一種壓縮機專用水溶性烘烤塗料及其製備方法

2023-04-27 00:02:46

專利名稱：：一種壓縮機專用水溶性烘烤塗料及其製備方法
技術領域：
：本發明涉及化學領域，具體涉及一種塗料，尤其是壓縮機專用烘烤塗料。
背景技術：
：目前，冰箱和空調壓縮機烘烤塗料主要是電泳塗料，但採用電泳塗料塗裝因需專門的塗裝設備，且塗裝過程中需消耗電，稀釋塗料需去離子水等，其塗裝成本相對較高。水溶性塗料是近年發展起來的新型塗料，由於這種塗料具有低能耗、低排放、安全無毒等優點，已成為世界塗料的主要發展方向。但是用水溶性丙烯酸作主要成膜物質的浸塗烘烤塗料中因羧基含量較高，固化後影響漆膜的耐鹽霧性能，推廣應用受到一定的限制。
發明內容本發明要解決的技術問題是提高水溶性塗料所形成的漆膜的耐水和耐鹽霧性。本發明解決上述技術問題的技術方案是一種壓縮機專用水溶性烘烤塗料，該塗料含有以下重量配比的組分3040%環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂、510%醚化三聚氰胺樹脂、1020%磷鉬酸鋅防鏽填料、23%碳黑、0.l0.5%消泡劑、0.11.5%分散潤溼劑、1015%助溶劑和2540%水;其中，所述的水溶性環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂是利用環氧磷酸酯對丙烯酸樹脂改性得到，其方法如下以環氧樹脂質量為基準，將2-3份正丁醇和1份環氧樹脂加入到反應釜，攪拌，加熱到110-120°C，滴加0.3-0.5份磷酸，反應2-3小時後降溫至80-90°C，滴加0.4-0.6份丙烯酸和3-6份丙烯酸酯及0.02-0.04份過氧化苯甲醯混合物，反應3-4小時，用0.5-0.8份二甲基乙醇胺調至PH值至7.5-8.0即可。本發明塗料中所述的消泡劑為本領域常用的矽氧垸類或非矽類消泡劑，如BYK-026,BYK-028矽氧烷類消泡劑，HESNICH221和柏士勝(蘇州)科技有限公司生產PD-550的非矽類消泡劑；所述的分散潤溼劑是為本領域常用的矽氧烷類分散潤溼劑，如BYK-191、BYK192、南通市晗泰化工有限公司生產的SF-2分散潤溼劑、SF-分散潤溼劑等矽氧烷類分散潤溼劑等；所述的助溶劑是丙二醇甲醚或正丁醇。本發明所述的塗料還可以含有0.11%的矽氧烷類或非矽類流平劑，有利於防止漆膜出現桔皮、縮空等現象。本發明所述的壓縮機專用水溶性烘烤塗料可由以下方法製備得到按重量百分數，取配方量60-70%的環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂，加入磷鉬酸鋅防鏽填料、炭黑、分散潤溼劑及配方量50%的消泡劑、助溶劑和水，分散混勻，研磨至規定的細度，然後加入到固化劑與剩餘的環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂、助溶劑、消泡劑和水的混合物中，攪拌均勻即可。本發明採用環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂作主要成膜物，主鏈上的環氧磷酸酯在一定的溫度下，能使樹脂中的羧基在固化過程進行交聯，從而提高了漆膜交聯度，達到了提高漆膜耐鹽霧性能的目的；同時，樹脂中的環氧基與金屬底材之間的結合力較強，所形成的漆膜牢固地吸附於金屬表面。此外，本發明還在配方中引入了環保防鏽顏料磷鉬酸鋅，使漆膜的耐鹽霧性能得到進一步提高。另外，本發明塗料作為一種水溶性塗料，還具有具有以下優點-(1)用水作溶劑，不易燃、不易爆、低毒、低汙染，且綜合成本比用有機溶劑作溶劑低；(2)與乳液樹脂為主要成膜材料的塗料不同的是，本發明選用環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂為主要成膜材料，不需要添加表面活性劑，避免了殘留的表面活性劑對漆膜的耐鹽霧性能、耐水性能、耐溶劑性能等產生不良影響；G)選用與水溶性環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂具有相溶性的甲醚化三聚氰胺樹脂做固化劑，適用現有冰箱和空調壓縮機表面塗裝的施工條件和烘烤條件，所形成的漆膜的耐水性和耐鹽霧性可以達到甚至超過現有溶劑型塗料的要求；(4)引入含由羥基、羧基強極性基團組分和相應分散潤溼劑助劑使本發明符合金屬基材的塗裝漆膜耐鹽霧、耐水性能要求；(5)選用環保型的防鏽填料和顏料，不僅使漆膜的防鏽性能滿足壓縮機漆膜的要求，同時也進一步保證了本發明塗料的健康無害性。