一种钢桶水性漆及其制备工艺

摘要

一种钢桶水性漆，包括自乳化丙烯酸乳液、DMAE、蒸馏水、消泡剂、流变助剂、水性复合色浆、润湿剂、流平剂、乙二醇丁醚、水性氨基树脂、防霉剂、顺酐、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸甲酯。其具有防腐能力强，用在钢桶上不仅附着力强，光泽度高，钢桶更具耐溶剂、耐蒸煮等特点。并且还具有以下优点：1、是以水为溶剂和以水为分散介质，节省大量资源。2、在湿表面和潮湿环境中可直接涂覆施工。3、可采用电泳涂装，使漆膜均匀，展开性好。4、涂装工具可用水清洗。5、安全无毒，不燃不爆。此钢桶水性漆不仅符合《HJ2537-2014》环境标志产品技术要求，解决了我国目前水性漆Voc限量严重超标的难题，更解决了钢桶企业使用油性漆后所产生的难以解决的环境严重污染问题。

权利要求

1.一种钢桶水性漆，其特征在于：按重量份数计，包括

2.根据权利要求1所述的一种钢桶水性漆，其特征在于：按重量份数计，包括

3.根据权利要求1或2所述的一种钢桶水性漆，其特征在于：所述水性氨基树脂经过甲醚化处理。

4.根据权利要求1或2所述的一种钢桶水性漆，其特征在于：所述防霉剂为5-氯-2甲基-

4异噻唑啉-3酮或2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮中的一种。

5.根据权利要求1或2所述的一种钢桶水性漆，其特征在于：所述润湿剂为聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物。

6.根据权利要求1或2所述的一种钢桶水性漆，其特征在于：所述水性复合色浆按重量份数计，包括蒸馏水28.5份、DMAE 2份、丙二醇9份、分散剂10份、色粉20份、金红石钛白粉30份、消泡剂0.5份。

7.根据权利要求1或2中任意一项权利要求所述的一种钢桶水性漆及其制备工艺，包括以下步骤：S1、消泡剂制备：以4倍消泡剂重量的蒸馏水稀释消泡剂备用；

S2、流变助剂制备：以4倍流变助剂重量的蒸馏水稀释流变助剂备用；

S3、DMAE制备：以4倍DMAE重量的蒸馏水稀释DMAE备用；

S4、将自乳化丙烯酸乳液和水性复合色浆投入到混合器中，在搅拌状态下先缓慢投入S3制得的DMAE，再投入S1制得的消泡剂和S2制得的流变助剂；

S5、提高分散的转速，达到温度为35～40℃，保持时间15～25min；

S6、降低搅拌速度，在搅拌的情况下依次加入润湿剂、流平剂、蒸馏水、乙二醇丁醚和氨基树脂，并用水性色浆将颜色调至需要的状态；

S7、将顺酐、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸甲酯单独均匀混合并计入引发剂，将温度升至90～100℃进行预聚合反应，反应是2～2.5h，冷却至40～50℃；

S8、向S6的半成品中投入防霉剂及顺酐、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸甲酯的预聚物，并用蒸馏水调节粘度至需要的状态；

S9、测pH值，用蒸馏水进行调节，直至为8.1～8.5，之后过滤装袋。

说明书

一种钢桶水性漆及其制备工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及涂料领域，特别涉及一种钢桶水性漆及其制备工艺。

背景技术

[0002] 钢桶是现今工业领域用于盛装汽油、柴油及各类化工原料比较多的容器，其具有体积大，强度高，不易破损和方便运输等特点，所以得到了各企业的认可。同时，为了能够明确钢桶内所装物料的性质以及对钢桶自身的保护，所以，钢桶生产商往往会在钢桶的表面涂上保护漆。

[0003] 2015年是中国加入世贸组织第15年，中国政府申请的15年保护期已经到期。中国各行各业将直接面对国外企业的竞争，且目前我国水性涂料还处于起步阶段，水性涂料的生产企业又大都是中小企业，鉴于上述实际情况，如何保护和加快发展我国水性涂料产业以及水性涂料的应用企业显得极为迫切。

