利用回收油脂製作水性有機矽改性醇酸底、面漆的方法與流程
2023-09-14 18:06:50
本發明涉及制漆領域，特別是指一種利用回收油脂製作水性有機矽改性醇酸底、面漆的方法。
背景技術：
隨著國家對環保要求越來越嚴格，水性塗料迎來了春天，在優化水性塗料的各項性能指標的同時，大家都在重點關注水性塗料的成本問題，水性塗料的大部分原料為基料，解決了基料的成本問題，就基本解決了水性塗料的成本問題。
針對鋼結構廠的四大特點，1、價格低；2、底材不拋丸不打磨處理；3、漆膜薄且需要具有較好的防腐性能；4、漆膜初期和終期耐水性。
技術實現要素：
本發明提出一種利用回收油脂製作水性有機矽改性醇酸底、面漆的方法，能夠製作出具有幹速超快、光澤高、耐水性超好、防腐性能優、耐候性能優、耐熱性、成本低等特點的產品。
本發明的技術方案是這樣實現的：一種利用回收油脂製作水性有機矽改性醇酸底、面漆的方法，包括按照質量分數計的如下組分：回收油脂15-20％、松香5-8％、甘油3-5％、季戊四醇1-3％、新戊二醇1-2％、對苯二甲酸5-8％、回收絛綸料5-8％、石油樹脂5-8％、甲基矽氧烷7-10％、促進劑0.01-0.02％、助溶劑3-5％、乳化劑1-2％、油汙乳化劑0-1％、中和劑0.5-1.0％、消泡劑0.01-0.03％、防黴殺菌劑0.1-0.3％、去離子水32.37-34.17％；
水性絛綸樹脂乳液的製備方法包括以下步驟：
步驟a.將回收油脂、松香、甘油、季戊四醇、新戊二醇、促進劑投入反應釜中，點火升溫，採用235-245℃保溫1小時；
步驟b.將溫度降低到225-230℃時，將對苯二甲酸投入反應釜中，升溫到250-260℃保溫，酯化至透明，時間約1.5-2小時；
步驟c.升溫到260-265℃時，投入回收絛綸料，當溫度升高到265℃時添加入50％的回流溶劑，大約10-15分鐘後再加入另外50％的回流溶劑，進行回流，265-275℃保溫2.5-3.5小時。檢測其粘度，採用格式管測試到10-12S；
步驟d.降溫到230-250℃時，投入石油樹脂，攪拌30-40分鐘；
步驟e.將溫度降低到80-100℃，慢慢滴加甲基矽氧烷和去離子水，保溫1.5h；
步驟f.將溫度降低至80-90℃，投入助溶劑、乳化劑、油汙乳化劑，乳化30分鐘；
步驟g.將溫度降低至40-50℃，投入中和劑、消泡劑、防黴殺菌劑及去離子水，攪拌10-15分鐘，調整pH值到8.0-8.5之間；
步驟h.清漆幹板實現：取100克水性樹脂乳液，1.5克複合催幹劑，攪拌均勻後直接噴板於鐵片上，放置25℃恆溫箱中乾燥，測試表幹和實幹，自幹48小時後測試綜合物性；
用水性絛綸樹脂乳液製作水性醇酸底漆、面漆的工藝包括：
步驟i.將水性絛綸樹脂乳液加入生產缸中，採用去離子水I將水性分散劑、水性消泡劑、防閃鏽劑稀釋加入生產缸中，採用300-400轉/分攪拌5-10分鐘，得到預製漿料A；
步驟j.採用去離子水II將水性催幹劑稀釋後加入生產缸中，繼續攪拌2-3分鐘；
步驟k.採用300-400轉/分邊攪拌預製漿料A邊慢慢加入水性防沉漿、鏽蝕轉化劑、鈦白粉、碳黑、高嶺土、氧化鐵黑、氧化鐵紅、大紅粉、酞青藍、硫酸鋇、水性磷酸鋅、去離子水III，採用500-600轉/分攪拌15-20分鐘，得到預製漿料B；
步驟l.採用砂磨機將預製漿料B研磨至相應的細度，實施例6-8細度控制在50微米，實施例9-11細度控制在25微米；
步驟m.採用去離子水IV將表面活性劑、增稠劑稀釋後加入生產缸中，採用400-600轉/分攪拌15-20分鐘即可，用中和劑將pH值調整至8.5-9；
步驟h.幹板實現：將製作好的鋼結構水性醇酸防鏽漆添加10-20％的去離子水進行稀釋，將噴塗粘度調整至25-35S，選用T-4杯，採用1.5-2.0口徑噴槍進行噴塗，底材採用馬口鐵片，打磨後直接噴塗，同時各噴塗2塊底材不作任何處理的樣板，作物性能檢測的幹板厚度控制在20-30微米，室溫條件下自幹48小時後檢測，作型式檢測的幹板厚度控制在50-60微米，室溫條件下自幹7天後檢測。
