一种高闪点净味涂料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于涂料
技术领域
,具体涉及一种高闪点净味涂料及其制备方法和应用。背景技术
随着我国涂料工业的不断发展,涂料的应用也越来越广泛,但是传统涂料闪点较低,在运输和使用的过程中有易燃的风险,另外传统涂料为了保证涂料的分散性、附着力以及涂覆效果,常用采用具有易挥发的特性化合物,使得传统涂料在使用过程中,散发令人不悦的气味,不仅造成了环境的污染,还威胁到了人体的健康。如何在保证涂料分散性、附着力和涂覆效果的前提下,提高涂料的闪点的同时降低涂料的气味,是涂料行业亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高闪点净味涂料,本发明提供的涂料在保证涂料分散性、附着力和涂覆效果的前提下,不仅闪点较高,其自身也具有无特殊气味的特性。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
本发明提供了一种高闪点净味涂料,包括以下重量份数的组分:醇酸树脂50~60份;溶剂10~20份;氧化锌5~10份;钛白粉10~25份;ɑ-松油醇3~5份;成膜助剂4~5份;分散剂0.3~0.5份;防沉剂0.4~0.6份;润湿剂0.1~0.3份;催干剂0.5~0.7份;防结皮剂0.1~0.3份;所述溶剂包括D40溶剂和/或D60溶剂;所述成膜助剂为二丙二醇丁醚和/或二乙二醇丁醚。
优选地,所述氧化锌的粒径为30~60nm。
优选地,所述醇酸树脂为389-9醇酸树脂。
优选地,所述钛白粉为金红石钛白粉R902或R907。
优选地,所述防沉剂为BYK-410。
优选地,所述润湿剂为TritonX-405或辛基酚聚醚-9。
优选地,所述催干剂为Borchers Dry0411HS。
优选地,所述防结皮剂为肟类防结皮剂。
本发明还提供了上述方案所述高闪点净味涂料的制备方法,包括以下步骤:将分散剂、防沉剂、润湿剂、成膜助剂和催干剂分散于溶剂中,得到第一溶液;将醇酸树脂、松油醇与所述第一溶液混合,得到乳液;将防结皮剂、氧化锌、钛白粉与所述乳液混合,得到高闪点净味涂料。
本发明还提供了上述方案所述高闪点净味涂料在金属表面的应用。
本发明提供了一种高闪点净味涂料,包括以下重量份数的组分:醇酸树脂50~60份;溶剂10~20份;氧化锌5~10份;钛白粉10~25份;成膜助剂4~5份;ɑ-松油醇3~5份;分散剂0.3~0.5份;防沉剂0.4~0.6份;润湿剂0.1~0.3份;催干剂0.5~0.7份;防结皮剂0.1~0.3份。本发明以高闪点化合物(醇酸树脂:389-9醇酸树脂;溶剂:D40溶剂和/或D60溶剂)为主体,配合高闪点的成膜助剂(二丙二醇丁醚和/或二乙二醇丁醚),在氧化锌、钛白粉、ɑ-松油醇、分散剂、防沉剂、催干剂、润湿剂和防结皮剂的作用下,有效提高了涂料的自身的闪点,使涂料的闪点维持在61℃以上。本发明提供的涂料闪点高,涂料溶剂以低气味溶剂为主,且ɑ-松油醇和氧化锌能够起到除臭和调节挥发速度的作用,从而使得本发明提供的涂料无特殊气味。
另外,根据GB13690-92《常用危险化学品的分类及标志》,本发明提供的涂料属于非危化品;根据GB15603-1995《常用化学危险品贮存通则》和《道路危险货物运输管理规定》,本发明提供的涂料可以按普通货物运输和贮存,在运输和存储上更加安全方便。
具体实施方式
本发明提供了一种高闪点净味涂料,包括以下重量份数的组分:
醇酸树脂50~60份;
溶剂10~20份;
氧化锌5~10份;
钛白粉10~25份;
