一种水性环保可剥离防护涂料及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种水性环保可剥离防护涂料(ipc分类号：c09d)，尤其涉及一种水性环保可剥离防护涂料及其制备方法。


背景技术：

2.为了提高施工、安装效率，人们越来越多的采用预制件现场组装的方式，即将工件在工厂生产好，运输到现场进行拼装，这些预制件/成品从工厂下线后要长途运输到现场，整个运输过程需要做好防护，因此起到保护效果的可剥离的涂料应运而生。可剥离涂料是一种特殊的保护涂料，涂覆在基材表面用于隔绝外界侵蚀，避免其在生产、运输或存储过程中受到生锈、刮擦、划伤、老化、污染、灰尘、油污、指纹等影响，可以为各种基材表面提供临时性保护，譬如木器、金属、玻璃、塑胶、混凝土等基材，保护结束之后可以方便从基材表面剥离，且不对基材表面产生负面的影响。
3.中国发明专利cn107828322b提供了一种水性可剥离涂料，在公开的专利中公开了通过成膜材料、颜料、填料、增稠剂、剥离剂、润湿剂、分散剂、流平剂、消泡剂和水制备得到。由于其成膜材料为聚氨酯类成膜材料和聚乙烯醇类成膜材料的混合物，其在具体的实验过程中容易出现膜表面不光滑，存在气泡的现象，尤其在使用于钢材等基材表面使用时，容易在早期出现闪锈现象，从而导致可剥离涂料失去防腐效果，造成其应用受到大大的限制。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种水性环保可剥离防护涂料，包括a组分和b组分：
5.所述a组分包括以下质量份的组分：水性聚氨酯树脂15-25份、水分散体乳液13-26份、氟天然橡胶粉1-3份、填料15-30份、消泡剂0.3-1份、分散剂1-2份、防闪锈剂0.3-0.5份、增韧剂0.1-1份、三聚磷酸铝5-8份、水20-30份；
6.所述b组分为异氰酸酯固化剂；
7.所述a组分和b组分的质量比为(7-9)：1；
8.所述水分散体乳液至少包括可剥离丙烯酸乳液和氟改性苯丙乳液。
9.作为一种优选的方案，所述的可剥离丙烯酸乳液和氟改性苯丙乳液的质量比为(3～4)：1。
10.作为一种优选的方案，所述氟改性苯丙乳液为自制；所述的氟改性苯丙乳液的制备方法包括如下步骤：
11.1)核预乳液a的制备；
12.2)壳预乳液b的制备；
13.3)将步骤1)和2)制备得到的乳液聚合，即得。
14.作为一种优选的方案，核预乳液a的制备原料包括水、苯乙烯、乳化剂。
15.作为一种优选的方案，所述的壳预乳液b的制备原料包括水、丙烯酸丁酯、丙烯酸、
n-羟甲基丙烯酰胺、改性剂、乳化剂。
16.进一步优选的，所述的氟改性苯丙乳液的制备方法具体包括如下步骤：
17.1)核预乳液a的制备：称取一定量水、苯乙烯、混合乳化剂(op-10∶sds的质量配合比为1∶3)置于装有机械搅拌器，氮气入口，冷凝器和移液管出口的四口烧瓶中进行预乳化；
18.2)壳预乳液b的制备：称取部分水、丙烯酸丁酯、丙烯酸、n-羟甲基丙烯酰胺、改性剂(甲基丙烯酸十二氟庚酯，go4)以及剩余的混合乳化剂置于烧瓶中进行预乳化。
19.3)聚合反应：首先加入1/3核预乳液a于四口烧瓶中，升温至反应温度后加入4ml引发剂(过硫酸铵)，待泛蓝光15min后滴加剩余a乳液并在60min内完成，然后保温30min，期间引发剂(过硫酸铵)每15min添加1滴；保温后，b乳液在130min内滴完，同样每15min滴加引发剂；升温85℃熟化30min，降温至50℃以下，采用氨水调节ph至7～8、去渣，即制得氟改性苯丙乳液。
20.作为一种优选的方案，所述的水性聚氨酯树脂为水性脂肪族聚氨酯分散体。
21.进一步优选的，所述的水性聚氨酯树脂为ht3630。
22.作为一种优选的方案，所述的氟天然橡胶中氟的质量含量为5-8％。
23.作为一种优选的方案，所述的氟天然橡胶的粒径为0.5-1μm。
24.作为一种优选的方案，所述消泡剂为有机硅消泡剂，可市售，例如迈图sag638。
25.作为一种优选的方案，所述填料为高岭土、硫酸钡、滑石粉、水洗高岭土、重质碳酸钙、硅微粉、二氧化硅、硅藻土的一种或多种。
26.作为一种优选的方案，所述填料为水洗高岭土和重质碳酸钙的混合物。
27.作为一种优选的方案，所述水洗高岭土和重质碳酸钙的重量比为(10～25)：(10～20)。
28.作为一种优选的方案，所述水洗高岭土和重质碳酸钙的重量比为(15～20)：(14～16)。
29.作为一种优选的方案，所述分散剂为丙烯酸铵盐分散剂，可市售，例如陶氏化学orotan 1124。
30.作为一种优选的方案，所述增韧剂为低分子酰胺类物质；进一步优选的，所述的增韧剂为碳酰胺。
31.本发明中所述的防闪锈剂无特别限定，只要可以实现其防闪锈效果即可。
32.本发明的第二方面提供了一种水性环保可剥离防护涂料的制备方法包括如下步骤：