[0004] 我国钢桶行业还未迈入水性涂料的门槛，那么为了我国的绿色环保，为子孙后代的健康幸福，应努力发展，加紧、加快发展水性涂料。

[0005] 但是，现有的钢桶保护漆对于金属表面的附着力往往都比较的弱，受到撞击后都容易发生剥离，因此，对钢桶的保护时间普遍都比较的短暂。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种强度大不易剥离的钢桶水性及其制备工艺。

[0007] 本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种钢桶水性漆，按重量份数计，包括自乳化丙烯酸乳56～60份、DMAE 0.1～0.3份、蒸馏水14.1～14.5份、消泡剂0.1～0.5份、流变助剂0.2～0.6份、水性复合色浆8～10份、润湿剂0.3～1.1份、流平剂0.1～0.3份、乙二醇丁醚2～4份、水性氨基树脂6～8份、防霉剂0.1～0.5份、顺酐2.4～2.8份、醋酸乙烯酯1～3份、甲基丙烯酸甲酯1.7～2.3份。

[0008] 作为优选，按重量份数计，包括自乳化丙烯酸乳液58份、DMAE0.2份、蒸馏水14.3份、消泡剂0.3份、流变助剂0.4份、水性复合色浆9份、润湿剂0.7份、流平剂0.2份、乙二醇丁醚3份、水性氨基树脂7份、防霉剂0.3份、顺酐2.6份、醋酸乙烯酯2份、甲基丙烯酸甲酯2份。

[0009] 由于甲基丙烯酸甲酯能够自身聚形成聚甲基丙烯酸甲酯，而聚甲基丙烯酸甲酯具有良好的化学稳定性和耐候性，并且其质地轻便机械强度大，从而大大提高了钢桶水性漆的强度。同时，顺酐、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸甲酯也可以发生共聚反应，而该种共聚物本身就是一种防垢剂，可以保证制备好的钢桶水性漆在长期存放以及涂布在钢桶表面的时候不易附着上污垢，从而大大保证了钢桶表面的清洗度，进而有利于提高安全性能。

[0010] 另外，醋酸乙烯酯自身也会发生聚合反应，聚合后的醋酸乙烯酯能作为胶合剂，从而进一步促进了各组分之间的连接牢度，由于与钢桶水性漆涂抹在钢桶表面上时，能够牢牢地附着在钢桶表面，降低了被机械剥落的可能性。

[0011] 再者，DMAE能够提高各原料之间的互溶性，有利于提高反应的效率，并且当钢桶水性漆涂布在钢桶表面的时候能够有效地提高水性漆的固化速率，从而也就提高了钢桶的生产效率。

[0012] 作为优选，所述水性氨基树脂经过甲醚化处理。

[0013] 甲醚化后的水性氨基树脂在反应的过程中能够与乙二醇丁醚发生交联反应，并且当钢桶水性漆固化时，其能够增强钢桶水性漆的硬度、柔韧性和户外耐候性，从而大大提高了钢桶水性漆附着在钢桶表面的强度，进而有效地起到了对钢桶的长期保护。

[0014] 作为优选，所述防霉剂为5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮或2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮中的一种。

[0015] 由于5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮其本身毒性较低，使用后不会对人体的健康造成影响，同时，其又具有广泛的抗菌作用，因此，有效地提高钢桶水性漆的防腐能力。

[0016] 并且，其能与其他的原料发生有效的配伍，因此，也就保证了彼此分子之间的结合能力，从而也可以作为一种分子连接的桥梁，有助于钢桶水性漆涂抹在钢桶表面时，能够更加地趋于统一的整体性，这样有利于提高钢桶水性漆的强度。

[0017] 作为优选，所述润湿剂为聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物。

[0018] 聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物不仅仅是一种高效的润湿剂，同时，其也是一种有效的乳化剂、消泡剂、分散剂等，其在保证钢桶水性漆能够长期处于均一稳定的前提下，又可以减少消泡剂的使用，并在反应的过程中，有助于各物质快速分散均匀。

[0019] 作为优选，所述水性复合色浆按重量份数计，包括蒸馏水28.5份、DMAE 2份、丙二醇9份、分散剂10份、色粉20份、金红石钛白粉30份、消泡剂0.5份。

