專利名稱：水溶性氯磺化聚乙烯防腐涂料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及涂料，特別是用于建筑物墻體的防腐涂料。
腐蝕與防腐是化工、輕工、冶金、化纖、紡織、印染、造船、建筑等行業(yè)突出的問題。由面漆、底漆和固化劑組成的表面涂層是防止金屬材料及水泥混凝土制品的腐蝕已廣泛應用的措施之一，常用的涂料有環(huán)氧、環(huán)氧瀝青、聚氨酯、過氧乙烯，酚醛及氯磺化聚乙烯等，其中以氯磺化聚乙烯涂料為最佳，但由于氯磺化聚乙烯為高聚物，易溶于溶劑而難溶于水，目前以氯磺化聚乙烯為原料的涂料絕大多數(shù)為溶劑型，由于涂料的制造需消耗大量溶劑，成本較高，又污染環(huán)境，影響操作人員的勞動保護。近年來，水溶性涂料的研究成果已開始有所報導，但有較好實用價值的尚屬少見。美國專利3245935公開了一種水溶性氯磺化聚乙烯涂料，但工藝復雜，需在高溫下成膜固化，從而使應用范圍受到了限制。
本發(fā)明的目的在于要提供一種制備工藝簡單，成本較低，能在常溫和低溫下固化成膜，性能穩(wěn)定的氯磺化聚乙烯涂料。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，水溶性氯磺化聚乙烯涂料包括面漆、底漆和固化劑，由氯磺化聚乙烯膠用溶劑過渡法，在特種膠體溶劑中分散成含膠量為20-32%的溶劑型膠液，然后加入乳化劑、水，用機械高速分散，再加入增稠劑、增強劑、增塑劑、防凍劑、防霉劑、消泡劑等助劑組成水溶性氯磺化聚乙烯乳液，再加入色漿、體質(zhì)顏料而得水溶性氯磺化聚乙烯涂料，其各組成物的重量配比為一、水溶性氯碳化聚乙烯乳液20-30%氯磺化聚乙烯膠液∶乳化劑∶水∶增稠劑∶防霉劑∶消泡劑＝100∶9-21∶50-100∶2-8∶0.5∶適量。
二、水溶性氯磺化聚乙烯防腐涂料1、防腐底漆氯磺化聚乙烯乳液∶增塑劑∶增強劑∶增韌劑∶色漿∶體質(zhì)顏料＝40-60∶25-35∶20-35∶5-12∶適量∶適量，2、防腐面漆氯磺化聚乙烯乳液∶增強劑∶防霉劑∶分散劑∶防凍劑∶HO∶增韌劑∶消泡劑∶色漿∶體質(zhì)顏料＝65-90∶15-40∶1-2∶0.5-2∶2-10∶20-70∶7-20∶適量∶適量∶適量。
3、固化劑胺類混合物∶氧化鎂∶緩蝕劑∶防霉劑∶H2O∶防凍劑∶增稠劑＝15-30∶5-12∶4-18∶1-2∶50-65∶15-35∶0.5-1。
其中，(1)膠體分散劑為二甲苯∶鄰苯二甲酸二辛酯＝90-100∶5-10;
甲苯∶甲乙酮∶醋酸乙酯＝80-90∶4-6∶5-10。
(2)乳化劑為市售的PFA乳化劑、SMT乳化劑、STN乳化劑、STM乳化劑、NSO乳化劑。
(3)增稠劑為C5H9N3O2。
(4)消泡劑為磷酸三丁酯。
(5)增塑劑為氯丁橡膠+芳烴+乳化劑。
(6)增韌劑為甲基丙烯酸鈉。
(7)色漿為二氧化鈦、炭黑、氧化鐵、硒化鎘、甲苯胺紅、鉻綠、酞綠、群青、鉻酸鉛、鉬酸鹽橙等。
(8)體質(zhì)顏料為氧化鐵類粉、云母粉、氧化鋅、白炭黑、鈦白粉、磷酸鋅、鉻酸鉛、滑石粉等。
(9)增強劑為環(huán)氧樹脂酯類、酚醛脂樹脂類和聚脂樹脂類，包括市售的STH增強劑H2增強劑，H3增強劑和增強劑69。
(10)防霉劑為75＃、BCM、PC、DHA防霉劑、多菌靈。
(11)分散劑為六偏磷酸鈉。
(12)緩蝕劑為CL-3。
(13)防凍劑為乙二醇、丙二醇。
