一种适合于多种基材的底面合一防腐漆及其制备方法.pdf

本发明公开了一种适合于多种基材的底面合一防腐漆，由甲组份和乙组分按照7~10∶1的重量份数比组合而成，其中：按重量百分数比表示，甲包含：30~45%低羟基丙烯酸树脂、6~14%溶剂、1.8~5%助剂、0.5~2%有机膨润土、0.5~2%疏水气相二氧化硅、31~57%颜填料、0.2~1%流平剂；乙包含六亚甲基二异氰酸酯三聚体45~55%、溶剂45~55%。制备方法为：低羟甲基丙烯酸树脂加入溶剂，加入助剂、有机膨润土、疏水气相二氧化硅、颜填料，搅拌研磨，调整粘度，滤去杂质，即得甲组份，将六亚甲基二异氰酸酯三聚体与溶剂混合得乙组分，甲、乙组分按比例混合。本发明对铝材、不锈钢板、镀锌板等有优异的附着力，具备防腐底漆的耐盐雾性等物理机械性能，优异耐水性、耐酸碱性、耐候性，其耐候性在1200小时以上。

权利要求书
1.  一种适合于多种基材的底面合一防腐漆，其特征在于：由甲组份和乙组分按照7~10∶1的重量份数比组合而成，其中：
甲组份包含以下成分，按重量百分数比表示
低羟基丙烯酸树脂30~45%
溶剂6~14%
助剂1.8~5%
有机膨润土0.5~2%
疏水气相二氧化硅0.5~2%
颜填料31~57%
流平剂0.2~1%
乙组分包含以下成分，按重量百分数比表示
六亚甲基二异氰酸酯三聚体45~55%
溶剂45~55%
甲组份与乙组分的使用的溶剂相同。

2.  根据权利要求1所述的一种适合于多种基材的底面合一防腐漆，其特征在于：按组分中总重量百分数比表示，所述助剂主要由0.5~2%的分散剂、0.3~1%消泡剂，以及1~2%的紫外线吸收剂组成。

3.  根据权利要求1或2所述的一种适合于多种基材的底面合一防腐漆，其特征在于：按组分中总重量百分数比表示，所述颜填料主要由15-25%金红石钛白粉、4-8%无毒改性磷酸锌、5-8%改性三聚磷酸铝、3-8%绢云母粉，以及4-8%滑石粉组成。

4.  根据权利要求3所述的一种适合于多种基材的底面合一防腐漆，其特征在于：所述绢云母粉的结构为片状，粒度为600~800目。

5.  根据权利要求1或2所述的一种适合于多种基材的底面合一防腐漆，其特征在于：所述溶剂为二甲苯和醋酸正丁酯的混合溶液。

6.  根据权利要求1~5所述的一种适合于多种基材的底面合一防腐漆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）在装有低羟基丙烯酸树脂的容器中加入溶剂，使用800~1000r/min的转速搅拌，使低羟基丙烯酸树脂在溶剂中分散均匀；
（2）搅拌过程中加入助剂、有机膨润土以及疏水气相二氧化硅，搅拌10~15分钟；
（3）再加入颜填料，提高搅拌转速至1200~1500r/min，并将其置于低于50摄氏度的环境中，搅拌15~20分钟；
（4）使用砂磨机对步骤（3）中所得搅拌后的混合物进行研磨，最后再加入流平剂使用800~1000r/min的转速搅拌15~25分钟；
（5）加入溶剂，调整粘度至90±5Ku/30℃，滤去杂质，即得甲组份；
（6）将六亚甲基二异氰酸酯三聚体与溶剂混合，搅拌均匀后获得乙组分；
（7）将甲组份与乙组分按比例7~10∶1搅拌均匀，即得适合于多种基材的底面合一防腐漆。

7.  根据权利要求6所述的一种适合于多种基材的底面合一防腐漆的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中，使用研磨机将步骤（3）中所得搅拌后的混合物研磨至40μm粒度以下。

说明书一种适合于多种基材的底面合一防腐漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及化工防腐漆领域，具体是指一种适合于多种基材的底面合一防腐漆及其制备方法。
背景技术
目前建设节约型社会的话题已被大家所熟知，开发更有效、施工方便的防腐涂料以势在必行，以满足不同产业的需求；铝材、不锈钢板、镀锌板因优异的防腐蚀性被工业广泛采用，它们优异的防腐蚀性均来自其表面的一层惰性、低表面能的氧化物薄膜，而这层氧化物薄膜的惰性和低表面能，经常使涂料不能牢固粘附。目前市场上也有一些宣传底面合一的涂料产品，基本都是一些普通的聚氨酯底面合一产品，其不具备对铝材、不锈钢板、镀锌板等有良好的附着力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可涂敷于不打磨铝材、镀锌板材、不锈钢表面等多种基材的适合于多种基材的底面合一防腐漆。
本发明的另一个目的在于提供该适合于多种基材的底面合一防腐漆的具体制备方法。
本发明通过下述技术方案实现：一种适合于多种基材的底面合一防腐漆，由甲组份和乙组分按照7～10∶1的重量份数比组合而成，其中，甲组份与乙组分的使用的溶剂相同：
甲组份包含以下成分，按重量百分数比表示


