水溶性涂料及其應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于涂料生產(chǎn)領域，具體涉及一種水溶性涂料及其應用。本發(fā)明所解決的技術問題是提供一種低污染、安全性高、可應用于汽車油箱防腐蝕的水溶性涂料。該水溶性涂料主要是由水溶性丙烯酸樹脂80～90份、助溶劑5～12份、流平劑0.2～1份、增稠劑0.1～0.2份，所得水溶性涂料用有機胺或氨水調(diào)節(jié)pH值8.0～8.4、固體粒度≤50μm。按照水溶性涂料的噴涂方法將該水溶性涂料應用到汽車油箱和零部件噴涂中，噴涂后油箱涂層質(zhì)量達到《汽車油漆涂層》QC/T484-1999標準。
【專利說明】水溶性涂料及其應用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于涂料生產(chǎn)領域，具體涉及一種水溶性涂料及其應用。
【背景技術】
[0002]汽車油箱使用的環(huán)境一般都較為惡劣，再加上本身所處的位置結(jié)構(gòu)在車的底部，常年暴露在空氣中；并且使用的年限長，對耐蝕性要求較高。通過對油箱表面進行噴涂處理，可增強其防腐性能，從而增加使用年限。目前傳統(tǒng)的噴涂技術是以溶劑型進行涂裝，基本可滿足汽車防腐和耐候等性能要求，噴涂工藝技術比較好成熟。但溶劑型涂料含有大量的有害有毒溶劑，并且易燃易爆，施工過程中因有機溶劑的大量排放而對環(huán)境造成較大的污染，長期進行油性漆施工對身體危害比較大，而且味道比較重，并不符合國家環(huán)保涂裝的發(fā)展要求。
[0003]隨著大氣污染防治的深入，涂料行業(yè)的污染治理也在悄然展開，目前正在向水性涂料、粉末涂料、高固體分涂料涂裝的方向發(fā)展，其中以水性涂料發(fā)展的更為迅速。
[0004]水溶性涂料具有無毒環(huán)保、無氣味、低揮發(fā)、不燃不爆的高安全性的優(yōu)點。但目前，水性涂料由于技術相對不成熟，如果沒有好的配方和好的施工工藝技術條件作保障，汽車油箱噴涂后的耐蝕性能就達不到要求，或者噴涂質(zhì)量不穩(wěn)定，滿足不了油箱質(zhì)量要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種低污染、安全性高、可用于汽車油箱、零部件噴涂的水溶性涂料及其噴涂方法。本發(fā)明所提供的水溶性涂料的原料按重量份數(shù)計包括:
[0006]水溶性丙烯酸樹脂80~90份
[0007]助溶劑5~12份
[0008]流平劑0.2~1份
[0009]增稠劑0.1~0.2份
[0010]所得水溶性涂料用有機胺或氨水調(diào)節(jié)pH值8.0~8.4、固體粒度< 50 μ m。
[0011]進一步的，為增強水溶性丙烯酸樹脂的水溶性，所述水溶性丙烯酸樹脂引入親水基團。
[0012]作為優(yōu)選的，為增強所得涂料的漆膜硬度，所得水溶性涂料用有機胺或氨水調(diào)節(jié)pH值8.0~8.4后再加入水溶性丙烯酸樹脂重量5%~20%的甲醚化氨基樹脂交聯(lián)得到。
[0013]下述a~c是對上述水溶性涂料中助溶劑、流平劑、增稠劑的進一步解釋和優(yōu)選。當上述水溶性涂料中采用下述a~c中的任一項或多項優(yōu)化時，所得水溶性涂料性能滿足《汽車油漆涂層》QC/T484-1999中汽車油箱、零部件用涂料要求抑或更佳。
