蕉嶺)精化有限公司)6份，在轉(zhuǎn)速為2800r/min下高速砂磨20min，直至細(xì)度達(dá)到40 y m以下，即制得顔料漿，冷卻至不高于40°C。在600r/min的轉(zhuǎn)速下，向上述顏料衆(zhòng)中依次加入水性聚氨酯乳液(NeoRezR-650,帝斯曼樹(shù)脂)48份，丙烯酸乳液(Acronal 296DS，巴斯夫)12份，增稠劑(VISC0LAM115NEW，威來(lái)惠南集団有限公司)I. 0份，基材潤(rùn)濕劑(Wet 250，迪高化學(xué))0. 4份，攪拌均勻即制得水性聚氨酯防腐涂料，性能如表I所示。將本發(fā)明制得的水性聚氨酯面漆與水性環(huán)氧富鋅底漆、水性環(huán)氧中間漆構(gòu)成集裝箱外表面涂裝三層配套體系，采用無(wú)空氣噴涂施工，控制好膜厚，性能如表2所示。實(shí)施例5 具體配方與制備方法同實(shí)施例1，制得水性聚氨酯防腐涂料。將制得的水性聚氨酯面漆與油性環(huán)氧富鋅底漆、油性環(huán)氧中間漆構(gòu)成集裝箱外表面涂裝三層配套體系，采用無(wú)空氣噴涂施工，控制好膜厚，性能如表2所示。將本產(chǎn)品與集裝箱涂料的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JH/T E01-2008做比較，衡量各實(shí)施例所得產(chǎn)( 十生倉(cāng)泛。表I實(shí)施例I 4所配置的水性聚氨酯防腐蝕涂料性能表
權(quán)利要求
1.一種集裝箱用水性聚氨酯防腐蝕涂料，其特征在于，按重量百分比計(jì)，其原料配方由以下組分構(gòu)成自來(lái)水5-14%、水性聚氨酯分散體20-50%、丙烯酸乳液10-20%、防銹顏料5-10 %、體質(zhì)填料10-25 %、著色顏料0-15 %、防沉劑0. 3-1.0 %、成膜助劑2-6 %、增稠劑0. 3-1. 0%、消泡劑0. 1-0. 4%、耐鹽霧疏水劑0. 5-1. 0%、防腐防霉劑0. 1-0. 3%、pH調(diào)節(jié)劑.0. 1-0. 4%、潤(rùn)濕分散劑0. 5-1. 0%、防凍劑0. 5-2%、流平劑或基材潤(rùn)濕劑0. 1-0. 4% ； 所述水性聚氨酯分散體為單組份脂肪族聚酯改性水性聚氨酯分散體、單組份脂肪族聚碳酸酯改性水性聚氨酯分散體、單組份脂肪族丙烯酸改性水性聚氨酯分散體中的ー種； 所述丙烯酸乳液為苯こ烯-丙烯酸酯共聚物乳液、有機(jī)硅氧烷改性丙烯酸乳液和純丙烯酸乳液中的ー種； 所述防銹顏料為磷酸鋅、三聚磷酸鋁、氧化鋅和復(fù)合鐵鈦粉中的ー種或多種； 所述體質(zhì)填料為沉淀硫酸鋇、滑石粉和煅燒高嶺土中的ー種或多種； 所述著色顔料采用耐候型無(wú)機(jī)顏料或有機(jī)顔料；所述耐候型無(wú)機(jī)顏料為鈦白粉、氧化鐵紅、氧化鐵黑或氧化鐵黃；所述有機(jī)顏料為酞青藍(lán)和/或酞青綠； 所述防沉劑為膨潤(rùn)土或氣相SiO2 ； 所述成膜助劑為ニ丙ニ醇甲醚與醇酯-12以質(zhì)量比為I : I I : 2混合的混合溶劑； 所述增稠劑為觸變型聚丙烯酸酯增稠劑； 所述消泡劑為聚硅氧烷-聚醚共聚物或分子級(jí)消泡劑； 所述耐鹽霧疏水劑為改性聚こ烯蠟型納米疏水劑或含羥基聚ニ甲基硅氧烷的疏水劑； 所述防霉殺菌劑為SRl 138防霉劑或涂料防腐劑YN-187 ； 所述PH調(diào)節(jié)劑為含有弱堿性的胺類(lèi)化合物； 所述潤(rùn)濕分散劑為聚羧酸鹽類(lèi)、高分子型、非離子型之一或者多種混配；其中聚羧酸鹽類(lèi)潤(rùn)濕分散劑選用SN-5027、SN-5034、SN-5040或Orotan 731A ;合成高分子型潤(rùn)濕分散劑選用 Hydropalat 3204、Hydropalat 759、Hydropalat 100、DP512、DP518、Orotanl 124 或Orotan 1288 ;非離子型潤(rùn)濕分散劑選用 X-405、PE_100 或 Hydropalat436 ； 流平劑選用 EFKA3570、EFKA3580、TEGO Glide 100、TEGO Glide 406 或 TEGOGlide410，基材潤(rùn)濕劑選用Wet KL 245或Wet 250 ； 制備時(shí)包括如下步驟和エ藝條件 (1)在200-600r/min轉(zhuǎn)速攪拌條件下，加入配方中的成膜助劑、防凍劑、耐鹽霧疏水齊U，攪拌5-10min,制得預(yù)混合液備用； (2)在200-600r/min轉(zhuǎn)速攪拌條件下，依次加入配方中的自來(lái)水、防腐防霉劑、pH調(diào)節(jié)劑、防沉劑、潤(rùn)濕分散劑和消泡劑，攪拌5-10min ;在800-1200r/min轉(zhuǎn)速攪拌下，加入配方中的著色顔料、防銹顏料、體質(zhì)填料以及步驟(I)中制得的預(yù)混合液，然后在轉(zhuǎn)速為1800-3000r/min下高速分散20_30min或在轉(zhuǎn)速為2800_4000r/min下研磨10_20min，直至細(xì)度到達(dá)40 y m以下，即制得顏料漿； (3)在600-800r/min轉(zhuǎn)速攪拌條件下，將顏料漿加入到配方中的水性聚氨酯乳液與丙烯酸乳液混合液中，在800-1000r/min轉(zhuǎn)速下攪拌10_20min，加入配方中的流平劑或基材潤(rùn)濕劑、增稠劑，攪拌均勻即可，放置熟化30-60min。