一种锈转化型环保涂料及其制备方法与流程

专利2022-06-28  98


本发明涉及化工防腐涂料领域,具体涉及一种锈转化型环保涂料及其制备方法。



背景技术:

大型建筑和设备(钢构、管道、储罐等)的维护难度和费用极高,特别是在对到达一定使用年限的高层、大型构件,基材打磨处理,除锈的难度和重要性在整体维护过程中占有极其重要的地位。另外,应近几年国家环保形势的要求,对于涂料的voc含量的标准越来越严格,对工程人员健康状况也越来越关注。



技术实现要素:

针对上述现有技术中存在的问题,本发明的目的是提供一种锈转化型环保涂料及其制备方法,

本发明目的是以下述方式实现的:

一种锈转化型环保涂料,由以下重量份的原料组成:丙烯酸乳液70-90,阻聚剂8-13,成膜助剂0.5-2,表面活性剂0.1-1,消泡剂0.1-1,助溶剂1-5,去离子水3-6,增稠剂0.1-0.3。

由以下重量份的原料组成:丙烯酸树脂75-85,阻聚剂9-12,成膜助剂0.8-1.6,表面活性剂0.3-0.8,消泡剂0.2-0.8,助溶剂2-4,去离子水4-5,增稠剂0.2。

所述阻聚剂为柠檬酸、单宁酸、草酸中的至少一种;成膜剂为texanol、dpnp、dpnb中的至少一种;表面活性剂为聚醚类非离子表面活性剂、季铵盐类表面活性剂中的任一一种;

消泡剂为炔二醇;助溶剂为乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇二丁醚的至少一种;增稠剂为聚氨酯类增稠剂。

所述丙烯酸乳液由以下重量份的原料组成:甲基丙烯酸甲酯6-8,丙烯酸丁酯15-20,丙烯酸单体1-1.5,醋酸丁酯10-15,聚偏二氯乙烯1-1.3,第一非离子乳化剂0.1-0.3,第二非离子乳化剂0.3-0.5,第一引发剂0.2-0.8,第二引发剂1-3,去离子水45-55。

所述第一非离子乳化剂为聚乙烯醇、烷基酚聚氧乙烯醚中的一种,第二非离子乳化剂为环氧氯丙烷、聚氧乙烯辛基苯酚醚-10的中一种,第一引发剂为过硫酸钾、高锰酸钾中的一种,第二引发剂为过氧化苯甲酰、对苯二甲酰中的一种。

锈转化型环保涂料制备方法步骤如下所示:

a丙烯酸乳液的制备:

(1)取反应容器,按照配方量取去离子水总重量的40%,加入第一引发剂及第一非离子乳化剂并高速搅拌均匀,然后将甲基丙烯酸甲酯,丙烯酸丁酯,醋酸丁酯聚,聚偏二氯乙烯单体缓慢加入到容器内,高速搅拌25-35分钟,得单体预乳液a;

(2)取另一反应容器,加入60%去离子水并将第二非离子乳化剂及第二引发剂放入容器中,加入丙烯酸单体,并进行分散,分散机速度为500-600转/min,然后升温至55-65℃,缓慢滴加预乳液a,1.5-2.5h将预乳液a全部滴加完,然后继续升温至72-85℃,然后保温1.5-2.5h;即可得到丙烯酸乳液;

b锈转化型环保涂料制备方法:

(3)按照配方量称取丙烯酸乳液;

(4)丙烯酸乳液通过分散机分散,同时按配方量缓慢加入阻聚剂,分散机的速度为500-600转/min;

(5)按照配方量将成膜助剂、表面活性剂、消泡剂、助溶剂混合在一起,并以2.5-3.5ml/min缓慢加入到步骤(4)混合液中;

(6)按照配方量将去离子水和增稠剂混合并加入到步骤(5)混和溶液中,即可得到锈转化型环保涂料。

所述步骤(1)中高速搅拌时间为30分钟,所述步骤(2)中分散机为550转/min,然后升温至60℃;缓慢滴加预乳液a,并在2h内将预乳液a全部滴加完,然后继续升温至80℃,保温2h。

所述步骤(4)中分散机的速度为550转/min。

相对于现有技术,本发明为纯水性的环保型涂料,将丙烯酸乳液做改性,通过缓慢分散改为酸性极强的乳液,与基材的浮锈进行反应,让浮锈重新转化与基材结合的更加紧密,既保证了极好的附着力,又不含ape,极低的voc含量,适应国家对环保大环境的要求,同时又可以为大型设备的涂装和维护节约大量人力物力。本发明配方制备的涂料使用简单方便,配套性佳,不影响后期涂装。

附图说明

图1为本发明涂料在中性盐雾1000h后的效果。

图2为市售涂料在中性烟雾400h后的效果。

图3为本发明涂料锈转化效果图。

图4为市售涂料锈转化效果图。

具体实施方式

一种锈转化型环保涂料,由以下重量份的原料组成:丙烯酸树脂70-90,阻聚剂8-13,成膜助剂0.5-2,表面活性剂0.1-1,消泡剂0.1-1,助溶剂1-5,去离子水3-6,增稠剂0.1-0.3。

优选的,一种锈转化型环保涂料,由以下重量份的原料组成:丙烯酸树脂75-85,阻聚剂9-12,成膜助剂0.8-1.6,表面活性剂0.3-0.8,消泡剂0.2-0.8,助溶剂2-4,去离子水4-5,增稠剂0.2。

优选的,所述阻聚剂为柠檬酸、单宁酸、草酸中的至少一种;

