一种电机外壳用丙烯酸水漆及其制备方法.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 201710025304.7 (22)申请日 2017.01.13 (71)申请人 河北晨阳工贸集团有限公司 地址 072550 河北省保定市徐水区晨阳大 街1号 (72)发明人 荆旺赵宁宁张戈辉马利纳 (74)专利代理机构 石家庄国为知识产权事务所 13120 代理人 林艳艳 (51)Int.Cl. C09D 133/00(2006.01) C09D 5/08(2006.01) C09D 7/00(2006.01) C09D 7/12(2006.01) C09D 7/02(20。

2、06.01) (54)发明名称 一种电机外壳用丙烯酸水漆及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种电机外壳用丙烯酸水漆 及其制备方法， 涉及金属水漆技术领域。 包括以 下重量份原料： 丙烯酸改性树脂45-50份、 pH调节 剂0.4-0.8份、 分散剂0.6-1.5份、 消泡剂0.3-0.5 份、 氧化石墨烯0.01-0.5份、 炭黑0.05-3份、 金红 石型钛白粉10-20份、 防锈颜料2-10份、 消光粉 0.5-4份、 重质碳酸钙0.5-8份、 硫酸钡3-8份、 防 沉剂0.05-0.15份、 成膜助剂2-3份、 润湿剂0.1- 0.5份、 流平剂0.1-0.5份、 防闪锈剂0.1-。

3、0.5份、 增稠剂0.1-1.2份、 去离子水6-16份。 该水漆防锈 效果好， 自干快， 附着力强、 硬度高， 水为稀释剂， 符合环保要求， 对人体无害。 权利要求书1页 说明书7页 CN 106833191 A 2017.06.13 CN 106833191 A 1.一种电机外壳用丙烯酸水漆， 其特征在于： 包括以下重量份数的原料： 水性环氧改性 丙烯酸乳液45-50份、 pH调节剂0.4-0.8份、 分散剂0.6-1.5份、 消泡剂0.3-0.5份、 氧化石墨 烯0.01-0.5、 炭黑0.05-3份、 金红石型钛白粉10-20份、 防锈颜料2-10份、 消光粉0.5-4份、 重 质碳酸。

4、钙0.5-8份、 硫酸钡3-8份、 防沉剂0.05-0.15份、 成膜助剂2-3份、 润湿剂0.1-0.5份、 流平剂0.1-0.5份、 防闪锈剂0.1-0.5份、 增稠剂0.1-1.2份、 去离子水6-16份。 2.根据权利要求 所述的一种电机外壳用丙烯酸水漆， 其特征在于， 防锈颜料为复合磷 酸锌、 氧化铁黄和复合钛铁粉。 3.根据权利要求2所述的一种电机外壳用丙烯酸水漆， 其特征在于， 复合磷酸锌、 氧化 铁黄和复合钛铁粉的重量比为： 复合磷酸锌： 氧化铁黄： 复合钛铁粉=2.5-3.5:0.1-0.3: 3.5-4.5。 4.根据权利要求 所述的一种电机外壳用丙烯酸水漆， 其特征在于，。

5、 分散剂为改性聚丙 烯酸酯聚合物类分散剂、 脂肪酸改性聚酯类分散剂和聚丙烯酸钠盐类分散剂。 5.根据权利要求4所述的一种电机外壳用丙烯酸水漆， 其特征在于， 改性聚丙烯酸酯聚 合物类分散剂为埃夫科纳助剂有限公司的AFCONA4560、 脂肪酸改性聚酯类分散剂为埃夫科 纳助剂有限公司的AFCONA6220、 聚丙烯酸钠盐类分散剂为法国高泰公司的P30， AFCONA4560： AFCONA6220： P30的重量比为1： 1： 1.25。 6.根据权利要求 所述的一种电机外壳用丙烯酸水漆， 其特征在于， 防闪锈剂为长沙市 科诺化工材料有限公司的A366。 7.根据权利要求 所述的一种电机外壳用丙。

