本發(fā)明涉及水性防銹涂料
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種汽車底盤防銹用含鋯雜化硼酸酯改性水基氟碳涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：顧名思義，汽車底盤處于汽車底部，其一直處于較為陰暗的環(huán)境中，且在汽車行駛過程中會(huì)受到雨水、沙石的沖擊，導(dǎo)致表面出現(xiàn)破損，加速銹蝕，嚴(yán)重降低底盤的使用壽命，因此加強(qiáng)汽車底盤的防銹至關(guān)重要。最直接有效的底盤防銹措施是在底盤上噴涂防銹漆，傳統(tǒng)的底盤防銹漆主要為油性涂料，油性涂料的優(yōu)點(diǎn)在于其形成的涂層較厚，使用壽命較長(zhǎng)，但是其致命的缺點(diǎn)在于污染較大，不符合現(xiàn)代環(huán)保的生產(chǎn)要求。反觀近幾年來廣為流行的水性涂料在環(huán)保性能方面能滿足要求，其機(jī)械性能在某些方面強(qiáng)于油性涂料，但是常規(guī)的水性防銹涂料容易脫落，與基材間的附著力較差，透水性大，封閉性不足，從而導(dǎo)致其防銹效果有限。水性氟碳樹脂因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，在耐久性、耐腐蝕性、耐污性等方面較之其它類水性涂料有突出的優(yōu)勢(shì)，在汽車底盤防銹方面有良好的應(yīng)用前景?！缎滦退苑挤栏苛系男阅苎芯俊芬晃囊苑既橐鹤鳛槌赡せ?，復(fù)合鐵鈦粉和改性磷酸鋅作為主要防腐顏料，制得的涂料表現(xiàn)出良好的密封效果和防腐蝕性能，但是氟碳樹脂也存在一些缺陷，如固化溫度較高、固化時(shí)間較長(zhǎng)、附著性差、與填料的潤(rùn)濕性較差、成本較高等等問題，需要做進(jìn)一步的改性處理，以提高其市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種汽車底盤防銹用含鋯雜化硼酸酯改性水基氟碳涂料及其制備方法。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種汽車底盤防銹用含鋯雜化硼酸酯改性水基氟碳涂料，該涂料由以下重量份的原料制成：甲基丙烯酸三氟乙酯10-15、甲基丙烯酸甲酯6-8、硼酸1-2、二乙醇胺2-3、三羥基聚醚1-2、鋯酸四丁酯0.4-0.5、N，N-二甲基甲酰胺20-30、丙烯酸3-5、十二烷基硫酸鈉0.1-0.2、烷基酚聚氧乙烯醚0.4-0.5、過硫酸鉀1-2、去離子水25-35、超支化聚醚乳液10-15、消泡劑0.4-0.5、防銹顏料3-6、十二碳醇酯1-2。所述的超支化聚醚乳液由以下重量份的原料制成：異佛爾酮二異氰酸酯8-12、二月桂酸二丁基錫0.1-0.2、N，N-二甲基甲酰胺12-16、環(huán)氧丙烷12-15、聚乙二醇單甲醚3-5、縮水甘油醚2-5、雙金屬氰化物催化劑0.8-1.2、去離子水40-50、十二烷基磺酸鈉0.4-0.5，制備方法為：（1）先取6-8重量份的異佛爾酮二異氰酸酯、雙金屬氰化物催化劑投入反應(yīng)釜中，真空脫水處理后在氮?dú)夥諊聰嚢枭郎刂?32-138℃，隨后滴加1/3重量份的環(huán)氧丙烷，繼續(xù)攪拌混合20-30min，隨后滴加縮水甘油醚及余量的環(huán)氧丙烷，邊滴加邊攪拌，添加完畢后繼續(xù)攪拌反應(yīng)2-3h，反應(yīng)結(jié)束后體系冷卻至室溫后靜置分層，除去未反應(yīng)單體，得端羥基超支化聚醚多元醇備用；（2）取余量的異佛爾酮二異氰酸酯，將其投入N，N-二甲基甲酰胺中，攪拌混合均勻后加入二月桂酸二丁基錫，攪拌混合均勻后體系油浴加熱至35-40℃，保溫反應(yīng)2-3h，所得溶液備用；（3）將十二烷基磺酸鈉投入去離子水中配制成混合乳液，并將體系水浴加熱至75-80℃，隨后加入步驟（1）制得的端羥基超支化聚醚多元醇，與步驟（2）制備的物料混合均勻，體系加熱至75-80℃，在氮?dú)夥諊聰嚢杌旌戏磻?yīng)5-6h，反應(yīng)結(jié)束后加入去離子水、十二烷基磺酸鈉，超聲乳化40-50min，即得所述的超支化聚醚乳液。