一种应用于水管内壁的单组份涂料及制备方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201711191942.2 (22)申请日 2017.11.24 (71)申请人 湖南太子化工涂料有限公司 地址 415900 湖南省常德市汉寿经济开发 区天星居委会金马路与319国道交汇 处 （火车站斜对面） (72)发明人 刘骏匡成杰杨针玉蔡璐 黄武石银波 (74)专利代理机构 北京弘权知识产权代理事务 所(普通合伙) 11363 代理人 逯长明许伟群 (51)Int.Cl. C09D 175/04(2006.01) C09D 133/00(2006.01) C09D 5/。

2、08(2006.01) C09D 7/47(2018.01) C09D 7/61(2018.01) C09D 7/63(2018.01) C09D 7/65(2018.01) (54)发明名称 一种应用于水管内壁的单组份涂料及制备 方法 (57)摘要 本发明提供一种应用于水管内壁的单组份 涂料及制备方法。 在单组份涂料中， 该单组份涂 料的组份按照重量分数包括： 丙烯酸树脂乳液 20-40份、 水性聚氨酯20-40份、 水性有机硅10-20 份、 固体润滑剂2-6份、 成膜助剂1-3份、 流平剂 0.5-1.5份、 消泡剂0.2-1份、 分散剂0.3-1份、 防 闪锈剂1-3份和去离子水15-。

3、25份。 丙烯酸树脂乳 液、 水性聚氨酯以及水性有机硅均具有较好的耐 水性、 耐候性以及机械性能， 因而能够抵抗水流 的冲击。 固体润滑剂和流平剂的配合使用能够使 得单组份涂料具有较高的润滑性能， 因而不会黏 连或挂接杂质， 进而水管长时间时候后不会发生 阻塞。 权利要求书1页 说明书4页 CN 107903789 A 2018.04.13 CN 107903789 A 1.一种应用于水管内壁的单组份涂料， 其特征在于， 所述单组份涂料的组份按照重量 分数包括： 丙烯酸树脂乳液20-40份、 水性聚氨酯20-40份、 水性有机硅10-20份、 固体润滑剂2-6 份、 成膜助剂1-3份、 流平剂。

4、0.5-1.5份、 消泡剂0.2-1份、 分散剂0.3-1份、 防闪锈剂1-3份和 去离子水15-25份。 2.根据权利要求1所述的应用于水管内壁的单组份涂料， 其特征在于， 所述单组份涂料 的组份按照重量分数包括： 丙烯酸树脂乳液30份、 水性聚氨酯35份、 水性有机硅10份、 固体润滑剂5份、 成膜助剂3 份、 流平剂1.5份、 消泡剂0.8份、 分散剂1份、 防闪锈剂1.5份和去离子水20份。 3.根据权利要求1所述的应用于水管内壁的单组份涂料， 其特征在于， 所述固体润滑剂 包括石墨、 聚四氟乙烯、 尼龙、 铝、 金和三氧化二铋中的至少一种。 4.根据权利要求1所述的应用于水管内壁的单。

5、组份涂料， 其特征在于， 所述成膜助剂包 括乙二醇单丁醚、 十二碳醇酯和丙二醇丁醚中的至少一种。 5.根据权利要求1所述的应用于水管内壁的单组份涂料， 其特征在于， 所述流平剂包括 聚硅氧烷-聚醚共聚物或聚醚改性聚二甲基硅氧烷。 6.根据权利要求1所述的应用于水管内壁的单组份涂料， 其特征在于， 所述消泡剂包括 聚醚类消泡剂或聚醚改性硅。 7.根据权利要求1所述的应用于水管内壁的单组份涂料， 其特征在于， 所述分散剂包括 聚羧酸钠盐或聚丙烯酸铵盐。 8.根据权利要求1所述的应用于水管内壁的单组份涂料， 其特征在于， 所述防闪锈剂包 括亚硝酸钠、 钼酸钠、 羟基乙叉二膦酸四钠、 氨基三甲叉膦酸四。

6、钠和烷基咪唑琳中的至少两 种。 9.一种应用于水管内壁的单组份涂料制备方法， 其特征在于， 所述制备方法包括： 在搅拌状态下将丙烯酸树脂乳液、 水性聚氨酯、 水性有机硅加入到去离子水中， 形成混 合液； 在所述混合液中缓慢加入固体润滑剂、 成膜助剂、 流平剂、 消泡剂、 分散剂和防闪锈剂， 搅拌均匀， 形成单组份涂料。 权利要求书 1/1 页 2 CN 107903789 A 2 一种应用于水管内壁的单组份涂料及制备方法 技术领域 0001 本发明涉及涂料技术领域， 尤其涉及一种应用于水管内壁的单组份涂料及制备方 法。 背景技术 0002 管道为用管子、 管子连接件和阀门等连接成的用于输送气体。

