有機-無機雜化二氧化硅改性丙烯酸樹脂及其涂料的制作方法
【專利說明】有機-無機雜化二氧化硅改性丙烯酸樹脂及其涂料
[技術(shù)領(lǐng)域]
[0001] 本發(fā)明屬于有機-無機雜化二氧化硅改性丙烯酸樹脂及其涂料。
[【背景技術(shù)】]
[0002] 每年國家因鋼材腐蝕造成的損失非常巨大，因為鋼材表面耐蝕性差，一旦表面腐 蝕將嚴重影響其性能和使用壽命。因此需要對其表面進行處理，提高其防腐性能。一般的 防腐涂料在漆膜中加入鈍化顏料，鈍化顏料在陽極區(qū)上使金屬表面鈍化，促進形成屏蔽層， 主要用的是鉻酸鹽顏料，由于毒性大、易致癌，很多國家已經(jīng)被禁用。而且目前市場上的防 腐涂料主要是溶劑型的，對環(huán)境污染大。所以急需開發(fā)出一種能代替鉻酸鹽顏料形成的屏 蔽層。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種有機一無機雜化的水性防腐涂料及其制 備方法，本發(fā)明產(chǎn)品為單組份涂料，適用于金屬工件。最終涂層硬度達到2H，沖擊強度為 50Kg.cm，附著力為0級，較好的耐腐蝕性，耐鹽霧性達到1000小時，單向腐蝕寬度< 2mm，和 具有非常優(yōu)異的耐候性能，經(jīng)1000小時QUV老化試驗，失光率< 10%，ΔΕ< 1. 0。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目的，首先一種有機-無機雜化的二氧化硅改性丙烯酸樹脂，其特 征在于其原料由8-14重量份丙二醇單丁醚，12-18重量份二乙二醇單丁醚，10-12重量份含 有乙烯基的活性二氧化硅，9-11重量份丙烯酸，8-12重量份甲基丙烯酸羥丙酯，10-12重量 份甲基丙烯酸甲酯，17-19重量份丙烯酸正丁酯，5-7重量份叔丁基過氧化氫，7-9重量份乙 二醇單丁醚組成。
[0005] 基于上述有機-無機雜化的二氧化硅改性丙烯酸樹脂，本發(fā)明還涉及一種有 機-無機雜化的水性防腐涂料，所述涂料為單組份，由10-14重量份權(quán)利要求1所述的有 機-無機雜化的二氧化硅改性丙烯酸樹脂、3-4重量份氨基樹脂、0. 3-0. 7重量份中和劑、 22-30重量份顏填料、0. 1-0. 2重量份水性流平劑、0. 1-0. 3重量份水性增稠劑和50. 8-64. 5 重量份去離子水組成。
[0006] 氨基樹脂為甲醚化的氨基樹脂、苯代氨基樹脂或者甲基丁基混醚化的氨基樹脂中 的任意一種。
[0007] 中和劑為一乙醇胺或者二乙醇胺中的任意一種。
[0008] 顏填料為鈦白粉、炭黑、氧化鐵紅、磷酸鋅、滑石粉或硫酸鋇中的一種或任意幾種 混合物。
[0009] 水性流平劑為有機硅流平劑。如市售的TEG0 450、TEG0 410或TEG0 432中的任 意一種。
[0010] 水性增稠劑為水性締合型聚氨酯增稠劑。如市售的德謙WT-102、WT-105A或 WT-202中的任意一種。
[0011] 該水性防腐涂料的粘度為80-130S，細度< 15μπι。
[0012] 本發(fā)明的機-無機雜化的二氧化硅改性丙烯酸樹脂的制備方法如下：
[0013] i).首先制備含有乙烯基的活性二氧化娃，將30份正硅酸乙酯、25份γ-甲基丙 烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、30份乙醇、14份去離子水、1份鹽酸加入帶有攪拌器和冷凝管 的反應(yīng)容器中，反應(yīng)溫度為60°C，水解縮合5h，然后真空脫出乙醇和去離子水，得到55份所 述的含有乙烯基的活性二氧化硅，
[0014] ii).將10-12重量份含有乙烯基的活性二氧化硅，9-11重量份丙烯酸，8-12重量 份甲基丙烯酸羥丙酯，10-12重量份甲基丙烯酸甲酯，17-19重量份丙烯酸正丁酯，4-5重量 份叔丁基過氧化氫混合均勻得到混合液a，待用；
[0015] iii).將1-2重量份叔丁基過氧化氫，7-9重量份乙二醇單丁醚混合均勻得到混合 液b，待用；