成膜剂为texanol、dpnp、dpnb中的至少一种,如美国陶氏的dowdpnp、美国陶氏的dowdpnb;

表面活性剂为聚醚类非离子表面活性剂、季铵盐类表面活性剂中的任一一种,如联泓新材料的脂肪醇聚氧乙烯醚hig6400、桑达化工有限公司的十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐;

消泡剂为为炔二醇,为大连宇赫生产的120;

助溶剂为乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇二丁醚的至少一种;

增稠剂为聚氨酯类增稠剂,如basf生产的1152。

所述丙烯酸乳液由以下重量份的原料组成:甲基丙烯酸甲酯6-8,丙烯酸丁酯15-20,丙烯酸单体1-1.5,醋酸丁酯10-15,聚偏二氯乙烯1-1.3,第一非离子乳化剂0.1-0.3,第二非离子乳化剂0.3-0.5,第一引发剂0.2-0.8,第二引发剂1-3,去离子水45-55。

优选的,所述第一非离子乳化剂为聚乙烯醇,烷基酚聚氧乙烯醚中的一种,

第二非离子乳化剂为环氧氯丙烷、聚氧乙烯辛基苯酚醚-10的中一种,

第一引发剂为过硫酸钾、高锰酸钾中的一种,

第二引发剂为过氧化苯甲酰、对苯二甲酰中的一种。

锈转化型环保涂料制备方法,步骤如下所示:

a丙烯酸乳液的制备:

(1)取反应容器,按照配方量取去离子水总重量的40%,加入第一引发剂及第一非离子乳化剂并高速搅拌均匀,然后将甲基丙烯酸甲酯,丙烯酸丁酯,醋酸丁酯聚,聚偏二氯乙烯单体缓慢加入到容器内,高速搅拌25-35分钟,得单体预乳液a;

(2)取另一反应容器,加入60%去离子水并将第二非离子乳化剂及第二引发剂放入容器中,加入丙烯酸单体,并进行分散,分散机速度为500-600转/min,然后升温至55-65℃,缓慢滴加预乳液a,1.5-2.5h内将预乳液a全部滴加完,然后继续升温至72-85℃,然后保温1.5-2.5h;即可得到丙烯酸乳液;

b锈转化型环保涂料制备方法:

(3)按照配方量称取丙烯酸乳液;

(4)丙烯酸乳液通过分散机分散,同时按配方量缓慢加入阻聚剂,分散机的速度为500-600转/min;

(5)按照配方量将成膜助剂、表面活性剂、消泡剂、助溶剂混合在一起,并以2.5-3.5ml/min缓慢加入到步骤(4)混合液中;

(6)按照配方量将去离子水和增稠剂混合并加入到步骤(5)混和溶液中,即可得到锈转化型环保涂料。

实施例1

a丙烯酸乳液的制备:

(1)取反应容器,按照配方量取18斤的去离子水,加入0.2斤的第一引发剂、0.1斤第一非离子乳化剂,高速搅拌均匀;然后再向容器中依次缓慢加入6斤甲基丙烯酸甲酯、15斤丙烯酸丁酯、10斤醋酸丁酯、1斤聚偏二氯乙烯单体,高速搅拌25分钟,得单体预乳液a;

(2)取另一反应容器,加入27斤去离子水,在加入0.3斤第二非离子乳化剂、1斤第二引发剂、1斤丙烯酸单体至容器中,进行分散,分散机速度500转/min,后升温至60℃,再将步骤(1)中得到到预乳液a缓慢加入,2h内将预乳液a全部滴加完,然后继续升温至80℃,然后保温2h,即可得到丙烯酸乳液;

b锈转化型环保涂料制备方法:

(3)按照配方量步骤(2)称取丙烯酸乳液70斤;

(4)丙烯酸乳液通过分散机分散,同时缓慢加入8斤阻聚剂,分散机的速度为500转/min;

(5)按照配方量将成膜助剂0.5斤、表面活性剂0.1斤、消泡剂0.1斤、助溶剂1斤混合均匀后,并以2.5ml/min加入到步骤(4)的混合液中;

(6)按照配方量将3斤去离子水和0.1斤增稠剂混合均匀并加入到步骤(4)的混合液中,即可得到锈转化型环保涂料。

第一非离子乳化剂为聚乙烯醇,第二非离子乳化剂为环氧氯丙烷,第一引发剂为过硫酸钾,第二引发剂为过氧化苯甲酰,阻聚剂为柠檬酸,成膜剂为texanol,表面活性剂为十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐,消泡剂为炔二醇,助溶剂为乙二醇丁醚,增稠剂为basf生产的1152。

实施例2

a丙烯酸乳液的制备:

(1)取反应容器,按照配方量取22斤的去离子水,加入0.8斤的第一引发剂、0.3斤第一非离子乳化剂,高速搅拌均匀;然后再向容器中依次缓慢加入8斤甲基丙烯酸甲酯、20斤丙烯酸丁酯、15斤醋酸丁酯、1.3斤聚偏二氯乙烯单体,高速搅拌35分钟,得单体预乳液a;

(2)取另一反应容器,加入33斤去离子水,在加入0.5斤第二非离子乳化剂、3斤第二引发剂、1.5斤丙烯酸单体至容器中,进行分散,分散机速度510转/min,后升温至65℃,再将步骤(1)中得到到预乳液a缓慢加入,2.5h内将预乳液a全部滴加完,然后继续升温至85℃,然后保温2.5h,即可得到丙烯酸乳液;

b锈转化型环保涂料制备方法:

(3)按照配方量步骤(2)称取丙烯酸乳液90斤;

(4)丙烯酸乳液通过分散机分散,同时缓慢加入13斤阻聚剂,分散机的速度为500转/min;

(5)按照配方量将成膜助剂2斤、表面活性剂1斤、消泡剂1斤、助溶剂5斤混合均匀后,并以3.5ml/min加入到步骤(4)的混合液中;

(6)按照配方量将6斤去离子水和0.3斤增稠剂混合均匀并加入到步骤(4)的混合液中,即可得到锈转化型环保涂料。

第一非离子乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚,第二非离子乳化剂为聚氧乙烯辛基苯酚醚-10,第一引发剂为高门酸钾,第二引发剂为对苯二甲酰,阻聚剂为单宁酸,成膜剂为dpnp,表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚,消泡剂为炔二醇,助溶剂为乙二醇丁醚,增稠剂为basf生产的1152。

实施例3

a丙烯酸乳液的制备:

(1)取反应容器,按照配方量取20斤的去离子水,加入0.5斤的第一引发剂、0.2斤第一非离子乳化剂,高速搅拌均匀;然后再向容器中依次缓慢加入7斤甲基丙烯酸甲酯、18斤丙烯酸丁酯、12斤醋酸丁酯、1.1斤聚偏二氯乙烯单体,高速搅拌26分钟,得单体预乳液a;

(2)取另一反应容器,加入30斤去离子水,在加入0.4斤第二非离子乳化剂、2斤第二引发剂、1.2斤丙烯酸单体至容器中,进行分散,分散机速度520转/min,后升温至63℃,再将步骤(1)中得到到预乳液a缓慢加入,1.6h内将预乳液a全部滴加完,然后继续升温至84℃,然后保温1.9h,即可得到丙烯酸乳液;

b锈转化型环保涂料制备方法:

(3)按照配方量步骤(2)称取丙烯酸乳液75斤;

(4)丙烯酸乳液通过分散机分散,同时缓慢加入9斤阻聚剂,分散机的速度为520转/min;

(5)按照配方量将成膜助剂0.8斤、表面活性剂0.3斤、消泡剂0.2斤、助溶剂2斤混合均匀后,并以2.6ml/min加入到步骤(4)的混合液中;

(6)按照配方量将4斤去离子水和0.2斤增稠剂混合均匀并加入到步骤(4)的混合液中,即可得到锈转化型环保涂料。

第一非离子乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚,第二非离子乳化剂为环氧氯丙烷,第一引发剂为过高门酸钾,第二引发剂为过氧化苯甲酰,阻聚剂为单宁酸,成膜剂为dpnb,表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚,消泡剂为炔二醇,助溶剂为丙二醇甲醚,增稠剂为basf生产的1152。

实施例4

a丙烯酸乳液的制备:

(1)取反应容器,按照配方量取18斤的去离子水,加入0.8斤的第一引发剂、0.3斤第一非离子乳化剂,高速搅拌均匀;然后再向容器中依次缓慢加入6斤甲基丙烯酸甲酯、15斤丙烯酸丁酯、10斤醋酸丁酯、1.3斤聚偏二氯乙烯单体,高速搅拌28分钟,得单体预乳液a;

(2)取另一反应容器,加入27斤去离子水,在加入0.3斤第二非离子乳化剂、1斤第二引发剂、1.1斤丙烯酸单体至容器中,进行分散,分散机速度530转/min,后升温至61℃,再将步骤(1)中得到到预乳液a缓慢加入,2.4h内将预乳液a全部滴加完,,然后继续升温至80℃,然后保温2.1h,即可得到丙烯酸乳液;

b锈转化型环保涂料制备方法:

(3)按照配方量步骤(2)称取丙烯酸乳液85斤;

(4)丙烯酸乳液通过分散机分散,同时缓慢加入12斤阻聚剂,分散机的速度为530转/min;

(5)按照配方量将成膜助剂1.6斤、表面活性剂0.8斤、消泡剂0.8斤、助溶剂4斤混合均匀后,并以2.8ml/min加入到步骤(4)的混合液中;

(6)按照配方量将5斤去离子水和0.2斤增稠剂混合均匀并加入到步骤(4)的混合液中,即可得到锈转化型环保涂料。

第一非离子乳化剂为聚乙烯醇,第二非离子乳化剂为环氧氯丙烷,第一引发剂为高门酸钾,第二引发剂为过氧化苯甲酰,阻聚剂为单宁酸,成膜剂为dpnp,表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚,消泡剂为炔二醇,助溶剂为丙二醇二丁醚,增稠剂为basf生产的1152。

实施例5

a丙烯酸乳液的制备:

(1)取反应容器,按照配方量取18斤的去离子水,加入0.6斤的第一引发剂、0.2斤第一非离子乳化剂,高速搅拌均匀;然后再向容器中依次缓慢加入7斤甲基丙烯酸甲酯、16斤丙烯酸丁酯、15斤醋酸丁酯、1.2斤聚偏二氯乙烯单体,高速搅拌30分钟,得单体预乳液a;

(2)取另一反应容器,加入28斤去离子水,在加入0.4斤第二非离子乳化剂、2斤第二引发剂、1.2斤丙烯酸单体至容器中,进行分散,分散机速度600转/min,后升温至59℃,再将步骤(1)中得到到预乳液a缓慢加入,2.3h内将预乳液a全部滴加完,然后继续升温至82℃,然后保温2.3h,即可得到丙烯酸乳液;

b锈转化型环保涂料制备方法:

(3)按照配方量步骤(2)称取丙烯酸乳液72斤;

(4)丙烯酸乳液通过分散机分散,同时缓慢加入9斤阻聚剂,分散机的速度为540转/min;

(5)按照配方量将成膜助剂1斤、表面活性剂0.5斤、消泡剂0.5斤、助溶剂5斤混合均匀后,并以2.9ml/min加入到步骤(4)的混合液中;

(6)按照配方量将3斤去离子水和0.1斤增稠剂混合均匀并加入到步骤(4)的混合液中,即可得到锈转化型环保涂料。

第一非离子乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚,第二非离子乳化剂为聚氧乙烯辛基苯酚醚-10,第一引发剂为过硫酸钾,第二引发剂为对苯二甲酰,阻聚剂为草酸,成膜剂为dpnp,表面活性剂为十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐,消泡剂为炔二醇,助溶剂为二乙二醇丁醚,增稠剂为basf生产的1152;阻聚剂也可以是柠檬酸与草酸混合,或者单宁酸与草酸混合;成膜剂也可以是texanol与dpnp的混合,或者dpnp与dpnb的混合;助溶剂也可以为二乙二醇丁醚与乙二醇丁醚的混合,或者二乙二醇丁醚与丙二醇甲醚的混合,或者二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇二丁醚的混合。

实施例6

a丙烯酸乳液的制备:

(1)取反应容器,按照配方量取22斤的去离子水,加入0.4斤的第一引发剂、0.1斤第一非离子乳化剂,高速搅拌均匀;然后再向容器中依次缓慢加入8斤甲基丙烯酸甲酯、20斤丙烯酸丁酯、14斤醋酸丁酯、1.2斤聚偏二氯乙烯单体,高速搅拌32分钟,得单体预乳液a;

(2)取另一反应容器,加入33斤去离子水,在加入0.5斤第二非离子乳化剂、3斤第二引发剂、1.5斤丙烯酸单体至容器中,进行分散,分散机速度520转/min,后升温至57℃,再将步骤(1)中得到到预乳液a缓慢加入,2h内将预乳液a全部滴加完,然后继续升温至78℃,然后保温2.2h,即可得到丙烯酸乳液;

b锈转化型环保涂料制备方法:

(3)按照配方量步骤(2)称取丙烯酸乳液74斤;

(4)丙烯酸乳液通过分散机分散,同时缓慢加入10斤阻聚剂,分散机的速度为550转/min;

(5)按照配方量将成膜助剂1.5斤、表面活性剂0.6斤、消泡剂0.6斤、助溶剂4斤混合均匀后,并以3.5ml/min加入到步骤(4)的混合液中;

(6)按照配方量将5斤去离子水和0.3斤增稠剂混合均匀并加入到步骤(4)的混合液中,即可得到锈转化型环保涂料。

第一非离子乳化剂为聚乙烯醇,第二非离子乳化剂为环氧氯丙烷,第一引发剂为过硫酸钾,第二引发剂为对苯二甲酰,阻聚剂为柠檬酸,成膜剂为texanol,表面活性剂为十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐,消泡剂为炔二醇,助溶剂为乙二醇丁醚,增稠剂为basf生产的1152。

实施例7

a丙烯酸乳液的制备:

(1)取反应容器,按照配方量取22斤的去离子水,加入0.2斤的第一引发剂、0.3斤第一非离子乳化剂,高速搅拌均匀;然后再向容器中依次缓慢加入6斤甲基丙烯酸甲酯、19斤丙烯酸丁酯、13斤醋酸丁酯、1.1斤聚偏二氯乙烯单体,高速搅拌34分钟,得单体预乳液a;

(2)取另一反应容器,加入32斤去离子水,在加入0.3斤第二非离子乳化剂、1斤第二引发剂、1.4斤丙烯酸单体至容器中,进行分散,分散机速度540转/min,后升温至55℃,再将步骤(1)中得到到预乳液a缓慢加入,1.7h内将预乳液a全部滴加完,然后继续升温至76℃,然后保温2.4h,即可得到丙烯酸乳液;

b锈转化型环保涂料制备方法:

(3)按照配方量步骤(2)称取丙烯酸乳液88斤;

(4)丙烯酸乳液通过分散机分散,同时缓慢加入13斤阻聚剂,分散机的速度为560转/min;

(5)按照配方量将成膜助剂0.6斤、表面活性剂0.7斤、消泡剂0.7斤、助溶剂3斤混合均匀后,并以3.3ml/min加入到步骤(4)的混合液中;

(6)按照配方量将6斤去离子水和0.2斤增稠剂混合均匀并加入到步骤(4)的混合液中,即可得到锈转化型环保涂料。

第一非离子乳化剂为聚乙烯醇,第二非离子乳化剂为环氧氯丙烷,第一引发剂为过硫酸钾,第二引发剂为对苯二甲酰,阻聚剂为草酸,成膜剂为texanol,表面活性剂为十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐,消泡剂为炔二醇,助溶剂为丙二醇甲醚,增稠剂为basf生产的1152。

实施例8

a丙烯酸乳液的制备:

(1)取反应容器,按照配方量取21斤的去离子水,加入0.8斤的第一引发剂、0.2斤第一非离子乳化剂,高速搅拌均匀;然后再向容器中依次缓慢加入7斤甲基丙烯酸甲酯、18斤丙烯酸丁酯、11斤醋酸丁酯、1斤聚偏二氯乙烯单体,高速搅拌27分钟,得单体预乳液a;

