一种适用于湿碰湿施工工艺的涂料及其制备方法与流程

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种适用于湿碰湿施工工艺的涂料及其制备方法。

背景技术：

随着工业的不断发展，大气污染问题日益突出，人们逐渐形成了绿色环保、可持续发展的共识。传统溶剂型涂料通常以有机溶剂，如甲苯、二甲苯等作为溶剂，存在voc排放量相对较大的不足，为实现环保目的，研究人员将研究重点由溶剂型涂料向水性涂料转移。水性涂料虽然在voc排放量、生产成本及安全性上优于溶剂型涂料，但其表面张力大、汽化潜热大等特性亦影响了性能的进一步提升，特别是水性涂料中水分的挥发受施工现场温度、湿度的限制很大。

湿碰湿施工工艺是指在第一道漆膜尚未实干时，接着喷涂第二道漆膜的喷涂工艺，其取消了第一道漆膜的烘烤和打磨，将传统的“两喷一磨两烤”(喷-烤-磨-喷-烤)简化为“两喷一烤”(喷-喷-烤)。湿碰湿施工工艺成功与否的关键在于第二道漆膜“碰”上第一道漆膜的时机，通常以让第一道漆膜的溶剂在当时环境条件下、在适当的层间间隔时间内最大限度地挥发掉为宜，适当的层间间隔时间视天气、底材、漆种、湿膜厚度而异。由于水的汽化潜热明显大于有机溶剂，其蒸发速度较有机溶剂更慢，因此水性涂料等待第一道漆膜干燥的层间间隔时间更长，施工进度受影响严重。

基于此，为改善水性涂料在湿碰湿施工工艺中的应用，有必要提供一种干燥速度快的水性涂料及其制备方法。

技术实现要素：

针对水性涂料干燥速度慢导致湿碰湿施工时第一道漆膜干燥的层间间隔时间长的技术问题，本发明提供一种适用于湿碰湿施工工艺的涂料及其制备方法，通过向涂料中加入特定的发热剂，使涂料施工时温度升高，水分蒸发变快，同时借助附着力促进剂、流平剂、增稠剂、分散剂、防沉剂、消泡剂等助剂，漆膜层间结合更加牢固、表面光滑平整、无起泡现象。

第一方面，本发明提供一种适用于湿碰湿施工工艺的涂料，所述涂料包括组分a和组分b，其中组分a原料包括环氧树脂、氨基树脂、颜料、填料、附着力促进剂、流平剂、增稠剂、分散剂、防沉剂、消泡剂、氯化钠、去离子水；

组分b包括发热剂和去离子水，所述发热剂为负载零价铁的活性炭。

进一步的，所述组分a包括如下重量份数的原料：

氨基树脂20～50份、环氧树脂1～10份、颜料5～15份、填料10～25份、附着力促进剂0.5～5份、流平剂0.1～1份、增稠剂0.1～1份、分散剂0.1～1份、防沉剂0.1～1份、消泡剂2～5份、氯化钠0.5～2份、去离子水5～15份；

所述组分b包括如下重量份数的原料：

发热剂5～10份和去离子水5～10份。

进一步的，所述组分a包括如下重量份数的原料：

氨基树脂35份、环氧树脂5份、颜料10份、填料15份、附着力促进剂2份、流平剂0.8份、增稠剂0.8份、分散剂0.8份、防沉剂0.8份、消泡剂3份、氯化钠1.5份、去离子水12份；

所述组分b包括如下重量份数的原料：

发热剂8份和去离子水8份。

第二方面，本发明提供一种适用于湿碰湿施工工艺的涂料的制备方法，所述涂料的制备方法包括如下步骤：

1)制备发热剂：

将活性炭浸渍于铁离子乙醇溶液中，搅拌至乙醇完全挥发，氮气烧结剩余固体，结束后通入氢气再次烧结，得到发热剂；

2)组分a和组分b的配制：

首先按照重量份数称量氨基树脂20～50份、环氧树脂1～10份、颜料5～15份、填料10～25份、附着力促进剂0.5～5份、流平剂0.1～1份、增稠剂0.1～1份、分散剂0.1～1份、防沉剂0.1～1份、消泡剂2～5份、氯化钠0.5～2份和去离子水5～15份，再将颜料、填料、附着力促进剂、增稠剂、分散剂、防沉剂、消泡剂、氯化钠和去离子水均匀混合研磨，然后加入流平剂、环氧树脂、氨基树脂搅拌均匀，得到组分a；