[0014]a、加入助溶劑，可以起到提高樹脂與水的互溶性、調(diào)節(jié)黏度，使樹脂溶液穩(wěn)定及改善涂膜流平性和外觀的作用。特別是當樹脂在親水性不足，樹脂溶解后呈高黏度的漿糊狀時，加入助溶劑便可成為溶解性良好的透明樹脂溶液常用的助溶劑包括醇類、醇醚類有機溶劑均可很好的適用于本發(fā)明。具體的，本發(fā)明所述涂料中助溶劑優(yōu)選乙二醇單丁醚、乙二醇乙醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、仲丁醇、異丙醇中的一種或多種的混合物；更優(yōu)的是乙二醇單丁醚。
[0015]b、所述流平劑為丙烯酸類共聚物30%~50%，一縮丙二醇單甲醚50%~70%的復配物，優(yōu)選DEUCHEM Levaslip455丙烯酸類共聚物溶液。
[0016]C、所述增稠劑為非離子聚氨酯締合型增稠劑；優(yōu)選德謙(上海)化學有限公司銷售的WT-105A締合型聚氨酯增稠劑。
[0017]為延長水性涂料的儲存時間，在上述水性涂料中可添加重量份數(shù)0.05~0.2份的防霉劑。防霉劑具體優(yōu)選異噻唑啉酮類化合物；具體可選用陜西省石油化工研究設計院銷售的華科981防霉劑。
[0018]長期 儲存的涂料為確保其中固含量保持在40%~60%的范圍內(nèi)，不影響噴涂質(zhì)量，上述水溶性涂料中還可以添加重量份數(shù)0.05~0.2份的水以維持長期儲存的涂料的固含量。
[0019]具體的，上述水溶性涂料中還包括重量份數(shù)8~10份的色漿。
[0020]具體的，上述色漿按重量份數(shù)計，包括下列原料:
[0021 ] 水溶性丙烯酸樹脂50~65份
[0022]顏料6~8份
[0023]分散劑0.5~1份
[0024]消泡劑0.1~1份
[0025]水20 ~28 份
[0026]所得色漿用有機胺或氨水調(diào)節(jié)pH值8.0~8.4、固體粒度≤15 μ m。
[0027]色漿中水溶性丙烯酸樹脂與涂料中的其他原料的水溶性、成膜性能一致。
[0028]進一步的，為增強水溶性丙烯酸樹脂的水溶性，所述色漿中的水溶性丙烯酸樹脂引入未水基團。
[0029]下述1-1II是對上述色漿中顏料、分散劑、消泡劑的進一步解釋和具體優(yōu)選。當上述色漿采用下述1-1II中的任一項或多項優(yōu)選時，所得色漿也能滿足本發(fā)明涂料對色漿的要求。
[0030]I所述色漿中的顏料可選用本領域常規(guī)顏料，當應用于汽車油箱及零部件噴涂時，基于市場需求原因，優(yōu)選炭黑。
[0031]II所述色漿中的分散劑為聚羥酸鹽類分散劑，優(yōu)選德謙(上海)化學有限公司銷售的 NUOSPERSE FX600 分散劑。
[0032]III所述色漿中的消泡劑為聚硅氧烷消泡劑，優(yōu)選德國畢克化學公司銷售的BYK-026消泡劑。
[0033]為避免污染，延長涂料的儲存時間，色漿與水溶性涂料中所用的水優(yōu)選蒸餾水或去離子水。水的導電率越高，越利于涂料的儲存。
[0034]本發(fā)明中色漿按比例混合后，將固體顆粒細磨至要求的粒度即得所述色漿。將水溶性涂料的原料按比例混合后，將固體顆粒細磨至要求的粒度即得所述水溶性涂料。色漿及水溶性涂料的細磨可采用本領域的常規(guī)方法和設備進行研磨。此外，本發(fā)明還提供上述水溶性涂料在汽車油箱、零部件噴涂中的應用。
[0035]本發(fā)明中所述的水溶性涂料的噴涂方法包括以下步驟:[0036]a、表面處理:將待噴涂的汽車油箱以及零部件在噴涂水性涂料前進行清潔表面處理；