ɑ-松油醇3~5份;
成膜助剂4~5份;
分散剂0.3~0.5份;
防沉剂0.4~0.6份;
润湿剂0.1~0.3份;
催干剂0.5~0.7份;
防结皮剂0.1~0.3份;
所述溶剂包括D40溶剂和/或D60溶剂;所述成膜助剂为二丙二醇丁醚和/或二乙二醇丁醚。
如无特殊说明,本发明所述高闪点净味涂料中组分的来源没有特殊要求,采用本领域技术人员所熟知的即可。
按重量份数计,本发明提供的高闪点净味涂料包括醇酸树脂50~60份,优选为53~57份,更优选为55份。本发明提供的高闪点净味涂料严格控制醇酸树脂用量,使得涂料易于成膜,提高涂料漆膜性能,不仅避免了用量过多导致涂料不易干燥,还避免了用量过少导致涂料涂料干裂。在本发明中,所述醇酸树脂优选为389-9醇酸树脂。本发明以389-9醇酸树脂为成膜物质,通过过严格控制其用量,保证了最终制备得到的涂料具有较高的闪点,同时与其他成膜物质相比具有较低的气味。另外醇酸树脂与其他组分配合,使得该高闪点净味涂料保持基本的附着力、柔韧性、耐碱性、耐酸性和耐磨性,同时醇酸树脂硬度高、漆膜平滑细致、无毒、无污染,且可以有效延长涂料的漆膜寿命。
以所述醇酸树脂的重量份数为基准,本发明提供的高闪点净味涂料包括溶剂10~20份,优选为13~20份,更优选为15份;所述溶剂优选包括D40溶剂和/或D60溶剂。本发明提供的高闪点净味涂料严格控制溶剂的用量,保证最终制得涂料的粘稠程度,使得涂料能够较好地涂覆,不仅避免了用量过多导致的涂料过稀,难以附着,还避免了用量过少导致涂料过于粘稠,难以分散。本发明以D40溶剂和/或D60溶剂为溶剂,可以保证溶剂的闪点较高且无特殊气味,与其他原料配合使用,能够在保证涂料性质的同时,提高涂料闪点,降低涂料的气味。
以所述醇酸树脂的重量份数为基准,本发明提供的高闪点净味涂料包括氧化锌5~10份,更优选为7份;所述氧化锌的粒径为30~60nm,更优选为40~50nm,最优选为45nm。在本发明中,所述氧化锌作为填料,能够提高涂料的机械性能,本发明严格控制氧化锌的用量,保证最终获得涂料漆膜具有较好的机械性能,不仅避免了用量过多会影响涂料成膜效果,还避免了用量过少会影响涂料漆膜的机械性能;同时本发明还限定氧化锌为纳米级氧化锌,在本发明中,纳米级氧化锌还作为吸附剂,将其他原料释放的气味吸附,降低涂料整体的气味。本发明将氧化锌与其他原料配合使用,能够在保证涂料性质的同时,提高涂料闪点,降低涂料的气味。
以所述醇酸树脂的重量份数为基准,本发明提供的高闪点净味涂料包括钛白粉10~25份,更优选为17份;所述钛白粉优选为金红石钛白粉R902或R907。本发明严格控制钛白粉的用量,保证最终获得涂料漆膜具有较好的性能,不仅避免了用量过多会影响涂料成膜效果,还避免了用量过少会影响护涂料的颜色。本发明将钛白粉与其他原料配合使用,能够保证涂料性质的同时,提高涂料的性能和闪点,降低涂料的气味。
以所述醇酸树脂的重量份数为基准,本发明提供的高闪点净味涂料包括ɑ-松油醇3~5份,更优选为4份。在本发明中,松油醇作为除味剂,能够降低涂料中其他原料的特殊气味,本发明严格控制松油醇的用量,保证最终获得涂料没有特殊气味,不仅避免了用量过多会稀释涂料,降低涂料的机械性能,还避免了用量过少而无法去除其他原料气味。另外,在本发明中,所述ɑ-松油醇闪点为90℃,同时具有调节挥发速度的效果。本发明将ɑ-松油醇与其他原料配合使用,能够在保证涂料性质的同时,提高涂料闪点,降低涂料的气味。