按照重量份数分别称量发热剂5～10份和去离子水5～10份，得到组分b；

3)组分a和组分b的混合：

向组分a中加入组分b的两种原料，搅拌均匀，待涂料升至40～50℃后施工。

进一步的，所述步骤1)具体为：按照活性炭质量比铁离子乙醇溶液体积1：2～5g/ml的比例将活性炭浸渍于浓度为0.1～0.5mol/l的铁离子乙醇溶液中，在100～500rpm转速下搅拌至乙醇完全挥发，于500～800℃下氮气烧结剩余固体，结束后通入氢气于300～500℃下再次烧结，得到发热剂。

进一步的，所述铁离子乙醇溶液为含有硝酸铁、硫酸铁或氯化铁的乙醇溶液。

进一步的，所述步骤2)具体为：

首先按照重量份数称量氨基树脂35份、环氧树脂5份、颜料10份、填料15份、附着力促进剂2份、流平剂0.8份、增稠剂0.8份、分散剂0.8份、防沉剂0.8份、消泡剂3份、氯化钠1.5份和去离子水12份，再将颜料、填料、附着力促进剂、增稠剂、分散剂、防沉剂、消泡剂、氯化钠和去离子水在600～800rpm转速下均匀混合，之后加研磨珠在2500～3000rpm转速下研磨15～30min，分离研磨珠得到水浆，然后向水浆中加入流平剂、环氧树脂、氨基树脂，并在600～800rpm转速下搅拌均匀，得到组分a；

按照重量份数分别称量发热剂8份和去离子水8份，得到组分b。

进一步的，所述步骤3)具体为：向组分a中加入组分b的两种原料，在600～800rpm转速下搅拌均匀，待涂料升至40～50℃后施工。

本发明的有益效果在于，

本发明提供的适用于湿碰湿施工工艺的涂料包括组分a和组分b，其中组分b的发热剂选用负载有零价铁的活性炭，当组分a与组分b的两种原料混合搅拌时，空气会进入涂料中并与活性炭上的铁接触，铁被氧化放出热量，组分a中的氯化钠与去离子水和活性炭还能够形成原电池，使反应加快，从而加速涂料的升温，最终得到温度在30～50℃的涂料，使用该温度的涂料进行湿碰湿施工，减少施工环境温度、湿度等因素对水分蒸发的限制，缩短两道漆膜喷涂间的层间间隔时间。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将对本发明实施例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，本领域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，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1

一种适用于湿碰湿施工工艺的涂料，包括组分a和组分b，其中组分a原料包括如下重量份数的原料：

氨基树脂50份、环氧树脂1份、颜料15份、填料25份、附着力促进剂0.5份、流平剂0.1份、增稠剂1份、分散剂1份、防沉剂0.1份、消泡剂2份、氯化钠0.5份、去离子水15份；

组分b包括如下重量份数的原料：

发热剂5份和去离子水5份，所述发热剂为负载零价铁的活性炭；

上述原料的型号分别如下：氨基树脂为cymel325，环氧树脂为e51，颜料为钛白粉，填料为硫酸钡，附着力促进剂为el-9040，流平剂为byk-361，增稠剂为byk-420，分散剂为byk-2012，防沉剂为omgr-299，消泡剂为tego825；

该涂料的制备方法包括如下步骤：

1)制备发热剂：

按照活性炭质量比铁离子乙醇溶液体积1：2.5g/ml的比例将活性炭浸渍于浓度为0.2mol/l的铁离子乙醇溶液中，在180rpm转速下搅拌至乙醇完全挥发，于600℃下氮气烧结剩余固体，结束后通入氢气于350℃下再次烧结，得到发热剂。

2)组分a和组分b的配制：

首先按照重量份数称量氨基树脂20份、环氧树脂10份、颜料5份、填料25份、附着力促进剂0.5份、流平剂0.1份、增稠剂1份、分散剂1份、防沉剂0.1份、消泡剂2份、氯化钠0.5份和去离子水15份，再将颜料、填料、附着力促进剂、增稠剂、分散剂、防沉剂、消泡剂、氯化钠和去离子水在800rpm转速下均匀混合，之后加研磨珠在3000rpm转速下研磨30min，分离研磨珠得到水浆，然后向水浆中加入流平剂、环氧树脂、氨基树脂，并在800rpm转速下搅拌均匀，得到组分a；

