一種水性汽車底盤防腐漆及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種水性汽車底盤防腐漆,本汽車漆由LH-302樹脂48-52、炭黑2.0-2.5、鐵黑7-9、改性三聚磷酸鋁12-13、有機氮鋅鹽1-3、改性填料9-11、潤濕分散劑0.3-0.5、緩蝕劑0.8-1.0、底材潤濕劑0.3-0.5、助劑0.1-2.0、去離子水10-12,混合制備而成。本發(fā)明的水性汽車底盤防腐漆常溫能自干,低溫烘干(80~90℃烘0.5小時),漆膜性能明顯增強,附著力、硬度、耐鹽霧性均很理想。主要用于汽車車橋、汽車底盤及汽車零部件等。
【專利說明】一種水性汽車底盤防腐漆及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及油漆領(lǐng)域,具體涉及一種水性汽車底盤防腐漆及其制備方法。
【背景技術(shù)】:
[0002]隨著人們環(huán)保意識日益增強和各國環(huán)保法規(guī)的相應出臺,溶劑性涂料由于其揮發(fā)有機物(VOC)含量高,嚴重污染了生態(tài)環(huán)境,故其應用越來越受到限制。水性黑色汽車底盤防腐漆是環(huán)保領(lǐng)域突起的一門新技術(shù),它采用了 IPN互穿網(wǎng)絡技術(shù),不僅達到了零VOC排放,改善環(huán)境,減少勞動強度,而且涂膜性能能與溶劑性涂料想媲美,施工設(shè)備和施工條件也與溶劑性涂料施工相近,稀釋劑為普通自來水。
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003]本發(fā)明提供了一種水性汽車底盤防腐漆制備方法。本發(fā)明的產(chǎn)品常溫能自干,低溫烘干(80~90°C烘0.5小時),漆膜性能明顯增強,附著力、硬度、耐鹽霧性均很理想。主要用于汽車車橋、汽車底盤及汽車零部件等。
[0004]為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0005]一種水性汽車底盤防腐漆,其特征在于,其由下列重量份的組分制成:
[0006]LH-302樹脂48-52、炭黑2.0-2.5、鐵黑7_9、改性三聚磷酸鋁12-13、有機氮鋅鹽1-3、改性填料9-11、潤濕分散劑0.3-0.5、緩蝕劑0.8-1.0、底材潤濕劑0.3-0.5、助劑
0.1-2.0、去離子水 10-12,
[0007]所述的LH-302樹脂的制備方法為:
[0008](I)按重量份稱取下列組分:
[0009]環(huán)氧樹脂E427-9、脂肪酸15_17、分子量調(diào)節(jié)劑0.1-0.3、有機硅中間體3_5、甲基丙烯酸甲酯18-20、丙烯酸丁酯8-9、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯2-4、丙烯酸羥乙酯酯2-4、十二烷基苯磺酸鈉2-4、過氧化苯甲酰0.5-0.7、混合溶劑35-38 ;
[0010](2)將脂肪酸投入反應釜中,加入環(huán)氧樹脂、分子量調(diào)節(jié)劑及部分溶劑,于150~160°C進行酯化反應,當酸價降至30~50mgK0H/g時,視為酯化終點,降溫至室溫;
[0011](3)在反應釜中加入有機硅中間體、表面活性劑、混合溶劑攪拌升溫至回流,再滴加丙烯酸單體和部分引發(fā)劑,2.5-3.2h滴完,保溫1-1.5h,繼續(xù)滴加完余下的引發(fā)劑,同時再保溫1.0-1.2h,出料,調(diào)節(jié)Ph至中性,用去離子水稀釋至固體含量40%的水性樹脂液,即為LH-302樹脂;
[0012]所述改性填料是通過下列方法制備而得:a.取下列重量份的原料:高嶺土100-150、碳酸鈣12 0-130、沸石10-12、納米碳1-2、三氧化鎢1-2、氧化鑭2-3、薄荷精油
2-3、過硼酸鈉1-2、氧化鋁2-3、沉淀法硫酸鋇30-34、茶多酚3-4、檸檬酸三乙酯1-2、鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-TTS4-6、玉石粉1-2 ;
[0013]b、將高嶺土、碳酸鈣、沸石在450_480°C下煅燒4_5h,冷卻至室溫,取出后,加入