[0037]b、用蒸餾水或潔凈水將水性涂料調(diào)至合適噴涂的粘度，以涂-4粘度計測量，所述合適噴涂的粘度是18~32秒；
[0038]C、控制噴槍空氣壓力0.3-0.4MPa，噴嘴與待噴涂的原件的距離為26mm~420mm進行嗔涂；
[0039]其中，所述表面處理包括除銹、水洗、除油、磷化或硅烷處理、鈍化、氣密性檢查、烘干步驟；步驟c噴涂時控制噴漆室的溫度12~32°C，相對濕度35%~70%。
[0040]本發(fā)明的水溶性涂料與現(xiàn)有技術中的同等涂料相比，在涂料原料中不需要添加無機顆粒，而且現(xiàn)有技術中的同等涂料對水溶性涂料中固體顆粒粒度要求遠高于本發(fā)明的水溶性涂料對水溶性涂料中固體顆粒粒度。在涂料成本節(jié)約及對細磨機械的要求上，本發(fā)明的水溶性涂料有了顯著的進步。[0041]本發(fā)明的水溶性涂料相比溶劑型涂料更加環(huán)保、低揮發(fā)；可以代替溶劑型涂料噴涂汽車油箱、零部件，達到《汽車油漆涂層》QC/T484-1999標準；降低了噴涂施工過程中對人體的危害、對環(huán)境污染更小。
【具體實施方式】
[0042]下面通過【具體實施方式】對本發(fā)明進一步說明。
[0043]本發(fā)明所提供的水溶性涂料的原料按重量份數(shù)計包括:
[0044]水溶性丙烯酸樹脂80~90份
[0045]助溶劑5~12份
[0046]流平劑0.2~1份
[0047]增稠劑0.1~0.2份
[0048]所得水溶性涂料用有機胺或氨水調(diào)節(jié)pH值8.0~8.4、固體粒度≤50 μ m。
[0049]進一步的，成膜樹脂和色漿中的成膜樹脂中的水溶性丙烯酸樹脂引入親水基團增加水溶性丙烯酸樹脂的水溶性，減少助溶劑的用量。
[0050]作為優(yōu)選的，為增強所得涂料的漆膜硬度，所得水溶性涂料用有機胺或氨水調(diào)節(jié)pH值8.0~8.4后再加入水溶性丙烯酸樹脂重量5%~20%的甲醚化氨基樹脂交聯(lián)得到。
[0051]下述a~c是對上述水溶性涂料中助溶劑、流平劑、增稠劑的進一步解釋和優(yōu)選。當上述水溶性涂料中采用下述a~c中的任一項或多項優(yōu)化時，所得水溶性涂料性能滿足《汽車油漆涂層》QC/T484-1999中汽車油箱、零部件用涂料要求抑或更佳。
[0052]a、加入助溶劑，可以起到提高樹脂與水的互溶性、調(diào)節(jié)黏度，使樹脂溶液穩(wěn)定及改善涂膜流平性和外觀的作用。特別是當樹脂在親水性不足，樹脂溶解后呈高黏度的漿糊狀時，加入助溶劑便可成為溶解性良好的透明樹脂溶液常用的助溶劑包括醇類、醇醚類有機溶劑均可很好的適用于本發(fā)明。具體的，本發(fā)明所述涂料中助溶劑優(yōu)選乙二醇單丁醚、乙二醇乙醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、仲丁醇、異丙醇中的一種或多種的混合物；更優(yōu)的是乙二醇單丁醚。
[0053]b、所述流平劑為丙烯酸類共聚物30%~50%，一縮丙二醇單甲醚50%~70%的復配物，優(yōu)選DEUCHEM Levaslip455丙烯酸類共聚物溶液。[0054]C、所述增稠劑為非離子聚氨酯締合型增稠劑；優(yōu)選德謙(上海)化學有限公司銷售的WT-105A締合型聚氨酯增稠劑。
[0055]為延長水性涂料的儲存時間，在上述水性涂料中可添加重量份數(shù)0.05~0.2份的防霉劑。防霉劑具體優(yōu)選異噻唑啉酮類化合物；具體可選用陜西省石油化工研究設計院銷售的華科981防霉劑。
