本發(fā)明涉及一種環(huán)保防腐雙組份自干漆及其制備方法。

背景技術(shù)：

自干漆是一種可以成膜并牢固附著的特種涂料，這種涂料有良好的流變性并且在10-20分鐘內(nèi)可以空氣固化而不需加熱烘干。其主要成分是醇溶性樹脂(如：聚乙烯醇縮丁醛等等)，溶劑是甲醇/乙醇及一些醚類有機溶劑。

然而，作為涂裝設(shè)施的油漆的一種，現(xiàn)有的自干漆通常會對環(huán)境帶來危害，自干漆中的有機溶劑水蒸氣會刺激眼睛粘膜而使人流淚。若自干漆中的有機溶劑水與皮膚接觸會溶解皮膚油脂而滲入組織，干擾生理機能、脫水，從而導(dǎo)致因皮膚干裂而感染污物及細菌。若有機溶劑水接觸皮膚表皮，會導(dǎo)致表皮膚角質(zhì)溶解引起表皮角質(zhì)化，刺激表皮引起紅腫及氣泡部份。若油漆溶劑滲入人體內(nèi)，則會破壞血球及骨髓等。

現(xiàn)有自干漆的有機溶劑水蒸氣經(jīng)由呼吸器官吸入人體后，人往往會產(chǎn)生麻醉作用。蒸氣吸入后大部份經(jīng)企管而達肺部，然后經(jīng)血液或淋巴液傳送至其他器官，造成不同程度之中毒現(xiàn)象。常會對呼吸道、神經(jīng)系統(tǒng)、肺、腎、血液及造血系統(tǒng)產(chǎn)生重大毒害。

隨著人們健康和環(huán)保意識的不斷增強，自干漆的水性化的趨勢銳不可擋。

然而，雖然采用水性自干漆可有效減小對環(huán)境的影響，但是，作為涂裝所用，雖然其涂覆在內(nèi)層，但自干漆的漆膜硬度是一項重要指標(biāo)，涂膜硬度(paint film hardness)是表示漆膜機械強度的重要性能之一。其物理意義可理解為漆膜表面對作用其上的、另一個硬度較大的物體所表現(xiàn)的阻力?？梢酝ㄟ^測定涂膜在較小的接觸面上承受一定質(zhì)量負荷時所表現(xiàn)出來的抵抗變形的能力加以確定(包括由于碰撞、壓陷或擦劃等而造成的變形能 力)。

隨著市場上對工業(yè)機械設(shè)備、五金家電、農(nóng)用機械等金屬基材表面硬度要求的升高，現(xiàn)有的自干漆的漆膜硬度已逐漸無法滿足使用要求。

目前，關(guān)于自干漆，國內(nèi)主要存在如下專利文獻：

專利公開號：CN105295697A，公開了一種水性PU自干漆及其制備方法，它主要由水性羥基丙烯酸乳液、TeGo270潤濕劑、TeGo822消泡劑、AMP95、TeGo4100流平劑、二乙二醇乙醚醋酸酯、二丙二醇丁醚、負離子水、BYK425聚氨酯流變助劑、防閃銹劑、水性羥基丙烯酸乳液、TeGo270潤濕劑、TeGo760潤濕分散劑、有機硅耐磨粉(UNICONET-2050)、水性無樹脂色漿按一定重量份調(diào)劑而成。其特點是：形成的漆膜性能好，干燥速度快；克服了傳統(tǒng)水性漆在金屬基材的易透銹、水性漆干燥慢的難題；VOC含量低，安全環(huán)保?？捎糜趯Νh(huán)保及性能要求較高的汽車備件、機械設(shè)備、橋梁、鋼結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架等金屬基材的防護涂裝水性漆。然而，該專利所提供的自干漆，在強調(diào)低VOC含量的前提下，對自干漆漆膜硬度未得到改善，使用后難以起到保護作用，漆膜保護作用效果不明顯。

