一种不含溶剂纯水性防腐涂料及其制备方法与流程

1.本发明属于水性工业涂料技术领域，涉及一种不含溶剂纯水性防腐涂料。更具体的说是一种在水性工业涂料领域进行应用的防腐涂层，主要目的是替代不环保的油性工业涂料和仍然含有部分溶剂的水性工业涂料，达到优异涂膜性能的同时实现节能减排和环保的目的。

背景技术：

2.工业涂料领域一直使用油性工业涂料，目前部分厂商已经水性化，使用水性工业涂料，该材料虽然是水性涂料但仍含有部分溶剂不具有环保性，近年国家对环保、节能减排、危化治理等方面的要求越来越高。目前不含溶剂纯水性防腐涂料的问世也日益迫切，虽然国内也做了很多研究工作，但未见成熟产品。而我公司研发的“一种不含溶剂纯水性防腐涂料”经过喷涂和对涂膜的性能测试发现该产品一次涂膜成膜好，防腐优异、零vco排放、耐水耐介质附着力优异，该产品具有很好的应用和推广价值。
3.本专利项目立足于开发工业领域用不含溶剂纯水性防腐涂料，从而达到真环保、零voc排放、防腐优异等目的。本专利开发产品用水稀释，零voc排放，涂膜的防腐效果优异，施工简便，产品的应用可以提高工业设备的涂膜质量、符合国家要求同时提高企业和产品的综合竞争力。