6、烯酸水漆， 其特征在于， 润湿剂为聚醚改性 有机硅化合物； 消泡剂为有机硅类消泡剂。 8.根据权利要求7所述的一种电机外壳用丙烯酸水漆， 其特征在于， 润湿剂为德国比克 公司的BYK346； 消泡剂为德国比克公司的BYK028。 9.根据权利要求 所述的一种电机外壳用丙烯酸水漆， 其特征在于， 防沉剂为膨润土； 成膜助剂为醇酯12、 丙二醇甲醚、 二丙二醇甲醚、 二丙二醇丁醚中的一种或者几种； pH调节 剂为二甲基乙醇胺、 氨水、 多功能胺AMP-95中的一种或几种； 增稠剂为纤维素类增稠剂、 碱 溶胀型增稠剂或缔合型增稠剂中的一种或几种。 10.如权利要求1-9任一项所述的一种电机外壳用丙烯。

7、酸水漆的制备方法， 其特征在 于， 包括如下步骤： 步骤a， 首先将氧化石墨烯溶解在去离子水中， 配制成氧化石墨烯含量为4wt%的氧化石 墨烯水溶液， 并经过搅拌分散、 超声波分散； 步骤b， 按照上述原料配比将剩余去离子水、 pH调节剂、 分散剂、 部分消泡剂、 氧化石墨 烯水溶液加入备料锅中； 步骤c， 将加入到备料锅中的原料进行搅拌， 直至搅拌均匀后， 按照上述原料配比加入 炭黑、 金红石型钛白粉、 消光粉、 重质碳酸钙、 硫酸钡、 防锈颜料、 防沉剂， 搅拌分散， 形成均 匀漆浆； 步骤d， 将均匀漆浆进行研磨， 研磨至细度小于等于25微米； 步骤e， 将研磨合格的漆浆加入到调漆罐中，。

8、 在搅拌下， 加入水性环氧改性丙烯酸乳液， 搅拌均匀后加入成膜助剂、 剩余部分消泡剂、 防闪锈剂、 润湿剂、 流平剂， 最后用增稠剂调节 漆浆的粘度， 制得半成品； 将半成品经200目纱网过滤， 得到电机外壳用丙烯酸水漆。 权利要求书 1/1 页 2 CN 106833191 A 2 一种电机外壳用丙烯酸水漆及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及金属水漆技术领域。 背景技术 0002 电机主要是由金属材料组成， 已被广泛应用到各行各业， 是工业、 农业和国防建设 及人民生活进行的重要保证， 因而确保电机的正常运行就显得十分重要。 而电机外壳主要 是由钢制材料组成， 存在较多散热片， 使暴。

9、露的面积较大， 又由于其应用领域广泛， 所接触 环境相对较复杂， 所以电机外壳更容易因受到腐蚀而遭到破坏。 这就要求电机涂料不但具 有优异的附着力、 柔韧性、 抗冲击性能及良好的硬度， 而且具有良好的防腐性能， 及良好的 耐化学品性。 0003 我国电机行业对工业涂料的需求量巨大。 但目前绝大部分电机企业主要使用的工 业涂料， 是可常温干燥的溶剂型醇酸涂料、 丙烯酸涂料以及双组份的聚氨酯涂料。 随着我国 环保法律法规的不断完善和健全， 强制性使用环保型工业涂料已经成为大势所趋。 而水性 工业涂料作为环保型涂料的重点发展方向， 在电机行业中的应用具有非常广阔的市场。 但 是由于电机生产厂家生产工。

10、艺等因素限制， 电机用水性涂料又必须具备优异的干燥性能， 以保证电机下涂装线即可进入下一工序进行生产操作。 为响应国家的环保法令以及节能减 排的政策规定， 针对电机外壳的涂装要求， 开发一款低有机挥发物(VolatileOrganic Compounds， VOC)排放、 快干并且性能优良的水性工业涂料意义重大。 发明内容 0004 本发明要解决的技术问题是提供一种电机外壳用丙烯酸水漆及其制备方法， 该水 漆解决了闪锈和早锈问题， 防锈效果好， 附着力强、 硬度高， 并且以水为稀释剂， 不含苯、 甲 苯、 二甲苯、 甲醛、 有毒重金属， 无毒无刺激气味， 符合环保要求， 对人体无害； 自干快，。

