一种耐硝酸水性氨基烤漆及其制备方法和应用与流程

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种耐硝酸水性氨基烤漆及其制备方法和应用。

背景技术：

铜及铜合金目前已广泛用于制造阀门、海底运输管、空调内外机连接管、散热器、铸造零件等领域，在生产生活中有着不可替代的作用，但首先铜属于比较活泼的金属，暴露在大气中极易氧化，氧化物(铜锈)的出现掩盖了铜本色的美观，且对人体有毒。其次，铜表面非常的光滑，铜表面刷漆常见的问题就是漆膜脱落。普通的水性漆难以附着其表面，最终导致漆膜粘附不牢，涂层掉落。再者，铜片与强氧化性酸，如稀硝酸等，易发生氧化还原反应，腐蚀基材表面。

基于目前的铜及铜合金基体上所用的水性漆存在的技术缺陷，有必要对此进行改进。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提出了一种耐硝酸水性氨基烤漆及其制备方法和应用，至少部分解决现有技术中存在的技术问题。

第一方面，本发明提供了一种耐硝酸水性氨基烤漆，包括以下原料：

酚醛环氧树脂、部分甲醚化氨基树脂、封闭型异氰酸酯、成膜助剂、润湿剂、增稠剂、水、消泡剂、有机膨润土、分散剂、着色颜料、防锈料和锆珠。

可选的，所述的耐硝酸水性氨基烤漆，所述酚醛环氧树脂、所述甲醚化氨基树脂、所述封闭型异氰酸酯、所述成膜助剂、所述润湿剂和所述增稠剂的质量比为(55～65):(6～10):(1～5):(1～3):(0.5～1.5):(0.2～0.6)；

所述水、所述消泡剂、所述有机膨润土、所述分散剂、所述着色颜料、所述防锈料和所述锆珠的质量比为(12～18):(0.1～0.3):(0.05～0.15):(0.6～1):(0.5～2):(4～6):(16～22)。

可选的，所述的耐硝酸水性氨基烤漆，所述消泡剂包括有机硅消泡剂和/或炔二醇类消泡剂。

可选的，所述的耐硝酸水性氨基烤漆，所述成膜助剂包括丙二醇、异丙醇、醇酯十二中的一种或几种。

可选的，所述的耐硝酸水性氨基烤漆，所述润湿剂包括聚醚改性硅氧烷类润湿剂和/或炔二醇类润湿剂。

可选的，所述的耐硝酸水性氨基烤漆，所述分散剂包括非离子型分散剂。

可选的，所述的耐硝酸水性氨基烤漆，所述着色颜料包括炭黑，所述防锈料包括多磷酸盐。

第二方面，本发明还提供了一种所述的耐硝酸水性氨基烤漆的制备方法，包括以下步骤：

将去离子水、分散剂、消泡剂依次加入研磨罐中，并于搅拌作用下缓慢加入有机膨润土，搅拌均匀后得到混合液，备用；

向所述混合液中加入着色颜料、防锈料，混合均匀后得到第一浆液，备用；

向第一浆液中加入锆珠，研磨后得到第二浆液，备用；

将酚醛环氧树脂、甲醚化氨基树脂、封闭型异氰酸酯和第二浆液混合均匀得到浆料；

向浆料中加入加入成膜助剂、润湿剂，搅拌均匀后，再加入增稠剂继续搅拌均匀，即得耐硝酸水性氨基烤漆。

可选的，所述的耐硝酸水性氨基烤漆的制备方法，向第一浆液中加入锆珠，研磨后得到第二浆液具体包括：向第一浆液中加入锆珠并与温度低于50℃下进行研磨，研磨至粒径为15～25μm，即得第二浆液。

第三方面，本发明还提供所述的耐硝酸水性氨基烤漆或所述的制备方法制备得到的耐硝酸水性氨基烤漆用于铜或铜合金基体上。

本发明的耐硝酸水性氨基烤漆的制备方法相对于现有技术具有以下有益效果：

本发明的耐硝酸水性氨基烤漆的制备方法，采用酚醛环氧树脂、部分甲醚化氨基树脂为基体树脂，辅助以防锈料、着色颜料、分散剂、润湿剂、消泡剂、增稠剂、成膜助剂等，制备得到的水性氨基烤漆与铜基材附着力可达0级，耐34％硝酸可达168h，漆膜无变化，中性耐盐雾测试可达168h以上，划痕处单边扩蚀≤2.0mm，未划痕区域无起泡、开裂等现象，具有良好的附着力、优良耐硝酸、耐盐雾等性能，且烘烤温度低，工艺简单，便于操作。本发明的水性氨基烤漆采用酚醛环氧树脂与双酚a型环氧树脂相比，由于分子结构中含有两个以上的环氧官能团，固化后交联密度高，制得漆膜的耐热性、耐溶剂性、耐化学药品性及尺寸稳定性都有明显提升。在涂料中氨基树脂单独加热固化所得到的涂膜硬而脆，且附着力差，因此本发明将部分甲醚化氨基树脂作为酚醛环氧树脂的交联剂使用，得到交联密度高的漆膜，从而具有优良的耐硝酸、耐盐雾等性能。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

