[發明專利]一種用于生產水性涂層的組合物及其形成的涂層體系

有效

• 申請號: 201711394914.0
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108034346B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 郝寶祥;陸佳偉;劉旭陽;孫偉祖;李燕;鄧俊英;孫家寬
• 申請（專利權）人: 萬華化學（寧波）有限公司;萬華化學（廣東）有限公司;萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: C09D175/04
• 分類號: C09D175/04;C09D5/08;C08G18/62
• 代理公司: 北京信諾創成知識產權代理有限公司 11728
• 代理人: 陳悅軍

本發明公開了用于生產水性涂層的組合物，所述組合物包括A組分和B組分，其中，所述A組分包括水性羥基丙烯酸乳液和水性羥基丙烯酸分散體，所述B組分包括水性異氰酸酯固化劑。本發明的組合物形成的涂層,即使在沒有防銹涂層的前提下,使漆膜具有極佳的防腐性能,避免防銹填料水解導致體系不穩定的問題；同時,在保證漆膜防腐性能的前提下,賦予漆膜優異的施工性能。

技術領域

本發明涉及一種水性涂料，具體是一種用于生產水性涂層的組合物。例如用于水性集裝箱雙涂層體系的外面層涂料及其形成的涂層體系。

背景技術

世界上約95％的集裝箱在中國生產，每年消耗涂料在20-30萬噸。從2017年4月起,國家法規要求集裝箱涂料全部轉水。

目前市場較為成熟的為三涂層配套體系:水性環氧富鋅底漆+水性環氧云鐵中涂+水性丙烯酸面漆。由于水性涂料較油性涂料干速慢、易產生漆膜弊病。所以切換水性的同時,往往帶來生產效率的降低,增加生產成本。因此開發水性雙涂層配套體系,簡化施工工藝顯得尤為必要。普通水性丙烯酸面漆由于其防腐性能較差,無法用于水性集裝箱雙涂層配套體系。水性羥基丙烯酸分散體由于厚涂施工性差及干速慢的問題也無法用于水性集裝箱雙涂層配套體系。

專利號CN 103805029 B公開了一種集裝箱內面水性防腐涂料及生產方法，其以水性丙烯酸改性環氧樹脂為基料，樹脂耐候性較差,無法用于集裝箱外面漆。專利號CN102618159 B公開了一種集裝箱用水性聚氨酯防腐蝕涂料及其制備方法,其用單組分聚氨酯分散體搭配單組分丙烯酸乳液,由于二者堆積成膜的特點,漆膜致密性差,難以實現高防腐性能,無法用于雙涂層體系。

發明內容

從一個方面看，本發明提供了一種用于生產水性涂層的組合物，所述組合物包括A組分和B組分，其中，所述A組分包括水性羥基丙烯酸乳液和水性羥基丙烯酸分散體，所述B組分包括水性異氰酸酯固化劑。

在本發明中，所用的水性羥基丙烯酸乳液為本領域所熟知，其聚合物重均分子量在10萬-50萬，可以為市售羥基丙烯酸乳液,比如萬化化學的0676或巴斯夫Luhydran S 938T等；優選地，所述水性羥基丙烯酸乳液的Tg:40-90℃，比如50或80℃,羥基含量:1.0-3.0％,比如1.5％、2.0％或2.5％，固含:40-50％，比如45％的羥基丙烯酸乳液(在本發明中，如未特別說明，所述含量為質量含量)。在一種實施方式中，所述的水性羥基丙烯酸乳液還可以通過以下步驟制備：(1)先在第一容器中加入部分表面活性劑和部分水，然后將(甲基)丙烯酸及其酯類單體、剩余量的表面活性劑、剩余量的水加入第二容器中進行預乳化得到預乳化液；(2)取部分預乳化液投入第一容器中(作為核的種子乳液)，升溫至70-90℃后，加入部分引發劑，反應后(例如待出現藍光15-30min后)，滴加剩余的預乳化液和引發劑；(3)滴加完后保溫1-2h，降溫至30-50℃，加入中和劑中和至pH＝7-9，得到乳液。

在本發明中，所用的水性羥基丙烯酸分散體為本領域所熟知，其聚合物重均分子量在2000-15000，可以為市售羥基丙烯酸分散體,比如萬化化學的2033或拜耳的BayhydrolXP2470等；優選地，所述水性羥基丙烯酸分散體的Tg:20-50℃,比如30℃，羥基含量:2.0-4.0％,比如2.5％、3.0％或3.5％,固含:40-50％，比如45％的羥基丙烯酸分散體。在一種實施方式中，所述水性羥基丙烯酸分散體還可以通過以下步驟制備：(1)先在反應容器中加入打底溶劑，加熱至120-140℃；(2)開始滴加單體和引發劑混合物I，滴加2-4h。滴加完成后，立即滴加另一組分單體和引發劑混合物II，滴加1-2h。滴加完成后保溫1-2h；(3)降溫至70-90℃，加入中和劑中和。(4)在剪切力下加適合水分散至相應固含，得到分散體。

根據本發明的組合物，優選地，所述水性異氰酸酯固化劑為磺酸鹽改性的異氰酸酯固化劑，比如268、270、BayhydurXP2655和BayhydurXP2487/1中的任意一種或其組合，有利于更加充分的與羥基組分交聯,提升漆膜干速,提高早期抗性。