作為優選，所述包括按照質量分數計的如下組分：回收油脂15％、松香5％、甘油5％、季戊四醇2％、新戊二醇2％、對苯二甲酸8％、回收絛綸料8％、石油樹脂5％、甲基矽氧烷10％、促進劑0.01％、助溶劑3％、乳化劑2％、中和劑0.5％、消泡劑0.02％、防黴殺菌劑0.3％、去離子水34.17％；。
作為優選，所述步驟c的具體步驟為升溫到260-265℃時，投入回收絛綸料，當溫度升高到265℃時添加入50％的回流溶劑，大約10-15分鐘後再加入另外50％的回流溶劑，進行回流，265-275℃保溫2.5-3.5小時。檢測其粘度，採用格式管測試到10-12S，樣油：200#＝1：1。
作為優選，所述步驟k的具體步驟為採用350轉/分邊攪拌預製漿料A邊慢慢加入水性防沉漿、鏽蝕轉化劑、鈦白粉、碳黑、高嶺土、氧化鐵黑、氧化鐵紅、大紅粉、酞青藍、硫酸鋇、水性磷酸鋅、去離子水III，採用550轉/分攪拌18分鐘，得到預製漿料B。
作為優選，所述步驟h的具體步驟為幹板實現：將製作好的鋼結構水性醇酸防鏽漆添加15％的去離子水進行稀釋，將噴塗粘度調整至30S，選用T-4杯，採用1.5口徑噴槍進行噴塗，底材採用馬口鐵片，打磨後直接噴塗，同時各噴塗2塊底材不作任何處理的樣板，作物性能檢測的幹板厚度控制在25微米，室溫條件下自幹48小時後檢測，作型式檢測的幹板厚度控制在55微米，室溫條件下自幹7天後檢測。
與現有技術相比，本發明的優點在於：本發明巧妙的將各類回收油脂以及回收絛綸塊(布)研發出一種廣泛應用於各類鋼結構、橋梁、機械等表面塗裝的水性絛綸樹脂乳液，採用甲基矽氧烷進行改性，使得製作出來的水性漆具有非常優異的快乾性、初期耐滴水性、耐水性、耐鹽水性、高光澤、附著力、防腐性、耐候性、耐熱性、低成本等性能，能廣泛應用於各類大型鋼結構、汽車底盤漆、汽車水廂、火車底盤漆、工程機械、鍋爐、蒸氣管道等領域。
具體實施方式
下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
一、水性絛綸樹脂乳液
原料如下：
回收油脂(潲水油、地溝油 成都城衛環保科技)
松香(422# 成都偉業化工)
甘油(香港三邀永聯化工)
季戊四醇(鄭州智遠化工)
新戊二醇(安徽滁州金源化工)
甲基矽氧烷(甲基三乙氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、六甲基二矽氧烷、苯基三乙氧基矽烷等其中一種 廣州雙桃)
促進劑(氫氧化鋰、氧化鉛、氧化鈣、氫氧化鋁、黃丹等其中一種 科龍化工)
對苯二甲酸(PTA 黑龍江大慶)
碎布(絛綸碎布或絛綸塊 製衣廠或絛綸回收站)
石油樹脂(C-9 成都蜀南化工)
助溶劑(乙二醇單丁醚、丙二醇單丁醚、二丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、聚乙二醇、二乙二醇二甲基醚、正丁醇等其中一種以上)
回流溶劑(二甲苯 中石化)
中和劑(N,N-二甲基乙醇胺、三乙胺、氨水、氫氧化四甲基銨、AMP-95等其中一種以上)
消泡劑(M148 海川化工)
乳化劑(烷基酚聚氧乙烯醚類、苄基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、脂肪酸環氧乙烷加成物、蓖麻油環氧乙烷加成物、烷基苯磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、烷基磺酸鹽、烷基丁二酸酯磺酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、亞磷酸鹽等其中一種以上)
油汙乳化劑(5088 重慶麥圖)
防黴殺菌劑(640 美國陶氏DOW)
表1：實施例1～實施例5配方配比
製備方法是：
1、將回收油脂、松香、甘油、季戊四醇、新戊二醇、促進劑投入反應釜中，點火升溫，採用235-245℃保溫1小時；
2、將溫度降低到225-230℃時，將對苯二甲酸投入反應釜中，升溫到250-260℃保溫，酯化至透明，時間約1.5-2小時；