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集裝箱用水性聚氨酯防腐蝕涂料，其特征在于所述膨潤(rùn)土為Bentone Eff ;所述氣相SiO2選用防沉劑A200或HL-200。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集裝箱用水性聚氨酯防腐蝕涂料，其特征在于所述增稠劑選用 Acrysol ASE-60、DH-939 或 VISCOLAM 115N Eff0
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集裝箱用水性聚氨酯防腐蝕涂料，其特征在于所述耐鹽霧疏水劑選用 TEGO Phobe 1401、TEGO Phobe 1500N 或 KX-3000。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集裝箱用水性聚氨酯防腐蝕涂料，其特征在于所述聚硅氧燒-聚醚共聚物消泡劑為 Foamex 815、Foamex 8030、Foamex Airex 901W 或 Defomerl55 ;所述分子級(jí)消泡劑為 FoamStar A10、FoamStar A12、FoamStar A34 或 FoamStarA36。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集裝箱用水性聚氨酯防腐蝕涂料，其特征在于所述含有弱堿性的胺類(lèi)化合物氨水、AMP95或ニ甲基ニこ基こ醇胺。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集裝箱用水性聚氨酯防腐蝕涂料，其特征在于所述所述防凍劑選用丙ニ醇。
8.ー種制備權(quán)利要求I所述的集裝箱用水性聚氨酯防腐蝕涂料方法，其特征在于包括如下步驟和エ藝條件 (1)在200-600r/min轉(zhuǎn)速攪拌條件下，加入配方中的成膜助劑、防凍劑、耐鹽霧疏水齊U，攪拌5-10min,制得預(yù)混合液備用； (2)在200-600r/min轉(zhuǎn)速攪拌條件下，依次加入配方中的自來(lái)水、防腐防霉劑、pH調(diào)節(jié)劑、防沉劑、潤(rùn)濕分散劑和消泡劑，攪拌5-10min ;在800-1200r/min轉(zhuǎn)速攪拌下，加入配方中的著色顔料、防銹顏料、體質(zhì)填料以及步驟I)中制得的預(yù)混合液，然后在轉(zhuǎn)速為1800-3000r/min下高速分散20_30min或在轉(zhuǎn)速為2800_4000r/min下研磨10_20min，直至細(xì)度到達(dá)40 y m以下，即制得顏料漿； (3)在600-800r/min轉(zhuǎn)速攪拌條件下，將顏料漿加入到配方中的水性聚氨酯乳液與丙烯酸乳液混合液中，在800-1000r/min轉(zhuǎn)速下攪拌10_20min，加入配方中的流平劑或基材潤(rùn)濕劑、增稠劑，攪拌均勻即可，放置熟化30-60min，得集裝箱外表面涂裝用水性聚氨酯防腐蝕涂料。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種集裝箱用水性聚氨酯防腐蝕涂料及其制備方法，按重量百分比計(jì)，其原料配方由以下組分構(gòu)成自來(lái)水5-14％、水性聚氨酯分散體20-50％、丙烯酸乳液10-20％、防銹顏料5-10％、體質(zhì)填料10-25％、著色顏料0-15％、防沉劑0.3-1.0％、成膜助劑2-6％、增稠劑0.3-1.0％、消泡劑0.1-0.4％、耐鹽霧疏水劑0.5-1.0％、防腐防霉劑0.1-0.3％、pH調(diào)節(jié)劑0.1-0.4％、潤(rùn)濕分散劑0.5-1.0％、防凍劑0.5-2％、流平劑或基材潤(rùn)濕劑0.1-0.4％；本發(fā)明產(chǎn)品不含有機(jī)溶劑和重金屬等有害物質(zhì)，環(huán)保性極佳，其施工簡(jiǎn)單方便，儲(chǔ)存安全穩(wěn)定，性能優(yōu)異。
文檔編號(hào)C09D175/04GK102618159SQ20121009360
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月31日
發(fā)明者張鴻, 陳中華, 陳海洪 申請(qǐng)人:廣州集泰化工有限公司