乙组分包含以下成分，按重量百分数比表示
六亚甲基二异氰酸酯三聚体45～55％
溶剂45～55％
甲组份与乙组分的使用的溶剂相同。
甲组份为主要成膜，以及添加剂，而乙组分主要为固化剂，固化剂对涂料性能来说也是非常重要的，为制的性能优异的涂膜，采用高固体低粘度的脂肪族或脂环族固化剂，六亚甲基二异氰酸酯三聚体具有干燥快、漆膜硬度较高、固体分高，黏度较低，适合制备高固分涂料。
主体树脂选择为低羟基值丙烯酸树脂，该丙烯酸树脂中引入离子基团在聚合物链上形成离子凝集体，从而改进树脂的机械性能和聚合物本身的性能，提高对铝材、不锈钢板、镀锌板等附着力性能；丙烯酸树脂的主要吸收峰处在太阳光谱范围之外，丙烯酸树脂具有优良的性能，色浅、耐候性佳，户外暴晒耐久性强，耐紫外光照射不易分解或变黄，能很好保持原有的光泽及色泽。丙烯酸树脂具有很好的耐化学品粘污和耐腐蚀性能。
甲组份与乙组分的重量份数比，决定本发明所述防腐漆中-OH基与-NCO基的配比。-OH基与-NCO基的配比与反应程度均影响漆膜的交联密度。NCO/OH当量比可在0.8-1.5的较大范围内变化，NCO/OH当量比低于1.0时，OH基不能完全反应，漆膜的抗溶剂性、抗水性、抗化学品性及硬度均下降，甚至漆膜发软。NCO/OH当量比大于1.0时，则会增大交联密度，提高耐溶剂性、耐化学品性，但多余的NCO会吸收空气中的水分发生反应，导致漆膜变脆，漆膜对铝材、不锈钢板、镀锌板等基材的附着力会降低。本发明采用NCO/OH当量比为1.05-1.15：1综合性能优异。
为了更好地实现本发明，进一步地，按组分中总重量百分数比表示，所述 助剂主要由0.5～2％的分散剂、0.3～1％消泡剂、3～7％的助溶剂，以及1～2％的紫外线吸收剂组成。
为了更好地实现本发明，进一步地，按组分中总重量百分数比表示，所述颜填料主要由15-25％金红石钛白粉、4-8％无毒改性磷酸锌、5-8％改性三聚磷酸铝、3-8％绢云母粉，以及4-8％滑石粉组成。采用无毒改性磷酸锌、改性三聚磷酸铝、绢云母粉、滑石粉、金红石钛白粉作为颜填料，使本发明具备优异的耐腐蚀性能及耐候性，滑石粉可改进涂料的沉淀性、涂膜的机械力以及再涂覆性，金红石钛白粉不仅提供色彩和装饰性，同时具备很好的耐候性。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述绢云母粉的结构为片状，粒度为600～800目。其结构为片状，可以提高底面合一漆的防腐蚀和抗渗透功能，粒度为600～800目可达到最佳效果，如果太细，其片状结构就会受到破坏，会降低其抗渗透功能。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述溶剂为二甲苯和醋酸正丁酯的混合溶液。
一种适合于多种基材的底面合一防腐漆的制备方法，包括以下步骤：
(1)在装有低羟基丙烯酸树脂的容器中加入溶剂，使用800～1000r/min的转速搅拌，使低羟基丙烯酸树脂在溶剂中分散均匀；
(2)搅拌过程中加入助剂、有机膨润土以及疏水气相二氧化硅，搅拌10～15分钟；
(3)再加入颜填料，提高搅拌转速至1200～1500r/min，并将其置于低于50摄氏度的环境中，搅拌15～20分钟；
(4)使用砂磨机对步骤(3)中所得搅拌后的混合物进行研磨，最后再加入流平剂使用800～1000r/min的转速搅拌15～25分钟；
(5)加入溶剂，调整粘度至90±5Ku/30℃，滤去杂质，即得甲组份；
(6)将六亚甲基二异氰酸酯三聚体与溶剂混合，搅拌均匀后获得乙组分；
(7)将甲组份与乙组分按比例7～10∶1搅拌均匀，即得适合于多种基材的 底面合一防腐漆。
为了更好地实现本发明的方法，进一步地，所述步骤(4)中，使用研磨机将步骤(3)中所得搅拌后的混合物研磨至细度≤40μm。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明的对铝材、不锈钢板、镀锌板等有优异的附着力，具备防腐底漆的耐盐雾性等物理机械性能，又具备很好的耐水性、耐酸碱性、耐候性，其耐候性在1200小时以上；
(2)本发明对铝材、不锈钢板、镀锌板附着力优异，本发明所述防腐漆两道100-130μm防腐的效果与通常做一遍防腐底漆加两遍面漆约120-150μm配套防腐蚀效果相当，可以提高施工效率节约成本；
(3)本发明方法操作过程简单，能够较快较好的制备本发明中所述的防腐漆，适宜广泛推广应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此，在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的范围内。
本发明具体的研究路线，通过对多种基材底面合一防腐漆、多种基材底面合一防腐漆、特殊功能填料的市场调研，确定研究对象、主要成膜物质以及特殊功能填料的种类，大概确定多种基材用底面合一防腐漆的配方，然后制备多种基材用丙烯酸聚氨酯底面合一漆的试验样品，对试验样品进行性能分析，最后结合性能分析的报告，对多种基材用底面合一防腐漆的配方进行调整，最终获得发明产品的配方，如下：
一种适合于多种基材的底面合一防腐漆，由甲组份和乙组分按照7～10∶1的重量份数比组合而成，其中：
甲组份包含以下成分，按重量百分数比表示


