一种阻燃、防锈型水性油漆

技术领域

本发明涉及水性油漆技术领域，具体涉及一种阻燃、防锈型水性油漆。

背景技术

随着人类生活质量的提高，环保法规也越来越严格，各种环保条例对挥发性有机化合物的排放量、有害溶剂及各种重金属的含量都有严格限制。20世纪90年代，在全世界范围内掀起了减少涂料中溶剂含量和VOC的行动，该行动对工业涂料及特种涂料行业产生了较大影响。因此，发展绿色环保型涂料已成为涂料行业发展的趋势。

水性油漆就是以水做为稀释剂、不含有机溶剂的涂料，不含苯、甲苯、二甲苯、甲醛、游离TDI有毒重金属，无毒无刺激气味，对人体无害，不污染环境，漆膜丰满、晶莹透亮、柔韧性好并且具有耐水、耐磨、耐老化、耐黄变、干燥快、使用方便等特点。可使用在：木器、金属、塑料、玻璃、建筑表面等多中材质上。

由于水的表面张力比有机溶剂高得多，这就导致对颜料、填料和被涂基层湿润较差的问题；而普通表面活性剂的加入，虽然能够降低引起泡沫缺陷，进而提升防锈性能，但是，漆膜成型后，表面活性剂直接留在漆膜中，成为渗透剂，直接影响漆膜的阻燃性能。因此，需要提供一种阻燃、防锈型水性油漆，以解决上述现有存在的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种阻燃、防锈型水性油漆，确保防锈性能良好的同时，提升阻燃性能。

为实现上述目的，本发明提供一种阻燃、防锈型水性油漆，采用如下技术方案：

一种阻燃、防锈型水性油漆，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：

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进一步的，按重量份数计，包括以下组分：

进一步的，按重量份数计，包括以下组分：

进一步的，所述消泡剂包括矿物油型消泡剂和有机硅型消泡剂，所述矿物油型消泡剂和有机硅型消泡剂的用量质量比例为1：1.2。

进一步的，所述助溶剂包括乙二醇、丙二醇中的一种或两种。

进一步的，所述丙烯酸系乳液由丙烯酸、甲基丙烯酸及其众多衍生物单体的聚合物与共聚物所制成。

进一步的，所述透明粉为二氧化硅。

进一步的，所述增稠剂采用Elementis公司的RHEOLATE 288。

进一步的，所述钛白粉采用纳米级钛白粉。

本发明的上述技术方案至少包括以下有益效果：

1、本发明采用的聚醚改性有机硅表面活性剂可以有效解决水性漆的润湿缺陷，实现漆面完整高效的覆盖基材表面；并且，聚醚改性有机硅表面活性剂相较于市面上其他同类产品，具有更好的兼容效果，能直接降低泡沫缺陷，从而达到更好的防锈效果；

漆成膜后，聚醚改性有机硅表面活性剂留在漆膜中，影响漆膜耐水性，并且可能成为渗透剂，进而影响漆膜的防锈性能和阻燃性能；本发明采用超细聚乙烯醇微粉、钛白粉和水性聚氨酯，超细聚乙烯醇微粉及钛白粉被水性聚氨酯包裹，从而搭接形成三维互连的疏水小孔框架，在漆膜表面产生纳米级粗糙度，有效降低漆膜的表面能，实现超疏水表面，能有效阻止液态水的渗透，使表层锁水性能更佳，进而提升防锈性能和阻燃性能；

2、本发明中的聚磷酸铵有阻燃剂的功能，能够提升油漆的阻燃性能，但是，因为其有一定的水溶解性，导致易渗出而影响阻燃性，而漆膜表面产生的纳米级粗糙度，能有效阻止液态水渗透的同时也能阻止聚磷酸铵渗出，为聚磷酸铵给油漆带来的阻燃性提供有利保障；

3、消泡剂的加入能够解决聚醚改性有机硅表面活性剂造成的气泡等问题；矿物油型消泡剂用量宽容度大，不容易产生缩孔，但是有可能降低水性漆的光泽；有机硅型消泡剂消泡能力强，不降低体系的光泽，只是在配方中稍稍过量加入，就会出现明显的缩孔，这种用量控制的敏感性给制漆和配方调节带来很大麻烦；本发明的配方比例中，矿物油型消泡剂和有机硅型消泡剂的用量比例为1：1.2，能够在相容性、缩孔性和光泽性三方面之间达到均衡效果，使得水性漆不易缩孔的同时光泽性良好。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种阻燃、防锈型水性油漆，按重量份数计，包括以下组分：

