[發明專利]一種環保水溶性涂層材料及制備方法

有效

• 申請號: 201410410862.1
• 申請日: 2014-08-20
• 公開（公告）號: CN104194540A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 趙浩峰;王玲;吳紅艷;張仕昭;何曉蕾;潘子云;宋超;徐小雪;曹燕子;裴李娜
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: C09D133/02
• 分類號: C09D133/02;C09D133/04;C09D175/04;C09D7/12;C08F220/14;C08F220/28;C08F220/18;C08F220/06
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

技術領域：

本發明屬于涂料領域，涉及一種環保水溶性涂層材料及制備方法。

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背景技術：

CN201010218591.1號申請公開了一種水性環氧防腐涂料及其制備方法，涉及船舶防銹及艙室內、外部防銹防火用漆。提供了一種VOC低于10克/升的水性環氧涂料，該涂料屬于綠色環保性涂料，既具有防腐涂料的防銹性能，又具有艙室內部面漆的低播焰性，滿足艙室內部煙氣和毒性的要求，耐老化，底面合一，是一種多功能化的水性涂料。

其中，包括A、B兩個組分：A組分(重量份)：環氧乳液20-50,氟碳乳液10-30,蒸餾水5-25,潤濕分散劑0.2-0.4,消泡劑I0.3-0.5,金紅石型鈦白粉1-25,復合磷酸鋅1-2,鐵鈦粉1-8,滑石粉1-8,硫酸鋇1-12,云母粉1-5,超細氫氧化鋁10-15,三聚磷酸鋁5-25,閃銹抑制劑0.3-1,增稠劑0.5-1.3,消泡劑II0.1-0.4,底材潤濕劑0.1-0.6。B組分：水性環氧固化劑100，環氧樹脂使用浙江安邦AB-EP-20，固化劑使用浙江安邦AD-HGF，在環氧體系添加氟碳乳液(其型號為北京寶威PF-1)，提高體系的耐候性，添加環保防銹顏料三聚磷酸鋁、復合磷酸鋅和鐵鈦粉，使體系具有防腐防銹性能；添加自制的5000目氫氧化鋁使體系具有低播焰性，在遇到明火或發生火災時能夠有效地限制火焰的蔓延，在著火時既不產生過量煙氣也不產生毒性。該涂料的環保性能還有待于進一步提高。

發明內容：

本發明的目的就是針對上述技術缺陷，提供一種環保水溶性涂層材料，該材料中揮發性有機化合物含量低，綠色環保。

本發明的另一目的是提供一種環保水溶性涂層材料的制備方法，該制備方法工藝簡單，生產成本低，適于工業化生產。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：?

一種環保水溶性涂層材料，該材料由以下重量百分比的原料制備而成：

合成樹脂40-50%，純丙乳液5-8%，水性聚氨酯5-10%，氧化硅粉6-10%，聚砜復合氧化物10-14%，分散劑聚乙二醇2-6%，硫酸鋇0.1-0.5%，其余為水；聚砜復合氧化物中聚砜和復合氧化物的重量比為1-3：10。

本發明的進一步設計在于：

其中，所述氧化硅粉15-25微米。

其中，所述聚砜復合氧化物平均粒徑為15-25微米。

上述環保水溶性涂層材料的制備方法，該方法包括以下步驟：

1）復合氧化物的準備：按以下重量百分比配料：氧化鉛1-3%，廢玻璃5-9%，氧化鑭0.4-0.8%，氧化鋅0.8-1.5%，其余氧化硅，各物料的粒度為1-4mm；

將各物料均勻混合，放入加熱爐中的坩堝中，將物料加熱到1300-1350度，保溫10-15鐘后取出坩堝，將熔融無機物料倒入鋼模具冷卻到室溫，然后將復合氧化物粉碎研磨到10-20微米；

將聚砜加熱到350-400度得到呈熔融態物質，然后將上述復合氧化物加入熔融聚砜中并攪拌均勻，然后自然冷卻到室溫，得到聚砜復合氧化物；聚砜復合氧化物中聚砜和復合氧化物的重量比為1-3：10；然后將聚砜復合氧化物放入-70～-80度的環境中保溫10-15分鐘，取出碎化和研磨，至粉體粒徑為15-25微米；

2）合成樹脂的準備：將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸按重量比15：10：10：30-40混合均勻，形成混合物；然后加入占該混合物質量4-6%的引發劑偶氮二異丁咪唑啉，形成樹脂混合體；攪拌10-20分鐘后與正丁醇和甲基三甲氧基硅烷進行溶合反應，溶合溫度為105-110℃，反應時間為2-3小時；正丁醇與樹脂混合體及甲基三甲氧基硅烷的重量比為30：65-70：10；然后進行減壓蒸餾，壓力為0.002-0.005MPa，（脫除回收部分溶劑和未反應的單體），得到粘稠液體；減壓蒸餾完成后加入蒸餾水稀釋，粘稠液體與蒸餾水的重量比為70：30，再加入三乙胺調節pH至7.5-8，得到水性丙烯酸樹脂；

3）水溶性涂層材料制備：按配方準備物料，先將氧化硅粉、硫酸鋇和聚砜復合氧化物放入容器混合均勻；然后加入水混合5-10分鐘；再將合成樹脂、純丙乳液、水性聚氨酯、分散劑聚乙二醇加入，混合30-40分鐘，得到低揮發性水溶性涂層材料制備。

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本發明具有如下有益效果：