一种快干型水性单组分底面合一的涂料、制备及应用的制作方法

本发明属于涂料，具体包含一种快干型水性单组分底面合一的涂料、制备及应用。

背景技术：

1、金属材料因其优异的机械性能得到广泛的应用，而在其应用过程中普遍存在化学腐蚀问题。金属腐蚀产生是由于金属和环境的介质之间发生物理溶解、电化学反应所导致金属受到破坏的现象。金属的腐蚀除造成国民经济巨大的损失外，还会引发各种事故，对人事和公共安全也造成了巨大的威胁。控制金属腐蚀的主要途径是避免阴极和阳极形成电流回路，常用的金属腐蚀防护的方法由改变金属本质、缓蚀剂法、电化学保护法以及涂层法。其中，采用涂料涂装方式是防止金属腐蚀的应用最广泛的一种防护方法，也是目前一种高效、经济性强的解决方案。

2、目前金属防腐使用的一般工业涂料主要是溶剂型产品，其中单组份溶剂型由于高性价比是最常用的产品。随着国家法律政策的导向和涂料使用厂商的环保意识提高，传统型溶剂型产品迫切需要更新，水性产品也越来越受到关注与得到推广使用。水性单组份涂料组合物相对于传统油性体系而言，明显减少了在制造、施工、干燥、固化、成膜过程中向空气中散发的voc，大大降低了对生态环境造成了的污染和威胁。

3、单组份体系的解决方案由于其高防腐性能，广泛应用于商用车辆、工程机械、轨道交通等领域，前期本公司发过相关水性防腐材料的专利，但发表的专利均是双组份体系，且通常是环氧底漆搭配聚氨酯面漆双涂层的解决方案，此方案需要环氧与聚氨酯两种类型涂料进行施工，施工过程比较复杂且需要不同施工设备。单组份相对于双组份产品而言，施工时无适用期问题且对设备的要求也不高，价格相对低，因此被广泛应用。水性单组份底面合一组合物是直接将涂层涂覆在产品表面，施工过程中无需更换设备，施工操作简单，适合大规模工业化连续生产。因此，水性单组份底面合一在水性工业领域尤其钢结构(cn106221458a)、传动轴(cn 109266160 a)、农机底盘(cn 109266132 a)、车桥、部件的表面涂刷(cn 114163879 a)等应用非常广泛。但是，水性单组份底面合一涂层组合物在使用过程中，存在防腐性能与耐化学品差，干燥速度慢，使用过程中易产生热粘冷脆现象，易回粘，严重影响了施工效率，大大限制其在工业应用的推广与使用。

4、鉴于此，需要提供一种新的水性单组份底面合一涂料组合物及涂层体系，以解决施工过程中缺陷，形成的漆膜耐老化、耐介质等较差的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述问题，本发明的第一个目的在于提供一种快干型水性单组分底面合一的涂料。通过各组分的合理搭配，赋予涂料优异的耐性和防腐性能，并且兼具干燥快的特点，能够满足水性工业漆高节奏生产效率的要求，可广泛应用在钢结构、商乘车辆、工程机械等工业防护领域中。

2、本发明的第二个目的在于提供一种制备如上所述涂料的方法。

3、本发明的第三个目的在于提供一种利用如上所述涂料在金属材料防锈中的应用。

4、为实现以上第一个目的，本发明所采用的技术方案包括：

5、本发明公开一种快干型水性单组分底面合一的涂料，包括按重量份的如下组分：水性丙烯酸乳液40-70份；防锈颜料6-8份；着色颜料1-24份；以及溶剂3-10份；

6、所述防锈颜料选自复合铁钛粉、复合钼钛粉、复合杂化磷酸盐类防锈颜料或复合钼酸盐类防锈颜料中的一种或多种。

7、进一步，所述防锈颜料中至少含有一种快速释放型的防锈颜料，其电导率为3000-4000us/cm。

8、进一步，所述快速释放型的防锈颜料在涂料中加入量为0.5-1.5份。

9、进一步，所述防锈颜料选自江苏申隆锌业有限公司的409磷酸锌、威海君江导电材料有限公司的jp-b900、纽碧莱颜料国际贸易(上海)有限公司的nubirox 106或威海君江导电材料有限公司的jp-b809中的两种或两种以上，且至少一种防锈颜料为威海君江导电材料有限公司的jp-b809。

