本發(fā)明通常涉及涂料領(lǐng)域，且特別地，涉及低溫快干型底面合一水漆及其制備方法。

背景技術(shù)：

低端鋼構(gòu)涂料是一種用在室內(nèi)鋼構(gòu)上的涂料，其主要功能是裝飾和保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)表面不被銹蝕，使其美觀又耐用。近年來(lái)，隨著人們對(duì)鋼構(gòu)產(chǎn)業(yè)噴漆要求的逐漸提高，尤其是在冬季施工時(shí)對(duì)漆膜的干燥速度和漆膜表觀性能有著更高的要求，除了具有涂層耐水性好的優(yōu)點(diǎn)外，對(duì)漆膜的干燥速度有著更高的要求，尤其是在冬季施工的要求。

現(xiàn)在我國(guó)大部分低端鋼結(jié)構(gòu)市場(chǎng)用漆為水性醇酸樹脂型，主要存在以下技術(shù)瓶頸：1.目前低端鋼構(gòu)用漆為水型醇酸樹脂型居多，冬季干燥極慢；2.其他快干型體系用漆在冬季成膜性能差，易開裂。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供低溫快干型底面合一水漆，其具有冬季施工性能優(yōu)良、干燥快、不開裂等突出特點(diǎn)，具有良好的冬季施工性能，同時(shí)，本發(fā)明提供的面合一水漆，具有優(yōu)異的耐候性。

本發(fā)明一方面提供低溫快干型底面合一水漆，其包括a組分和b組分，所述a組分和所述b組分的質(zhì)量比為0.7-0.9:1；

所述a組分基于100重量份包含按照質(zhì)量份計(jì)的10-15份有機(jī)膨潤(rùn)土、

20-30份硅灰石、3-15份納米鈦白和1-10份的分散劑；

所述b組分基于100重量份包含5-20份陰離子單組份環(huán)氧乳液、1-5份有機(jī)胺和5-15份純丙乳液；

所述陰離子單組份環(huán)氧乳液中包含亞麻油酸和單組分環(huán)氧樹脂，所述亞麻油酸和所述單組分環(huán)氧樹脂的摩爾比為0.7-1:1。

在某些實(shí)施方式中，所述的低溫快干型底面合一水漆中，所述陰離子單組份環(huán)氧乳液中-oh含量為0.3-0.5％。

在某些實(shí)施方式中，所述的低溫快干型底面合一水漆中，所述b組份還包括聚合物樹脂，所述聚合物樹脂基于100重量份包含按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)的：10-20份的2,2-二羥甲基丙酸丙酸、5-10份聚乙烯醇縮甲醛和40-50份的酚醛樹脂。

在某些實(shí)施方式中，所述的低溫快干型底面合一水漆中，所述份純丙乳液基于100重量份包含按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)的如下成分：15-30份的亞氨基改性的丙烯酸酯、30-50份的甲基丙烯酸甲酯和30-50份的丙烯酸丁酯。

在某些實(shí)施方式中，所述的低溫快干型底面合一水漆中，所述a組份基于100重量份還包含按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)的如下成分：

0.2-1份的防凍劑、0.2-1份的助溶劑、0.1-0.6的ph緩沖劑、0.1-0.6份的抑泡劑、0.1-0.6份的脫泡劑、0.2-0.5份的炭黑100、3-10份的重鈣和3-10份的沉鋇。

在某些實(shí)施方式中，所述的低溫快干型底面合一水漆中，所述b組份基于100重量份還包含按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)的如下成分：

10-30份的彈性乳液、0.5-2份的成膜助劑、0.3-1份的溶劑、0.2-1份的防閃銹劑、0.1-1份的抗銹劑、0.1-0.5份的基材潤(rùn)濕劑和0.1-0.5份的抑泡劑。

