本發(fā)明屬于水性涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)機(jī)雜化脂肪酸醇酸乳液及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中的應(yīng)用日益增多。鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、韌性好、制作方便、施工速度快、建筑周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)。但是也存在明顯的弱點(diǎn)-容易腐蝕。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年因金屬腐蝕而造成的經(jīng)濟(jì)損失約為7000億美元，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的2-4％，約為地震、水災(zāi)、臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害總和的6倍，每年因腐蝕而造成的金屬結(jié)構(gòu)、設(shè)備及材料的金屬損失量大約相當(dāng)于當(dāng)年金屬總產(chǎn)量的20-40％，每年因腐蝕而報(bào)廢的金屬達(dá)1億噸以上。我國(guó)每年因金屬腐蝕造成的損失高達(dá)幾百億元人民幣，隨著金屬用量的增加，其損失量還將不斷增大。
鋼結(jié)構(gòu)作為建筑業(yè)中最重要的結(jié)構(gòu)形式之一，其容易腐蝕的特點(diǎn)給建筑業(yè)帶來(lái)了極大的損失。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保的政策越來(lái)越嚴(yán)格，水性涂料越來(lái)越受到市場(chǎng)的關(guān)注，如果解決自干型水性涂料的干燥速度卻成為了難點(diǎn)之一，尤其是大型鋼結(jié)構(gòu)廠，因鋼結(jié)構(gòu)體積過(guò)大，占地面積過(guò)大，趕貨周期短，提升水性大型鋼結(jié)構(gòu)用水性防腐涂料的干燥速度尤為重要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
解決的技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種無(wú)機(jī)雜化脂肪酸醇酸乳液及其制備方法，所得漆膜具有干速超快、光澤高、耐水性好、防腐性能優(yōu)、耐候性能優(yōu)的特點(diǎn)。
技術(shù)方案：一種無(wú)機(jī)雜化脂肪酸醇酸乳液，原料以重量份計(jì)包括：脂肪酸20-30份，苯酐5-10份，順酐0.5-2份，甘油5-8份，季戊四醇2-3份，納米二氧化硅液體硅溶膠10-20份，二甲苯1-2份，助溶劑3-5份，乳化劑1-2份，油污乳化劑0.5-1份，中和劑0.5-1.0份，消泡劑0.01-0.03份，防霉殺菌劑0.1-0.3份，去離子水25-31份。
進(jìn)一步地所述無(wú)機(jī)雜化脂肪酸醇酸乳液的原料還包括：聚甲基丙烯酸銨0.1-0.3份和/或黃原膠0.01-0.05份。
進(jìn)一步地，所述助溶劑為乙二醇單丁醚、丙二醇單丁醚、二丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、聚乙二醇、二乙二醇二甲基醚或正丁醇中的一種。
進(jìn)一步地，所述中和劑為N,N-二甲基乙醇胺、三乙胺、氨水、氫氧化四甲基銨或AMP-95中的一種。
進(jìn)一步地，所述乳化劑為烷基酚聚氧乙烯醚類、芐基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、脂肪酸環(huán)氧乙烷加成物、蓖麻油環(huán)氧乙烷加成物、烷基苯磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、烷基磺酸鹽或烷基丁二酸酯磺酸鹽中的一種。
上述無(wú)機(jī)雜化脂肪酸醇酸乳液的制備方法，包括以下步驟：