11、 可以 保证电机下涂装线即可进入下一工序进行生产操作。 0005 为解决上述技术问题， 本发明所采取的技术方案是一种电机外壳用丙烯酸水漆， 包括以下重量份数的原料： 水性环氧改性丙烯酸乳液45-50份、 pH调节剂0.4-0.8份、 分散剂0.6-1.5份、 消泡剂 0.3-0.5份、 氧化石墨烯0.01-0.5、 炭黑0.05-3份、 金红石型钛白粉10-20份、 防锈颜料2-10 份、 消光粉0.5-4份、 重质碳酸钙0.5-8份、 硫酸钡3-8份、 防沉剂0.05-0.15份、 成膜助剂2-3 份、 润湿剂0.1-0.5份、 流平剂0.1-0.5份、 防闪锈剂0.1-0.5份、 增稠剂0。

12、.1-1.2份、 去离子水 6-16份。 0006 优选的， 防锈颜料为复合磷酸锌、 氧化铁黄和复合钛铁粉。 0007 进一步优选的， 复合磷酸锌、 氧化铁黄和复合钛铁粉的重量比为： 复合磷酸锌： 氧 化铁黄： 复合钛铁粉=2.5-3.5:0.1-0.3:3.5-4.5。 0008 优选的， 分散剂为改性聚丙烯酸酯聚合物类分散剂、 脂肪酸改性聚酯类分散剂和 聚丙烯酸钠盐类分散剂。 说明书 1/7 页 3 CN 106833191 A 3 0009 进一步优选的， 改性聚丙烯酸酯聚合物类分散剂为埃夫科纳助剂有限公司的 AFCONA4560、 脂肪酸改性聚酯类分散剂为埃夫科纳助剂有限公司的AFCO。

13、NA6220、 聚丙烯酸 钠盐类分散剂为法国高泰公司的P30， AFCONA4560： AFCONA6220： P30的重量比为1： 1： 1.25。 0010 优选的， 防闪锈剂为长沙市科诺化工材料有限公司的A366。 0011 优选的， 润湿剂为聚醚改性有机硅化合物； 消泡剂为有机硅类消泡剂。 0012 进一步优选的， 润湿剂为德国比克公司的BYK346； 消泡剂为德国比克公司的 BYK028。 0013 优选的， 防沉剂为膨润土； 成膜助剂为醇酯12、 丙二醇甲醚、 二丙二醇甲醚、 二丙二 醇丁醚中的一种或者几种； pH调节剂为二甲基乙醇胺、 氨水、 多功能胺AMP-95中的一种或几 种。

14、； 增稠剂为纤维素类增稠剂、 碱溶胀型增稠剂或缔合型增稠剂中的一种或几种。 0014 电机外壳用丙烯酸水漆的制备方法， 包括如下步骤： 步骤a， 首先将氧化石墨烯溶解在去离子水中， 配制成氧化石墨烯含量为4wt%的氧化石 墨烯水溶液， 并经过搅拌分散、 超声波分散； 步骤b， 按照上述原料配比将剩余去离子水、 pH调节剂、 分散剂、 部分消泡剂、 氧化石墨 烯水溶液加入备料锅中； 步骤c， 将加入到备料锅中的原料进行搅拌， 直至搅拌均匀后， 按照上述原料配比加入 炭黑、 金红石型钛白粉、 消光粉、 重质碳酸钙、 硫酸钡、 防锈颜料、 防沉剂， 搅拌分散， 形成均 匀漆浆； 步骤d， 将均匀漆浆。

15、进行研磨， 研磨至细度小于等于25微米； 步骤e， 将研磨合格的漆浆加入到调漆罐中， 在搅拌下， 加入水性环氧改性丙烯酸乳液， 搅拌均匀后加入成膜助剂、 剩余部分消泡剂、 防闪锈剂、 润湿剂、 流平剂， 最后用增稠剂调节 漆浆的粘度， 制得半成品； 将半成品经200目纱网过滤， 得到电机外壳用丙烯酸水漆。 0015 本发明所使用的氧化石墨烯为按照Hummers方法制备而成， 经过分离提纯后使用。 0016 采用上述技术方案所产生的有益效果在于： （1） 本发明通过引入适量纳米片层材料氧化石墨烯 （GO） ， 制备出纳米复合水性涂料。 使 涂料具有表面清洁、 美观， 防锈能力突出， 并且具有室温。