[0016] iv).將8-14重量份丙二醇單丁醚，12-18重量份二乙二醇單丁醚，加入帶有攪拌 器和冷凝管的反應(yīng)容器中，通氮氣、升溫到115°C，開始滴加混合液a，3小時滴完后保溫半 小時，然后滴加混合液b，半小時滴完，然后保溫2小時，然后降溫到45°C以下出料，獲得所 述的有機-無機雜化的二氧化硅改性丙烯酸樹脂。
[0017] 本發(fā)明還包括有機-無機雜化的水性防腐涂料的制備方法，所述涂料是單組份制 備，所述的有機-無機雜化的水性防腐涂料是將10-14重量份有機-無機雜化的二氧化硅 改性丙烯酸樹脂和3-4重量份氨基樹脂加入容器中攪拌半小時，然后加入0. 3-0. 7重量份 中和劑攪拌均勻，然后和50. 8-64. 5重量份去離子水一起加入研磨罐中攪拌均勻，在研磨 罐里有鋯珠、通冷凝水的情況下緩慢加入22-30重量份顏填料，高速砂磨2小時，至細度 < 15μm，然后加入0. 1-0. 2重量份水性流平劑和0. 1-0. 3重量份水性增稠劑，攪拌均勻后 過濾所得。
[0018] 本發(fā)明的有機-無機雜化的水性防腐涂料的有益效果是：該涂料為水性單組份 涂料，涂裝方便，使用環(huán)保、安全；本涂料成膜物質(zhì)采用有機-無機雜化的二氧化硅改性丙 烯酸樹脂，改變單純的無機膜有氣孔、屏蔽性能不好等，通過高分子樹脂的加入能夠封閉氣 孔，修復(fù)無機涂層的缺陷，大幅度的提高雜化涂層的屏蔽性能。最終涂層硬度達到2H，沖擊 強度為50Kg.cm，附著力為0級，較好的耐腐蝕性，耐鹽霧性達到1000小時，單向腐蝕寬度 < 2mm，和具有非常優(yōu)異的耐候性能，經(jīng)1000小時QUV老化試驗，失光率< 10%，ΔΕ< 1.0。
[【具體實施方式】]
[0019] 以下對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限 定本發(fā)明的范圍。
[0020] 實施例1
[0021] 1)所述機-無機雜化的二氧化硅改性丙烯酸樹脂配方：
[0022] 丙二醇單丁醚 14份 二乙二醇單丁醚 18份 含有乙烯基的活性二氧化硅 10份 丙婦酸 9份 甲基丙烯酸羥丙酯 8份 甲基丙烯酸甲酯 10份 丙烯酸正丁酯 17份 叔丁基過氧化氫 5份 乙二醇單丁醚： 9份
[0023] 按配方量將含有乙烯基的活性二氧化硅，丙烯酸，甲基丙烯酸羥丙酯，甲基丙烯酸 甲酯，丙烯酸正丁酯，部分叔丁基過氧化氫混合均勻待用，稱為混合液a;按配方量將部分 叔丁基過氧化氫，乙二醇單丁醚混合均勻待用，稱為混合液b。按配方量將丙二醇單丁醚，二 乙二醇單丁醚加入帶有攪拌器和冷凝管的反應(yīng)容器中，通氮氣、升溫到115Γ，開始滴加混 合液a，3小時滴完后保溫半小時，然后滴加混合液b，半小時滴完，然后保溫2小時，然后降 溫到45°C以下出料，獲得所述的有機-無機雜化的二氧化硅改性丙烯酸樹脂；
[0024] 2)所述有機-無機雜化的水性防腐涂料配方
[0025] 有機-無機雜化的二氧化硅改性丙烯酸樹膽 10份 苯代氨基樹脂 3份 一乙醇胺 0.3份 敏白粉 1:0份 磷酸鋅 4份 硫酸鋇 6份 氧化鐵紅 2份 TEGO450 Q.1份 德謙WlMiE 0.1份 去離予水 ；64.5份
[0026] 按配方量將有機-無機雜化的二氧化硅改性丙烯酸樹脂和苯代氨基樹脂加入容 器中攪拌半小時，然后加入中和劑一乙醇胺攪拌均勻，然后和去離子水一起加入研磨罐中 攪拌均勻，在研磨罐里有鋯珠、通冷凝水的情況下緩慢加入顏填料鈦白粉、磷酸鋅、硫酸鋇 和氧化鐵紅，高速砂磨2小時，至細度< 15μm，然后加入水性流平劑TEG0 450和水性增稠 劑德謙WT-102,攪拌均勻后過濾出料，獲得所述的有機-無機雜化的水性防腐涂料。
[0027] 實施例2
[0028] 1)所述機-無機雜化的二氧化硅改性丙烯酸樹脂配方：
[0029] 兩二醇單丁醚 1:1份 二乙二醇單丁醚 15份 含有乙烯基的活性二氧化硅 11份 丙烯酸 W份 甲基丙烯酸羥丙酯 10份 甲基丙烯酸甲酯 11份 丙烯酸正丁醋 18份 叔丁基過氧化氫 6份 乙二醇單丁醚 8:嫌
[0030] 按配方量將含有乙烯基的活性二氧化硅，丙烯酸，甲基丙烯酸羥丙酯，甲基丙烯酸 甲酯，丙烯酸正丁酯，部分叔丁基過氧化氫混合均勻待