一种环保型防腐蚀建筑用涂料及其制备方法

一种环保型防腐蚀建筑用涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于涂料领域，具体涉及一种环保型防腐蚀建筑用涂料及其制备方法。

背景技术

涂料是一种施工方便、价格低廉、效果明显、附加价值率高的化工产品。它不仅能 装饰建筑、船舶、机械等表面，且具有防止其表面锈蚀，延长使用寿命之功能，还有装饰环境 给人以美的享受和醒目标记的功能，随着科技的不断发展，涂料逐步成为一种专用性强、功 能性强的精细化学产品。

防腐涂料，一般分为常规防腐涂料和重防腐涂料，是油漆涂料中必不可少的一种 涂料。常规防腐涂料是在一般条件下，对金属等起到防腐蚀的作用，保护有金属使用的寿 命；重防腐涂料是指相对常规防腐涂料而言，能在相对苛刻腐蚀环境里应用，并具有能达到 比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。重防腐涂料一般用于新兴海洋工程如海上设 施、海岸及海湾构造物等领域，现代交通运输如高速公路护栏、桥梁等领域，大型工业企业 如食品化工设备、金属容器内外壁、化工、钢铁等领域。重防腐涂料与常规防腐涂料的主要 区别在于其技术含量较高，技术难度较大，涉及许多方面的技术进步与产品开发，它已不再 过分依赖涂料的知识和经验，而是取决于电子、物理、生态、机械、仪器和管理等多学科的知 识与交汇，高耐蚀树脂的合成、高效分散剂和流变助剂的应用、新型耐蚀抗渗颜料与填料的 开发、先进施工工具的应用、施工维护技术、现场检测技术等，都需要综合应用到重防腐涂 料与涂装之中。所以，重防腐涂料的发展水平如何，性能怎样，成为标志一个国家科学技术 水平的标志，成为衡量防腐涂料先进技术的标志。CN 1013146958公开了一种用于钢结构保 护的环保型环氧玻璃鳞片防腐漆，其配方为：环氧树脂22.85％-24.65％，胺加成物固化剂 26.27％-28.35％，改性剂1.36％-1.85％，玻璃鳞片6.20％-8.20％，防锈颜料8.82％- 10.80％,颜填料15.89％-16.33％,助剂和混合溶剂。其制备方法为：配制甲组份，将环氧树 脂与助剂、改性剂、混合溶剂分散均匀，再加入颜填料和玻璃鳞片，经高速分散至细度合格， 并调；配制乙组份，制备胺加成物，并加入防沉剂和颜填料，经高速分散均匀。施工时先将 油漆与固化剂分别搅拌均匀，再按体积比1:1调配均匀，并以稀释剂调至施工粘度，然后施 工涂装。然而，现有的防腐涂料的成膜厚度、施工性能、环保性能以及耐候、附着性能都还不 完全满足各种环境的要求，开发综合性能优异的防腐蚀涂料市今后研发的重点。

涂料好的抗污能力一直是涂料的主要卖点，现代生活中存在大量各种各样的污 渍，有水性、油性污渍，液体、固体污渍，多数污渍都不易被擦拭掉，而且通常会出现漆膜被 擦拭脱粉或者是漆膜被擦拭的又光又亮，和周围面在光泽上存在很大差异。这主要是因为 一般产品漆膜硬度不高、产品配方PVC(颜料体积浓度)过高和漆膜要求哑光效果，漆膜不够 致密，使漆膜易受污渍污染渗入且不易清洗擦去。开发具有良好抗污能力的涂料也是今后 涂料研究的重要方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种防腐蚀性能及抗污能力均十分优异的综合性环保涂料 以及该涂料的制备方法。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：

一种环保型防腐蚀建筑用涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将30～60份丙烯酸丁酯单体、8～16份甲基丙烯酸单体，8～16份苯乙烯单体、 25～75份有机硅氧烷单体、3～12份乳化剂、0.2～0.4份过硫酸铵引发剂以及200～400份的 去离子水加入到反应容器中，在不断的搅拌下升温至70～90℃原位聚合反应2～4h，反应结 束后将体系降温至30～50℃，然后加入0.5～2.0份pH调节剂调节至体系pH为8～9，停止搅 拌，即得硅羟基改性的丙烯酸酯-苯丙乳液；

(2)环保型防腐蚀建筑用涂料的制备：首先向反应釜中加入100～300重量份去离 子水，采用水浴加热至35～45℃，以600～800转/分的速度搅拌下向反应釜中加入步骤(1) 制备的硅羟基改性的丙烯酸酯-苯丙乳液15～35重量份、1～3份聚丙烯蜡乳液、颜填料15～ 25份、4～8份防腐蚀剂、助剂3～7份、滴加完成后在35～45℃下继续搅拌保温3～5h，然后加 入pH调节剂将pH值调节为8-10，最后加入水调节粘度，得到涂料组合物。

其中，所述步骤(1)中有机硅氧烷单体为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅 烷、烯丙基三甲氧基硅烷中的一种。

所述步骤(1)中乳化剂为对辛基苯酚聚氧乙烯醚，所述pH调节剂为2-氨基-2-甲 基-1-丙醇或氨水。

所述步骤(2)中防腐蚀剂为硅氧烷基类防腐蚀剂，优选瑞宝RAYB060。

所述步骤(2)中颜填料由二氧化钛、珠光颜料和云母粉按重量比1：2～4：0.3～0.6 所组成。

所述步骤(2)中的助剂含有消泡剂、增稠剂、流平剂和分散剂中的两种以上。

另外，本发明还提供了一种由所述制备方法所制备得到的环保型防腐蚀建筑用涂 料。

本发明的技术效果为：(1)本发明的乳液为硅羟基改性的丙烯酸酯-苯丙双组分乳 液，通过硅羟基改性的乳液为成膜物质明显提升了涂料的耐候性、耐久性和弹性，并且双组 分的乳液作为防腐蚀材料的成膜物质不但具有密实、抗水、抗渗漏好、强度高等特点，而且 具有更优异的附着性、耐油、耐老化性能；另外体系中通过添加防腐蚀剂，进一步提升了涂 料的防腐蚀性能，耐盐雾3500小时不起泡不生锈。