技术实现要素：

4.本发明公开了一种不含溶剂纯水性防腐涂料的制备。它是由自制水性树脂45-55份、自制防锈颜料5-10份、基材润湿剂0.2-0.5份、触变剂0.2-1份、高素炭黑1-2份、沉淀硫酸钡15-25份、去离子水15-25份组成。本发明是工业涂料产品的现状、国家要求和应用前景，根据国家提出的绿环保要求结合现有市场产品现状，立项研究“一种不含溶剂纯水性防腐涂料”解决工业涂料不环保的问题，产品具有水性环保、零voc排放、防腐优异、施工简单易行的特点，涂膜达到防腐性能优异同时实现环保、零voc排放的目的。
5.为实现上述目的，本发明公开了如下的技术内容：一种不含溶剂纯水性防腐涂料，其特征在于该涂料由下列重量份数的原料组成：其中的主要成分如下：原料名称质量份数自制水性树脂 45-55自制防锈颜料 5-10基材润湿剂 0.2-0.5触变剂 0.2-1高素碳黑 1-2沉淀硫酸钡 15-25去离子水 15-25
本发明优选用于工业防腐领域涂料，该涂料由下列重量份数的原料组成：其中的主要成分如下：原料名称质量份数自制水性树脂 50自制防锈颜料 5基材润湿剂 0.4触变剂 0.5高素碳黑 1.5沉淀硫酸钡 21.5去离子水 20.9其中：水性树脂的制备：采用相转变乳液法，以环氧树脂e-44作为树脂原料，环氧树脂e-10作为聚合物乳化剂，向80℃的树脂混合液中逐渐加入蒸馏水，先形成油包水乳液，继而随着水的增加，形成水包油的稳定乳液。通过改变水的加入量，可以调整树脂的含量为40%-60%。环氧树脂e-44与环氧树脂e-10的重量份数比为5：1。
6.所述自制防锈颜料的制备：纳米级磷酸锌。
7.其制备方法如下：（1）含锌离子凝胶的制备：将16 g离子液体dmimcl（1-癸基-3-甲基咪唑氯盐）、4g水、5.7 g氯化锌和一定量的ch2cl2放入50 ml样品瓶中，在50℃下混合形成均匀溶液，之后冷却至室温，得含锌离子的凝胶体系；（2）将所得含锌离子的凝胶样品放入100 ml样品瓶中，加入20 ml 磷酸钠水溶液（含磷酸纳4.6 g）。磷酸钠扩散进凝胶并与锌离子发生复分解反应，快速搅拌24 h后，将混合液离心，得到的沉淀物用水洗涤两次，放入40℃真空干燥箱中干燥24小时，得纳米级磷酸锌防锈颜料。
8.本发明进一步公开了一种不含溶剂纯水性防腐涂料在用于实现工业防腐涂料真正零voc排放。特别是改进目前市场所谓的水性工业涂料仍含有少量溶剂的事实。其中所述的工业涂料适用于包括：工程机械，汽车配件等工件涂装。实验结果显示：本发明的不含溶剂纯水性防腐涂料对于工业领域防腐效果显著，同时零voc排放，绿环保。不含溶剂纯水性防腐涂料一次涂膜成膜好，防腐优异、零voc排放、耐水耐介质附着力优异。
9.本发明进一步公开了一种不含溶剂纯水性防腐涂料的制备方法如下：（1）配方中自制水性树脂加入到配料罐中，开动搅拌，转速设定在600转/分，在搅拌状态下缓慢加入去离子水，搅拌均匀，依次加入高素炭黑、沉淀硫酸钡，自制防锈颜料、触变剂并保持搅拌10分钟，然后转速设定在1000转/分并进行搅拌10分钟，搅拌至均匀；（2）将漆浆放出至研磨盆内，用研磨机进行研磨，研磨至细度10-30μm；（3）研磨浆合格后取出，在搅1000转/分拌状态下加入基材润湿剂并保持搅拌20分钟，制成成品。
10.本发明主要解决了工业涂料领域产品的不环保或者假环保的问题，实现零voc排放，重点考察了涂料的防腐性能，主要的难点在于需要涂料完全水性化，没有一点溶剂，同时防腐优异从而达到很好的保护环境，对人体不造成伤害。
具体实施方式
11.下面通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明，本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。本发明所用原料及试剂均有市售。
12.迪高4100购买于迪高公司，水性膨润土ht-w604购买于杭州海迪斯公司，u碳黑购买于德固赛公司，dmimcl（1-癸基-3-甲基咪唑氯盐）购买于兰州雨陆精细化工有限公司。
13.实施例1涂料的主要成分如下：原料名称质量份数自制水性树脂 45自制防锈颜料 5基材润湿剂 0.2触变剂 1高素碳黑 1沉淀硫酸钡 20去离子水 23其中原料为：自制水性树脂：自制自制防锈颜料：自制基材润湿剂：迪高4100触变剂：水性膨润土ht-w604高素碳黑：u碳黑其中：水性树脂的制备：向三口瓶中分别加入5份环氧树脂ｅ-4４和1份的环氧树脂e-10，在恒速机械搅拌下边升温变混合均匀，温度升至80℃保持恒定。然后，在搅拌过程中，缓慢滴加6份80℃的蒸馏水，得到树脂含量为50％的水性环氧树脂乳液。
14.所述自制防锈颜料的制备：纳米级磷酸锌其制备方法如下：（1）含锌离子凝胶的制备：将16 g离子液体dmimcl（1-癸基-3-甲基咪唑氯盐）、4 g水、5.7 g氯化锌和一定量的ch2cl2放入50 ml样品瓶中，在50℃下混合形成均匀溶液，之后冷却至室温，得含锌离子的凝胶体系；（2）将所得含锌离子的凝胶样品放入100 ml样品瓶中，加入20 ml 磷酸钠水溶液（含磷酸纳4.6 g）。磷酸钠扩散进凝胶并与锌离子发生复分解反应，快速搅拌24 h后，将混合液离心，得到的沉淀物用水洗涤两次，放入40℃真空干燥箱中干燥24小时，得纳米级磷酸锌防锈颜料。