所述的一種汽車底盤防銹用含鋯雜化硼酸酯改性水基氟碳涂料的制備方法為：（1）先取10-15重量份的N，N-二甲基甲酰胺放入反應(yīng)容器中，接著加入二乙醇胺、鋯酸四丁酯，攪拌混合20-30min后將體系水浴加熱至45-50℃，隨后滴加甲基丙烯酸甲酯，邊滴加邊攪拌，滴加完畢后保溫反應(yīng)1.5-2h，隨后將體系減壓蒸餾，除去溶劑和未反應(yīng)的單體，所得產(chǎn)物備用；（2）取余量N，N-二甲基甲酰胺放入反應(yīng)容器中，隨后投入硼酸粉體，攪拌混合20-30min，隨后將體系加熱至50-60℃，滴加三羥基聚醚，邊滴加邊攪拌，滴加完畢后保溫反應(yīng)50-60min后體系升溫至65-80℃，并滴加步驟（1）制備的物料，邊滴加邊攪拌，滴加完畢后保溫反應(yīng)1.5-2h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)減壓蒸餾除去溶劑及未反應(yīng)的單體，得含鋯雜化硼酸酯備用；（3）將去離子水投入反應(yīng)容器中，接著加入十二烷基硫酸鈉、烷基酚聚氧乙烯醚、1/3重量份的過硫酸鉀，攪拌使其完全溶解混合，隨后加入1/3重量份的甲基丙烯酸三氟乙酯、1/3重量份的丙烯酸以及1/3重量份的雜化硼酸酯，攪拌混合均勻后體系升溫至50-60℃，反應(yīng)50-60min后依次加入余量的甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸、雜化硼酸酯、過硫酸鉀，邊加邊攪拌，添加完畢后保溫反應(yīng)2-2.5h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，過濾，得改性氟碳樹脂乳液備用；（4）將超支化聚醚乳液、防銹顏料混合球磨處理，至料漿粒度＜50μm，隨后將所得漿料與步驟（2）制備的改性氟碳樹脂乳液混合，攪拌40-50min后加入其它剩余物料，繼續(xù)攪拌混合20-30min，最后用去離子水調(diào)節(jié)粘度，過濾后即得產(chǎn)品。本發(fā)明制備了一種含鋯雜化硼酸酯改性的水性氟碳樹脂涂料，制備的含鋯雜化硼酸酯表面具有多種活性基團(tuán)，具有很好的反應(yīng)活性，與甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸等單體聚合反應(yīng)后生成摻鋯的復(fù)合樹脂，改善了傳統(tǒng)氟碳樹脂潤(rùn)濕性差的缺陷，在基材表面附著力更強(qiáng)，同時(shí)鋯元素的引入可進(jìn)一步提高了膜層的抗磨、防腐、防銹能力；經(jīng)超支化聚醚乳液預(yù)處理后的防銹顏料與樹脂基料的結(jié)合性更優(yōu)，更易分散懸浮，最終制得的涂料具有優(yōu)異的成膜性和附著力，其突出的防銹能力打破了傳統(tǒng)水性防銹涂料使用周期短的缺陷，平衡了產(chǎn)品成本和性能，具有良好的應(yīng)用前景。具體實(shí)施方式一種汽車底盤防銹用含鋯雜化硼酸酯改性水基氟碳涂料，該涂料由以下重量份的原料制成：甲基丙烯酸三氟乙酯10、甲基丙烯酸甲酯6、硼酸1、二乙醇胺2、三羥基聚醚1、鋯酸四丁酯0.4、N，N-二甲基甲酰胺20、丙烯酸3、十二烷基硫酸鈉0.1、烷基酚聚氧乙烯醚0.4、過硫酸鉀1、去離子水25、超支化聚醚乳液10、消泡劑0.4、防銹顏料3、十二碳醇酯1。