此外，現(xiàn)有自干漆的涂裝方式大多采用噴涂，噴涂是通過噴槍或碟式霧化器，借助于壓力或離心力，分散成均勻而微細的霧滴，施涂于被涂物表面的涂裝方法。噴涂中的主要問題是高度分散的漆霧和揮發(fā)出來的溶劑(即揮發(fā)性有機污染物，VOCs)，既污染環(huán)境，不利于人體健康，又浪費自干漆，造成經(jīng)濟損失。揮發(fā)、擴散到空氣中的自干漆，則形成揮發(fā)性有機污染物，危害人體健康。在噴涂車間，自干漆作為揮發(fā)性有機污染物的主要來源，噴涂車間內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機化合物濃度過高時很容易引起急性中毒，輕者會出現(xiàn)頭痛、頭暈、咳嗽、惡心、嘔吐、或呈酩醉狀；重者會出現(xiàn)肝中毒甚至很快昏迷，有的還可能有生命危險。長期待在揮發(fā)性有機化合物污染的噴涂車間內(nèi)，可引起慢性中毒，損害肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)、引起全身無力、瞌睡、皮膚瘙癢等。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)保防腐雙組份自干漆及其制備方法，所述自干漆由雙組份構(gòu)成，以苯乙烯改性醇酸樹脂配合鈦酸酯偶聯(lián)劑作為A組分的主要成分，并配合六亞甲基二異氰酸酯與甲苯二異氰酸酯混合所得固化劑為主要原料作為B組分，可有效提升自干漆漆膜硬度，組成成分設(shè)計合理，以去離子水為溶劑進行稀釋，代替有機溶劑，對環(huán)境友好，提高耐磨性能，且附著力強、延展性好、耐高溫、使用壽命長，涂覆時采用輥涂代替噴涂，有效改善生產(chǎn)環(huán)境，有利于工人身體健康。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種環(huán)保防腐雙組份自干漆，所述自干漆包括如下重量份的成分：A組分：苯乙烯改性醇酸樹脂：30～40份，鈦酸酯偶聯(lián)劑：10～15份，乙二醇乙醚：5～10份，乙二醇丁醚：5～10份，色漿：5～10份，異丙醇：1～5份，增塑劑：1～5份，活性稀釋劑：1～5份，流平劑：1～5份，去離子水：20～30份，丙酮：15～25份；B組分：六亞甲基二異氰酸酯與甲苯二異氰酸酯按質(zhì)量比1～2：1混合所得固化劑。

進一步，所述底漆包括如下重量份的成分：A組分：苯乙烯改性醇酸樹脂：35～40份，鈦酸酯偶聯(lián)劑：12～15份，乙二醇乙醚：5～8份，乙二醇丁醚：6～10份，色漿：5～7份，異丙醇：3～5份，去離子水：25～30份，丙酮：15～20份；B組分：六亞甲基二異氰酸酯與甲苯二異氰酸酯按質(zhì)量比1～2：1混合所得固化劑。

優(yōu)選地，所述底漆包括如下重量份的成分：A組分：苯乙烯改性醇酸樹脂：35份，鈦酸酯偶聯(lián)劑：13份，乙二醇乙醚：6份，乙二醇丁醚：7份，色漿：6份，異丙醇：4份，去離子水：25份，丙酮：18份；B組分：六亞甲基二異氰酸酯與甲苯二異氰酸酯按質(zhì)量比1～2：1混合所得固化劑。

另，所述苯乙烯改性醇酸樹脂的制備方法包括如下步驟：將20～30份 豆油酸、10～20份季戊四醇、10～15份鄰苯二甲酸酐、1～5份二甲苯及30～40份酒石酸加入反應(yīng)釜，通入保護氣體，升溫至130～140℃，攪拌，保溫2～4h后，依次加入20～30份苯乙烯、1～5份過氧化苯酰胺，保溫1～1.5h后，降溫至70～75℃，加入20～30份的200#溶劑油，得到所述苯乙烯改性醇酸樹脂。