在某些實(shí)施方式中，所述的低溫快干型底面合一水漆中，所述a組份中去離子水的含量與所述b組份中去離子水的含量之和為15-20重量％。

本發(fā)明另一方面提供低溫快干型底面合一水漆的制備方法，其包括：

制備a組份，將去離子水加入至備料鍋，在400-600r/min轉(zhuǎn)速下依次加入防凍劑、助溶劑、ph緩沖劑、分散劑、抑泡劑、脫泡劑、炭黑、鈦白粉、填料和有機(jī)膨潤(rùn)土，攪拌10-30分鐘，在研磨機(jī)上進(jìn)行研磨至細(xì)度小于30微米；

制備b組份，將彈性乳液、純丙乳液和陰離子單組份環(huán)氧乳液混合均勻，然后依次加入去離子水、有機(jī)胺、成膜助劑、溶劑、防閃銹劑、抗銹劑和基材潤(rùn)濕劑；

按照質(zhì)量比為0.7-0.9:1將所述a組分和所述b組分混合。

在某些實(shí)施方式中，所述的低溫快干型底面合一水漆的制備方法中，在所述制備b組份的過(guò)程中，在轉(zhuǎn)速100r/min加入去所述離子水、所述有機(jī)胺和所述成膜助劑，轉(zhuǎn)速由100r/min逐步增加至600r/min，加入所述溶劑、所述防閃銹劑和所述抗銹劑。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的多種示例性實(shí)施方式，該詳細(xì)說(shuō)明不應(yīng)認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制，而應(yīng)理解為是對(duì)本發(fā)明的某些方面、特性和實(shí)施方案的更詳細(xì)的描述。

應(yīng)理解本發(fā)明中所述的術(shù)語(yǔ)僅僅是為描述特別的實(shí)施方式，并非用于限制本發(fā)明。另外，對(duì)于本發(fā)明中的數(shù)值范圍，應(yīng)理解為具體公開了該范圍的上限和下限以及它們之間的每個(gè)中間值。在任何陳述值或陳述范圍內(nèi)的中間值以及任何其他陳述值或在所述范圍內(nèi)的中間值之間的每個(gè)較小的范圍也包括在本發(fā)明內(nèi)。這些較小范圍的上限和下限可獨(dú)立地包括或排除在范圍內(nèi)。

除非另有說(shuō)明，否則本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有本發(fā)明所述領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)人員通常理解的相同含義。雖然本發(fā)明僅描述了優(yōu)選的方法和材料，但是在本發(fā)明的實(shí)施或測(cè)試中也可以使用與本文所述相似或等同的任何方法和材料。本說(shuō)明書中提到的所有文獻(xiàn)通過(guò)引用并入，用以公開和描述與所述文獻(xiàn)相關(guān)的方法和/或材料。在與任何并入的文獻(xiàn)沖突時(shí)，以本說(shuō)明書的內(nèi)容為準(zhǔn)。

在不背離本發(fā)明的范圍或精神的情況下，可對(duì)本發(fā)明說(shuō)明書的具體實(shí)施方式做多種改進(jìn)和變化，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。由本發(fā)明的說(shuō)明書得到的其他實(shí)施方式對(duì)技術(shù)人員而言是顯而易見得的。本申請(qǐng)說(shuō)明書和實(shí)施例僅是示例性的。

關(guān)于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均為開放性的用語(yǔ)，即意指包含但不限于。

本發(fā)明中所述的“份”或“％”如無(wú)特別說(shuō)明，均按質(zhì)量計(jì)。

水性漆的干燥分為表干和實(shí)干。表干是水分揮發(fā)后，形成不粘手的干膜，一般在2小時(shí)以內(nèi)完成；實(shí)干是指涂膜完全干燥，具有較好的機(jī)械強(qiáng)度和耐水耐堿性，一般需要4周以上的時(shí)間。

本發(fā)明提供的低溫快干型底面合一水漆，其包括a組分和b組分，所述a組分和所述b組分的質(zhì)量比為0.7-0.9:1；

所述a組分基于100重量份包含按照質(zhì)量份計(jì)的10-15份有機(jī)膨潤(rùn)土、20-30份硅灰石、3-15份納米鈦白和1-10份的分散劑；