以所述醇酸树脂的重量份数为基准,本发明提供的高闪点净味涂料包括成膜助剂4~5份;所述成膜助剂为二丙二醇丁醚和/或二乙二醇丁醚。在本发明中,所述二丙二醇丁醚或二乙二醇丁醚作为成膜助剂,能够有效调节涂料的挥发速度,促进涂料在使用过程中的成膜,本发明提供的高闪点净味涂料严格控制二丙二醇丁醚或二乙二醇丁醚的用量,从而控制涂料的成膜速度,不仅避免了成膜剂用量过多导致涂料被稀释难以固化,还避免了成膜剂用量过少而导致涂料的固化时间过长。另外,二丙二醇丁醚或二乙二醇丁醚具有一定的刺激性气味,其用量过多会导致涂料具有刺激性气味。本发明将适量的二丙二醇丁醚或二乙二醇丁醚与其他原料配合使用,能够在保证涂料性质的同时,提高涂料闪点。
以所述醇酸树脂的重量份数为基准,本发明提供的高闪点净味涂料包括分散剂0.3~0.5份,更优选为0.4份;所述分散剂优选包括triton XN-45S。在本发明中,所述分散剂能够分散填料,使得涂料的其他原料能够充分混合,本发明提供的高闪点净味涂料严格控制分散剂的用量,保证最终获得涂料漆膜具有较好的性能,不仅避免了用量过多会导致涂料漆膜干性较慢,还避免了用量过少导致涂料漆膜浮色、涂料沉淀。本发明将分散剂与其他原料配合使用,能够在保证涂料性质的同时,提高涂料闪点,降低涂料的气味。
以所述醇酸树脂的重量份数为基准,本发明提供的高闪点净味涂料包括防沉剂0.4~0.6份,更优选为0.5份;所述防沉剂优选包括BYK-410。在本发明中,所述防沉剂能够防止其他原料沉淀,本发明提供的高闪点净味涂料严格控制防沉剂的用量,保证最终获得涂料漆膜具有较好的性能,不仅避免了用量过多会导致涂料的粘度过大,还避免了用量过少起不到防沉效果。本发明将防沉剂与其他原料配合使用,能够在保证涂料性质的同时,提高涂料闪点,降低涂料的气味。
以所述醇酸树脂的重量份数为基准,本发明提供的高闪点净味涂料包括润湿剂0.1~0.3份,更优选为0.2份;所述润湿剂优选包括Triton X-405或辛基酚聚醚-9。在本发明中,所述润湿剂具有润湿填料的作用,有利于提高醇酸树脂对其他原料的包覆作用,防止钛白粉、氧化锌等原料浮色,本发明提供的高闪点净味涂料严格控制润湿剂的用量,保证了最终获得涂料漆膜原料的分散均匀性,不仅避免了用量过多会导致涂料漆膜缩孔,还避免了用量过少会导致涂料漆膜发花。本发明将润湿剂与其他原料配合使用,能够在保证涂料性质的同时,提高涂料闪点,降低涂料的气味。
以所述醇酸树脂的重量份数为基准,本发明提供的高闪点净味涂料包括催干剂0.5~0.7份,更优选为0.6份;所述催干剂优选包括Borchers Dry0411HS。在本发明中,所述催干剂的作用是加快涂料漆膜干燥,本发明提供的高闪点净味涂料严格控制催干剂的用量,保证涂料漆膜干燥速度适中,不仅避免了用量过多会导致涂料易结皮,还避免了用量过少会导致涂料漆膜不易干燥。本发明将催干剂与其他原料配合使用,能够在保证涂料性质的同时,提高涂料闪点,降低涂料的气味。
以所述醇酸树脂的重量份数为基准,本发明提供的高闪点净味涂料包括防结皮剂0.1~0.3份,更优选为0.2份;所述防结皮剂优选包括肟类防结皮剂。在本发明中,所述防结皮剂的作用是防止涂料在储存过程中结皮,本发明提供的高闪点净味涂料严格控制防结皮剂的用量,保证涂料漆膜干燥速度适中,不仅避免了用量过多会导致涂料漆膜不干,还避免了用量过少不能达到防结皮的效果。本发明将防结皮剂与其他原料配合使用,能够在保证涂料性质的同时,提高涂料闪点,降低涂料的气味。
本发明以高闪点化合物为主体,配合高闪点的成膜助剂(二丙二醇丁醚和/或二乙二醇丁醚),在氧化锌、钛白粉、ɑ-松油醇、分散剂、防沉剂、催干剂、润湿剂和防结皮剂的作用下,得到的涂料闪点较高,其闪点维持在61℃以上,在运输、存储和使用上更加安全方便。同时本发明提供的涂料以低气味溶剂为主,同时本发明中ɑ-松油醇和氧化锌起除味的作用,使得本发明提供的涂料无特殊气味。