本發明所述的塗料的技術指標和塗膜技術指標如表1和表2所示。表1本發明塗料的技術指標tableseeoriginaldocumentpage4表2本發明塗料的塗膜技術指標tableseeoriginaldocumentpage5具體實施方式例11、配方30.0kg水溶性環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂，6.0kg甲醚化三聚氰胺樹脂，11.0kg磷鉬酸鋅環保型防鏽填料，2.0kg碳黑，0.3kgBYK-301流平劑，0.5kgBYK-191分散潤溼劑，0.lkgBYK-028消泡劑，13.Okg丙二醇甲醚和37.lkg水；其中，環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂的製備方法是將8.0kg的正丁醇和4.0kg環氧樹脂加入到反應釜，攪拌，加熱到110-120°C，滴加1.6kg磷酸，反應2-3小時後降溫至80-90'C，滴加1.6kg份丙烯酸和12.70kg丙烯酸酯及0.lkg過氧化苯甲醯混合物，反應3-4小時，用2.0二甲基乙醇胺調至PH值至7.5-8.0即可。2、製備方法取23kg水溶性環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂，加入11.0kg磷鉬酸鋅防鏽填料、2.Okg炭黑、0.5kgBYK-191分散潤溼劑、0.05kg消泡劑、6.5kg丙二醇甲醚和1.8.55kg水，分散，研磨至規定的細度，然後加入到6.0kg甲醚化三聚氰胺樹脂固化劑、0.3kgBYK-301流平劑，以及剩餘的水溶性環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂、丙二醇甲醚、消泡劑和水的混合物中，分散攪拌均勻，即可。3、使用方法將製備好的塗料，按塗料重量加30%水稀釋，倒入漆槽，攪拌均勻，靜置l小時消泡，開啟循環泵，將壓縮機掛上固定架，開動走帶，使壓縮機浸入漆槽中，40-60秒壓縮機出漆槽，經預熱段，再進140-150'C烘烤30-40分鐘即可。例21、配方40.0kg水溶性環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂，6.0kg丁醚化三聚氰胺樹脂，13.0kg磷鉬酸鋅防鏽填料，2.2kg碳黑，0.6kgEFKA-323矽氧烷類流平劑，0.8kgBYK-192分散潤溼劑，0.3kg11ES\1C11221消泡劑，10.Okg丙二醇甲醚和27.lg水;其中，環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂的製備方法是將11.3kg的正丁醇和4.5kg環氧樹脂加入到反應釜，攪拌，加熱到110-12(TC，滴加1.6kg磷酸，反應2-3小時後降溫至80-90°C,滴加2.0kg份丙烯酸和18.0kg丙烯酸酯及0.lkg過氧化苯甲醯混合物，反應3-4小時，用2.5二甲基乙醇胺調至PH值至7.5-8.0即可。2、製備方法取27kg水溶性環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂，加入13.0kg磷鉬酸鋅防鏽填料、2.2kg炭黑、0.8kgBYK-192分散潤溼劑、0.15kg卜ffiSNI:CH22:l消泡劑、5kg丙二醇甲醚和B.55kg水，分散，研磨至規定的細度，然後加入到6.0kg丁醚化三聚氰胺樹脂固化劑、0.6kgEFKA-323矽氧烷類流平劑，以及剩餘的水溶性環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂、丙二醇甲醚、消泡劑和水的混合物中，攪拌均勻，即可。