其中，消泡剂包括矿物油型消泡剂和有机硅型消泡剂，矿物油型消泡剂和有机硅型消泡剂的用量质量比例为1：1.2。

助溶剂包括乙二醇和丙二醇。

丙烯酸系乳液由丙烯酸、甲基丙烯酸及其众多衍生物单体的聚合物与共聚物所制成。

透明粉为二氧化硅。

增稠剂采用Elementis公司的RHEOLATE 288。

钛白粉采用跃江牌－纳米级钛白粉(金红石型)。

该阻燃、防锈型水性油漆的制备方法为：将丙烯酸系乳液先投放入高速搅拌机中，在低速下，依次加入透明粉、聚醚改性有机硅表面活性剂、聚磷酸铵、消泡剂、增稠剂、成膜助剂和助溶剂，混合均匀后，将超细聚乙烯醇微粉、钛白粉和水性聚氨酯慢慢地投入搅拌机的叶轮搅起的漩涡中，研磨料渐渐变厚，随时测定刮片细度，当细度合格，即分散制备完毕。

实施例2

该实施例与实施例1的区别仅在于：

一种阻燃、防锈型水性油漆，按重量份数计，包括以下组分：

实施例3

该实施例与实施例1的区别仅在于：

一种阻燃、防锈型水性油漆，按重量份数计，包括以下组分：

实施例4

该实施例与实施例1的区别仅在于：

一种阻燃、防锈型水性油漆，按重量份数计，包括以下组分：

实施例5

该实施例与实施例1的区别仅在于：

一种阻燃、防锈型水性油漆，按重量份数计，包括以下组分：

实施例6

该实施例与实施例1的区别仅在于：

一种阻燃、防锈型水性油漆，按重量份数计，包括以下组分：

实施例7

该实施例与实施例1的区别仅在于：

一种阻燃、防锈型水性油漆，按重量份数计，包括以下组分：

对比例1

现有市售的同类水性油漆。

对比例2

该对比例与实施例1的区别仅在于：消泡剂仅采用矿物油型消泡剂。

对比例3

该对比例与实施例1的区别仅在于：消泡剂包括矿物油型消泡剂和有机硅型消泡剂，矿物油型消泡剂和有机硅型消泡剂的用量比例为1：3。

对比例4

一种阻燃、防锈型水性油漆，按重量份数计，包括以下组分：

其中，消泡剂包括矿物油型消泡剂和有机硅型消泡剂，矿物油型消泡剂和有机硅型消泡剂的用量质量比例为1：1.2。

助溶剂包括乙二醇和丙二醇。

丙烯酸系乳液由丙烯酸、甲基丙烯酸及其众多衍生物单体的聚合物与共聚物所制成。

透明粉为二氧化硅。

增稠剂采用Elementis公司的RHEOLATE 288。

钛白粉采用跃江牌－纳米级钛白粉(金红石型)。

该阻燃、防锈型水性油漆的制备方法为：将丙烯酸系乳液先投放入高速搅拌机中，在低速下，依次加入透明粉、聚醚改性有机硅表面活性剂、聚磷酸铵、消泡剂、增稠剂、成膜助剂和助溶剂，混合均匀后，研磨料渐渐变厚，随时测定刮片细度，当细度合格，即分散制备完毕。

对比例5

一种阻燃、防锈型水性油漆，按重量份数计，包括以下组分：

其中，消泡剂包括矿物油型消泡剂和有机硅型消泡剂，矿物油型消泡剂和有机硅型消泡剂的用量质量比例为1：1.2。

助溶剂包括乙二醇和丙二醇。

丙烯酸系乳液由丙烯酸、甲基丙烯酸及其众多衍生物单体的聚合物与共聚物所制成。

透明粉为二氧化硅。

增稠剂采用Elementis公司的RHEOLATE 288。

钛白粉采用跃江牌－纳米级钛白粉(金红石型)。

该阻燃、防锈型水性油漆的制备方法为：将丙烯酸系乳液先投放入高速搅拌机中，在低速下，依次加入透明粉、聚醚改性有机硅表面活性剂、消泡剂、增稠剂、成膜助剂和助溶剂，混合均匀后，将钛白粉和水性聚氨酯慢慢地投入搅拌机的叶轮搅起的漩涡中，研磨料渐渐变厚，随时测定刮片细度，当细度合格，即分散制备完毕。

对比例6

一种阻燃、防锈型水性油漆，按重量份数计，包括以下组分：

其中，消泡剂包括矿物油型消泡剂和有机硅型消泡剂，矿物油型消泡剂和有机硅型消泡剂的用量质量比例为1：1.2。

助溶剂包括乙二醇和丙二醇。

丙烯酸系乳液由丙烯酸、甲基丙烯酸及其众多衍生物单体的聚合物与共聚物所制成。

透明粉为二氧化硅。

增稠剂采用Elementis公司的RHEOLATE 288。

钛白粉采用跃江牌－纳米级钛白粉(金红石型)。

该阻燃、防锈型水性油漆的制备方法为：将丙烯酸系乳液先投放入高速搅拌机中，在低速下，依次加入透明粉、聚醚改性有机硅表面活性剂、消泡剂、增稠剂、成膜助剂和助溶剂，混合均匀后，将超细聚乙烯醇微粉和水性聚氨酯慢慢地投入搅拌机的叶轮搅起的漩涡中，研磨料渐渐变厚，随时测定刮片细度，当细度合格，即分散制备完毕。