7、、 液体或带固体颗粒 的流体的装置。 流体经过鼓风机、 压缩机、 泵或锅炉增压后， 从管道的高压处流向低压处， 从 而实现流体输送。 管道的应用范围很广， 主要应用于给水、 排水、 供热、 供煤气、 天然气输送 以及农业灌溉等。 0003 针对于给水、 排水， 通常使用的管道为水管。 由于使用环境的不同， 水管按照材质 的不同可以分为金属管、 塑复金属管以及塑料管。 其中， 金属管又分为镀锌管、 铜管和不锈 钢管。 镀锌管长时间使用后， 管内出现大量锈垢， 大量黄水流出不仅污染洁具， 而且还夹杂 滋生的细菌， 对人体造成伤害。 塑复金属管由金属和塑料制备而成。 塑复金属管具有较好的 保温性能，。

8、 且内外壁不易腐蚀， 可任意弯曲。 塑料管根据塑料材质的不同分为多种类型。 目 前， 塑料管一般采用无毒性的高分子材料制备， 以便于输送饮用水。 为防止金属管在长时间 水输送过程中发生腐蚀， 通常在金属水管的内表面涂饰涂料。 涂料的涂饰能够使得水管与 水之间产生隔离， 进而起到保护水管的作用。 0004 目前， 水管中使用的涂料具有较高的附着力以及抗腐蚀性。 高附着力能够使得涂 料不会从水管内壁脱落， 进而影响水质。 抗腐蚀性能够使得水管在长时间使用后不会受到 水的侵蚀， 进而保护水管。 然而， 水管经过长时间使用后， 水管内壁在水的冲击作用下， 表面 变得粗糙。 水中含有的微小颗粒等杂质则会。

9、在粗糙的表面沉积， 进而导致水管发生阻塞。 发明内容 0005 本发明提供一种应用于水管内壁的单组份涂料及制备方法， 以解决现有水管在长 时间使用后容易发生阻塞的问题。 0006 本发明提供一种应用于水管内壁的单组份涂料， 该单组份涂料的组份按照重量分 数包括： 丙烯酸树脂乳液20-40份、 水性聚氨酯20-40份、 水性有机硅10-20份、 固体润滑剂2- 6份、 成膜助剂1-3份、 流平剂0.5-1.5份、 消泡剂0.2-1份、 分散剂0.3-1份、 防闪锈剂1-3份和 去离子水15-25份。 0007 具体地， 丙烯酸树脂乳液为一种高分子量的乳状液体树脂， 一般为多元共聚物。 丙 烯酸树。

10、脂乳液成膜后具有光亮、 柔韧、 钻结性强、 耐水以及耐候等特性， 因而， 丙烯酸树脂乳 液制备水管内壁涂料时能够增加涂料的耐水以及耐候等。 0008 水性聚氨酯以水作为分散介质。 通过交联改性的水性聚氨酯具有贮存稳定性、 机 械性能、 耐水性、 耐溶剂性以及耐老化性能。 同时， 水性聚氨酯还具有耐磨、 耐腐蚀以及耐候 性等优点。 0009 水性有机硅具有表面张力小、 耐高低温、 耐候性、 耐腐蚀性以及无毒无味等优点， 说明书 1/4 页 3 CN 107903789 A 3 因而能够应用于水管涂料的制备。 0010 固体润滑剂能够对水管的表面起到润滑作用， 进而使得水管表面平整， 细小杂质 不。

11、会在水管的内表面堆积， 进而不会阻塞水管。 在本发明实施例中， 固体润滑剂包括石墨、 聚四氟乙烯、 尼龙、 铝、 金和三氧化二铋中的至少一种。 0011 成膜助剂又称聚结助剂， 能够促进高分子化合物塑性流动和弹性变形， 进而改善 聚结性能， 帮助成膜。 在本发明实施例中， 成膜助剂包括乙二醇单丁醚、 十二碳醇酯和丙二 醇丁醚中的至少一种。 0012 流平剂能够有效降低面漆的表面张力， 提高流平性和均匀性， 进而使得漆料在干 燥成膜过程中形成一个平整、 光滑、 均匀的涂膜。 流平剂在固体润滑剂的作用下， 能够使得 水管的表面平整、 润滑， 从而不会黏连或挂接杂质。 在本发明实施例中， 流平剂包括。

