專利名稱：水性鐵黑底漆及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及乳膠漆技術(shù)領(lǐng)域。
近些年來，因傳統(tǒng)溶劑型漆的原材料價(jià)格上漲幅度大和環(huán)保法規(guī)的強(qiáng)化增加了生產(chǎn)廠家對(duì)廢副產(chǎn)物處理的投資，以及人們反溶劑污染情緒的增長，節(jié)約資源、節(jié)約能源意識(shí)的加強(qiáng)，推動(dòng)了世界涂料工業(yè)向水性化發(fā)展。作為水乳膠型防銹底漆在技術(shù)指標(biāo)、使用性能、環(huán)境保護(hù)等方面，有更多的長足之處，因而更具有開發(fā)前景。現(xiàn)檢索出的與本發(fā)明最為接近的兩篇?dú)W州專利文獻(xiàn)EP0313314和EP0264655，其技術(shù)內(nèi)容主要涉及以下幾個(gè)方面1、以偏氯乙烯作為主要單體，分別與醋酸乙烯、丙烯酸酯、氯乙烯或其他單體共聚，制得性能上有所不同的乳膠;
2、用非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑來影響乳膠的性能;
3、改善乳膠的制備工藝，使之盡量得到乳膠粒度小的乳液;
4、利用單寧酸的螯合作用提高防銹漆的防銹性能。
上述水性乳膠防銹漆的不足之處在于顏料易結(jié)塊沉淀;泡沫多且難以消除，不適于浸涂;耐光性差。
本發(fā)明的目的是提供一種泡沫少、適于浸涂、顏料不易沉淀結(jié)塊且耐光性強(qiáng)的水性鐵黑底漆及其制作方法。
本水性鐵黑底漆的特征是按其重量百分比計(jì)含有氯乙烯-偏氯乙烯共聚乳液(簡(jiǎn)稱氯-偏乳液)18.84～32.68，松香樹脂7.56～17.13，烴類溶劑4.07～25.69，鄰苯二甲酸二辛酯0.81～1.71，非離子型乳化劑0.3～3.81，乙二醇0～0.07，聚甲基丙烯酸鈉0～0.01，氧化鐵黑10.95～20.16，炭黑0～3.62，滑石粉0～13.43，三聚磷酸鈉0.08～0.17，磷酸三丁酯0.15～1.96，余量為水。
上述松香樹脂是指失水蘋果酸改性松香甘油樹脂，或失水蘋果酸改性松香季戊四醇樹脂，或松香甘油樹脂，或松香季戊四醇樹脂;烴類溶劑指松香水或200＃溶劑油;非離子型乳化劑指OP-10或OP-10與OS-15的混和物，后者中OS-15的百分含量為0～0.49。其中OP-10為烷基酚與環(huán)氧乙烷縮合物;OS-15為脂肪醇與環(huán)氧乙烷縮合物。
本水性鐵黑底漆的制作方法是在室溫條件下a、溶解取0.4～0.7份鄰苯二甲酸二辛酯與3.5～6份烴類溶劑混合，在攪抖條件下加入4～6.5份松香樹脂，制成松香樹脂溶液;(其取量均以重量計(jì)，下同)b、配制外相料取8.5～10份水、1.3～1.85份非離子型乳化劑、0～0.2份乙二醇和0～0.02份聚甲基丙烯酸鈉混合均勻，制成外相料;
c、乳化在轉(zhuǎn)速大于1500轉(zhuǎn)/分的乳化設(shè)備中，將2.9～3.5份上述松香樹脂溶液緩慢加入到1份外相料中，制成松香樹脂乳液;
d、制備色漿將三聚磷酸鈉溶于水中并加入1份氧化鐵黑、0～0.25份炭黑和0～1份滑石粉，研磨制成其粒度≤50μ的色漿;加入的三聚磷酸鈉的重量占氧化鐵黑和滑石粉總重量的0.4～0.6%，水的重量占色漿總重量的25～45%;
e、配漆取1份氯乙烯-偏氯乙烯共聚乳液與0.5～3份上述松香樹脂乳液混合，并加入1～3份色漿，混合均勻，再加入其重量占總漆量0.2～2%的磷酸三丁酯，攪拌混合均勻，配制成水性鐵黑底漆。
上述方法中，溶解過程中加入的松香樹脂為失水蘋果酸改性松香甘油樹脂，或失水蘋果酸改性松香季戊四醇樹脂，或松香甘油樹脂，或松香季戊四醇樹脂;所說的烴類溶劑為松香水或200＃溶劑油;在配制外相料時(shí)所用的非離子型乳化劑為OP-10或OP-10與OS-15的混和物，在制備色漿時(shí)可加入其重量占色漿總重量0～6%的OP-10。