33.1)a组分的制备：将制备原料按重量要求混合，反应，即得；
34.2)将b组分和a组分按质量比混合，即得。
35.有益效果：经本发明制备得到的水性环保可剥离防护涂料相比现有技术具有如下优势：
36.经本发明制备得到的水性环保可剥离防护涂料具有极佳的防腐效果，尤其在钢材表面使用时，其具有更好的附着力，避免了在前期出现闪绣等现象；另外，经本发明制备得到的水性环保可剥离防护涂料通过氟含量为5-8％的天然橡胶粉的加入，配合体系中改性聚氨酯乳液、水分散体乳液之间的相互协同作用，可以使其在体系中混合的时候，嵌入乳液内部，即保证了制备得到的防护涂料具有较好的适应性，也保证了其较好的附着力，为防护
涂料提供了较好的耐老化性能和拉伸强度，保证了其在各种基材表面使用时的防护效果。
具体实施方式
37.实施例
38.实施例1
39.本发明的实施例1提供了一种水性环保可剥离防护涂料，包括a组分和b组分：
40.所述a组分包括以下质量份的组分：水性聚氨酯树脂20份、水分散体乳液25份、氟天然橡胶粉2份、填料18份、消泡剂0.5份、分散剂1.5份、防闪锈剂0.4份、增韧剂0.6份、三聚磷酸铝6份、水26份；
41.所述b组分为异氰酸酯固化剂；
42.所述a组分和b组分的质量比为8：1；
43.所述可剥离复合丙烯酸乳液，按重量份计，原料包括：水10份，丙烯酸乳液60份，消泡剂0.5份、ph调节剂0.4份。
44.所述水分散体乳液包括可剥离丙烯酸乳液和氟改性苯丙乳液，可剥离丙烯酸乳液和氟改性苯丙乳液的质量比为3.5：1；
45.其中，可剥离丙烯酸乳液型号carboset pl3127。
46.所述的氟改性苯丙乳液为自制，制备方法包括如下步骤：
47.1)核预乳液a的制备：称取质量比为30:40:30水、苯乙烯、混合乳化剂(op-10∶sds的质量配合比为1∶3)置于装有机械搅拌器，氮气入口，冷凝器和移液管出口的四口烧瓶中进行预乳化；
48.2)壳预乳液b的制备：称取质量比为15：45：15：5:20水、丙烯酸丁酯、丙烯酸、n-羟甲基丙烯酰胺、改性剂(甲基丙烯酸十二氟庚酯，go4)以及剩余的混合乳化剂置于烧瓶中进行预乳化。
49.3)聚合反应：首先加入1/3核预乳液a于四口烧瓶中，升温至65℃后加入4ml引发剂(过硫酸铵)，待泛蓝光15min后滴加剩余a乳液并在60min内完成，然后保温30min，期间引发剂(过硫酸铵)每15min添加1滴；保温后，b乳液在130min内滴完，同样每15min滴加引发剂；升温85℃熟化30min，降温至50℃以下，采用氨水调节ph至7～8、去渣，即制得氟改性苯丙乳液。
50.所述的水性聚氨酯树脂购于合肥恒天新材料科技有限公司。
51.所述的氟天然橡胶粉，牌号ppa 2626；
52.所述填料为水洗高岭土和重质碳酸钙的混合物；所述水洗高岭土和重质碳酸钙的重量比为18：15。
53.所述消泡剂为有机硅消泡剂，购买自迈图sag638。
54.所述分散剂为丙烯酸铵盐分散剂，购于陶氏化学orotan1124。
55.所述的增韧剂为碳酰胺。
56.本发明的第二方面提供了一种水性环保可剥离防护涂料的制备方法，包括如下步骤：
57.1)a组分的制备：将制备原料按重量要求混合，反应，即得；
58.2)将b组分和a组分按质量比混合，即得。
59.实施例2
60.一种水性环保可剥离防护涂料，其具体实施方式同实施例1，与实施例1不同的是可剥离丙烯酸乳液和氟改性苯丙乳液的质量比为4：1。
61.实施例3
62.一种水性环保可剥离防护涂料，其具体实施方式同实施例1，与实施例1不同的是可剥离丙烯酸乳液和氟改性苯丙乳液的质量比为3：1。
63.对比例1
64.一种水性环保可剥离防护涂料，其具体实施方式同实施例1，不同的是，对比例1中不含氟改性苯丙乳液。
65.对比例2
66.一种水性环保可剥离防护涂料，其具体实施方式同实施例1，不同的是，对比例2中不存在氟天然橡胶粉。
67.性能测试：
68.实施例1得到的水性环保可剥离防护涂料的基本性能记录到表1。
69.将实施例1得到的水性环保可剥离防护涂料涂覆在不同的防护基材的表面后，放置自行晾干固化，然后涂覆防护面涂层，检测不同基材上的剥离等级，其剥离等级描述及划分见表2。
70.表2
[0071][0072]
性能测试结果：
[0073]
表1为实施例1得到的水性环保可剥离防护涂料的基本性能测试结果。
[0074]
表1
[0075][0076][0077]
表3为实施例1～3和对比例1～2得到涂料涂覆于不同基材表面的剥离等级测试结果见表3。
[0078]
表3
[0079] 玻璃板冷轧钢板abs板木板不规则石材厚度/m7575757580实施例111111实施例211111实施例311111对比例122232对比例223222
[0080]
注：防护涂料需具备适当的剥离力和附着力，同时，在本发明中当剥离等级为1级(完全，轻松剥离，漆膜无破损，底材无残留)时，其防护涂料的性能最佳。