(2)取另一反应容器,加入32斤去离子水,在加入0.4斤第二非离子乳化剂、2斤第二引发剂、1.3斤丙烯酸单体至容器中,进行分散,分散机速度560转/min,后升温至65℃,再将步骤(1)中得到到预乳液a缓慢加入,1.9h内将预乳液a全部滴加完,然后继续升温至74℃,然后保温2.5h,即可得到丙烯酸乳液;

b锈转化型环保涂料制备方法:

(3)按照配方量步骤(2)称取丙烯酸乳液86斤;

(4)丙烯酸乳液通过分散机分散,同时缓慢加入12斤阻聚剂,分散机的速度为570转/min;

(5)按照配方量将成膜助剂0.8斤、表面活性剂0.5斤、消泡剂0.8斤、助溶剂2斤混合均匀后,并以3.1ml/min加入到步骤(4)的混合液中;

(6)按照配方量将4斤去离子水和0.1斤增稠剂混合均匀并加入到步骤(4)的混合液中,即可得到锈转化型环保涂料。

第一非离子乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚,第二非离子乳化剂为聚氧乙烯辛基苯酚醚-10,第一引发剂为高锰酸钾,第二引发剂为过氧化苯甲酰,阻聚剂为单宁酸,成膜剂为dpnb,表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚,消泡剂为炔二醇,助溶剂为丙二醇二丁醚,增稠剂为basf生产的1152。

实施例9

a丙烯酸乳液的制备:

(1)取反应容器,按照配方量取21斤的去离子水,加入0.7斤的第一引发剂、0.1斤第一非离子乳化剂,高速搅拌均匀;然后再向容器中依次缓慢加入8斤甲基丙烯酸甲酯、17斤丙烯酸丁酯、13斤醋酸丁酯、1.2斤聚偏二氯乙烯单体,高速搅拌29分钟,得单体预乳液a;

(2)取另一反应容器,加入31斤去离子水,在加入0.5斤第二非离子乳化剂、3斤第二引发剂、1.2斤丙烯酸单体至容器中,进行分散,分散机速度580转/min,后升温至55℃,再将步骤(1)中得到到预乳液a缓慢加入,2.1h内将预乳液a全部滴加完,然后继续升温至72℃,然后保温1.8h,即可得到丙烯酸乳液;

b锈转化型环保涂料制备方法:

(3)按照配方量步骤(2)称取丙烯酸乳液84斤;

(4)丙烯酸乳液通过分散机分散,同时缓慢加入11斤阻聚剂,分散机的速度为580转/min;

(5)按照配方量将成膜助剂1.2斤、表面活性剂0.2斤、消泡剂0.6斤、助溶剂1斤混合均匀后,并以2.9ml/min加入到步骤(4)的混合液中;

(6)按照配方量将3斤去离子水和0.3斤增稠剂混合均匀并加入到步骤(4)的混合液中,即可得到锈转化型环保涂料。

第一非离子乳化剂为聚乙烯醇,第二非离子乳化剂为聚氧乙烯辛基苯酚醚-10,第一引发剂为高锰酸钾,第二引发剂为过氧化苯甲酰,阻聚剂为单宁酸,成膜剂为dpnp,表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚,消泡剂为炔二醇,助溶剂为乙二醇丁醚,增稠剂为basf生产的1152。

实施例10

a丙烯酸乳液的制备:

(1)取反应容器,按照配方量取20斤的去离子水,加入0.6斤的第一引发剂、0.2斤第一非离子乳化剂,高速搅拌均匀;然后再向容器中依次缓慢加入6斤甲基丙烯酸甲酯、15斤丙烯酸丁酯、12斤醋酸丁酯、1.1斤聚偏二氯乙烯单体,高速搅拌31分钟,得单体预乳液a;

(2)取另一反应容器,加入31斤去离子水,在加入0.3斤第二非离子乳化剂、1斤第二引发剂、1斤丙烯酸单体至容器中,进行分散,分散机速度590转/min,后升温至56℃,再将步骤(1)中得到到预乳液a缓慢加入,2.3h内将预乳液a全部滴加完,然后继续升温至75℃,然后保温1.6h,即可得到丙烯酸乳液;

b锈转化型环保涂料制备方法:

(3)按照配方量步骤(2)称取丙烯酸乳液82斤;

(4)丙烯酸乳液通过分散机分散,同时缓慢加入10斤阻聚剂,分散机的速度为590转/min;

(5)按照配方量将成膜助剂1.4斤、表面活性剂0.4斤、消泡剂1斤、助溶剂5斤混合均匀后,并以2.7ml/min加入到步骤(4)的混合液中;

(6)按照配方量将5斤去离子水和0.2斤增稠剂混合均匀并加入到步骤(4)的混合液中,即可得到锈转化型环保涂料。

第一非离子乳化剂为聚乙烯醇,第二非离子乳化剂为聚氧乙烯辛基苯酚醚-10,第一引发剂为高锰酸钾,第二引发剂为过氧化苯甲酰,阻聚剂为单宁酸,成膜剂为dpnb,表面活性剂为十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐,消泡剂为炔二醇,助溶剂为丙二醇甲醚,增稠剂为basf生产的1152。

实施例11

a丙烯酸乳液的制备:

(1)取反应容器,按照配方量取18斤的去离子水,加入0.5斤的第一引发剂、0.3斤第一非离子乳化剂,高速搅拌均匀;然后再向容器中依次缓慢加入7斤甲基丙烯酸甲酯、20斤丙烯酸丁酯、11斤醋酸丁酯、1.3斤聚偏二氯乙烯单体,高速搅拌33分钟,得单体预乳液a;

(2)取另一反应容器,加入28斤去离子水,在加入0.4斤第二非离子乳化剂、2斤第二引发剂、1.1斤丙烯酸单体至容器中,进行分散,分散机速度560转/min,后升温至58℃,再将步骤(1)中得到到预乳液a缓慢加入,2.2h内将预乳液a全部滴加完,然后继续升温至77℃,然后保温2.4h,即可得到丙烯酸乳液;

b锈转化型环保涂料制备方法:

(3)按照配方量步骤(2)称取丙烯酸乳液80斤;

(4)丙烯酸乳液通过分散机分散,同时缓慢加入8斤阻聚剂,分散机的速度为600转/min;

(5)按照配方量将成膜助剂1.8斤、表面活性剂0.6斤、消泡剂0.9斤、助溶剂3斤混合均匀后,并以2.5ml/min加入到步骤(4)的混合液中;

(6)按照配方量将6斤去离子水和0.1斤增稠剂混合均匀并加入到步骤(4)的混合液中,即可得到锈转化型环保涂料。

第一非离子乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚,第二非离子乳化剂为环氧氯丙烷,第一引发剂为过硫酸钾,第二引发剂为过氧化苯甲酰,阻聚剂为单宁酸,成膜剂为dpnb,表面活性剂为十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐,消泡剂为炔二醇,助溶剂为丙二醇甲醚,增稠剂为basf生产的1152。

实施例12

a丙烯酸乳液的制备:

(1)取反应容器,按照配方量取19斤的去离子水,加入0.4斤的第一引发剂、0.1斤第一非离子乳化剂,高速搅拌均匀;然后再向容器中依次缓慢加入8斤甲基丙烯酸甲酯、16斤丙烯酸丁酯、10斤醋酸丁酯、1.2斤聚偏二氯乙烯单体,高速搅拌35分钟,得单体预乳液a;

(2)取另一反应容器,加入29斤去离子水,在加入0.5斤第二非离子乳化剂、3斤第二引发剂、1.3斤丙烯酸单体至容器中,进行分散,分散机速度520转/min,后升温至60℃,再将步骤(1)中得到到预乳液a缓慢加入,2.4h内将预乳液a全部滴加完,然后继续升温至79℃,然后保温1.8h,即可得到丙烯酸乳液;

b锈转化型环保涂料制备方法:

(3)按照配方量步骤(2)称取丙烯酸乳液78斤;

(4)丙烯酸乳液通过分散机分散,同时缓慢加入13斤阻聚剂,分散机的速度为520转/min;

(5)按照配方量将成膜助剂1.6斤、表面活性剂0.8斤、消泡剂0.6斤、助溶剂1斤混合均匀后,并以3ml/min加入到步骤(4)的混合液中;

(6)按照配方量将4斤去离子水和0.2斤增稠剂混合均匀并加入到步骤(4)的混合液中,即可得到锈转化型环保涂料。

第一非离子乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚,第二非离子乳化剂为环氧氯丙烷,第一引发剂为过硫酸钾,第二引发剂为过氧化苯甲酰,阻聚剂为草酸,成膜剂为texanol,表面活性剂为十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐,消泡剂为炔二醇,助溶剂为丙二醇二丁醚,增稠剂为basf生产的1152。

实施例13

a丙烯酸乳液的制备:

(1)取反应容器,按照配方量取19斤的去离子水,加入0.3斤的第一引发剂、0.2斤第一非离子乳化剂,高速搅拌均匀;然后再向容器中依次缓慢加入6斤甲基丙烯酸甲酯、18斤丙烯酸丁酯、14斤醋酸丁酯、1.1斤聚偏二氯乙烯单体,高速搅拌25分钟,得单体预乳液a;

(2)取另一反应容器,加入28斤去离子水,在加入0.4斤第二非离子乳化剂、1斤第二引发剂、1.4斤丙烯酸单体至容器中,进行分散,分散机速度540转/min,后升温至62℃,再将步骤(1)中得到到预乳液a缓慢加入,2.5h内将预乳液a全部滴加完,然后继续升温至80℃,然后保温2.5h,即可得到丙烯酸乳液;

b锈转化型环保涂料制备方法:

(3)按照配方量步骤(2)称取丙烯酸乳液76斤;

(4)丙烯酸乳液通过分散机分散,同时缓慢加入12斤阻聚剂,分散机的速度为540转/min;

(5)按照配方量将成膜助剂1.4斤、表面活性剂0.9斤、消泡剂0.4斤、助溶剂2斤混合均匀后,并以3.2ml/min加入到步骤(4)的混合液中;

(6)按照配方量将3斤去离子水和0.3斤增稠剂混合均匀并加入到步骤(4)的混合液中,即可得到锈转化型环保涂料。

第一非离子乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚,第二非离子乳化剂为聚氧乙烯辛基苯酚醚-10,第一引发剂为过硫酸钾,第二引发剂为对苯二甲酰,阻聚剂为草酸,成膜剂为texanol,表面活性剂为十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐,消泡剂为炔二醇,助溶剂为丙二醇二丁醚,增稠剂为basf生产的1152。

实施例14

a丙烯酸乳液的制备:

(1)取反应容器,按照配方量取18斤的去离子水,加入0.2斤的第一引发剂、0.3斤第一非离子乳化剂,高速搅拌均匀;然后再向容器中依次缓慢加入7斤甲基丙烯酸甲酯、19斤丙烯酸丁酯、15斤醋酸丁酯、1斤聚偏二氯乙烯单体,高速搅拌30分钟,得单体预乳液a;

(2)取另一反应容器,加入27斤去离子水,在加入0.3斤第二非离子乳化剂、2斤第二引发剂、1.5斤丙烯酸单体至容器中,进行分散,分散机速度500转/min,后升温至64℃,再将步骤(1)中得到到预乳液a缓慢加入,1.8h内将预乳液a全部滴加完,然后继续升温至83℃,然后保温1.5h,即可得到丙烯酸乳液;

b锈转化型环保涂料制备方法:

(3)按照配方量步骤(2)称取丙烯酸乳液74斤;

(4)丙烯酸乳液通过分散机分散,同时缓慢加入10斤阻聚剂,分散机的速度为560转/min;

(5)按照配方量将成膜助剂1.3斤、表面活性剂0.7斤、消泡剂0.2斤、助溶剂4斤混合均匀后,并以3.4ml/min加入到步骤(4)的混合液中;

(6)按照配方量将4斤去离子水和0.1斤增稠剂混合均匀并加入到步骤(4)的混合液中,即可得到锈转化型环保涂料。

第一非离子乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚,第二非离子乳化剂为聚氧乙烯辛基苯酚醚-10,第一引发剂为高锰酸钾,第二引发剂为过氧化苯甲酰,阻聚剂为柠檬酸,成膜剂为texanol,表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚,消泡剂为炔二醇,助溶剂为二乙二醇丁醚,增稠剂为basf生产的1152。

实施例15

a丙烯酸乳液的制备:

(1)取反应容器,按照配方量取20斤的去离子水,加入0.8斤的第一引发剂、0.3斤第一非离子乳化剂,高速搅拌均匀;然后再向容器中依次缓慢加入7斤甲基丙烯酸甲酯、18斤丙烯酸丁酯、12斤醋酸丁酯、1.2斤聚偏二氯乙烯单体,高速搅拌30分钟,得单体预乳液a;

(2)取另一反应容器,加入30斤去离子水,在加入0.3斤第二非离子乳化剂、3斤第二引发剂、1.5斤丙烯酸单体至容器中,进行分散,分散机速度580转/min,后升温至62℃,再将步骤(1)中得到到预乳液a缓慢加入,2h内将预乳液a全部滴加完,然后继续升温至80℃,然后保温2h,即可得到丙烯酸乳液;

b锈转化型环保涂料制备方法:

(3)按照配方量步骤(2)称取丙烯酸乳液90斤;

(4)丙烯酸乳液通过分散机分散,同时缓慢加入8斤阻聚剂,分散机的速度为580转/min;

(5)按照配方量将成膜助剂2斤、表面活性剂0.1斤、消泡剂1斤、助溶剂1斤混合均匀后,并以3ml/min加入到步骤(4)的混合液中;

(6)按照配方量将6斤去离子水和0.1斤增稠剂混合均匀并加入到步骤(4)的混合液中,即可得到锈转化型环保涂料。

第一非离子乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚,第二非离子乳化剂为聚氧乙烯辛基苯酚醚-10,第一引发剂为高锰酸钾,第二引发剂为对苯二甲酰,阻聚剂为单宁酸,成膜剂为dpnp,表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚,消泡剂为炔二醇,助溶剂为二乙二醇丁醚,增稠剂为basf生产的1152。

本发明实施例中制备的丙烯酸乳液为酸性,不同常规涂料中将丙烯酸乳液进行中和反应,酸性环境容易滋生厌氧菌,破坏丙烯酸乳液的高分子链段,造成腐败,使丙烯酸乳液发臭,基于此,本发明选用聚乙烯醇、环氧氯丙烷、聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、烷基酚聚氧乙烯醚类化合物为乳化剂,严格把控用水质量(电解率≤2)和制备步骤,在分散丙烯酸乳液时选择合适的分散转速(500-600转/min),使共聚得到的酸性丙烯酸乳液结构严密,这样就可以避免氧气的破坏,从而使得制得的锈转化性环保涂料ph值为2-3.5;过高的转速会带来较大的剪切力生产难度增大,造成飞溅,影响入乳化粒径的分布,过低的转速不能够形成足够的剪切力,乳化粒径过大或者不均匀,影响乳液效果和存储稳定性。

铁锈主要由三氧化二铁水合物fe2o3·nh2o和氢氧化铁(feo(oh),fe(oh)3)组成。其他金属亦会被氧化,但是通常不称为“锈”。足够的时间后,在氧气和水充足的情况下,铁会完全氧化成锈。锈没有致密的组织。水和氧气会穿透锈,继续使内部的铁生锈。若要防锈,就需要有可以防止生锈的致密表层。在生锈的基材表面,涂装本发明锈转化型环保涂料后,铁锈会和酸性涂料反应,将铁锈(氧化铁)转化为稳定的盐,与基材混为一体,附着力极强。与普通的乳液相比,该产品形成附着力的原因和防锈的原理不同,不仅仅是浮于基材表面的一层涂层,而是一种与基材反应后成为基材的一部分。待转锈涂料干燥后,可使用普通水性防腐涂料进行下一道的涂装,进一步提高基材防锈效果,又可以为转锈涂料做保护。