3、使用方法將製備好的塗料，按塗料重量加30%水稀釋，倒入漆槽，攪拌均勻，靜置l小時消泡，開啟循環泵，將壓縮機掛上固定架，開動走帶，使壓縮機浸入漆槽中，40-60秒壓縮機出漆槽，經預熱段，再進140-150。C烘烤30-40分鐘即可。例31、配方33.0kg水溶性環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂，10.0kg甲醚化三聚氰胺樹脂，15.5kg磷鉬酸鋅防鏽填料，3.0kg碳黑，l.OkgSF-1分散潤溼劑，0.5kgPD-550非矽類消泡劑，12.0kg正丁醇和25.0kg水；其中，環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂的製備方法是將8.2kg正丁醇和3.3kg環氧樹脂加入到反應釜，攪拌，加熱到110-120°C,滴加1.3kg磷酸，反應2-3小時後降溫至80-90°C，滴加1.7kg份丙烯酸和16.5kg丙烯酸酯及0.lkg過氧化苯甲醯混合物，反應3-4小時，用1.9二甲基乙醇胺調至PH值至7.5-8.0即可。2、製備方法取26kg水溶性環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂，加入15.5kg磷鉬酸鋅防鏽填料、3.0kg炭黑、l.OkgSF-l分散潤溼劑、0.3kgPD-550消泡劑、6kg正丁醇和12.5kg水，分散，研磨至規定的細度，然後加入到10.0kg甲醚化三聚氰胺樹脂固化劑以及剩餘的水溶性環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂、正丁醇、消泡劑和水的混合物中，攪拌均勻，即可。3、使用方法將製備好的塗料，按塗料重量加30%水稀釋，倒入漆槽，攪拌均勻，靜置l小時消泡，開啟循環泵，將壓縮機掛上固定架，開動走帶，使壓縮機浸入漆槽中，40-60秒壓縮機出漆槽，經預熱段，再進140-150。C烘烤30-40分鐘即可。例41、配方36.Okg水溶性環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂，7.Okg丁醚化三聚氰胺樹脂，20.Okg環保型防鏽填料，2.Okg碳黑，0.4kgSF-2分散潤溼劑，0.lkgBYK-026消泡劑，14.Okg正丁醇和20.5kg水。其中，環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂的製備方法是將9.0kg的正丁醇和3.2kg環氧樹脂加入到反應釜，攪拌，加熱到110-12(TC，滴加1.6kg磷酸，反應2-3小時後降溫至80-90°C，滴加1.8kg份丙烯酸和17.8kg丙烯酸酯及0.13kg過氧化苯甲醯混合物，反應3-4小時，用2.5二甲基乙醇胺調至PH值至7.5-8.0即可。2、製備方法取26kg水溶性環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂，加入20.0kg磷鉬酸鋅防鏽填料、2.0kg炭黑、0.4kgSF-2分散潤溼劑、0.05kgBYK-026消泡劑、7kg正丁醇和10kg水,分散，研磨至規定的細度，然後加入到7.0kg丁醚化三聚氰胺樹脂固化劑以及剩餘的水溶性環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂、正丁醇、消泡劑和水的混合物中，攪拌均勻，即可。3、使用方法將製備好的塗料，按塗料重量加30%水稀釋，倒入漆槽，攪拌均勻，靜置l小時消泡，開啟循環泵，將壓縮機掛上固定架，開動走帶，使壓縮機浸入漆槽中，40-60秒壓縮機出漆槽，經預熱段，再進140-15(TC烘烤30-40分鐘即可。例14所得壓縮機專用水溶性烘烤塗料的各項性能指標如表3所示。由表3可以看出，本發明完全可以替代溶劑型同類塗料，不僅性能達到溶劑型塗料產品要求，且綜合成本比溶劑型塗料低。