其中超支化聚醚乳液由以下重量份的原料制成：異佛爾酮二異氰酸酯8、二月桂酸二丁基錫0.1、N，N-二甲基甲酰胺12、環(huán)氧丙烷12、聚乙二醇單甲醚3、縮水甘油醚2、雙金屬氰化物催化劑0.8、去離子水40、十二烷基磺酸鈉0.4，制備方法為：（1）先取6重量份的異佛爾酮二異氰酸酯、雙金屬氰化物催化劑投入反應(yīng)釜中，真空脫水處理后在氮?dú)夥諊聰嚢枭郎刂?32℃，隨后滴加1/3重量份的環(huán)氧丙烷，繼續(xù)攪拌混合20min，隨后滴加縮水甘油醚及余量的環(huán)氧丙烷，邊滴加邊攪拌，添加完畢后繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后體系冷卻至室溫后靜置分層，除去未反應(yīng)單體，得端羥基超支化聚醚多元醇備用；（2）取余量的異佛爾酮二異氰酸酯，將其投入N，N-二甲基甲酰胺中，攪拌混合均勻后加入二月桂酸二丁基錫，攪拌混合均勻后體系油浴加熱至35℃，保溫反應(yīng)2h，所得溶液備用；（3）將十二烷基磺酸鈉投入去離子水中配制成混合乳液，并將體系水浴加熱至75℃，隨后加入步驟（1）制得的端羥基超支化聚醚多元醇，與步驟（2）制備的物料混合均勻，體系加熱至75℃，在氮?dú)夥諊聰嚢杌旌戏磻?yīng)5h，反應(yīng)結(jié)束后加入去離子水、十二烷基磺酸鈉，超聲乳化40min，即得所述的超支化聚醚乳液。該實(shí)施例涂料的制備方法為：（1）先取10重量份的N，N-二甲基甲酰胺放入反應(yīng)容器中，接著加入二乙醇胺、鋯酸四丁酯，攪拌混合20min后將體系水浴加熱至45℃，隨后滴加甲基丙烯酸甲酯，邊滴加邊攪拌，滴加完畢后保溫反應(yīng)1.5h，隨后將體系減壓蒸餾，除去溶劑和未反應(yīng)的單體，所得產(chǎn)物備用；（2）取余量N，N-二甲基甲酰胺放入反應(yīng)容器中，隨后投入硼酸粉體，攪拌混合20min，隨后將體系加熱至50℃，滴加三羥基聚醚，邊滴加邊攪拌，滴加完畢后保溫反應(yīng)50min后體系升溫至65℃，并滴加步驟（1）制備的物料，邊滴加邊攪拌，滴加完畢后保溫反應(yīng)1.5h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)減壓蒸餾除去溶劑及未反應(yīng)的單體，得含鋯雜化硼酸酯備用；（3）將去離子水投入反應(yīng)容器中，接著加入十二烷基硫酸鈉、烷基酚聚氧乙烯醚、1/3重量份的過硫酸鉀，攪拌使其完全溶解混合，隨后加入1/3重量份的甲基丙烯酸三氟乙酯、1/3重量份的丙烯酸以及1/3重量份的雜化硼酸酯，攪拌混合均勻后體系升溫至50℃，反應(yīng)50min后依次加入余量的甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸、雜化硼酸酯、過硫酸鉀，邊加邊攪拌，添加完畢后保溫反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，過濾，得改性氟碳樹脂乳液備用；（4）將超支化聚醚乳液、防銹顏料混合球磨處理，至料漿粒度＜50μm，隨后將所得漿料與步驟（2）制備的改性氟碳樹脂乳液混合，攪拌40min后加入其它剩余物料，繼續(xù)攪拌混合20min，最后用去離子水調(diào)節(jié)粘度，過濾后即得產(chǎn)品。制備的涂料遵照防銹漆標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如下：項(xiàng)目性能指標(biāo)漆膜外觀正常粘度（25℃/s）34表干時(shí)間（h）＜1.5實(shí)干時(shí)間（h）＜30耐沖擊性/cm50漆膜附著力（級(jí)）一級(jí)耐鹽水性1500h無變化耐鹽霧性1050h無異常耐酸性940h無變化耐堿性972h無變化戶外耐候性（24個(gè)月）未發(fā)生明顯變化當(dāng)前第1頁1 2 3