所述b組分基于100重量份包含5-20份陰離子單組份環(huán)氧乳液、1-5份有機(jī)胺和5-15份純丙乳液；

所述陰離子單組份環(huán)氧乳液中包含亞麻油酸和單組分環(huán)氧樹脂，所述亞麻油酸和所述單組分環(huán)氧樹脂的摩爾比為0.7-1:1。

環(huán)氧樹脂是一類環(huán)氧低聚物，分子中含有二個(gè)或二個(gè)以上的環(huán)氧基，可與固化劑形成三維網(wǎng)狀熱固型交聯(lián)物，且粘結(jié)性、耐熱性、耐化學(xué)藥品性、電絕緣性和機(jī)械性能優(yōu)良，對(duì)金屬和非金屬都有很好的膠接效果。陰離子環(huán)氧樹脂是富含酸基團(tuán)的陰離子體系，其在環(huán)氧樹脂分子鏈上引入羧酸等基團(tuán)，再用堿中和成鹽制得。陰離子單組分環(huán)氧乳液中包含亞麻油酸和單組分環(huán)氧樹脂，亞麻油酸分子鏈上具有較多的不飽和雙鍵，固化快，實(shí)現(xiàn)低溫快干，且亞麻油酸所占比重大，亞麻油酸與單組分環(huán)氧樹脂的摩爾比為0.7-1:1，陰離子環(huán)氧樹脂中隨著不飽和樹脂量的增多，分子鏈中不飽和雙鍵也增多，增加反應(yīng)活性點(diǎn)，便于在低溫環(huán)境下，漆膜快速干燥。同時(shí)，在提高水漆的低溫快干性能的同時(shí)，將a組份中的有機(jī)膨潤(rùn)土與b組份的聚合物乳液混合，相互形成均勻分布的立體的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高低溫快干型底面合一水漆的穩(wěn)定性。進(jìn)一步地，所述亞麻油酸與所述單組分環(huán)氧樹脂的摩爾比為0.7:1，所述亞麻油酸與所述單組分環(huán)氧樹脂的摩爾比為0.8:1，所述亞麻油酸與所述單組分環(huán)氧樹脂的摩爾比為0.9:1，所述亞麻油酸與所述單組分環(huán)氧樹脂的摩爾比為1:1。

上述方案中，所述陰離子單組份環(huán)氧乳液中羥基含量為0.3-0.5％。

乳液中羥基含量對(duì)漆膜的干燥時(shí)間、硬度、耐水和耐化學(xué)性均有較大影響，羥基含量越少，漆膜的表干時(shí)間越短，當(dāng)羥基含量為0.5％，漆膜的表干時(shí)間為25min；當(dāng)羥基含量為0.4％，漆膜的表干時(shí)間為20min；當(dāng)羥基含量為0.3％，漆膜的表干時(shí)間為15min。

上述方案中，所述b組份基于100重量份還包含聚合物樹脂，所述聚合物樹脂包括按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)的：10-20份的2,2-二羥甲基丙酸丙酸、5-10份聚乙烯醇縮甲醛和40-50份的酚醛樹脂。

聚乙烯醇縮甲醛分子鏈較長(zhǎng)，屬于熱塑性樹脂，具有較強(qiáng)的粘附力，在酚醛樹脂中加入聚乙烯醇縮甲醛縮短水漆干燥時(shí)間，實(shí)現(xiàn)快速表干。且羥甲基含量高增加反應(yīng)活性點(diǎn)，降低固化溫度，使得水漆下低溫下快速完成固化成膜過(guò)程，同時(shí)聚合物樹脂中的羥甲基與陰離子單組份環(huán)氧乳液中羥基進(jìn)行脫水反應(yīng)，形成嵌段或接枝共聚物，提升漆膜硬度。

上述方案中，所述份純丙乳液基于100重量份包含按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)的如下成分：15-30份的亞氨基改性的丙烯酸酯、30-50份的甲基丙烯酸甲酯和30-50份的丙烯酸丁酯。