3-4%的氫氧化鈉溶液中研磨1-2小時,然后,加入12-15%的鹽酸溶液,調(diào)節(jié)PH值為4_5,陳化10-15小時,再加氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)研磨液pH為中性,過濾,烘干得到填料粉末;
[0014]C、將上述所得粉末與其它剩余成分混合,并以8000-10000轉(zhuǎn)/分的高速分散均勻,即得。
[0015]所述的水性汽車底盤防腐漆,其特征在于:所述助劑選自流平劑、消泡劑、催干劑、增稠劑中的一種或幾種。
[0016]所述的水性汽車底盤防腐漆的生產(chǎn)方法,其特征在于,包括以下步驟:
[0017](I)將去離子水、潤濕分散劑、消泡劑、流平劑、混合均勻,再加入部分樹脂液,調(diào)節(jié)PH 值至 8.5-9.0 ;
[0018](2)在攪拌下,加入顏料、填料,高速分散1-1.5h后,用80目篩過濾,過濾的物料進入砂磨機循環(huán)研磨至細度≤25u,出料,出口物料溫度≤600C ;
[0019](3)研磨細度合格的物料加入調(diào)兌釜中,并加入配方中的其余物料,以1250~2000r/min的高速攪勻;
[0020](4)攪勻后,用去離子水調(diào)整粘度至70_110KU,PH值-10,再用200目振動篩過濾、
包裝,即可。
[0021]本發(fā)明的技術(shù)方案確定過程:
[0022](I)有機硅、丙烯酸復合改性環(huán)氧酯樹脂(以下簡稱LH-302樹脂)的確定:
[0023]在該復合改性的環(huán)氧酯樹脂中,本發(fā)明首先利用脂肪酸在150~160°C對環(huán)氧樹脂開環(huán),由于在環(huán)氧樹脂中引入較長的脂肪鏈,提高了樹脂的羥值和交聯(lián)密度,是樹脂的耐磨性,附著力、耐候性得到明顯改善。用開環(huán)的環(huán)氧樹脂、有機硅中間體,表面活性劑-0H/-0R親水活性基團與丙烯酸樹脂的活性基團進行縮聚反應,從而得到水溶性高分子共縮聚樹脂,獲得了分子量適中的IPN結(jié)構(gòu)。
[0024]將有機硅化學應用于丙烯酸環(huán)氧酯聚合是一種新的合成技術(shù),使生成的產(chǎn)品同時具有三中材料的優(yōu)點,由于在樹脂中引入了有機硅官能團S1-O鍵,其鍵能遠遠大于C-C、C-O鍵,因而耐UV和氧化降解
[0025]性能好,S1-O鍵在樹脂固化過程中硅氧交聯(lián)鍵,增加了涂膜的交聯(lián)密度,加速了樹脂由線性高分子到體型結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。
[0026](2)成漆配方的確定:
[0027]本發(fā)明的水性防腐漆,主要適用于汽車底盤及其零部件的防腐裝飾,要求耐中性鹽霧150h,且不含重金屬,因此選用了環(huán)保的且具有雙重防銹機理——即螯合保護和物理防銹作用的改性三聚磷酸鋁,由于其與鋼構(gòu)表面螯合,使涂膜更致密,抗?jié)B性更好,降低了水、氧、低分子物質(zhì)對漆膜的滲透力,提高了漆膜的耐鹽霧性,增強漆膜的附著力。有機氮鋅鹽、鐵黑的合理選擇及適量加入,抗?jié)B透性進一步增強,涂膜的各項綜合性能進一步優(yōu)化??刂祁伝仍?: 1.8之間。
[0028]本發(fā)明的防腐漆生產(chǎn)工藝中,LH-302樹脂是制漆的關(guān)鍵材料,樹脂合成的溫度控制、加料勻速性的控制是樹脂性能好壞的關(guān)鍵所在,有效控制能使合成樹脂的分子量分布較窄,從而獲得理想的漆膜;砂磨工序中,高性能砂磨機研磨2~3道,細度即可達到25 μ以下,以提高涂膜的耐鹽霧性。粘度及PH值得調(diào)節(jié)對產(chǎn)品的貯存穩(wěn)定性至關(guān)重要。
[0029]本發(fā)明的優(yōu)點:
[0030]1、本發(fā)明采用高分子互穿網(wǎng)絡技術(shù)(ΙΡΝ),通過特殊工藝合成性能優(yōu)異的樹脂液,分散介質(zhì)主要是去離子水,只有極少量的有機溶劑,VOC極低,可視為零VOC排放,施工稀釋劑即自來水,有利于環(huán)境保護和施工人員的健康,節(jié)約了資源,保護了環(huán)境。
[0031]2、本發(fā)明的水性汽車底盤防腐漆,涂膜耐油性,耐水性優(yōu)異,附著力強,一次性成膜后,可達30~50 μ m。
[0032]3、本發(fā)明的水性汽車底盤防腐漆耐中性鹽霧能達到到150h,最高達到240h?!揪唧w實施方式】