[0020] 一种钢桶水性漆及其制备工艺，包括以下步骤：S1、消泡剂制备：以4倍消泡剂重量的蒸馏水稀释消泡剂备用；
S2、流变助剂制备：以4倍流变助剂重量的蒸馏水稀释流变助剂备用；
S3、DMAE制备：以4倍DMAE重量的蒸馏水稀释DMAE备用；
S4、将和水性复合色浆投入到混合器中，在搅拌状态下先缓慢投入S3制得的DMAE，再投入S1制得的消泡剂和S2制得的流变助剂；
S5、提高分散的转速，达到温度为35～40℃，保持时间15～25min；
S6、降低搅拌速度，在搅拌的情况下依次加入润湿剂、流平剂、蒸馏水、乙二醇丁醚和氨基树脂，并用水性色浆将颜色调至需要的状态；
S7、将顺酐、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸甲酯单独均匀混合并计入引发剂，将温度升至90～100℃进行预聚合反应，反应是2～2.5h，冷却至40～50℃；
S8、向S6的半成品中投入防霉剂及顺酐、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸甲酯的预聚物，并用蒸馏水调节粘度至需要的状态；
S9、测pH值，用蒸馏水进行调节，直至为8.1～8.5，之后过滤装袋。

[0021] 将顺酐、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸甲酯先进行预聚反应，这样可以先使得顺酐、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸甲酯形成预聚物，从而可以将其他分子包裹住，并且起到连接的桥梁作用，这样有利于进一步提高钢桶水性漆的整体强度。

[0022] 综上所述，本发明具有以下有益效果：1.DMAE能够提高各原料之间的互溶性，有利于提高反应的效率，并且当钢桶水性漆涂布在钢桶表面的时候能够有效地提高水性漆的固化速率，从而也就提高了钢桶的生产效率；
2.甲醚化氨基树脂中能够与乙二醇丁醚发生交联反应，在固化过程中增强了钢桶水性漆的硬度、柔韧性和户外耐候性，从而大大提高了钢桶水性漆附着在钢桶表面的强度，进而有效地起到了对钢桶的长期保护；
3.顺酐、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸甲酯发生共聚后可以提高钢桶水性漆的防垢能力，同时，甲基丙烯酸甲酯自身聚合，能够有效地提高固化后钢桶水性漆额强度，从而有利于降低钢桶水性漆被机械剥落的可能性。

具体实施方式

[0023] 色浆的制备：将28.5kg蒸馏水、DMAE2kg、丙二醇9kg投入到釜中；在搅拌的情况下依次投入10kg分散剂、20kg色粉、30kg金红石钛白粉和0.5kg消泡剂；在搅拌均匀后，转移到卧式砂磨机中进行砂磨，直至细度小于等于15nm；出料前控制体系的pH值在8～8.5之间，调节体系固含量在56.2～56.6％。

[0024] 实施例一、消泡剂制备：取0.5kg消泡剂用2kg的蒸馏水进行稀释后备用；
流变助剂制备：取0.6kg流变助剂用2.4kg的蒸馏水进行稀释后备用；
DMAE制备：取0.3kgDMAE用1.2kg蒸馏水进行稀释后备用；
将60kg自乳化丙烯酸乳液和10kg水性复合色浆投入到混合器中，在搅拌状态下先缓慢投入制备好的DMAE，再投入制备好的消泡剂和制备好的流变助剂；
提高分散的转速至500转/min，达到温度为35～45℃，保持时间15～25min；
降低搅拌转速至200转/min，在搅拌的情况下依次加入1.1kg聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物、0.3kg流平剂、8.9kg蒸馏水、4kg乙二醇丁醚和8kg甲醚化水性氨基树脂，并用水性色浆将颜色调至需要的状态；
将2.8kg顺酐、3kg醋酸乙烯酯和2.3kg甲基丙烯酸甲酯单独均匀混合并计入引发剂，将温度升至90～100℃进行预聚合反应，反应是2～2.5h，冷却至40～50℃；
向半成品中投入0.5kg 5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮及顺酐、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸甲酯的预聚物，并用蒸馏水调节粘度至需要的状态；
测pH值，用蒸馏水进行调节，直至为8.1～8.5，之后过滤装袋。

