一種全固型環(huán)保防護(hù)涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種全固型環(huán)保防護(hù)涂料的制備及其工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]生銹(被氧化)是眾多金屬的基本化學(xué)特性之一，在常溫下就會(huì)慢慢發(fā)生，從熱力學(xué)上來說，金屬的化合物是處于低能位狀態(tài)，而單體金屬則是處于高能位狀態(tài)。腐蝕屬于不穩(wěn)定狀態(tài)的金屬自發(fā)地轉(zhuǎn)化為其化合物，故可以說，對(duì)于大多數(shù)金屬腐蝕是自然的趨勢(shì)。
[0003]金屬在加工成成品時(shí)要經(jīng)受五到十年甚至更長的考驗(yàn)，在這期間，環(huán)境可能很惡劣。特別是汽車常用的鋼鐵材料，一旦生銹，產(chǎn)生的氧化鐵會(huì)吸附空氣中的水分子，造成更嚴(yán)重的銹蝕。汽車的防銹處理主要集中在車身上。在制造過程中的車身稱為“白車身”。白車身在制造過程中，使用“陰極電泳涂裝”進(jìn)行了防銹處理，但這并不能防止內(nèi)腔銹蝕的發(fā)生，在普通的防銹涂裝過程中，空腔是沒法處理到的。對(duì)于汽車車身及駕駛室電焊形成的縫隙、夾層和空腔等部位幾乎沒有電泳漆膜，一些裝配孔的漆膜和棱角的漆膜也較薄，達(dá)不到工藝要求，車門的鉸鏈周圍涂層也較薄，在濕度加大或者環(huán)境溫度變化時(shí)，空氣中的水分子容易凝結(jié)在金屬的表面上，形成很薄的水膜，加上大氣中的細(xì)粉塵和酸雨等污染物的影響，容易產(chǎn)生銹蝕。尤其是在縫隙、夾層、空腔底部等部位，空氣不流通，使之長期處于潮濕狀態(tài)，使腐蝕急劇加快。潮濕地區(qū)的汽車如果不進(jìn)行內(nèi)腔防銹的保護(hù)，使用2-3個(gè)月后車門下部就出現(xiàn)淌黃水現(xiàn)象。對(duì)于汽車車身零件安裝點(diǎn)多的復(fù)雜部位，若對(duì)邊緣和焊接部分分別進(jìn)行防銹處理，成本將大幅度上升。另外對(duì)零件安裝耐損傷而引起的銹蝕也難以完全避免為了防止這種電化學(xué)腐蝕從空腔內(nèi)部發(fā)生，需要使用內(nèi)腔注蠟技術(shù)。
[0004]當(dāng)前，國外發(fā)達(dá)國家的汽車在出廠前都己涂敷了內(nèi)腔防護(hù)涂料產(chǎn)品。汽車內(nèi)腔防護(hù)涂料的廣泛應(yīng)用使歐洲和美國的汽車壽命平均延長了 10年以上。國內(nèi)汽車內(nèi)腔防護(hù)涂料的研究和生產(chǎn)長期空白。九十年代，隨著國外汽車制造技術(shù)和生產(chǎn)線的引進(jìn)，內(nèi)腔防護(hù)涂料產(chǎn)品也相繼引入。但是，過去的十年里，由于對(duì)汽車腐蝕破壞的認(rèn)識(shí)上不夠，內(nèi)腔防護(hù)涂料的應(yīng)用并不廣泛，產(chǎn)品質(zhì)量也沒有大的提高。
[0005]目前市場上汽車內(nèi)腔防護(hù)涂料主要有兩種類型:一種是溶劑型；一種是水基型。溶劑型防護(hù)涂料是用脂肪烴類溶劑與各種添加劑調(diào)配而成，性能較好且生產(chǎn)工藝簡單。但產(chǎn)品中含有大量有機(jī)溶劑導(dǎo)致易發(fā)生火災(zāi)、污染環(huán)境、影響人體健康。隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，發(fā)達(dá)國家環(huán)境保護(hù)法規(guī)日益嚴(yán)格，目前已有一些國家的某些部門或廠家制定了有關(guān)法規(guī)，限制含有溶劑的防銹涂料。水基型內(nèi)腔防護(hù)涂料以水為介質(zhì)具有貯存穩(wěn)定、氣味小、施工方便、高效防腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，但因水與油脂類物質(zhì)互不相溶，要制備穩(wěn)定性好的乳化產(chǎn)品，生產(chǎn)工藝和配方必然比溶劑涂料復(fù)雜。綜上所述，兩種類型的涂料目前都在使用，但都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。