另有，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯、二辛酯或氧化蓖麻油。

再，所述去離子水為醋酸乙酯、甲醇、丁醇或丙酮。

再有，所述活性稀釋劑為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯或甘油三丙烯酸酯。

且，所述流平劑為氟改性丙烯酸流平劑或磷酸酯改性丙烯酸流平劑。

同時，本發(fā)明還提供一種環(huán)保防腐雙組份自干漆的制備方法，包括如下步驟：將所述熱塑性丙烯酸樹脂、苯乙烯改性醇酸樹脂、增塑劑及丙酮混合，加入顏料，以200～300r/min的轉(zhuǎn)速攪拌至無生粉，得色漿料，加入硝酸纖維素混合，加入增塑劑、活性稀釋劑、流平劑、抗菌劑、阻燃劑及去離子水，以400～500r/min的轉(zhuǎn)速攪拌1～2h，得所述環(huán)保防腐雙組份自干漆。

本發(fā)明的有益效果在于：

所述自干漆由雙組份構(gòu)成，以苯乙烯改性醇酸樹脂配合鈦酸酯偶聯(lián)劑作為A組分的主要成分，并配合六亞甲基二異氰酸酯與甲苯二異氰酸酯混合所得固化劑為主要原料作為B組分，可有效提升自干漆漆膜硬度，組成成分設(shè)計合理，以去離子水為溶劑進行稀釋，代替有機溶劑，對環(huán)境友好，提高耐磨性能，且附著力強、延展性好、耐高溫、使用壽命長，涂覆時采用輥涂代替噴涂，有效改善生產(chǎn)環(huán)境，有利于工人身體健康。輥涂成型快干的輥涂工藝代替噴涂工藝，涂裝時塑膠漆的利用度能達到90％以上，減少了空氣中的揮發(fā)和浪費，有效降低因噴涂導(dǎo)致塑膠漆揮發(fā)形成的VOCs，輥涂車間內(nèi)VOCs排放量≤420ppm，環(huán)保效果好。所得自干漆漆膜細度≤100μm，以劃圈法測試附著力，級別≤2，在水中浸泡10天，漆膜不起泡，無剝落，無銹斑；35～45℃、3％NaCl溶液浸泡800h，在600h出現(xiàn)第一個斑點，800h出現(xiàn)6～8個斑點，1500h鹽霧試驗，涂層無氣泡，無剝落，無銹斑；鉛筆硬度高達4～5H，人工氣候老化和人工輻射暴露800h，無起泡、粉化、生銹現(xiàn)象。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明，但實施例并不限制本發(fā)明的保護范圍。

本發(fā)明所提供的一種環(huán)保防腐雙組份自干漆，所述自干漆包括如下重量份的成分：A組分：苯乙烯改性醇酸樹脂：30～40份，鈦酸酯偶聯(lián)劑：10～15份，乙二醇乙醚：5～10份，乙二醇丁醚：5～10份，色漿：5～10份，異丙醇：1～5份，增塑劑：1～5份，活性稀釋劑：1～5份，流平劑：1～5份，去離子水：20～30份，丙酮：15～25份；B組分：六亞甲基二異氰酸酯與甲苯二異氰酸酯按質(zhì)量比1～2：1混合所得固化劑。

進一步，所述底漆包括如下重量份的成分：A組分：苯乙烯改性醇酸樹脂：35～40份，鈦酸酯偶聯(lián)劑：12～15份，乙二醇乙醚：5～8份，乙二醇丁醚：6～10份，色漿：5～7份，異丙醇：3～5份，去離子水：25～30份，丙酮：15～20份；B組分：六亞甲基二異氰酸酯與甲苯二異氰酸酯按質(zhì)量比1～2：1混合所得固化劑。