一种耐硝酸水性氨基烤漆，包括以下原料：

酚醛环氧树脂、部分甲醚化氨基树脂、封闭型异氰酸酯、成膜助剂、润湿剂、增稠剂、水、消泡剂、有机膨润土、分散剂、着色颜料、防锈料和锆珠。

需要说明的是，本申请实施例中，酚醛环氧树脂又称f型环氧树脂，其环氧基含量高、黏度较大，固化后产物交联密度高，如瀚森5003等；封闭型异氰酸酯是指多异氰酸酯用苯酚、ε-己内酰胺等封端，形成的封闭型异氰酸酯，如仕全兴f-70d、f-40等；部分甲醚化氨基树脂主要采用氰特的部分甲醚化氨基树脂325、327等；成膜助剂可采用丙二醇、异丙醇、醇酯十二等，润湿剂可采用聚醚改性硅氧烷类润湿剂和/或炔二醇类润湿剂，具体的，聚醚改性硅氧烷类润湿剂包括byk-348、byk-346、迪高4100等，炔二醇类润湿剂包括气体化学ad01等；增稠剂可采用海明斯299、omg0434等；消泡剂可采用有机硅消泡剂和/或炔二醇类消泡剂，有机硅消泡剂包括迪高810、902w等，炔二醇类消泡剂包括气体化学104e、110d等；分散剂可采用非离子型分散剂，如btk-190、byk-2012、迪高760w等；着色颜料可采用炭黑，如三菱ma100等，防锈料可采用高性能多磷酸盐，如海博capp、zpa等。

具体的，本申请实施例中，酚醛环氧树脂、部分甲醚化氨基树脂、封闭型异氰酸酯、成膜助剂、润湿剂和增稠剂的质量比为(55～65):(6～10):(1～5):(1～3):(0.5～1.5):(0.2～0.6)；水、消泡剂、有机膨润土、分散剂、着色颜料、防锈料和锆珠的质量比为(12～18):(0.1～0.3):(0.05～0.15):(0.6～1):(0.5～2):(4～6):(16～22)。

以下进一步以具体实例说明本申请的耐硝酸水性氨基烤漆的制备方法。

实施例1

一种耐硝酸水性氨基烤漆的制备方法，包括以下步骤：

s1、按重量份数计，在研磨罐中依次加入去离子水15份、有机硅消泡剂0.2份、有机膨润土0.1份、分散剂0.8份，在转速为800r/min条件下，分散15min，得到混合液，备用；其中，有机硅消泡剂采用迪高810，分散剂采用btk-190；

s2、调节转速为600r/min，在搅拌混合液的同时依次加入重量份为1份的着色颜料、5份的防锈料，混合均匀，得到第一浆液，备用；其中，着色颜料采用三菱ma100炭黑，防锈料采用海博capp；

s3、按重量份数计，将70份的锆珠加入至80份的s2中得到的第一浆液中，然后置于研磨罐中，于转速为3000r/min，在温度低于50℃条件下进行研磨，研磨至细度为20μm，得到第二浆液，备用；

s4、按重量份数计，在分散罐内加入60份的酚醛环氧树脂、8份的部分甲醚化氨基树脂、3份的封闭型异氰酸酯、25.6份的第二浆液，于转速为700r/min下，搅拌均匀，得到浆料；其中，酚醛环氧树脂采用瀚森5003，部分甲醚化氨基树脂采用部分甲醚化氨基树脂325，封闭型异氰酸酯采用仕全兴f-70d；

s5、按重量份数计，在浆料中加入2份的成膜助剂、1份的润湿剂，于转速为800r/min下搅拌均匀，再加入0.4份的增稠剂，接着调节转速至500r/min，分散40min，即制备得到耐硝酸水性氨基烤漆；其中，成膜助剂采用丙二醇，润湿剂采用byk-348。

在使用时，将上述制备得到的耐硝酸水性氨基烤漆采用喷涂方式在铜片基材上，在150℃下条件下、烘烤20min，即可在铜片基材上形成漆膜，可根据使用情况使漆膜厚度在10～15μm。

对比例1

本对比例提供的烤漆的制备方法同实施例1，不同在于，使用双酚a型环氧树脂代替酚醛环氧树脂替，其余均相同。

对比例2

本对比例提供的烤漆的制备方法同实施例1，不同在于，使用全甲醚化氨基树脂303代替部分甲醚化氨基树脂，其余均相同。

对比例3

本对比例提供的烤漆的制备方法同实施例1，不同在于，不加入部分甲醚化氨基树脂，其余均相同。

对比例4

本对比例提供的烤漆的制备方法同实施例1，不同在于，不加入封闭型异氰酸酯，其余均相同。

将上述实施例1与对比例1～4中制备方法制备得到的烤漆涂至基体上，测试漆膜的性能。测试结果如下表1所示：

表1-不同实施例烤漆形成的漆膜性能

上述表1中膜厚测试标准为gb/t13452.2-2008、附着力测试标准为gb/t1720-79(89)、冲击测试标准为gb/t1732-93、耐34％硝酸测试标准为gb/t9265-1988、耐盐雾测试标准为gb/t1771、硬度测试标准为gb/t6739-2006、耐酒精擦拭测试标准为gb/t1763-1979。耐盐雾测试基材为碳钢板，厚度为0.5mm，其他测试基材均为黄铜。

由上表实施例1与对比例1～4测试结果可以看出，采用的酚醛环氧树脂较双酚a型环氧树脂相比，由于其交联密度大，测得耐硝酸、耐盐雾等性能有明显提升；全甲醚化氨基树脂由于反应活性低，往往需要更高的温度、更长的反应时间或在酸性催化剂作用下才能更好的提升交联度，但同时造成一定的能源浪费，且酸性催化剂影响稳定性；封闭型异氰酸酯达到一定解封温度，可有效提升交联密度，提高漆膜致密度，进而对漆膜耐性、硬度等有明显改善。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，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。