对比例7

一种阻燃、防锈型水性油漆，按重量份数计，包括以下组分：

/>

其中，消泡剂包括矿物油型消泡剂和有机硅型消泡剂，矿物油型消泡剂和有机硅型消泡剂的用量质量比例为1：1.2。

助溶剂包括乙二醇和丙二醇。

丙烯酸系乳液由丙烯酸、甲基丙烯酸及其众多衍生物单体的聚合物与共聚物所制成。

透明粉为二氧化硅。

增稠剂采用Elementis公司的RHEOLATE 288。

钛白粉采用跃江牌－纳米级钛白粉(金红石型)。

该阻燃、防锈型水性油漆的制备方法为：将丙烯酸系乳液先投放入高速搅拌机中，在低速下，依次加入透明粉、聚醚改性有机硅表面活性剂、消泡剂、增稠剂、成膜助剂和助溶剂，混合均匀后，将超细聚乙烯醇微粉和钛白粉慢慢地投入搅拌机的叶轮搅起的漩涡中，研磨料渐渐变厚，随时测定刮片细度，当细度合格，即分散制备完毕。

试验例

一、测试对象：

1、实施例1－7的阻燃、防锈型水性油漆以如下表1所示的组分(重量份数)制备；

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表1。

2、对比例1的现有市售的同类水性油漆、对比例2(与实施例1的区别仅在于消泡剂采用矿物油型消泡剂)、对比例3(与实施例1的区别仅在于：消泡剂包括矿物油型消泡剂和有机硅型消泡剂，矿物油型消泡剂和有机硅型消泡剂的用量比例为1：3)。

3、对比例4－7以如下表2所示的组分(重量份数)制备；

表2。

二、测试项目及方法：

1、防锈性－在金属板上施涂上3层油漆，然后在室温干燥1周；将12mL去离子水的水滴放到漆膜上，然后盖上表面皿防止挥发；24h后目视评定耐水性能，即防锈性能；评定变白结果，用等级0－10表示，结果为10意味着涂膜未受到影响，0显示受到水的浸泡而被破坏成为白的涂膜。

2、阻燃级别测试UL94标准。

3、耐冲击性－GB/T1732－1993。

4、光泽度(20℃光泽)－GB/T9754－2007。

5、耐老化性(480h)－GB/T1865－1997。

三、测试结果：见表3；

表3。

结论(由表3得出)：

1、由实施例1－7和对比例1关于防锈性的测试结果可知，本发明阻燃、防锈型水性油漆相较于现有市售的同类水性油漆具有优异的耐水性即防锈性；

由实施例1－7和对比例4－5关于防锈性的测试结果可知，水性聚氨酯、钛白粉和超细聚乙烯醇微粉结合能有效阻止液态水的渗透，使漆膜表面对液态水具备优异的抗粘附性，从而获得稳定的疏水能力和优异的防水性能，进而获得优异的防锈性能；水性聚氨酯分别与超细聚乙烯醇微粉和钛白粉结合，能够在一定程度上起到提高耐水性的效果，但是，提升效果比三者按比例共同结合效果差；没有水性聚氨酯的参与，超细聚乙烯醇微粉和钛白粉不具备提升产品耐水性即防锈性的能力。

2、由实施例1－7和对比例1关于阻燃级别测试结果可知，本发明阻燃、防锈型水性油漆相较于现有市售的同类水性油漆具有更优异的阻燃性能；

由实施例1－7和对比例4－5关于阻燃级别测试结果可知，超细聚乙烯醇微粉及钛白粉被水性聚氨酯包裹，从而搭接形成三维互连的疏水小孔框架，在漆膜表面产生纳米级粗糙度，有效降低漆膜的表面能，实现超疏水表面，能有效阻止液态水的渗透，使表层锁水性能更佳，进而提升阻燃性能。

3、由实施例1－7和对比例1关于耐老化性的测试结果可知，本发明阻燃、防锈型水性油漆相较于现有市售的同类水性油漆具有更优异的耐老化性；

由实施例1－7和对比例4－5关于耐老化性测试结果可知，水性聚氨酯、钛白粉和超细聚乙烯醇微粉结合在漆膜表面产生纳米级粗糙度，能够对光线造成漫反射现象，变相提高耐紫外光性能，使得耐老化性能增强；水性聚氨酯分别与超细聚乙烯醇微粉和钛白粉结合，能够在一定程度上起到提高耐老化性的效果，但是，提升能力比三者按比例共混效果差；没有水性聚氨酯的参与，超细聚乙烯醇微粉和钛白粉不具备提升产品耐老化性的能力。

4、根据实施例1和对比例1－3关于光泽度的测试结果，另观察漆膜缩孔现象，可知，矿物油型消泡剂不容易产生缩孔，但是会降低水性漆的光泽；有机硅型消泡剂不会降低体系的光泽，只是在配方中添加量过量就会出现明显的缩孔。

5、由表3各项测试结果可知，实施例1为本发明最优实施例。

以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。