本發(fā)明的制備方法，由于采用了特種混合溶劑溶解氯磺化聚乙烯生膠的溶劑過渡法制得含膠量高的溶劑型半成品(膠液)，然后再在乳化分散劑的作用下通過機械攪拌高速分散成水性乳液，和用助劑增加乳液的貯存穩(wěn)定性、抗蝕、抗凍、成膜性能，從而解決了水性涂料制取的一個關鍵性問題，另外在涂料中增加固化劑等成份，同時改善了涂料對基體的附著性，使涂料的整體性能得到明顯提高，使產(chǎn)品具有耐酸、耐堿、防霉、防水、耐熱、耐寒、韌性好、附著力強、可以在常溫和低溫下成膜固化等優(yōu)良性能(詳見附表一、二)，大大擴大了涂料的應用范圍，不僅可用于混凝土建筑物墻體涂層，還適用于金屬構筑物的表面防護，且生產(chǎn)、施工工藝簡單易行、少污染。
以下實施例將有助于加深對本發(fā)明的進一步理解(一)水溶性氯磺化聚乙烯乳液的制備1、將氯磺化聚乙烯30＃膠經(jīng)開放式輥煉機進行塑煉成薄片切碎，稱取20-32份與二甲苯，鄰苯二甲酸二辛酯或甲苯，甲乙酮和醋酸乙酯組成的特種膠體溶劑68-80份進行溶解成膠液，備用。
2、稱取上述膠液100份，加入由芐基亞雙甲基苯磺酸鈉30-50份，琥珀酸酯磺酸鈉5-10分，仲辛烷基苯酚與環(huán)氧乙烷縮合物30-50份，烷基苯磺酸鈉5-10份組成的乳化劑9-21份，H2O50-100份，用1450轉(zhuǎn)/分的攪拌機進行強烈攪拌，然后加入增韌劑甲基丙烯酸鈉、非離子型低聚物2-8份，防霉劑C3H9N3O20.5份，消泡劑適量攪拌均勻，即得水溶性氫磺化聚乙烯乳液。
3、稱取上述膠液100份，加入PFA乳化劑4-10份，SMT乳化劑5-11份，
(甲基丙烯酸鈉)1-5份，MTS增稠劑或PSN(非離子型低聚物)1-3份，H2O50-100份，充分攪拌即得水溶性氯磺化聚乙烯乳液，備用。
(二)水溶性氯磺化聚乙烯防腐涂料底漆的制備1、稱取由(一)制得的氯磺化聚乙烯乳液40-60份，AC增塑劑(氯丁橡膠)25-35份，STH增強劑(環(huán)氧樹脂類)20-35份混合攪拌均勻后，加入經(jīng)研磨，由氧化鐵類粉20-30份，云母粉1-5份，氧化鋅0.5-2份，白炭黑0.5-3份，六偏磷酸鈉0.5-2份組成的色漿和體質(zhì)顏料，防霉劑(BCM、PC、DHA、75＃)1-2份，消泡劑適量進行攪拌均勻，再摻加增韌劑甲基丙烯酸鈉、非離子型低聚物5-12份，攪拌10-12分鐘即得水溶性氯磺化聚乙烯涂料底漆。
2、稱取上述氯磺化聚乙烯乳液40-60份，AC增塑劑25-35份，H64增強劑25-40份，NSP、TL增韌劑3-8份、NTS、PSN增稠劑2-4份，氧化鐵紅粉20-30份，云母粉1-5份、氧化鋅0.5-2份，白炭黑0.5-3份，六偏磷酸鈉0.5-2份、消泡劑(磷酸三丁酯)適量，H2O 20-40份，防霉劑(BCM、PC、DHA、75＃)1-2份，充分攪拌均勻，即得水溶性氯磺化聚乙烯底漆。
(三)水溶性氯磺化聚乙烯防腐涂料面漆的制備1、稱取上述氯磺化聚乙烯乳液65-90份，摻加STH增強劑(環(huán)氧樹脂類)15-40份進行充分攪拌均勻后，加入已經(jīng)研磨過的色漿及體質(zhì)顏料，即，鈦白份20-30份，云母粉1-5份，氧化鋅0.5-2份，磷酸鋅0.5-2份，鉻酸鍶0.5-2份，白炭黑0.5-3份，防霉劑(75、BCM、PC、DHA)1-2份，分散劑(六偏磷酸鈉)0.5-2份，防凍劑(乙二醇、丙二醇)2-10份，H2O 20-70份，消泡劑適量，經(jīng)攪拌均勻后，再加入甲基丙烯酸鈉、非離子型低聚物7-20份，攪拌10-20分鐘即得水溶性氯磺化聚乙烯涂料面漆。