表3tableseeoriginaldocumentpage7例5本發明塗料所成漆膜的耐鹽霧試驗1.實驗材料(1)塗料本發明水溶性塗料按實施例4方法製備。水溶性丙烯酸樹脂壓縮機烘烤塗料除主要成膜材料用沒經過改性的丙烯酸樹脂外，其餘組成和製備方法均如實施例4所述。(2)試驗樣板的選材及表面處理使用中的冷扎碳鋼板，經除鏽、除油後進行磷化工藝處理。(3)漆膜製備將空白樣板放在噴漆櫃中，以噴槍、空壓機等設備的正常工作順序進行工作，使噴塗好的樣板保持垂直，放入有鼓風的恆溫箱中進行乾燥，溫度控制在160±2°C，時間30rain，塗膜厚度為12um,於室溫放置24後，進行性能測試。2.檢測方法按GB1771規定進行測試，按GB1740規定進行評定。具體過程詳述如下採用5%的氯化鈉鹽水溶液，溶液PH值調在中性範圍(7)作為噴霧用的溶液。試驗溫度取35°C，要求鹽霧的沉降率在12ml/80cm².h之間。採用評級判定法進行評定，即將樣板放入鹽霧箱前用裁紙刀畫十字，到所規定時間取出，用3M膠帶粘貼在所劃刀口，用力撕去膠帶，用尺量刀口處所撕裂漆膜寬度，小於3mm為合格。3.檢測結果檢測結果如表4所示。由表4可見，本發明水溶性塗料的耐鹽霧性能比水溶性丙烯酸樹脂壓縮機烘烤塗料好。表4tableseeoriginaldocumentpage8權利要求1、一種壓縮機專用水溶性烘烤塗料，該塗料含有以下重量配比的組分30～40％環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂、5～10％醚化三聚氰胺樹脂、10～20％防鏽填料、2～3％碳黑、0.1～0.5％消泡劑、0.1～1.5％分散潤溼劑、0.0-1.0％矽氧烷類或非矽類流平劑、10～15％助溶劑和25～40％水；其中，所述的防鏽填料是磷鉬酸鋅；所述的消泡劑是矽氧烷類或非矽類消泡劑；所述的分散潤溼劑是矽氧烷類分散潤溼劑；所述的助溶劑是丙二醇甲醚或正丁醇；所述的水溶性環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂是利用環氧磷酸酯按下述方法對丙烯酸樹脂改性得到以環氧樹脂質量為基準，將質量份數2-3份的正丁醇和1份環氧樹脂加入到反應釜，攪拌，加熱到110-120℃，滴加0.3-0.5份磷酸，反應2-3小時後降溫至80-90℃，滴加0.4-0.6份丙烯酸和3-6份丙烯酸酯及0.02-0.04份過氧化苯甲醯混合物，反應3-4小時，用0.5-0.8份二甲基乙醇胺調至PH值至7.5-8.0即可。2、如權利要求l所述的塗料，其特徵在於還含有重量配比為O.11.0%的矽氧烷類或非矽類流平劑。3、如權利要求1或2所述的塗料的製備方法，該方法由以下步驟組成按重量百分數，取配方量60-70%的環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂，加入磷鉬酸鋅防鏽填料、炭黑、分散潤溼劑及配方量50%的消泡劑、助溶劑和水，分散混勻，研磨至規定的細度，然後加入到固化劑與剩餘的環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂、助溶劑、消泡劑和水的混合物中，攪拌均勻即可。全文摘要本發明提供一種壓縮機專用水溶性烘烤塗料，該塗料含有以下重量配比的組分30～40％環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂、5～10％甲醚化三聚氰胺樹脂、10～20％防鏽填料、2～3％碳黑、0.1～0.5％消泡劑、0.1～1.5％分散潤溼劑、10～15％助溶劑和30～40％水；所述的水溶性環氧磷酸酯改性丙烯酸樹脂是利用環氧磷酸酯對丙烯酸樹脂改性得到。本發明塗料具有不易燃、不易爆、低毒、低汙染、低成本等優點，適用於現有冰箱和空調壓縮機表面塗裝的施工條件和烘烤條件，所形成的漆膜的耐水性和耐鹽霧性可以達到甚至超過現有溶劑型塗料的要求。文檔編號C09D161/20GK101381577SQ200810218539公開日2009年3月11日申請日期2008年10月22日優先權日2008年10月22日發明者劉曉國,剛柯,韋星船申請人:廣州大學