[0056]長期儲存的涂料為確保其中固含量保持在40%~60%的范圍內(nèi)，不影響噴涂質(zhì)量，上述水溶性涂料中還可以添加重量份數(shù)0.05~0.2份的水以維持長期儲存的涂料的固含量。
[0057]具體的，上述水溶性涂料中還包括重量份數(shù)8~10份的色漿。
[0058]具體的，上述色漿按重量份數(shù)計，由下列原料組成:
[0059]水溶性丙烯酸樹脂50~65份
[0060]顏料6~8份
[0061]分散劑0.5~1份
[0062]消泡劑0.1~1份
[0063]水20 ~28 份
[0064]所得色漿用有機胺或氨水調(diào)節(jié)pH值8.0~8.4、固體粒度≤15 μ m。
[0065]色漿與涂料中的其他成分的水溶性、成膜性能一致。
[0066]進一步的，為增強水溶性丙烯酸樹脂的水溶性，所述色漿中的水溶性丙烯酸樹脂引入未水基團。
[0067]下述1-1II是對上述色漿中顏料、分散劑、消泡劑的進一步解釋和具體優(yōu)選。當上述色漿采用下述1-1II中的任一項或多項優(yōu)選時，所得色漿也能滿足本發(fā)明涂料對色漿的要求。
[0068]I所述色漿中的顏料可選用本領域常規(guī)顏料，當應用于汽車油箱及零部件噴涂時，基于市場需求原因，優(yōu)選炭黑。
[0069]II所述色漿中的分散劑為聚羥酸鹽類分散劑，優(yōu)選德謙(上海)化學有限公司銷售的 NUOSPERSE FX600 分散劑。
[0070]III所述色漿中的消泡劑為聚硅氧烷消泡劑，優(yōu)選德國畢克化學公司銷售的BYK-026消泡劑。
[0071]為避免污染，延長涂料的儲存時間，色漿與水溶性涂料中所用的水優(yōu)選蒸餾水或去離子水。水的導電率越高，越利于涂料的儲存。
[0072]本發(fā)明中色漿按比例混合后，將固體顆粒細磨至要求的粒度即得所述色漿。將水溶性涂料的原料按比例混合后，將固體顆粒細磨至要求的粒度即得所述水溶性涂料。色漿及水溶性涂料的細磨可采用本領域的常規(guī)方法和設備進行研磨。此外，本發(fā)明還提供上述水溶性涂料在汽車油箱、零部件噴涂中的應用。
[0073]本發(fā)明中所述的水溶性涂料的噴涂方法包括以下步驟:
[0074]a、表面處理:將待噴涂的汽車油箱以及零部件在噴涂水性涂料前進行清潔表面處理；
[0075]b、用蒸餾水或潔凈水將水性涂料調(diào)至合適噴涂的粘度，以涂-4粘度計測量，所述合適噴涂的粘度是18~32秒；[0076]C、控制噴槍空氣壓力0.3-0.4MPa，噴嘴與待噴涂的原件的距離為26mm~420mm進行嗔涂；
[0077]其中，所述表面處理包括除銹、水洗、除油、磷化或硅烷處理、鈍化、氣密性檢查、烘干步驟；步驟c噴涂時控制噴漆室的溫度12~32°C，相對濕度35%~70%。
[0078]噴涂操作中需注意以下要點:
[0079](I)、噴槍可作上下、左右移動，噴涂角度以與工作表面垂直為原則，并根據(jù)工作面的復雜程度變換噴槍角度與運行速度，有死角部位，應將噴槍移近噴涂點進行適當?shù)臄嗬m(xù)噴涂，力求達到均勻的涂膜厚度。當噴到工作面兩端時，扣噴槍扳機的手要迅速的松一下，使漆霧減少，因為工作面的兩端，往往要兩次以上的噴涂，是最容易造成流掛的地方。
[0080](2)、噴涂時要下一道涂料壓住上一道涂料的1/3或1/4，避免出現(xiàn)漏噴現(xiàn)象。在已噴涂的涂料干之前，需一次按順序噴完。補噴效果不理想。