3、升溫到260-265℃時，投入回收絛綸料，當溫度升高到265℃時添加入50％的回流溶劑，大約10-15分鐘後再加入另外50％的回流溶劑，進行回流，保溫(265-275℃)2.5-3.5小時。檢測其粘度，採用格式管測試到10-12S(樣油：200#＝1：1)；
4、降溫到230-250℃時，投入石油樹脂，攪拌30-40分鐘；
5、將溫度降低到80-100℃，慢慢滴加甲基矽氧烷和去離子水，保溫1.5h；
6、將溫度降低至80-90℃，投入助溶劑、乳化劑、油汙乳化劑，乳化30分鐘；
7、將溫度降低至40-50℃，投入中和劑、消泡劑、防黴殺菌劑及去離子水，攪拌10-15分鐘，調整pH值到8.0-8.5之間；
8、採用200目過濾網過濾包裝。
幹板實現：取100克水性樹脂乳液，1.5克複合催幹劑，攪拌均勻後直接噴板於鐵片上，放置25℃恆溫箱中乾燥，測試表幹和實幹，自幹48小時後測試綜合物性。
二、水性醇酸底漆、面漆
原料如下：
水性絛綸樹脂乳液(自製)
水性分散劑(755W 迪高)
水性消泡劑(M148 海川化工)
防閃鏽劑(FA-179 海銘斯)
水性防沉漿(T701 自製)
鏽蝕轉化劑(5024 重慶麥國科技)
金紅石型鈦白粉(BLR-699 佰利聯)
氧化鐵黑(上海一諾顏料)
碳黑(MA-100 三菱化學)
大紅粉(3132 新都化工)
酞青藍(BGS 雙樂化工)
紅丹粉(廣漢市川西紅丹粉廠)
氧化鐵紅(190D 新都化工)
煅燒高嶺土(1250目 內蒙古蒙西)
沉澱硫酸鋇(3000目沉澱硫酸鋇 成都鑫業)
水性磷酸鋅(PZ04B 環琦化學)
水性增稠劑(MT-105A 海銘斯)
表面活性劑(OF 成都惠恩化工)
去離子水(自製)
表2：實施例6-實施例11水性醇酸底、面漆的配方配比
工藝：
1、將水性絛綸樹脂乳液加入生產缸中，採用去離子水I將水性分散劑、水性消泡劑、防閃鏽劑稀釋加入生產缸中，採用300-400轉/分攪拌5-10分鐘，得到預製漿料A；
2、採用去離子水II將水性催幹劑稀釋後加入生產缸中，繼續攪拌2-3分鐘；
3、採用300-400轉/分邊攪拌預製漿料A邊慢慢加入水性防沉漿、鏽蝕轉化劑、鈦白粉、碳黑、高嶺土、氧化鐵黑、氧化鐵紅、大紅粉、酞青藍、硫酸鋇、水性磷酸鋅、去離子水III，採用500-600轉/分攪拌15-20分鐘，得到預製漿料B；
4、採用砂磨機將預製漿料B研磨至相應的細度，實施例6-8細度控制在50微米，實施例9-11細度控制在25微米；
5、採用去離子水IV將表面活性劑、增稠劑稀釋後加入生產缸中，採用400-600轉/分攪拌15-20分鐘即可，用中和劑將pH值調整至8.5-9。
幹板實現：
將製作好的鋼結構水性醇酸防鏽漆添加10-20％的去離子水進行稀釋，將噴塗粘度調整至25-35S(T-4杯)，採用1.5-2.0口徑噴槍進行噴塗，底材採用馬口鐵片，打磨後直接噴塗，同時各噴塗2塊底材不作任何處理的樣板，作物性能檢測的幹板厚度控制在20-30微米，室溫條件下自幹48小時後檢測，作型式檢測的幹板厚度控制在50-60微米，室溫條件下自幹7天後檢測。
各項性能測試依據：乾燥依照GB/T1728標準執行，硬度依照GB/T1730標準執行，附著力依照GB/T1720標準執行，衝擊依照GB/T1732標準執行，柔韌性依照GB/T1731標準執行，光澤依照GB/T1743標準執行，耐水性依照GB/T1733標準執行，耐汽油依照GB/T1734標準執行，耐候性依照GB/T14522標準執行，耐熱性依照GB/T耐熱性依照GB/T1735標準執行。
表3：實施例6-11實現的幹板與對比專利性能測試結果
通過表3對比數據可以看出，漆膜在初期耐滴水性測試完全無異常，耐水性及耐鹽水性測試達到720小時無異常，同時漆膜耐熱水性也非常優異，耐溫性能可達到250℃連續烘烤4小時無異常，耐鹽霧性能可達到520小時無鏽蝕，生產成本非常低，能廣泛應用於各類大型鋼結構、汽車底盤漆、汽車水廂、火車底盤漆、工程機械、鍋爐、蒸氣管道等領域。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。