優(yōu)選地，所述底漆包括如下重量份的成分：A組分：苯乙烯改性醇酸樹脂：35份，鈦酸酯偶聯(lián)劑：13份，乙二醇乙醚：6份，乙二醇丁醚：7份，色漿：6份，異丙醇：4份，去離子水：25份，丙酮：18份；B組分：六亞甲基二異氰酸酯與甲苯二異氰酸酯按質(zhì)量比1～2：1混合所得固化劑。

另，所述苯乙烯改性醇酸樹脂的制備方法包括如下步驟：將20～30份豆油酸、10～20份季戊四醇、10～15份鄰苯二甲酸酐、1～5份二甲苯及30～40份酒石酸加入反應(yīng)釜，通入保護氣體，升溫至130～140℃，攪拌，保溫2～4h后，依次加入20～30份苯乙烯、1～5份過氧化苯酰胺，保溫1～1.5h后，降溫至70～75℃，加入20～30份的200#溶劑油，得到所述苯乙烯改性醇酸樹 脂。

另有，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯、二辛酯或氧化蓖麻油。

再，所述去離子水為醋酸乙酯、甲醇、丁醇或丙酮。

再有，所述活性稀釋劑為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯或甘油三丙烯酸酯。

且，所述流平劑為氟改性丙烯酸流平劑或磷酸酯改性丙烯酸流平劑。

同時，本發(fā)明還提供一種環(huán)保防腐雙組份自干漆的制備方法，包括如下步驟：將所述熱塑性丙烯酸樹脂、苯乙烯改性醇酸樹脂、增塑劑及丙酮混合，加入顏料，以200～300r/min的轉(zhuǎn)速攪拌至無生粉，得色漿料，加入硝酸纖維素混合，加入增塑劑、活性稀釋劑、流平劑、抗菌劑、阻燃劑及去離子水，以400～500r/min的轉(zhuǎn)速攪拌1～2h，得所述環(huán)保防腐雙組份自干漆。

其中，表1為本發(fā)明各實施例所述一種環(huán)保防腐雙組份自干漆成分列表。表2為本發(fā)明各實施例所述一種環(huán)保防腐雙組份自干漆中苯乙烯改性醇酸樹脂的成分列表。

表1(單位：重量份)

表2(單位：重量分)

將本發(fā)明實施例所述一種環(huán)保防腐雙組份自干漆通過輥涂方式涂覆，在200℃下固化后，冷卻至室溫，放置48小時，其中，耐沖擊性能測試方法參照國家標(biāo)準GB/T1732-93規(guī)定的測定漆膜耐沖擊性能的方法，以固定質(zhì)量(1kg)的重錘落于試板上而不引起漆膜破壞的最大高度(cm)表示漆膜耐沖擊性能，高達50～60cm。

采用本發(fā)明所提供的一種環(huán)保防腐雙組份自干漆，T彎性能可達1T。在230℃高溫下不開裂、不變色，抗老化能力強，放置在戶外連續(xù)日照10～15年不泛黃、不變色。耐酸耐腐蝕能力強，將輥涂好的產(chǎn)品放入85℃水內(nèi)煮2H生再逐漸加熱到100℃，產(chǎn)品無變色、掉漆、起泡。在常溫下用5％的Nad溶液浸泡24H后，產(chǎn)品表面無銹蝕、變色及鍍層脫落。把純棉布蘸滿95％酒精包在500g砝碼上，以每分鐘40-60次的速度(20mm)左右的行程在產(chǎn)品表面擦試50個循環(huán)，無掉色脫油。

所得自干漆漆膜細度≤100μm，以劃圈法測試附著力，級別≤2，在水 中浸泡10天，漆膜不起泡，無剝落，無銹斑；35～45℃、3％NaCl溶液浸泡800h，在600h出現(xiàn)第一個斑點，800h出現(xiàn)6～8個斑點，1500h鹽霧試驗，涂層無氣泡，無剝落，無銹斑；鉛筆硬度高達4～5H，人工氣候老化和人工輻射暴露800h，無起泡、粉化、生銹現(xiàn)象。

需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。