[0025] 实施例二、消泡剂制备：取0.1kg消泡剂用0.4kg的蒸馏水进行稀释后备用；
流变助剂制备：取0.2kg流变助剂用0.8kg的蒸馏水进行稀释后备用；
DMAE制备：取0.1kgDMAE用0.4kg蒸馏水进行稀释后备用；
将56kg自乳化丙烯酸乳液和8kg水性复合色浆投入到混合器中，在搅拌状态下先缓慢投入制备好的DMAE，再投入制备好的消泡剂和制备好的流变助剂；
提高分散的转速至500转/min，达到温度为35～40℃，保持时间15～25min；
降低搅拌转速至200转/min，在搅拌的情况下依次加入0.3kg聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物、0.1kg流平剂、12.5kg蒸馏水、2kg乙二醇丁醚和6kg甲醚化水性氨基树脂，并用水性色浆将颜色调至需要的状态；
将2.4kg顺酐、1kg醋酸乙烯酯和1.7kg甲基丙烯酸甲酯单独均匀混合并计入引发剂，将温度升至90～100℃进行预聚合反应，反应是2～2.5h，冷却至40～50℃；
向半成品中投入0.1kg 2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮及顺酐、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸甲酯的预聚物，并用蒸馏水调节粘度至需要的状态；
测pH值，用蒸馏水进行调节，直至为8.1～8.5，之后过滤装袋。

[0026] 实施例三、消泡剂制备：取0.3kg消泡剂用1.2kg的蒸馏水进行稀释后备用；
流变助剂制备：取0.4kg流变助剂用1.6kg的蒸馏水进行稀释后备用；
DMAE制备：取0.2kgDMAE用0.8kg蒸馏水进行稀释后备用；
将58kg自乳化丙烯酸乳液和9kg水性复合色浆投入到混合器中，在搅拌状态下先缓慢投入制备好的DMAE，再投入制备好的消泡剂和制备好的流变助剂；
提高分散的转速至500转/min，达到温度为35～40℃，保持时间15～25min；
降低搅拌转速至200转/min，在搅拌的情况下依次加入0.7kg聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物、0.2kg流平剂、10.7kg蒸馏水、3kg乙二醇丁醚和7kg甲醚化水性氨基树脂，并用水性色浆将颜色调至需要的状态；
将2.6kg顺酐、2kg醋酸乙烯酯和2kg甲基丙烯酸甲酯单独均匀混合并计入引发剂，将温度升至90～100℃进行预聚合反应，反应是2～2.5h，冷却至40～50℃；
向半成品中投入0.3kg 2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮及顺酐、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸甲酯的预聚物，并用蒸馏水调节粘度至需要的状态；
测pH值，用蒸馏水进行调节，直至为8.1～8.5，之后过滤装袋。

[0027] 实施例四、消泡剂制备：取0.3kg消泡剂用1.2kg的蒸馏水进行稀释后备用；
流变助剂制备：取0.4kg流变助剂用1.6kg的蒸馏水进行稀释后备用；
DMAE制备：取0.2kgDMAE用0.8kg蒸馏水进行稀释后备用；
将60kg自乳化丙烯酸乳液和10kg水性复合色浆投入到混合器中，在搅拌状态下先缓慢投入制备好的DMAE，再投入制备好的消泡剂和制备好的流变助剂；
提高分散的转速至500转/min，达到温度为35～40℃，保持时间15～25min；
降低搅拌转速至200转/min，在搅拌的情况下依次加入1.1kg聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物、0.1kg流平剂、10.7kg蒸馏水、4kg乙二醇丁醚和8kg甲醚化水性氨基树脂，并用水性色浆将颜色调至需要的状态；
将2.4kg顺酐、3kg醋酸乙烯酯和2kg甲基丙烯酸甲酯单独均匀混合并计入引发剂，将温度升至90～100℃进行预聚合反应，反应是2～2.5h，冷却至40～50℃；
向半成品中投入0.5kg 5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮及顺酐、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸甲酯的预聚物，并用蒸馏水调节粘度至需要的状态；
测pH值，用蒸馏水进行调节，直至为8.1～8.5，之后过滤装袋。

[0028] 通过对实施例一至实施例二进行试验检测后得到以下数据：通过对实施例三至实施例四进行试验检测后得到以下数据：
从上述数据可以看出，该种钢桶水性漆具有固化速率高、硬度大、强度高等特点，更重要的是该种钢桶水性漆在生产过程中不需要添加任何有机溶剂，不会对环境造成任何污染，符合国家的环保标准。另外，其VOC的含量远远低于国际标准的限定值，所以，在国际市场上都得到了一致好评，因此，适合作为各类钢桶的外保护漆来使用。

[0029] 本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。