本发明还提供了上述技术方案所述高闪点净味涂料的制备方法,包括以下步骤:
将分散剂、防沉剂、润湿剂、成膜助剂和催干剂加入溶剂中,经分散得到第一溶液;
将醇酸树脂、松油醇与所述第一溶液混合,经分散得到乳液;
将防结皮剂、氧化锌、钛白粉与所述乳液混合,经分散得到高闪点净味涂料。
本发明将所述分散剂、防沉剂、润湿剂、成膜助剂和催干剂分散于溶剂中,得到第一溶液。本发明优选将分散剂、防沉剂、润湿剂、成膜助剂和催干剂加入溶剂中,将所得混合液进行分散,得到第一溶液。在本发明中,所述分散的转速优选为500~600r/min,进一步优选为505~560r/min,更优选为550r/min;所述分散的时间优选为5~15min,进一步优选为7~12min,更优选为10min。本发明以特定转速实现分散,进一步保证初步分散过程的分散均匀性,使得最终获得涂料漆膜的性质稳定。
得到第一溶液后,本发明将第一溶液与醇酸树脂、松油醇混合,得到乳液。在本发明中,所述混合的方式优选为分散混合,优选在搅拌条件下进行;所述分散混合的转速优选为1000~1500r/min,更优选为1250r/min;所述分散时间优选为10~30min,更优选为20min。在本发明具体实施例中,优选将催化剂与溶剂混匀后,得到混合溶液,然后加入分散剂、防沉剂、润湿剂和成膜助剂,这样限定,能够保证溶液呈液态,避免溶液在混合过程中固化。
得到乳液后,本发明将防结皮剂、氧化锌、钛白粉与所述乳液混合,得到高闪点净味涂料。在本发明中,所述混合的方式优选为分散混合,优选在搅拌条件下进行;所述分散混合的转速优选为1000~1500r/min,更优选为1250r/min;所述分散时间优选为10~30min,更优选为20min。
本发明采用上述混合顺序,能够保证原料的分散均匀性,同时能够保证分散后所得溶液、乳液或成品的粘度,从而保证最终制备得到成品的质量。另外本发明在制备过程中,通过三次混合实现高闪点净味涂料的制备,在三次混合中,第一次混合采用低速混合,第二、三次混合采用高速混合的方式,保证了不同原料在不同分散过程中分散的均匀性。在第一次混合中,采用较低的混合速度,保证了分散剂、防沉剂、润湿剂、成膜助剂与溶剂混合后不会因转速过高而导致混合溶液分层或固体物质沉淀在溶液底层;在第二次混合中,由于醇酸树脂和松油醇的加入使得原溶液的粘度提高,采用较高的混合速度才能够保证混合后乳液中各组分的分散度;在次三次混合中,由于乳液的整体粘度提高,为了保证固体状态的氧化锌和钛白粉能够充分分散在乳液中,本发明采用较高的分散速度。本发明三次混合速度的严格控制,保证了最终得到涂料各组分的分散性,不仅避免了混合不足而导致涂料组分成团分布,还避免了混合过度而导致涂料组分有明显沉淀。本发明混合过程中,将原料分为三组依次进行混合,如此限定,保证了溶液在混合过程中状态的稳定性,避免了溶液在混合过程中固化。
本发明还提供了上述技术方案所述高闪点净味涂料或者上述技术方案所述制备方法制备的高闪点净味涂料在金属表面的应用,具体如在栏杆、钢结构和机械设备表面的应用。
下面将结合本发明中的实施例,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本发明普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
以下实施例部分组分份数均以重量份计。
实施例1
将0.5份催干剂Borchers Dry0411HS,0.3份分散剂Triton XN-45S、0.5份防沉剂BYK-410、0.2份润湿剂triton X-405、5份成膜助剂二丙二醇丁醚加入14份D40溶剂中,经500r/min分散10min后,得到第一溶液;