[0033]一、實施例1合成LH-302樹脂
[0034]主要原材料
[0035]1.1材料組成
[0036]環(huán)氧樹脂E-42,脂肪酸、高分子量調(diào)節(jié)劑、有機硅中間體,甲基丙烯酸甲酯(MMA),丙烯酸丁酯(BA),甲氧基聚乙烯醇甲基丙烯酸酯(MAA)丙烯酸羥乙酯(HEA),表面活性劑,引發(fā)劑,混合無毒害溶劑均為工業(yè)品。
[0037]1.2樹脂制備所用各組分的重量(kg)
【權(quán)利要求】
1.一種水性汽車底盤防腐漆,其特征在于,其由下列重量份的組分制成: LH-302樹脂48-52、炭黑2. 0-2. 5、鐵黑7_9、改性三聚磷酸鋁12-13、有機氮鋅鹽1_3、改性填料9-11、潤濕分散劑O. 3-0. 5、緩蝕劑O. 8-1. O、底材潤濕劑O. 3-0. 5、助劑O. 1-2. O、去離子水10-12, 所述的LH-302樹脂的制備方法為: (1)按重量份稱取下列組分: 環(huán)氧樹脂E4 27-9、脂肪酸15-17、分子量調(diào)節(jié)劑O. 1-0. 3、有機硅中間體3_5、甲基丙烯酸甲酯18-20、丙烯酸丁酯8-9、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯2-4、丙烯酸羥乙酯酯2_4、十二烷基苯磺酸鈉2-4、過氧化苯甲酰O. 5-0. 7、混合溶劑35-38 ; (2)將脂肪酸投入反應釜中,加入環(huán)氧樹脂、分子量調(diào)節(jié)劑及部分溶劑,于150~160°C進行酯化反應,當酸價降至30~50mgK0H/g時,視為酯化終點,降溫至室溫; (3)在反應釜中加入有機硅中間體、表面活性劑、混合溶劑攪拌升溫至回流,再滴加丙烯酸單體和部分引發(fā)劑,2. 5-3. 2h滴完,保溫1-1. 5h,繼續(xù)滴加完余下的引發(fā)劑,同時再保溫1. 0-1. 2h,出料,調(diào)節(jié)Ph至中性,用去離子水稀釋至固體含量40%的水性樹脂液,即為LH-302 樹脂; 所述改性填料是通過下列方法制備而得:a.取下列重量份的原料:高嶺土 100-150、碳酸鈣120-130、沸石10_12、納米碳1-2、二氧化鶴1-2、氧化倆2_3、薄荷精油2_3、過砸酸鈉1-2、氧化鋁2-3、沉淀法硫酸鋇30-34、茶多酚3_4、檸檬酸三乙酯1_2、鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-TTS 4-6、玉石粉 1-2 ; b、將高嶺土、碳酸鈣、沸石在450-480 V下煅燒4-5h,冷卻至室溫,取出后,加入3-4%的氫氧化鈉溶液中研磨1-2小時,然后,加入12-15%的鹽酸溶液,調(diào)節(jié)PH值為4-5,陳化10-15小時,再加氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)研磨液PH為中性,過濾,烘干得到填料粉末; C、將上述所得粉末與其它剩余成分混合,并以8000-10000轉(zhuǎn)/分的高速分散均勻,即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性汽車底盤防腐漆,其特征在于:所述助劑選自流平劑、消泡劑、催干劑、增稠劑中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性汽車底盤防腐漆的生產(chǎn)方法,其特征在于,包括以下步驟: (1)將去離子水、潤濕分散劑、消泡劑、流平劑、混合均勻,再加入部分樹脂液,調(diào)節(jié)PH值至 8. 5-9. O ; (2)在攪拌下,加入顏料、填料,高速分散1-1.5h后,用80目篩過濾,過濾的物料進入砂磨機循環(huán)研磨至細度≤25u,出料,出口物料溫度≤60°C ; (3)研磨細度合格的物料加入調(diào)兌釜中,并加入配方中的其余物料,以1250~2000r/min的高速攪勻; (4)攪勻后,用去離子水調(diào)整粘度至70-110KU,PH值-10,再用200目振動篩過濾、包裝,即可。
【文檔編號】C08F290/06GK103555121SQ201310539144
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月4日
【發(fā)明者】張源, 陶文, 葉文蓮 申請人:安慶菱湖涂料有限公司