(2)本发明通过添加具有特殊抗污因子的聚丙烯蜡乳液使得所制备的涂料具备了 明显的抗污效果；另外，本发明涂料使用的溶剂均为水，以此替代传统涂料生产中使用甲 苯、二甲苯、环己酮,CAC等有毒性溶剂和中毒性慢干剂，异佛尔酮。配制的涂料不仅满足溶 剂型涂料的技术指标，又符合环保要求。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的阐述：

实施例1

一种环保型防腐蚀建筑用涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将30份丙烯酸丁酯单体、8份甲基丙烯酸单体，8份苯乙烯单体、25份有机硅氧 烷单体乙烯基三甲氧基硅烷、3份乳化剂对辛基苯酚聚氧乙烯醚、0.2份过硫酸铵引发剂以 及200份的去离子水加入到反应容器中，在不断的搅拌下升温至70℃原位聚合反应2h，反应 结束后将体系降温至30℃，然后加入0.5份pH调节剂调节至体系pH为8，停止搅拌，即得硅羟 基改性的丙烯酸酯-苯丙乳液；

(2)环保型防腐蚀建筑用涂料的制备：首先向反应釜中加入100重量份去离子水， 采用水浴加热至35℃，以600转/分的速度搅拌下向反应釜中加入步骤(1)制备的硅羟基改 性的丙烯酸酯-苯丙乳液15重量份、1份聚丙烯蜡乳液、颜填料15份、4份防腐蚀剂瑞宝 RAYB060以及助剂消泡剂2份和流平剂2份、滴加完成后在35℃下继续搅拌保温3h，然后加入 pH调节剂2-氨基-2-甲基-1-丙醇将pH值调节为8，最后加入水调节粘度，得到涂料组合物； 所述颜填料由二氧化钛、珠光颜料和云母粉按重量比1：2：0.3所组成。

实施例2

一种环保型防腐蚀建筑用涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将50份丙烯酸丁酯单体、12份甲基丙烯酸单体，12份苯乙烯单体、40份有机硅 氧烷单体乙烯基三乙氧基硅烷、10份乳化剂对辛基苯酚聚氧乙烯醚、0.4份过硫酸铵引发剂 以及400份的去离子水加入到反应容器中，在不断的搅拌下升温至90℃原位聚合反应4h，反 应结束后将体系降温至50℃，然后加入1份pH调节剂调节至体系pH为9，停止搅拌，即得硅羟 基改性的丙烯酸酯-苯丙乳液；

(2)环保型防腐蚀建筑用涂料的制备：首先向反应釜中加入300重量份去离子水， 采用水浴加热至45℃，以800转/分的速度搅拌下向反应釜中加入步骤(1)制备的硅羟基改 性的丙烯酸酯-苯丙乳液30重量份、3份聚丙烯蜡乳液、颜填料25份、8份防腐蚀剂瑞宝 RAYB060以及助剂消泡剂、增稠剂、流平剂和分散剂各1份、滴加完成后在45℃下继续搅拌保 温5h，然后加入pH调节剂氨水将pH值调节为9，最后加入水调节粘度，得到涂料组合物；所述 颜填料由二氧化钛、珠光颜料和云母粉按重量比1：4：0.6所组成。

实施例3

一种环保型防腐蚀建筑用涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将35份丙烯酸丁酯单体、15份甲基丙烯酸单体，10份苯乙烯单体、50份有机硅 氧烷单体烯丙基三甲氧基硅烷、6份乳化剂对辛基苯酚聚氧乙烯醚、0.3份过硫酸铵引发剂 以及300份的去离子水加入到反应容器中，在不断的搅拌下升温至80℃原位聚合反应3h，反 应结束后将体系降温至40℃，然后加入1份pH调节剂调节至体系pH为8.5，停止搅拌，即得硅 羟基改性的丙烯酸酯-苯丙乳液；

(2)环保型防腐蚀建筑用涂料的制备：首先向反应釜中加入200重量份去离子水， 采用水浴加热至40℃，以700转/分的速度搅拌下向反应釜中加入步骤(1)制备的硅羟基改 性的丙烯酸酯-苯丙乳液20重量份、2份聚丙烯蜡乳液、颜填料20份、6份防腐蚀剂瑞宝 RAYB060以及助剂消泡剂、增稠剂、流平剂和分散剂各1份、滴加完成后在40℃下继续搅拌保 温4h，然后加入pH调节剂2-氨基-2-甲基-1-丙醇将pH值调节为9，最后加入水调节粘度，得 到涂料组合物；所述颜填料由二氧化钛、珠光颜料和云母粉按重量比1：3：0.4所组成。

实施例4

对本发明实施例1-3的环保型防腐蚀建筑用涂料进行性能测试，结果见下表1：

由表1可以看出，本发明实施例各涂料展现出了良好耐腐蚀、附着性、耐侯性以及 耐老化性的性能。

表2本发明实施例1的耐污渍性能测试，结果见表2：

从表2可以看出本发明涂料的抗污性能十分优异，远好于相应的技术要求。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明， 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可 以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的 保护范围之内。