按照重量份数分别称量发热剂5份和去离子水5份，得到组分b；

3)组分a和组分b的混合：

向组分a中加入组分b的两种原料，在800rpm转速下搅拌均匀，待涂料升至45℃后施工。

实施例2

如表1所示，实施例2与实施例1的差别在于，组分a和组分b各原料的重量份数不同。

实施例3

如表1所示，实施例3与实施例1的差别在于，组分a和组分b各原料的重量份数不同。

表1实施例1-3各原料的用量(单位：重量份数)

对比例1

一种涂料，包括如下重量份数的原料：氨基树脂35份、环氧树脂5份、颜料10份、填料15份、附着力促进剂2份、流平剂0.8份、增稠剂0.8份、分散剂0.8份、防沉剂0.8份、消泡剂3份和去离子水20份；

该涂料的制备方法包括如下步骤：

首先按照重量份数称量氨基树脂35份、环氧树脂5份、颜料10份、填料15份、附着力促进剂2份、流平剂0.8份、增稠剂0.8份、分散剂0.8份、防沉剂0.8份、消泡剂3份和去离子水20份，再将颜料、填料、附着力促进剂、增稠剂、分散剂、防沉剂、消泡剂、氯化钠和去离子水在800rpm转速下均匀混合，之后加研磨珠在3000rpm转速下研磨30min，分离研磨珠得到水浆，然后向水浆中加入流平剂、环氧树脂、氨基树脂，并在800rpm转速下搅拌均匀，得到涂料。

对比例2

一种适用于湿碰湿施工工艺的涂料，包括组分a和组分b，其中组分a原料包括如下重量份数的原料：

氨基树脂35份、环氧树脂5份、颜料10份、填料15份、附着力促进剂2份、流平剂0.8份、增稠剂0.8份、分散剂0.8份、防沉剂0.8份、消泡剂3份和去离子水12份；

组分b包括如下重量份数的原料：

发热剂8份和去离子水8份，所述发热剂为负载零价铁的活性炭；

该涂料的制备方法包括如下步骤：

1)制备发热剂：

按照活性炭质量比铁离子乙醇溶液体积1：2.5g/ml的比例将活性炭浸渍于浓度为0.2mol/l的铁离子乙醇溶液中，在180rpm转速下搅拌至乙醇完全挥发，于6800℃下氮气烧结剩余固体，结束后通入氢气于350℃下再次烧结，得到发热剂。

2)组分a和组分b的配制：

首先按照重量份数称量氨基树脂35份、环氧树脂5份、颜料10份、填料15份、附着力促进剂2份、流平剂0.8份、增稠剂0.8份、分散剂0.8份、防沉剂0.8份、消泡剂3份和去离子水12份，再将颜料、填料、附着力促进剂、增稠剂、分散剂、防沉剂、消泡剂、氯化钠和去离子水在800rpm转速下均匀混合，之后加研磨珠在3000rpm转速下研磨30min，分离研磨珠得到水浆，然后向水浆中加入流平剂、环氧树脂、氨基树脂，并在800rpm转速下搅拌均匀，得到组分a；

按照重量份数分别称量发热剂8份和去离子水8份，得到组分b；

3)组分a和组分b的混合：

向组分a中加入组分b的两种原料，在800rpm转速下搅拌均匀，待涂料升至45℃后施工。

分别向五块测试板上喷涂实施例1～3、对比例1～2的涂料，喷枪采用413喷嘴，喷枪进气压力为0.15mpa，喷枪运行速度为60cm/s，喷涂距离为30cm，对喷涂后漆膜进行性能测试，结果如下表2所示。

表2实施例1～3、对比例1～2漆膜性能测试结果

由表2可以看出，本发明实施例1～3涂料喷涂后干燥速度快，能够明显缩短两道漆膜施工的层间间隔时间，加入氯化钠也能够起到促使铁氧化放热、加速干燥的作用。

尽管通过优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

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