将50份389-9醇酸树脂、5份ɑ-松油醇加入第一溶液中,经1000r/min分散20min后,得到乳液;
将0.2份防结皮剂丁酮肟,7份氧化锌,18份钛白粉加入乳液中,经1500r/min分散20min后,即得高闪点净味涂料成品。
实施例2
将0.6份催干剂Borchers Dry0411HS,6份D40溶剂油与7.5份D60溶剂混合,得到混合溶剂;
将0.3份分散剂Triton XN-45S、0.5份防沉剂BYK-410、0.2份润湿剂triton X-405、5.5份成膜助剂二丙二醇丁醚加入混合溶剂中,经600r/min低速分散10min后,得到第一溶液;
将0.2份防结皮剂丁酮肟,52份389-9醇酸树脂、6份ɑ-松油醇加入第一溶液中,经1000r/min高速分散20min后,得到乳液;
将8份氧化锌,14份钛白粉加入乳液中,经1500r/min高速分散20min后,即得高闪点净味涂料成品。
实施例3
将0.7份催干剂Borchers Dry0411HS,0.4份分散剂Triton XN-45S、0.5份防沉剂BYK-410、0.1份润湿剂triton X-405、4份成膜助剂二丙二醇丁醚加入14份D60溶剂中,经500r/min低速分散10min后,得到第一溶液;
将56份389-9醇酸树脂、5份ɑ-松油醇加入第一溶液中,经1500r/min高速分散20min后,得到乳液;
将0.2份防结皮剂丁酮肟,5份氧化锌,15份钛白粉加入乳液中,经1500r/min高速分散20min后,即得高闪点净味涂料成品。
实施例4
将0.6份催干剂Borchers Dry0411HS,0.3份分散剂Triton XN-45S、0.5份防沉剂BYK-410、0.1份润湿剂triton X-405、4.5份成膜助剂二丙二醇丁醚加入14.6份D60溶剂中,经500r/min低速分散10min后,得到第一溶液;
将52份389-9醇酸树脂、4份ɑ-松油醇加入第一溶液中,经1200r/min高速分散20min后,得到乳液;
将0.2份防结皮剂丁酮肟,24份钛白粉加入乳液中,经1500r/min高速分散20min后,即得高闪点净味涂料成品。
对比例1
参考实施例1的制备方法制备涂料,其中在制备过程中不添加α-松油醇,其他步骤与实施例1完全相同。
对比例2
为本公司所产高闪点醇酸防护涂料。
对实施例1~4得到的高闪点净味涂料成品和对比例1、2所得涂料进行性能测试。测试结果如表1所示。
表1高闪点净味涂料性能测试结果
由表1可知,本发明实施例1~4提供的高闪点净味涂料与对比例1、2提供的涂料相比,附着力、粘结强度、耐水性和耐湿热型均较好,且能够满足涂料使用需求,同时本发明实施例1~4提供的高闪点净味涂料的闪点为62~63℃,在生产、运输和使用过程中更加安全;另外,本发明实施例1~4提供的高闪点净味涂料与对比例1、2提供的涂料相比涂刷后无其他气味产生,绿色环保。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述,但它仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部实施例,人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例,这些实施例都属于本发明保护范围。
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