15.不含溶剂纯水性防腐涂料制备工艺：（1）配方中自制水性树脂加入到配料罐中，开动搅拌，转速设定在600转/分，在搅拌状态下缓慢加入去离子水，搅拌均匀，依次加入高素炭黑、沉淀硫酸钡，自制防锈颜料、触变剂并保持搅拌10分钟，然后转速设定在1000转/分并进行搅拌10分钟，搅拌至均匀；
（2）将漆浆放出至研磨盆内，用研磨机进行研磨，研磨至细度10-30μm；（3）研磨浆合格后取出，在搅1000转/分拌状态下加入基材润湿剂并保持搅拌20分钟，制成成品。
16.实施例2涂料的主要成分如下：原料名称质量份数自制水性树脂 50自制防锈颜料 5基材润湿剂 0.4触变剂 0.5高素碳黑 1.5沉淀硫酸钡 21.5去离子水 20.9其中原料为：自制水性树脂：自制自制防锈颜料：自制基材润湿剂：迪高4100触变剂：水性膨润土ht-w604高素碳黑：u碳黑其中：水性树脂的制备：向三口瓶中分别加入5份环氧树脂ｅ-4４和1份的环氧树脂e-10，在恒速机械搅拌下边升温变混合均匀，温度升至80℃保持恒定。然后，在搅拌过程中，缓慢滴加5份80℃的蒸馏水，得到树脂含量为55％的水性环氧树脂乳液。所述自制防锈颜料的制备：纳米级磷酸锌。
17.其制备方法如下：（1）含锌离子凝胶的制备：将16 g离子液体dmimcl（1-癸基-3-甲基咪唑氯盐）、4 g水、5.7 g氯化锌和一定量的ch2cl2放入50 ml样品瓶中，在50℃下混合形成均匀溶液，之后冷却至室温，得含锌离子的凝胶体系；（2）将所得含锌离子的凝胶样品放入100 ml样品瓶中，加入20 ml 磷酸钠水溶液（含磷酸纳4.6 g）。磷酸钠扩散进凝胶并与锌离子发生复分解反应，快速搅拌24 h后，将混合液离心，得到的沉淀物用水洗涤两次，放入40℃真空干燥箱中干燥24小时，得纳米级磷酸锌防锈颜料。
18.不含溶剂纯水性防腐涂料制备工艺：（1）配方中自制水性树脂加入到配料罐中，开动搅拌，转速设定在600转/分，在搅拌状态下缓慢加入去离子水，搅拌均匀，依次加入高素炭黑、沉淀硫酸钡，自制防锈颜料、触变剂并保持搅拌10分钟，然后转速设定在1000转/分并进行搅拌10分钟，搅拌至均匀；（2）将漆浆放出至研磨盆内，用研磨机进行研磨，研磨至细度10-30μm；（3）研磨浆合格后取出，在搅1000转/分拌状态下加入基材润湿剂并保持搅拌20分钟，制成成品。
19.实施例3涂料的主要成分如下：
原料名称质量份数自制水性树脂 55自制防锈颜料 10基材润湿剂 0.4触变剂 0.5高素碳黑 2沉淀硫酸钡 11.5去离子水 20.4其中原料为：自制水性树脂：自制自制防锈颜料：自制基材润湿剂：迪高4100触变剂：水性膨润土ht-w604高素碳黑：u碳黑其中：水性树脂的制备：向三口瓶中分别加入5份环氧树脂ｅ-4４和1份的环氧树脂e-10，在恒速机械搅拌下边升温变混合均匀，温度升至80℃保持恒定。然后，在搅拌过程中，缓慢滴加5份80℃的蒸馏水，得到树脂含量为55％的水性环氧树脂乳液。
20.所述自制防锈颜料的制备：纳米级磷酸锌，其制备方法如下：（1）含锌离子凝胶的制备：将16 g离子液体dmimcl（1-癸基-3-甲基咪唑氯盐）、4 g水、5.7 g氯化锌和一定量的ch2cl2放入50 ml样品瓶中，在50℃下混合形成均匀溶液，之后冷却至室温，得含锌离子的凝胶体系；（2）将所得含锌离子的凝胶样品放入100 ml样品瓶中，加入20 ml 磷酸钠水溶液（含磷酸纳4.6 g）。磷酸钠扩散进凝胶并与锌离子发生复分解反应，快速搅拌24 h后，将混合液离心，得到的沉淀物用水洗涤两次，放入40℃真空干燥箱中干燥24小时，得纳米级磷酸锌防锈颜料。
21.不含溶剂纯水性防腐涂料制备工艺：（1）配方中自制水性树脂加入到配料罐中，开动搅拌，转速设定在600转/分，在搅拌状态下缓慢加入去离子水，搅拌均匀，依次加入高素炭黑、沉淀硫酸钡，自制防锈颜料、触变剂并保持搅拌10分钟，然后转速设定在1000转/分并进行搅拌10分钟，搅拌至均匀；（2）将漆浆放出至研磨盆内，用研磨机进行研磨，研磨至细度10-30μm；（3）研磨浆合格后取出，在搅1000转/分拌状态下加入基材润湿剂并保持搅拌20分钟，制成成品；产品经过喷涂涂膜进行性能测试：主要技术指标和产品检测结果
结论：使用本发明不含溶剂纯水性防腐涂料具有附着力好、耐介质性和耐盐雾性良好防护效果优异、一次性成膜好、零voc含量，环保性优异、产品无异味等特点。是目前工业防腐领域里的真正水性防腐工业防腐涂料。
22.实施例4本发明不含溶剂纯水性防腐涂料在汽车轮毂的应用：本发明不含溶剂纯水性防腐涂料在汽车轮毂的应用：结论：使用本发明的不含溶剂纯水性防腐涂料应用于汽车配件，附着力好、耐介质性和耐盐雾性良好，防护效果优异、零voc含量，环保性优异、产品无异味。
23.尽管本发明结合专门的技术实施例已做了详细的描述，但是很明显对本技术领域的专业人来说仍能做出各种各样的变化和改进，都不会偏离本发明的精神实质和保护范围。且本发明亦不受限于说明书中所举实例的实施方式。