2、稱取上述氯磺化聚乙烯乳液40-70份，AC增塑劑25-35份，STH增強劑25-40份，NSP、TL增韌劑5-15份，MTS、PSN增稠劑1-4份，鈦白粉15-30份，滑石粉10-15份，云母粉1-5份，氧化鋅0.5-2份，磷酸鋅0.5-2份，白炭黑0.5-3份，六偏磷酸鈉0.5-2份，磷酸三丁酯適量，H2O 20-60份，色漿適量，乙二醇、丙二醇2-10份，75＃、BCM、PC、DHA防霉劑1-2份按前述方法充分混勻，即得水溶性氯磺化聚乙烯面漆。
(四)水溶性氯磺化聚乙烯涂料固化劑的制備1、將輕質(zhì)氧化鎂9-12份，CL-3緩蝕劑4-18份，防霉劑(75＃、多菌靈、BCM、PC)1-2份，H2O50-65份混合攪拌、研磨后，再加入聚乙胺15-35份充分攪拌均勻后，摻加增稠劑0.5-1份，即得固化劑。
2、取輕質(zhì)氧化鎂5-12份，乙二胺15-17份，CL-3緩蝕劑15-17份，防霉劑(75＃、多菌靈、BCM、PC)1-2份，H2O 50-60份，增稠劑0.5-1份，充分混勻，即得固化劑。
上述水溶性氯磺化聚乙烯防腐涂料、底漆、面漆與固化劑的涂刷施工時的配比為底漆、面漆∶固化劑＝100∶0.1-1.5。
本實施例所述的乳化劑、增塑劑、增強劑的組成為1、PFA乳化劑仲鋅烷基苯酚與環(huán)氧乙烷縮合物∶芐基亞雙甲基苯磺酸鈉或琥珀酸酯磺酸鈉∶H2O＝850-900∶90-100∶900-1000，2、SMT乳化劑烷基苯酚與環(huán)氧乙烷縮合物或脂肪醇與環(huán)氧乙烷縮合物∶烷基苯磺酸鈉∶H2O＝850-900∶85-90∶900-1000。
3、STN乳化劑農(nóng)乳700?！?7?！肞M-PAM-2∶YF∶H2O＝45-55∶45-55∶25-35∶15-25∶140-160。
4、STM乳化劑農(nóng)乳0204∶農(nóng)乳2201∶YS＝60-70∶40-50∶8-12。
5、NSO乳化劑聚洗劑∶S∶農(nóng)乳2201∶YF∶平平O∶H2O＝75-85∶35-45∶35-40∶15-25∶20-35。
6、STH增強劑環(huán)氧樹脂6101STN、STM、NSO乳化劑∶H2O＝100∶2.5-4.5∶55-75，7、H64增強劑環(huán)氧樹脂604∶PFA乳化劑∶H2O＝100∶20-30∶15-25。
8、H61增強劑環(huán)氧樹脂601∶SMT乳化劑∶H2O＝100∶25-35∶40-60，9、增強劑69619環(huán)氧樹脂∶SMT乳化劑∶H2O＝100∶25-35∶30-50，10、AC增塑劑氯丁橡膠(240或A90)∶芳烴∶PFA乳化劑∶SMT乳化劑∶H2O＝20∶80∶5-15∶3-10∶25-35。
水溶性氯磺化聚乙烯防腐涂料底漆和面漆的物理力學性能(表1)測試項目參數(shù)底漆面漆1、細度(刮板細度計、微米)70-9060-902、遮蓋力(克/米2) 180 1853、固體含量(%)30-4038-464、耐擦性(次)＞2000＞20005、附著力鋼鐵(劃圈法)(級)1-21-2水泥砂漿(劃格法)100%100%6、抗沖擊(公斤-厘米)≥50≥507、柔韌性(毫米)0.50.58、凍融穩(wěn)定性-4℃三次循環(huán)，不變質(zhì)。
9、干燥時間20℃表干1小時1小時10、容器中狀態(tài)經(jīng)攪拌，無結塊現(xiàn)象。
11、粘度(涂4號杯)(秒)100-120100-12012、涂膜外觀紅棕色，涂膜平整，涂膜平整，符合色差范圍。
13、耐溫性100-120℃100-120℃14、施工性無困難，不無困難，不流掛。流掛。
15、硬度(擺桿硬度值)0.430.164