步驟1，將脂肪酸、苯酐、順酐、甘油、季戊四醇加入反應(yīng)釜中，升溫至230℃，加入二甲苯，235-245℃回流3h，得到混合物A；
步驟2，將混合物A降溫至105-110℃，加入納米二氧化硅液體硅溶膠，105℃保溫1h，得到混合物B；
步驟3，將混合物B降溫至80-90℃，加入助溶劑、乳化劑、油污乳化劑，乳化30min，得到混合物C；
步驟4，將混合物C降溫至40-50℃，加入中和劑、消泡劑、防霉殺菌劑及去離子水，攪拌10-15min，調(diào)節(jié)pH值至8.0-8.5，即得。
進(jìn)一步地，步驟2中還需要加入聚甲基丙烯酸銨0.1-0.3份。
進(jìn)一步地，步驟3中還需要加入黃原膠0.01-0.05份。
有益效果：本發(fā)明采用納米二氧化硅液態(tài)硅溶膠對(duì)脂肪酸醇酸乳液進(jìn)行雜化改性，所得漆膜具有干速超快、光澤高、耐水性好、防腐性能優(yōu)、耐候性能優(yōu)的特點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例采用的原料為：
脂肪酸(江蘇正中生化)
苯酐(江蘇長(zhǎng)三角精細(xì)化工)
順酐(山東宏信)
甘油(香港三邀永聯(lián)化工)
季戊四醇(鄭州智遠(yuǎn)化工)
納米二氧化硅液體硅溶膠(重慶麥圖科技)
助溶劑(乙二醇單丁醚、丙二醇單丁醚、二丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、聚乙二醇、二乙二醇二甲基醚或正丁醇中的一種)
回流溶劑(二甲苯 中石化)
中和劑(N,N-二甲基乙醇胺、三乙胺、氨水、氫氧化四甲基銨或AMP-95中的一種)
消泡劑(M148 海川化工)
乳化劑(烷基酚聚氧乙烯醚類、芐基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、脂肪酸環(huán)氧乙烷加成物、蓖麻油環(huán)氧乙烷加成物、烷基苯磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、烷基磺酸鹽或烷基丁二酸酯磺酸鹽中的一種)
油污乳化劑(5088 重慶麥圖科技)
防霉殺菌劑(640 美國(guó)陶氏DOW)
各實(shí)施例的物料配比如下(kg)：
制備方法是：
步驟1，將脂肪酸、苯酐、順酐、甘油、季戊四醇加入反應(yīng)釜中，升溫到230℃開始加入回流二甲苯，開始回流，采用235-245℃保溫3小時(shí)，檢測(cè)其粘度，采用格式管測(cè)試到10-12S(樣油：200#＝10：8)；
步驟2，降溫到105-110℃時(shí)，慢慢加入納米二氧化硅液體硅溶膠，采用105℃保溫1h；還需要加入聚甲基丙烯酸銨0.1-0.3份
步驟3，將溫度降低至80-90℃，投入助溶劑、乳化劑、油污乳化劑，乳化30分鐘；
步驟4，將溫度降低至40-50℃，投入中和劑、消泡劑、防霉殺菌劑及去離子水，攪拌10-15分鐘，調(diào)整pH值到8.0-8.5之間。
在實(shí)施例6和8中，步驟2還需要加入聚甲基丙烯酸銨；在實(shí)施例7和8中，步驟3中還需要加入黃原膠。
干板實(shí)現(xiàn)
取100克水性樹脂乳液，1.5克復(fù)合催干劑，攪拌均勻后直接噴板于鐵片上，放置25℃恒溫箱中干燥，測(cè)試表干和實(shí)干，自干48小時(shí)后測(cè)試綜合物性。成品性能及清漆干板性能結(jié)果如下：
從表2數(shù)據(jù)明顯看出，清漆表干最快可達(dá)到15min，漆膜表干后2小時(shí)測(cè)試初期耐滴水性均無(wú)異常，耐水性測(cè)試可達(dá)到720h，漆膜的清漆最高光澤可達(dá)到158％。當(dāng)加入了油污乳化劑后，清漆直接涂裝于不做前處理的鋼材表面(有一定程度的油污)，漆膜的附著力比未加之前明顯要好很多。采用納米二氧化硅液態(tài)硅溶膠進(jìn)行雜化改性后，對(duì)漆膜的干速、耐鹽霧性能均有著非常明顯的提升，并隨其量的變化而呈正比。從實(shí)施例6可以看出，聚甲基丙烯酸銨的加入，可以提高漆膜的耐沖擊性，而在實(shí)施例7中，黃原膠可以進(jìn)一步提高漆膜的耐鹽霧性。