純丙乳液中含有高亞氨基改性丙烯酸酯，高亞氨基與含有羥甲基的聚合物樹脂發(fā)生自交聯(lián)反應(yīng)，提升整個(gè)乳液的穩(wěn)定性。

進(jìn)一步地，所述a組份基于100重量份還包含括按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)的如下成分：

0.2-1份的防凍劑、0.2-1份的助溶劑、0.1-0.6的ph緩沖劑、0.1-0.6份的抑泡劑、0.1-0.6份的脫泡劑、0.2-0.5份的炭黑100、3-10份的重鈣和3-10份的沉鋇。

所述b組份基于100重量份還包含按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)的如下成分：

10-30份的彈性乳液、0.5-2份的成膜助劑、0.3-1份的溶劑、0.2-1份的防閃銹劑、0.1-1份的抗銹劑、0.1-0.5份的基材潤(rùn)濕劑和0.1-0.5份的抑泡劑。

同時(shí)，所述a組份中去離子水的含量與所述b組份中去離子水的含量之和為15-20重量％。在本發(fā)明中低溫快干型底面合一水漆中，去離子水總含量為總重量的15-20％，去離子含量小，漆膜表干時(shí)間短。

本發(fā)明所述的硬度通過(guò)參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《gb/t6739-2006色漆和清漆鉛筆法測(cè)定漆膜硬度》來(lái)測(cè)試。

本發(fā)明所述的表干時(shí)間通過(guò)參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《gb/t1728-1979漆膜\膩?zhàn)幽じ稍飼r(shí)間測(cè)定方法》來(lái)測(cè)試。

本發(fā)明所述的穩(wěn)定性通過(guò)參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《gbt20623-2006建筑涂料用乳液》來(lái)測(cè)試。

實(shí)施例

除非另有說(shuō)明，否則本發(fā)明使用的添加劑為本領(lǐng)域內(nèi)通常使用的任何物質(zhì)。

根據(jù)表1中所示的配方，按下述步驟制備各實(shí)施例和比較例的水性醇酸樹脂乳液。

(1)制備a組份，將去離子水加入至備料鍋，在400-600r/min轉(zhuǎn)速下依次加入防凍劑、助溶劑、ph緩沖劑、分散劑、抑泡劑、脫泡劑、炭黑、鈦白粉、填料和有機(jī)膨潤(rùn)土，攪拌10-30分鐘，在研磨機(jī)上進(jìn)行研磨至細(xì)度小于30微米；

(2)制備b組份，將彈性乳液、純丙乳液和陰離子單組份環(huán)氧乳液混合均勻，然后依次加入去離子水、有機(jī)胺、成膜助劑、溶劑、防閃銹劑、抗銹劑和基材潤(rùn)濕劑；

(3)按照質(zhì)量比為0.7-0.9:1將所述a組分和所述b組分混合。

且在步驟(2)中，在轉(zhuǎn)速100r/min加入去所述離子水、所述有機(jī)胺和所述成膜助劑，轉(zhuǎn)速由100r/min逐步增加至600r/min，加入所述溶劑、所述防閃銹劑和所述抗銹劑。

實(shí)施例1-3和對(duì)比例1-3制備的漆膜進(jìn)行表征測(cè)試，其測(cè)試結(jié)果如下表所示，可以看出，采用本發(fā)明所述的低溫快干型底面合一水漆，具有較好的乳液穩(wěn)定性、漆膜硬度和表干時(shí)間，具有很好的使用價(jià)值，能夠滿足多方面的需求。

表1

在不背離本發(fā)明的范圍或精神的情況下，可對(duì)本發(fā)明說(shuō)明書的具體實(shí)施方式做多種改進(jìn)和變化，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。由本發(fā)明的說(shuō)明書得到的其他實(shí)施方式對(duì)技術(shù)人員而言是顯而易見得的。本申請(qǐng)說(shuō)明書和實(shí)施例僅是示例性的。