乙组分包含以下成分，按重量百分数比表示
六亚甲基二异氰酸酯三聚体45～55％
溶剂45～55％。
其中，甲组份与乙组分的使用的溶剂相同，优选溶剂为二甲苯和醋酸正丁酯的混合溶液，颜填料为15-25％金红石钛白粉、4-8％无毒改性磷酸锌、5-8％改性三聚磷酸铝、3-8％绢云母粉，以及4-8％滑石粉的组合物，助剂为0.5～2％的分散剂、0.3～1％消泡剂，以及1～2％的紫外线吸收剂。
其中，绢云母粉主要由二氧化硅、二氧化铝、氧化铝，以及氧化镁组成，且绢云母粉的结构为片状，粒度为600～800目。
该适合于多种基材的底面合一防腐漆具体制备方法包括以下步骤：
(1)在装有低羟基丙烯酸树脂的容器中加入溶剂，使用800～1000r/min的转速搅拌，使低羟基丙烯酸树脂在溶剂中分散均匀；
(2)搅拌过程中加入助剂、有机膨润土以及疏水气相二氧化硅，搅拌10～15分钟；
(3)再加入颜填料，提高搅拌转速至1200～1500r/min，并将其置于低于50摄氏度的环境中，搅拌15～20分钟；
(4)使用砂磨机对步骤(3)中所得搅拌后的混合物进行研磨，最后再加入流平剂使用800～1000r/min的转速搅拌15～25分钟；
(5)加入溶剂，调整粘度至90±5Ku/30℃，滤去杂质，即得甲组份；
(6)将六亚甲基二异氰酸酯三聚体与溶剂混合，搅拌均匀后获得乙组分；
(7)将甲组份与乙组分按比例7～10∶1搅拌均匀，即得适合于多种基材的底面合一防腐漆。
对所得防腐漆进行检测，检测结果如下表所示：

实施例1：
一种适合于多种基材的底面合一防腐漆，由甲组份和乙组分按照7∶1的重量份数比组合而成，其中：
甲组份包含以下成分，按重量百分数比表示


乙组分包含以下成分，按重量百分数比表示
六亚甲基二异氰酸酯三聚体49.20％
溶剂50.80％。
实施例2：
一种适合于多种基材的底面合一防腐漆，由甲组份和乙组分按照10∶1的重量份数比组合而成，其中：
甲组份包含以下成分，按重量百分数比表示

乙组分包含以下成分，按重量百分数比表示
六亚甲基二异氰酸酯三聚体51.77％
溶剂48.23％
实施例3：
一种适合于多种基材的底面合一防腐漆，由甲组份和乙组分按照8∶1的重量份数比组合而成，其中：
甲组份包含以下成分，按重量百分数比表示


乙组分包含以下成分，按重量百分数比表示
六亚甲基二异氰酸酯三聚体48.00％
溶剂52.00％
实施例4：
一种适合于多种基材的底面合一防腐漆，由甲组份和乙组分按照9∶1的重量份数比组合而成，其中：
甲组份包含以下成分，按重量百分数比表示

乙组分包含以下成分，按重量百分数比表示
六亚甲基二异氰酸酯三聚体54.00％
溶剂46.00％
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。