本發(fā)明是在氯-偏乳液(即氯乙烯-偏氯乙烯共聚乳液，下同)中加入了自制的內(nèi)相為液態(tài)狀且具有揮發(fā)干燥性能的松香樹脂乳液配成了復(fù)合乳液，所加入的松香樹脂乳液為稠厚漿狀，粘度達(dá)7000厘泊以上，從而增強(qiáng)了氯-偏乳液的粘度;該松香樹脂乳液還具有良好的消泡作用，與磷酸三丁酯相互配合，解決了氯-偏乳液泡沫多的問題;該松香樹脂乳液所具有的良好的分散性能，有效地解決了水性底漆的顏料易沉淀結(jié)塊的問題，并提高了顏料的著色力和遮蓋力;上述松香樹脂乳液還具有良好的耐光性，氧化鐵黑與炭黑的使用除增加著色力、黑度、遮蓋力外，還具有抗紫外線性能，二者的結(jié)合，增強(qiáng)了氯-偏乳液的耐光性;氯-偏乳液和松香樹脂乳液形成的復(fù)合乳液在揮發(fā)干燥過程中，松香樹脂乳膠微?？商钛a(bǔ)氯-偏乳膠微粒之間的空隙，共同成膜后，提高了漆膜的封閉性，加入的磷酸三丁酯除具有消泡作用外，與分散劑三聚磷酸鈉共同作用后，還具有良好的防銹作用，因而增強(qiáng)了本水性底漆的防銹性能。另外，本水性底漆在揮發(fā)干燥過程中，除乳膠微粒之間相互吸引聚集外，同時(shí)還存在著松香樹脂微粒的揮發(fā)干燥成膜過程，從而使其具有一些溶劑型漆的特點(diǎn)，便于噴涂、刷涂、浸涂等各種不同的施用方法。
綜上所述，本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)可歸鈉如下1、泡沫少，適用于噴、刷、浸及其他各種不同的施用方法;
2、顏料的著色力和遮蓋力強(qiáng)，不易沉淀結(jié)塊;
3、耐光和防銹性能強(qiáng);
4、干燥快，施工周期短，節(jié)約能源;
5、原材料價(jià)格低廉，工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低;
6、可用自來水稀釋，不燃不爆，使用安全;
7、縮合指標(biāo)達(dá)到或超過醇酸底漆，是取代溶劑型底漆的理想產(chǎn)品;
8、調(diào)節(jié)配比，可制得不同性能特點(diǎn)的水性底漆，以滿足不同的需求。
以下列舉本發(fā)明的最佳實(shí)施方案。
實(shí)施例1、本實(shí)施例給出的水性鐵黑底漆，按其重量百分比計(jì)含有氯-偏乳液19.96，失水蘋果酸改性松香季戊四醇樹脂17.13，200＃溶劑油25.69，鄰苯二甲酸二辛酯1.71，OP-103.24，氧化鐵黑10.95，炭黑2.74，三聚磷酸鈉0.08，磷酸三丁酯0.20，余量為水。
上述水性鐵黑底漆的制作方法是1、溶解取0.4份鄰苯二甲酸二辛酯與6份200＃溶劑油混合均勻，在攪拌條件下加入4份失水蘋果酸改性松香季戊四醇樹脂，使之充分溶解，制成失水蘋果酸改性松香季戊四醇樹脂溶液;
2、配制外相料取1.3份OP-10與8.5份水混合均勻制成外相料;
3、乳化在轉(zhuǎn)速大于1500轉(zhuǎn)/分的乳化設(shè)備中加入1份上述外相料，啟動(dòng)乳化設(shè)備，然后緩慢加入2.9份失水蘋果酸改性松香季戊四醇樹脂溶液，制成失水蘋果酸改性松香季戊四醇樹脂乳液;
4、制備色漿將三聚磷酸鈉、OP-10溶于水中，然后加入1份氧化鐵黑和0.25份炭黑，在球磨機(jī)或其他分散研磨設(shè)備中研磨，制成粒度≤50μ的色漿。其中三聚磷酸鈉的重量占氧化鐵黑重量的0.6%;OP-10和水的重量分別占色漿總重量的6%和25%。
5、配漆取1份氯-偏乳液與3份失水蘋果酸改性松香季戊四醇樹脂乳液混合，加入1份色漿，攪拌均勻，再加入其重量占總漆量0.2%的磷酸三丁酯，繼續(xù)攪拌混合至涂試片不呈現(xiàn)油斑點(diǎn)，即制成水性鐵黑底漆。
上述各步驟均在室溫條件下進(jìn)行。
上述方法的工藝流程圖如圖
上述水性鐵黑底漆的主要技術(shù)指標(biāo)見下表