水溶性氯磺化聚乙烯防腐涂料底、面漆耐蝕性能(表2)1、硫酸20%常溫浸泡24小時無氣泡，無皺紋，無剝落2、硝酸10%常溫浸泡24小時無氣泡，無皺紋，無剝落3、鹽酸15%常溫浸泡24小時無氣泡，無皺紋，無剝落4、鉻酸10%常溫浸泡24小時無氣泡，無皺紋，無剝落5、氫氧化鈉30%常溫浸泡24小時無氣泡，無皺紋，無剝落6、煤油常溫浸泡24小時無氣泡，無皺紋，無剝落7、機油常溫浸泡24小時無氣泡，無皺紋，無剝落8、汽油常溫浸泡24小時無氣泡，無皺紋，無剝落9、水常溫浸泡96小時無氣泡，無皺紋，無剝落
權利要求
1.水溶性氯磺化聚乙烯防腐涂料，包括底漆、面漆和固化劑，由氯磺化聚乙烯膠，膠體分散劑，乳化劑，水，助劑，色漿和體質(zhì)顏料組成，其特征在于各組成物的重量配比為(1)底漆氯磺化聚乙烯乳液∶增塑劑∶增強劑∶增韌劑∶色漿∶體質(zhì)顏料=40-60∶25-35∶20-35∶5-12∶適量∶適量，(2)面漆氯磺化聚乙烯乳液∶增強劑∶防霉劑∶分散劑∶防凍劑∶H2O∶增韌劑∶消泡劑∶色漿∶體質(zhì)顏料=65-90∶15-40∶1-2∶0.5-2∶2-10∶20-70∶7-20∶適量∶適量，(3)固化劑氧化鎂∶胺類混合物∶緩蝕劑∶防霉劑∶H2O∶防凍劑∶增稠劑=5-12∶4-18∶1-2∶50-65∶15-35∶0.5-1，其中，(1)氯磺化聚乙烯乳液為氯磺化聚乙烯膠液乳化劑∶水=100∶9-21∶50-100，(2)氯磺化聚乙烯膠液為氯磺化聚乙烯膠∶膠體分散劑=20-32∶80∶68，(3)膠體分散劑為二甲苯∶鄰苯二甲酸二辛酯=90-100∶5-10；甲苯∶甲乙酮∶醋酸乙酯=80-90∶4-6∶5-10，(4)乳化劑為PFA乳化劑、SMT乳化劑、STN乳化劑、STM乳化劑、NSO乳化劑，(5)增稠劑為C3H9N3O2，(6)防霉劑為BCM、PC、DHA、75#、多菌靈，(7)增塑劑為氯丁橡膠+芳烴+乳化劑，(8)增韌劑為甲基丙烯酸鈉，(9)消泡劑為∶磷酸三丁酯，(10)色漿為∶二氧化鈦、炭黑、氧化鐵、硒化鎘、甲苯胺紅、鉻綠、群青、鉻酸鉛、鉬酸鹽橙等，(11)體質(zhì)顏料為氧化鐵類粉、云母粉、氧化鋅、白炭黑、鈦白粉、磷酸鋅、鉻酸鍶、滑石粉，(12)增強劑為∶環(huán)氧樹脂類、酚醛樹脂類、聚脂樹脂類，(13)分散劑為∶六偏磷酸鈉，(14)緩蝕劑為CL-3緩蝕劑，(15)防凍劑為∶乙二醇、丙二醇。
2.水溶性氯磺化聚乙烯防腐涂料的制造方法，其特征在于，將氯磺化聚乙烯膠溶解于由多種有機溶劑組成的特種膠體分散劑中，先制得含膠量高的氯磺化聚乙烯膠液，再加入特種乳化劑進行機械攪拌分散成乳液，再加入助劑和色漿，體質(zhì)顏料組成底漆和面漆，還用輕質(zhì)氧化鎂，膠類混合物為主要原料配成面漆和底漆的添加劑-固化劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及水溶性氯磺化聚乙烯防腐涂料，包括底漆、面漆和固化劑，其特點是以氯磺化聚乙烯膠為原料，采用溶劑過渡法，將氯磺化聚乙烯膠溶解在由數(shù)種有機溶劑組成的膠體溶劑中，通過機械攪拌制成含膠量為20—32％的膠液，再用特種乳化劑將膠液化散成乳液，再加入助劑、色漿和體質(zhì)顏料制得底漆和面漆；固化劑由輕質(zhì)氧化鎂、助劑和水組成。產(chǎn)品物理、化學、機械性能穩(wěn)定，少污染，可用作金屬結構和水泥混凝土結構建筑物涂層和金屬構筑物的表面防護涂層。
文檔編號C09D5/08GK1036027SQ88105500
公開日1989年10月4日 申請日期1988年3月25日 優(yōu)先權日1988年3月25日
發(fā)明者陳安仁, 奚福全 申請人:上海中南建筑材料公司