技术特征：

1.一种不含溶剂纯水性防腐涂料，其特征在于该涂料由下列重量份数的原料组成：原料名称质量份数自制水性树脂 45-55自制防锈颜料 5-10基材润湿剂 0.2-0.5触变剂 0.2-1高素碳黑 1-2沉淀硫酸钡 15-25去离子水 15-25其中的原料：基材润湿剂：迪高4100触变剂：水性膨润土ht-w604高素碳黑：u碳黑；自制水性树脂指的是：采用相转变乳液法，以环氧树脂e-44作为树脂原料，环氧树脂e-10作为聚合物乳化剂，向80℃的树脂混合液中逐渐加入蒸馏水，先形成油包水乳液，继而随着水的增加，形成水包油的稳定乳液，通过改变水的加入量，可以调整树脂的含量为40%-60%；环氧树脂e-44与环氧树脂e-10的重量份数比为5：1；自制防锈颜料的制备方法如下：（1）含锌离子凝胶的制备：将16 g离子液体dmimcl（1-癸基-3-甲基咪唑氯盐）、4 g水、5.7 g氯化锌和一定量的ch2cl2放入50 ml样品瓶中，在50℃下混合形成均匀溶液，之后冷却至室温，得含锌离子的凝胶体系；（2）将所得含锌离子的凝胶样品放入100 ml样品瓶中，加入20ml磷酸钠水溶液，其中含磷酸纳4.6g；快速搅拌24 h后，将混合液离心，得到的沉淀物用水洗涤两次，放入40℃真空干燥箱中干燥24小时，得纳米级磷酸锌防锈颜料。2.权利要求1所述不含溶剂纯水性防腐涂料的制备方法如下：（1）配方中自制水性树脂加入到配料罐中，开动搅拌，转速设定在600转/分，在搅拌状态下缓慢加入去离子水，搅拌均匀，依次加入高素炭黑、沉淀硫酸钡，自制防锈颜料、触变剂并保持搅拌10分钟，然后转速设定在1000转/分并进行搅拌10分钟，搅拌至均匀；（2）将漆浆放出至研磨盆内，用研磨机进行研磨，研磨至细度10-30μm；（3）研磨浆合格后取出，在搅1000转/分拌状态下加入基材润湿剂并保持搅拌20分钟，制成成品。3.权利要求1所述不含溶剂纯水性防腐涂料，其特征在于该防腐涂料一次涂膜成膜好，防腐优异、耐水耐介质附着力。

技术总结

本发明涉及一种不含溶剂纯水性防腐涂料。本发明的主要目的是替代不环保的油性工业涂料和仍然含有部分溶剂的水性工业涂料，达到优异涂膜性能的同时实现节能减排和环保的目的。不含溶剂纯水性防腐涂料对于工业领域防腐效果显著，同时零VOC排放，绿环保。不含溶剂纯水性防腐涂料一次涂膜成膜好，防腐优异、零VOC排放、耐水耐介质附着力优异。耐水耐介质附着力优异。