實(shí)施例2本實(shí)施例給出的水性鐵黑底漆，按其重量百分比計(jì)含有氯-偏乳液32.68，松香甘油樹脂7.56，松香水4.07，鄰苯二甲酸二辛酯0.81，OP-10和OS-15各0.30，乙二醇0.07，聚甲基丙烯酸鈉0.01，氧化鐵黑13.43，滑石粉13.43，三聚磷酸鈉0.11，磷酸三丁酯1.96，余量為水。
上述水性鐵黑底漆的制作方法是1、溶解取3.5份松香水、0.7份鄰苯二甲酸二辛酯、6.5份松香甘油樹脂制成松香甘油樹脂溶液;
2、配制外相料取OP-10和OS-15各0.925份和0.2份乙二醇、10份水、0.02份聚甲基丙烯酸鈉制成外相料;
3、乳化取1份上述外相料和3.2份松香甘油樹脂溶液制成松香甘油樹脂乳液;
4、制備色漿取氧化鐵黑和滑石粉各1份和其重量占氧化鐵黑和滑石粉總重量0.4%的三聚磷酸鈉以及其重量占色漿總量的45%的水制成色漿;
5、配漆取1份氯-偏乳液、0.5份松香甘油樹脂乳液、1.5份色漿和其重量占總漆量2%的磷酸三丁酯，配制成水性鐵黑底漆。
本實(shí)施例中的其他技術(shù)內(nèi)容同實(shí)施例1，其主要技術(shù)指標(biāo)如下表所示
實(shí)施例3本實(shí)施例給出的水性鐵黑底漆，按其重量百分比計(jì)含有氯-偏乳液18.84，失水蘋果酸改性松香甘油樹脂9.48，200＃溶劑油11.58，鄰苯二甲酸二辛酯0.92，OP-103.34，OS-150.44，聚甲基丙烯酸鈉0.003，乙二醇0.06，氧化鐵黑20.16，炭黑3.62，滑石粉10.08，三聚磷酸鈉0.17，磷酸三丁酯0.15，余量為水。
上述水性鐵黑底漆的制作方法是1、溶解取5.5份200＃溶劑油，0.44份鄰苯二甲酸二辛酯和4.5份失水蘋果酸改性松香甘油樹脂，制成失水蘋果酸改性松香甘油樹脂溶液;
2、配制外相料取OP-10和OS-15各0.75份、乙二醇0.1份、聚甲基丙烯酸鈉0.007份和水9.2份，配制成外相料;
3、乳化取1份外相料和3.5份失水蘋果酸改性松香甘油樹脂溶液制成失水蘋果酸改性松香甘油樹脂乳液;
4、制備色漿取1份氧化鐵黑、0.18份炭黑、0.5份滑石粉和其重量占氧化鐵黑和滑石粉總重量0.5%的三聚磷酸鈉、其重量占色漿總重量30%的水、其重量占色漿總重量5.5%的OP-10，配制成色漿;
5、配漆取1份氯-偏乳液、1.5份失水蘋果酸改性松香甘油樹脂乳液、2.8份色漿和其重量占總漆量0.15%的磷酸三丁酯，配制成水性鐵黑漆。
本實(shí)施例中的其他技術(shù)內(nèi)容同實(shí)施例1，其主要技術(shù)指標(biāo)同實(shí)施例2。
實(shí)施例4本實(shí)施例給出的水性鐵黑底漆按其重量百分比計(jì)含有氯-偏乳液23.77，松香季戊四醇樹脂11.21，松香水9.17，鄰苯二甲酸二辛酯1.02，OP-102.96，OS-150.49，聚甲基丙烯酸鈉0.007，乙二醇0.01，氧化鐵黑15.39，炭黑3.08，滑石粉10.77，三聚磷酸鈉0.15，磷酸三丁酯0.16，余量為水。
上述水性鐵黑底漆的制作方法是1、溶解取4.5份松香水、0.5份鄰苯二甲酸二辛酯和5.5份松香季戊四醇樹脂制成松香季戊四醇樹脂溶液;
2、配制外相料取OP-10和OS-15各0.71份，乙二醇0.015份，聚甲基丙烯酸鈉0.01份和水8.9份，配制成外相料;
3、乳化取上述外相料1份、松香季戊四醇樹脂溶液0.85份制成松香季戊四醇樹脂乳液;
4、制備色漿取1份氧化鐵黑、0.7份滑石粉、0.2份炭黑和其重量占色漿總重量5.2%的OP-10、其重量占氧化鐵黑和滑石粉總重量0.5%的三聚磷酸鈉、其重量占色漿總重量33%的水配制成色漿;
5、配漆取1份氯-偏乳液、1.2份松香季成四醇樹脂乳液、2份色漿和其重量占總漆量0.16%的磷酸三丁酯，配制成水性鐵黑底漆。
本實(shí)施例中的其他技術(shù)內(nèi)容同實(shí)施例1，其主要技術(shù)指標(biāo)同實(shí)施例2。
權(quán)利要求