溶劑型防護(hù)涂料含有大量有機(jī)溶劑導(dǎo)致易發(fā)生火災(zāi)、污染環(huán)境、影響人體健康，水基型防護(hù)涂料以水為介質(zhì)具有貯存穩(wěn)定性差和工藝復(fù)雜等缺點(diǎn)。綜上所述溶劑型涂料和水劑型涂料都因自身的缺點(diǎn)而限制其使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種不含揮發(fā)性溶劑，全固含的涂料。該涂料不存在溶劑型涂料在干燥成膜過程中有有機(jī)溶劑揮發(fā)到空氣中從而導(dǎo)致的火災(zāi)發(fā)生、污染環(huán)境、影響人體健康等缺點(diǎn)，也避免水機(jī)型涂料的儲(chǔ)存不穩(wěn)定及生產(chǎn)工藝復(fù)雜等缺點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
一種全固型環(huán)保防護(hù)涂料，其特征在于該涂料有別于傳統(tǒng)的溶劑型涂料和水劑型涂料不以有機(jī)溶劑和水作為介質(zhì)，在干燥成膜過程中不會(huì)有溶劑和水揮發(fā)到空氣中，從而降低運(yùn)輸成本。該涂料是以包含以下組份及重量含量的物質(zhì)為原料制備而成:全固性醇酸樹脂10%~40%、礦物蠟5%~30%、干性油20%~50%、磺酸鹽基防腐劑5%~20%、碳酸鈣5%~15%、脂肪酸脂1~5%、增稠劑1%~10%、石油樹脂5%~20%和催干劑0.1%~0.5%、防結(jié)皮劑0.2%~0.5%。
[0008]—種全固性環(huán)保防護(hù)涂料的制備，該配方中所含的醇酸樹脂是由多元醇、鄰苯二甲酸酐和脂肪酸或油(甘油三脂肪酸酯)縮合聚合而成，按加入油的種類不同，醇酸樹脂可分為干性油(亞麻油或脫水蓖麻油)和不干性油(蓖麻油、棉子油或椰子油等)兩類樹脂。不干性醇酸樹脂可以一直保持油膏狀不交聯(lián)結(jié)皮。其具有良好的耐候性、附著力和光亮、豐滿、施工方便等特點(diǎn)。我們?cè)诖耸褂玫拇妓針渲瑸橐圆桓尚杂途酆隙傻牟桓尚源妓針渲?，其?dú)特的不干特點(diǎn)可以使涂料一直保持一個(gè)油膏狀狀態(tài)，成膜在低溫狀態(tài)下不開裂，有著優(yōu)秀的隔離效果，起到良好的防腐效果。所選的蠟類物質(zhì)選擇熔點(diǎn)在68?72度之間的石蠟。這類蠟需具有一定的韌性，和強(qiáng)的附著力。干性油是在空氣中易氧化干燥形成富有彈性的柔韌固態(tài)膜的油類。主要成分是亞麻酸、亞油酸等不飽和脂肪酸的甘油酯。石油磺酸鹽一般具有優(yōu)異的清凈性、防銹性和熱穩(wěn)定性防銹防腐，在此配方體系中主要起防銹防腐作用。常用的防銹劑有石油磺酸鈣和石油磺酸鋇復(fù)合搭配使用。石油樹脂是石油裂解所副產(chǎn)的C5、C9餾份，經(jīng)前處理、聚合、蒸餾等工藝生產(chǎn)的一種熱塑性樹脂，分子量介于300-3000的低聚物。石油樹脂具有酸值低，混溶性好，耐水、耐乙醇和耐化學(xué)品等特性，對(duì)酸堿具有化學(xué)穩(wěn)定，并有調(diào)節(jié)粘性和熱穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，在此配方體系中，石油樹脂作為提升產(chǎn)品氧化交聯(lián)成膜后的一個(gè)重要手段。
[0009]一種全固性環(huán)保防護(hù)涂料的制備方法，該方法的包括以下工藝步驟:先將20%~50%干性油、5%~30%礦物蠟和5%~20%石油樹脂依次加入反應(yīng)釜中，開動(dòng)攪拌以10~20轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速攪拌，升溫至100~110攝氏度待完全熔化后再以30~35轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度使其混合均勻。關(guān)閉加熱在攪拌條件下依次加入磺酸鹽基防腐劑5°/『20%、碳酸鈣5%~15%、脂肪酸脂1~5%、增稠劑1%~10%、石油樹脂5%~20%和催干劑0.1%~0.5%、防結(jié)皮劑0.2%~0.5%。待其減溫至40攝氏度關(guān)閉攪拌放料。
[0010]本發(fā)明選擇新型的醇酸樹脂和干性油為基礎(chǔ)材料，以石油樹脂和礦物蠟及碳酸鈣為骨架材料在干燥過程中與空氣中的氧反應(yīng)氧化交聯(lián)成一層油膏狀的膜附著在金屬表面