10、进一步，所述水性丙烯酸乳液选自巴德富实业有限公司的np r-042rsz(m)、欧宝迪树脂(珠海)有限公司的ac 2403、万华化学集团股份有限公司的0626、帝斯曼(中国)有限公司的cp-9858，帝斯曼(中国)有限公司的neocryl xk-82或帝斯曼(中国)有限公司的neocryl xk-85中的一种或多种。

11、进一步，所述水性丙烯酸乳液的ph值为7-9，粒径在100-200nm，mfft在33℃。

12、进一步，所述水性丙烯酸乳液与防锈颜料的质量比为5-12:1。

13、进一步，所述着色颜料选自钛白粉、炭黑、氧化铁黄、氧化铁黑、酞青蓝、有机红、有机黄或有机橙中的一种或多种。

14、进一步，所述溶剂选自酯类溶剂、酮类溶剂、芳香类溶剂、醇醚类溶剂或烃类溶剂油中的一种或多种。

15、进一步，所述酯类溶剂选自乙酸丁酯、乙酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇二乙酸酯、二甲酸酯、二丙二醇二甲醚或碳酸烯酯类溶剂中的一种或多种。

16、进一步，所述酮类溶剂选自甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮或甲氧基己酮中的一种或多种。

17、进一步，所述芳香类溶剂选自甲苯或二甲苯中的一种或多种。

18、进一步，所述醇醚类溶剂选自乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇乙醚乙酸酯、二乙二醇已醚、二乙二醇二乙醚、丙二醇二乙酸酯、二乙二醇二丁醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇单丁醚或三丙二醇单丁醚溶剂中的一种或多种。

19、进一步，所述烷烃类溶剂油选自100#溶剂油、120#溶剂油、150#溶剂油或200#溶剂油中的一种或多种。

20、进一步，按重量份数计，所述涂料还包括0-10份填料和4-14份的助剂；

21、所述填料选自滑石粉、长石粉、重晶石粉、沉淀硫酸钡或云母粉中的一种或多种。

22、所述助剂选自分散剂、消泡剂、底材润湿剂、流变助剂、防闪锈剂、紫外光吸收剂或位阻胺光稳定剂中的一种或多种。

23、为实现以上第二个目的，本发明所采用的技术方案包括：

24、本发明公开一种制备如上所述的涂料的方法，其步骤是：按照各组分的配比，将水性丙烯酸乳液、防锈颜料、着色颜料、填料、部分助剂、溶剂研磨后进行预混合，然后在搅拌条件下加入剩余助剂，混合均匀后即得。

25、进一步，混合前研磨各原料组分的细度至15μm以下。

26、为实现以上第三个目的，本发明所采用的技术方案包括：

27、本发明公开一种利用如上所述的涂料在金属材料防锈中的应用，使用时，将所述涂料用水稀释至20～60s的粘度，然后涂覆在产品表面，制作面漆层或底漆层。

28、本发明有益效果：

29、本发明提供一种快干型水性单组分底面合一的涂料，制备及应用。在涂料配方中，至少选用了一种快速释放型的防锈颜料，可快速实现对金属的保护，解决了金属快速钝化问题，并且加入特定的丙烯酸乳液后，可更快形成致密的疏水屏蔽层，使高价离子(例如ca2+)稳定性变好，防止破乳或返粗现象的发生。与此同时，在各组分的合理搭配下，使涂料不仅具有良好耐盐雾性能与耐水性，还具有优异的表观效果、高的耐候性、快干性，满足水性工业漆高节奏生产效率的要求，适合于机车车辆、机械设备、钢结构等各个行业。