1.一種水性鐵黑底漆，其特征是按其重量百分比計(jì)含有氯乙烯-偏氯乙烯共聚乳液18.84～32.68，松香樹脂7.56～17.13，烴類溶劑4.07～25.69，鄰苯二甲酸二辛酯0.81～1.71，非離子型乳化劑0.3～3.81，乙二醇0～0.07，聚甲基丙烯酸鈉0～0.01，氧化鐵黑10.95～20.16，炭黑0～3.62，滑石粉0～13.43，三聚磷酸鈉0.08～0.17，磷酸三丁酯0.15～1.96，余量為水。
2.按照權(quán)利要求1所說的水性鐵黑底漆，其特征是所說的松香樹脂為失水蘋果酸改性松香甘油樹脂，或失水蘋果酸改性松香季戊四醇樹脂，或松香甘油樹脂，或松香季戊四醇樹脂。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的水性鐵黑底漆，其特征是所說的非離子型乳化劑為OP-10或OP-10與OS-15的混和物，后者中OS-15的重量百分含量為0～0.49。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的水性鐵黑底漆，其特征是所說的烴類溶劑為松香水或200＃溶劑油。
5.一種水性鐵黑底漆的制作方法，其特征是在室溫條件下a、溶解取0.4～0.7份鄰苯二甲酸 二辛酯與3.5～6份烴類溶劑混合，在攪拌條件下加入4～6.5份松香樹脂，制成松香樹脂溶液;(其取量均以重量計(jì)，下同)b、配制外相料取8.5～10份水、1.3～1.85份非離子型乳化劑、0～0.2份乙二醇和0～0.02份聚甲基丙烯酸鈉混合均勻，制成外相料;c、乳化在轉(zhuǎn)速大于1500轉(zhuǎn)/分的乳化設(shè)備中，將2.9～3.5份上述松香樹脂溶液緩慢加入到1份外相料中，制成松香樹脂乳液;d、制備色漿將三聚磷酸鈉溶于水中并加入1份氧化鐵黑、0～0.25份炭黑和0～1份滑石粉，研磨制成其粒度≤50μ的色漿，加入的三聚磷酸鈉的重量占氧化鐵黑和滑石粉總重量的0.4～0.6%，水的重量占色漿總重量的25～45%。e、配漆取1份氯乙烯-偏氯乙烯共聚乳液與0.5～3份上述松香樹脂乳液混合，并加入1～3份色漿，混合均勻，再加入其重量占總漆量0.2～2%的磷酸三丁酯，攪拌混合均勻，配制成水性鐵黑底漆。
6.按照權(quán)利要求5所述的水性鐵黑底漆的制作方法，其特征是溶解過程中加入的松香樹脂為失水蘋果酸改性松香甘油樹脂，或失水蘋果酸改性松香季戊四醇樹脂，或松香甘油樹脂，或松香季戊四醇樹脂;其烴類溶劑為松香水或200＃溶劑油。
7.按照權(quán)利要求5所述的水性鐵黑底漆的制作方法，其特征是所用的非離子型乳化劑為OP-10或OP-10與OS-15的混和物。
8.按照權(quán)利要求5所述的水性鐵黑底漆的制作方法，其特征是在制備色漿時(shí)加入其重量占色漿總重量0～6%的OP-10。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種水性鐵黑底漆及其制作方法。其主要特征是采用氯-偏乳液作為底漆的成膜物質(zhì)，加入自制的內(nèi)相為液態(tài)狀的松香樹脂乳液配制成復(fù)合乳液，采用磷酸三丁酯作為消泡劑并與三聚磷酸鈉共同作用作為底漆的化學(xué)防銹劑。本發(fā)明泡沫少，適于浸涂，顏料不易沉淀結(jié)塊，耐光和防銹性強(qiáng)，使用安全，工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，是取代溶劑型漆的理想產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C09D123/08GK1068132SQ9210661
公開日1993年1月20日 申請(qǐng)日期1992年7月9日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月9日
發(fā)明者于建波, 莊澤蘭 申請(qǐng)人:于建波