12、聚硅氧 烷-聚醚共聚物或聚醚改性聚二甲基硅氧烷。 0013 消泡剂能够降低表面张力， 抑制泡沫产生或消除已产生的泡沫。 在本发明实施例 中， 消泡剂包括聚醚类消泡剂或聚醚改性硅。 如GPE型消泡剂、 GPES型消泡剂等。 0014 分散剂具有较低的表面张力， 并能够很快的润湿颜料， 进而分散水性聚氨酯涂料 中的其他成分。 在本发明实施例中， 水性分散剂包括聚羧酸钠盐或聚丙烯酸铵盐。 0015 防闪锈剂能够阻止铁质金属底材的表面发生阴极化反应。 另外， 防闪锈剂还能够 阻止铁离子化， 进而避免铁被空气中的氧气氧化， 进而防止水管出现闪锈。 在本发明实施例 中， 防闪锈剂包括亚硝酸钠、 钼酸钠、 。

13、羟基乙叉二膦酸四钠、 氨基三甲叉膦酸四钠和烷基咪 唑琳中的至少两种。 0016 较为优选的， 本发明提供的应用于水管内壁的单组份涂料的组份按照重量分数包 括： 丙烯酸树脂乳液30份、 水性聚氨酯35份、 水性有机硅10份、 固体润滑剂5份、 成膜助剂3 份、 流平剂1.5份、 消泡剂0.8份、 分散剂1份、 防闪锈剂1.5份和去离子水20份。 0017 本发明还提供一种应用于水管内壁的单组份涂料制备方法， 该制备方法包括： 0018 在搅拌状态下将丙烯酸树脂乳液、 水性聚氨酯、 水性有机硅加入到去离子水中， 形 成混合液； 0019 在所述混合液中缓慢加入固体润滑剂、 成膜助剂、 流平剂、 消。

14、泡剂、 分散剂和防闪 锈剂， 搅拌均匀， 形成单组份涂料。 0020 本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果： 0021 本发明的实施例提供一种应用于水管内壁的单组份涂料及制备方法。 在单组份涂 料中， 该单组份涂料的组份按照重量分数包括： 丙烯酸树脂乳液20-40份、 水性聚氨酯20-40 份、 水性有机硅10-20份、 固体润滑剂2-6份、 成膜助剂1-3份、 流平剂0.5-1.5份、 消泡剂0.2- 1 份、 分散剂0.3-1份、 防闪锈剂1-3份和去离子水15-25份。 丙烯酸树脂乳液、 水性聚氨酯以 及水性有机硅均具有较好的耐水性、 耐候性以及机械性能， 因而能够抵抗水流的。

15、冲击。 固体 润滑剂和流平剂的配合使用能够使得单组份涂料具有较高的润滑性能， 因而不会黏连或挂 接杂质， 进而水管长时间时候后不会发生阻塞。 0022 应当理解的是， 以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的， 并不 能限制本发明。 具体实施方式 说明书 2/4 页 4 CN 107903789 A 4 0023 实施例1 0024 本发明实施例提供一种应用于水管内壁的单组份涂料， 该单组份涂料的组份按照 重量分数包括： 0025 丙烯酸树脂乳液20份、 水性聚氨酯40份、 水性有机硅10份、 固体润滑剂6份、 成膜助 剂1份、 流平剂0.5份、 消泡剂1份、 分散剂0.3份、 防闪。

16、锈剂3份和去离子水25份。 其中， 固体润 滑剂采用石墨， 成膜助剂采用乙二醇单丁醚， 流平剂采用聚硅氧烷-聚醚共聚物， 消泡剂采 用聚醚类消泡剂， 分散剂采用聚羧酸钠盐， 防闪锈剂采用氨基三甲叉膦酸四钠和钼酸钠。 0026 本发明实施例还提供应用于水管内壁的单组份涂料的制备方法， 该方法包括： 0027 在搅拌状态下将丙烯酸树脂乳液、 水性聚氨酯、 水性有机硅加入到去离子水中， 形 成混合液； 0028 在所述混合液中缓慢加入固体润滑剂、 成膜助剂、 流平剂、 消泡剂、 分散剂和防闪 锈剂， 搅拌均匀， 形成单组份涂料。 0029 实施例2 0030 本发明实施例提供一种应用于水管内壁的单组。

17、份涂料， 该单组份涂料的组份按照 重量分数包括： 0031 丙烯酸树脂乳液25份、 水性聚氨酯35份、 水性有机硅15份、 固体润滑剂4份、 成膜助 剂1.5份、 流平剂1.2份、 消泡剂0.8份、 分散剂0.7份、 防闪锈剂2份和去离子水20份。 其中， 固 体润滑剂采用聚四氟乙烯和铝， 成膜助剂采用十二碳醇酯， 流平剂采用聚醚改性聚二甲基 硅氧烷， 消泡剂采用聚醚改性硅， 分散剂采用聚羧酸钠盐， 防闪锈剂采用氨基三甲叉膦酸四 钠和烷基咪唑琳。 0032 本发明实施例还提供应用于水管内壁的单组份涂料的制备方法， 该方法的制备过 程同实施例1， 仅是固体润滑剂、 成膜助剂、 流平剂、 消泡剂、。