[0081](3)、噴涂的順序是:先難后易，先里后外。先高處后低處，先小面積后大面積。這樣就不會造成后噴的漆霧飛濺到已噴好的漆膜上，破壞已噴好的漆膜。
[0082]實施例
[0083]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進一步說明。但并不因此將本發(fā)明的保護范圍限制在實施例范圍之中。
[0084]表1助劑選擇
[0085]
【權利要求】
1.水溶性涂料，其特征在于:按重量份數(shù)計，包括下列原料: 水溶性丙烯酸樹脂80~90份 助溶劑5~12份 流平劑0.2~1份 增稠劑0.1~0.2份 所得水溶性涂料用有機胺或氨水調(diào)節(jié)pH值8.0~8.4、固體粒度< 50 μ m。
2.根據(jù)權利要求1所述的水溶性涂料，其特征在于:還包括重量份數(shù)8~10份的色漿。
3.根據(jù)權利要求2所述的水溶性涂料，其特征在于:所述色漿按重量份數(shù)計，包括下列原料: 水溶性丙烯酸樹脂50~65份 顏料6~8份 分散劑0.5~1份 消泡劑0.1~1份 水20~28份 所得色漿用有機胺或氨水調(diào)節(jié)pH值8.0~8.4、固體粒度< 15 μ m。
4.根據(jù)權利要求1或3所述的水溶性涂料，其特征在于:所述水溶性丙烯酸樹脂和色漿中的水溶性丙烯酸樹脂引入親水基團增加水溶性丙烯酸樹脂的水溶性。
5.根據(jù)權利要求1所述的水溶性涂料，其特征在于:所述水溶性涂料用有機胺或氨水調(diào)節(jié)pH值8.0~8.4后，再加入水溶性丙烯酸樹脂重量5%~20%的甲醚化氨基樹脂交聯(lián)。
6.根據(jù)權利要求1所述的水溶性涂料，其特征在于:還包括重量份數(shù)0.05~0.2份的水。
7.根據(jù)權利要求1或2所述的水溶性涂料，其特征在于:滿足下述任一項或多項: 所述助溶劑為乙二醇單丁醚、乙二醇乙醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、仲丁醇、異丙醇中的一種或多種的混合物；所述助溶劑優(yōu)選乙二醇單丁醚； 所述流平劑是按質(zhì)量分數(shù)計丙烯酸類共聚物30%~50%，一縮丙二醇單甲醚50%~70%的復配物；所述流平劑優(yōu)選德謙化學DEUCHEM Levaslip455丙烯酸類共聚物溶液； 所述增稠劑是非離子聚氨酯締合型增稠劑；所述增稠劑優(yōu)選德謙化學WT-105A締合型聚氨酯增稠劑。
8.根據(jù)權利要求3所述的水溶性涂料，其特征在于:滿足下述任一項或多項: 所述色漿中的顏料為炭黑； 所述色漿中的分散劑是聚羥酸鹽類分散劑；所述色漿中的分散劑優(yōu)選德謙化學NUOSPERSE FX600 分散劑； 所述色漿中的消泡劑是聚硅氧烷消泡劑；所述色漿中的消泡劑優(yōu)選德國畢克化學BYK-026消泡劑。
9.根據(jù)權利要求1~8任一項所述的水溶性涂料，其特征在于:還包括按重量份數(shù)計0.05~0.2份的防霉劑；所述防霉劑優(yōu)選異噻唑啉酮類化合物。
10.權利要求1~9任一所述的水溶性涂料在汽車油箱、零部件噴涂中的應用。
【文檔編號】C09D161/32GK103834251SQ201410126212
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月31日 優(yōu)先權日:2014年3月31日
【發(fā)明者】譚中軍, 陳剛, 費利平, 代萬全 申請人:瀘州北方化學工業(yè)有限公司