本发明实施例制备而成的锈转化型涂料施工工艺多样化,既可以喷涂、刷涂,也可以浸涂;可以和残留的铁锈反应,让铁锈稳定存在,不再锈蚀,保证锈转化效果,膜厚不得低于40um,当膜厚在80-100um时,耐盐雾效果最佳,可达800-1000h;低温烘烤,干燥速度更快,锈转化效率更高。图1为本发明涂料在涂装至铁材料上后并在中性盐雾1000h后的效果,对比图2为市售涂料在是中性盐雾400h后的效果;图3为本发明涂料涂装在生锈基材上,锈转化转化效果,图4为市售材料锈转化效果。由此可以看出本发明的耐中性烟雾的时间比普通市售材料好,锈转化效果好。


技术特征:

1.一种锈转化型环保涂料,其特征在于:由以下重量份的原料组成:丙烯酸乳液70-90,阻聚剂8-13,成膜助剂0.5-2,表面活性剂0.1-1,消泡剂0.1-1,助溶剂1-5,去离子水3-6,增稠剂0.1-0.3。

2.根据权利要求1所述的锈转化型环保涂料,其特征在于:由以下重量份的原料组成:丙烯酸树脂75-85,阻聚剂9-12,成膜助剂0.8-1.6,表面活性剂0.3-0.8,消泡剂0.2-0.8,助溶剂2-4,去离子水4-5,增稠剂0.2。

3.根据权利要求2所述的锈转化型环保涂料,其特征在于:

所述阻聚剂为柠檬酸、单宁酸、草酸中的至少一种;

成膜剂为texanol、dpnp、dpnb中的至少一种;

表面活性剂为聚醚类非离子表面活性剂、季铵盐类表面活性剂中的任一一种;

消泡剂为炔二醇;

助溶剂为乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇二丁醚的至少一种;

增稠剂为聚氨酯类增稠剂。

4.根据权利要求3所述的锈转化型环保涂料,其特征在于:所述丙烯酸乳液由以下重量份的原料组成:甲基丙烯酸甲酯6-8,丙烯酸丁酯15-20,丙烯酸单体1-1.5,醋酸丁酯10-15,聚偏二氯乙烯1-1.3,第一非离子乳化剂0.1-0.3,第二非离子乳化剂0.3-0.5,第一引发剂0.2-0.8,第二引发剂1-3,去离子水45-55。

5.根据权利要求4所述的锈转化型环保涂料,其特征在于:

所述第一非离子乳化剂为聚乙烯醇、烷基酚聚氧乙烯醚中的一种,

第二非离子乳化剂为环氧氯丙烷、聚氧乙烯辛基苯酚醚-10的中一种,

第一引发剂为过硫酸钾、高锰酸钾中的一种,

第二引发剂为过氧化苯甲酰、对苯二甲酰中的一种。

6.根据要求1-5任一所述的锈转化型环保涂料制备方法,其特征在于:

步骤如下所示:

a丙烯酸乳液的制备:

(1)取反应容器,按照配方量取去离子水总重量的40%,加入第一引发剂及第一非离子乳化剂并高速搅拌均匀,然后将甲基丙烯酸甲酯,丙烯酸丁酯,醋酸丁酯聚,聚偏二氯乙烯单体缓慢加入到容器内,高速搅拌25-35分钟,得单体预乳液a;

(2)取另一反应容器,加入60%去离子水并将第二非离子乳化剂及第二引发剂放入容器中,加入丙烯酸单体,并进行分散,分散机速度为500-600转/min,然后升温至55-65℃,缓慢滴加预乳液a,1.5-2.5h将预乳液a全部滴加完,然后继续升温至72-85℃,然后保温1.5-2.5h;即可得到丙烯酸乳液;

b锈转化型环保涂料制备方法:

(3)按照配方量称取丙烯酸乳液;

(4)丙烯酸乳液通过分散机分散,同时按配方量缓慢加入阻聚剂,分散机的速度为500-600转/min;

(5)按照配方量将成膜助剂、表面活性剂、消泡剂、助溶剂混合在一起,并以2.5-3.5ml/min缓慢加入到步骤(4)混合液中;

(6)按照配方量将去离子水和增稠剂混合并加入到步骤(5)混和溶液中,即可得到锈转化型环保涂料。

7.根据权利要求6所述的锈转化型涂料制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中高速搅拌时间为30分钟,所述步骤(2)中分散机为550转/min,然后升温至60℃;缓慢滴加预乳液a,并在2h内将预乳液a全部滴加完,然后继续升温至80℃,保温2h。

8.根据权利要求6所述的的锈转化型涂料制备方法,其特征在于:所述步骤(4)中分散机的速度为550转/min。

技术总结
本发明提供一种锈转化型环保涂料及其制备方法,由以下重量份的原料组成:丙烯酸乳液70‑90,阻聚剂8‑13,成膜助剂0.5‑2,表面活性剂0.1‑1,消泡剂0.1‑1,助溶剂1‑5,去离子水3‑6,增稠剂0.1‑0.3,其中丙烯酸乳液为酸性乳液,制备而成的锈转化型环保涂料为酸性涂料,与基材的浮锈进行反应,让浮锈重新转化与基材结合的更加紧密,既保证了极好的附着力,又不含APE,极低的VOC含量,适应国家对环保大环境的要求,同时又可以为大型设备的涂装和维护节约大量人力物力。本发明配方制备的涂料使用简单方便,配套性佳,不影响后期涂装。

技术研发人员:孙振
受保护的技术使用者:河南颂源涂料有限公司
技术研发日:2020.03.13
技术公布日:2020.06.09

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