18、 分散剂和防闪锈剂的成分不同 于实施例1。 0033 实施例3 0034 本发明实施例提供一种应用于水管内壁的单组份涂料， 该单组份涂料的组份按照 重量分数包括： 0035 丙烯酸树脂乳液30份、 水性聚氨酯35份、 水性有机硅10份、 固体润滑剂5份、 成膜助 剂3份、 流平剂1.5份、 消泡剂0.8份、 分散剂1份、 防闪锈剂1.5份和去离子水20份。 其中， 固体 润滑剂采用尼龙和金， 成膜助剂采用丙二醇丁醚， 流平剂采用聚醚改性聚二甲基硅氧烷， 消 泡剂采用聚醚改性硅， 分散剂采用聚丙烯酸铵盐， 防闪锈剂采用羟基乙叉二膦酸四钠和亚 硝酸钠。 0036 本发明实施例还提供应用于水管内壁的。

19、单组份涂料的制备方法， 该方法的制备过 程同实施例1， 仅是固体润滑剂、 成膜助剂、 流平剂、 消泡剂、 分散剂和防闪锈剂的成分不同 于实施例1。 0037 实施例4 0038 本发明实施例提供一种应用于水管内壁的单组份涂料， 该单组份涂料的组份按照 重量分数包括： 0039 丙烯酸树脂乳液40份、 水性聚氨酯20份、 水性有机硅20份、 固体润滑剂2份、 成膜助 剂3份、 流平剂1.5份、 消泡剂0.2份、 分散剂1份、 防闪锈剂1份和去离子水15份。 其中， 固体润 说明书 3/4 页 5 CN 107903789 A 5 滑剂采用金和三氧化二铋， 成膜助剂采用乙二醇单丁醚， 流平剂采用聚。

20、硅氧烷-聚醚共聚 物， 消泡剂采用聚醚类消泡剂， 分散剂采用聚丙烯酸铵盐， 防闪锈剂采用亚硝酸钠和钼酸 钠。 0040 本发明实施例还提供应用于水管内壁的单组份涂料的制备方法， 该方法的制备过 程同实施例1， 仅是固体润滑剂、 成膜助剂、 流平剂、 消泡剂、 分散剂和防闪锈剂的成分不同 于实施例1。 0041 为验证本发明实施例提供的单组份涂料应用在水管中具有较好的应用效果， 将本 发明实施例3提供的单组份涂料与同样应用于水管的同类产品进行性能检测对比， 其中， 检 测结果如表1所示。 0042 表1： 测试结果 0043 检测项目 本发明实施例 同类产品 流平性(min) 8 15 接触角(。

21、 ) 165 105 不透水性0.3MPa 120min 不透水 渗水 人工加速老化/1300h 无异常 起泡 耐冲击性(cm) 25 45 附着力(划格间距1mm) 0.5 2 耐水性/96h 无异常 轻微剥落 耐热性(12010)， 12h 无异常 脱落 耐酸性(50g/L H2SO4)， 24h 无异常 轻微脱落 耐碱性(50g/L NaOH4)， 24h 无异常 轻微脱落 0044 从表1中能够看出， 本发明实施例提供的应用于水管内壁的单组份涂料对于同类 产品而言， 其接触角明显较大， 因而水对水管内壁的冲击力较小， 且内壁表面光滑， 不会粘 连杂质。 同时， 本发明实施例提供的应用于。

22、水管内壁的单组份涂料的耐冲击性强， 因而能够 承受水流的冲击。 另外， 单组份涂料还具有较高的附着力、 耐热性、 耐酸性以及耐碱性， 由 此， 水管的内壁具有较高的耐热性、 耐酸性以及耐碱性， 进而延长水管的使用寿命。 0045 本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后， 将容易想到本发明的其 它实施方案。 本申请旨在涵盖本发明的任何变型、 用途或者适应性变化， 这些变型、 用途或 者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识 或惯用技术手段。 说明书和实施例仅被视为示例性的， 本发明的真正范围和精神由下面的 权利要求指出。 0046 应当理解的是， 诸如 “第一” 和 “第二” 等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者 操作与另一个实体或操作区分开来， 而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何 这种实际的关系或者顺序。 本发明并不局限于上面已经描述的精确结构， 并且可以在不脱 离其范围进行各种修改和改变。 本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。 说明书 4/4 页 6 CN 107903789 A 6 。