16、速干性能， 不需要增加额外设备。 氧 化石墨烯(GO)作为新型的纳米材料， 具有良好的柔韧性和亲水性能， 能够很好应用在水性 涂料中。 它质量轻， 少量的添加量， 就能够使涂层获得良好的致密涂层。 氧化石墨烯是片层 结构， 厚度达到几十纳米左右， 直径 （或者称做宽度） 在几百微米 （零点几毫米） 。 而纳米级尺 度会具有纳米效应， 片层结构有利于在涂料中覆盖在基材表面， 并且由于其粒径较大和较 多的极性官能团使其与基材或者树脂有很好的相互作用， 从而提高抗流挂性能和防沉降性 能， 较膨润土等靠络合作用的效果更明显。 并且由于其纳米级别的厚度， 使氧化石墨烯具有 极好的韧性和弹性， 从而提高涂。

17、层的韧性和抗开裂性能。 0017 （2） 本发明所用基料为水性环氧改性丙烯酸乳液， 其具丙烯酸乳液和环氧乳液的 优点， 使该发明产品具有优异的防腐性能、 快干性和优良的成膜性能， 能够牢固的附着在金 属表面， 使漆膜致密、 且透气率低， 大大提高了漆膜的耐水性和防腐性能。 0018 （3） 埃夫科纳助剂有限公司的AFCONA4560为改性聚丙烯酸酯聚合物类的分散剂， AFCONA6220为脂肪酸改性聚酯类的功能性助剂 （分散剂） ， 两者1:1搭配使用， 对无机颜料、 有机颜料和炭黑都有优异的稳定性 （即达到， 防絮凝、 防止浮色发花的效果） ， 搭配使用， 既 说明书 2/7 页 4 CN 。

18、106833191 A 4 能降低成本， 又不损失分散特性。 高泰P30为聚丙烯酸钠盐类分散剂， 能够对炭黑的颜料达 到较好的分散效果， 降低浮色发花的发生， 并且能改善涂膜的遮盖力及手感。 0019 （4） 配方中根据颜基比(P/B)、 临界颜料体积分数(CPVC)合理的搭配了金红石型钛 白粉、 复合钛铁粉、 重质碳酸钙、 硫酸钡等体质颜料， 借助其细微颗粒填充膜结构来提高漆 膜的致密度， 降低漆膜可渗透性。 并且通过添加少量的氧化石墨烯， 提高了水漆的柔韧性和 抗流挂等性能。 0020 （5） 配方中添加复合磷酸锌、 复合钛铁粉、 氧化铁黄和抗闪锈剂， 在防闪锈剂的作 用下， 与Fe2+形。

19、成稳定的络合物， 阻止锈的形成与发展； 在化学防锈颜料复合磷酸锌的作用 下， 与铁离子结合， 生成硬度高、 附着力优异、 难溶于水的螯合物， 在钢铁表面形成致密的保 护膜， 大大提高了漆膜的初期抗闪锈性和防腐蚀性。 氧化铁黄(主要成分为Fe2O3H2O)除了 作为黄色颜料外， 还具有一定的防锈能力。 0021 （6） 本发明制备的电机外壳专用水漆通过水性环氧改性丙烯酸乳液、 氧化石墨烯、 成膜物质、 体质颜料、 防锈颜料和抗闪锈剂共同作用， 使漆膜的耐水性500h、 耐盐雾性300h、 耐人工老化800小时， 对电机外壳起到很好的保护作用。 与国内外同类产品相比， 本发明的 水漆解决了闪锈和早。

20、锈问题， 防锈效果好， 自干快， 附着力强、 硬度高， 并且以水为稀释剂， 不含苯、 甲苯、 二甲苯、 甲醛、 有毒重金属， 无毒无刺激气味， 符合环保要求， 对人体无害。 具体实施方式 0022 为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合具体实施方式作对本 发明做进一步的详细描述。 0023 本发明的实施例所用原料商品名称、 型号和生产厂家如下： 实施例 0024 一种电机外壳用丙烯酸水漆， 包括以下重量份数的原料： 水性环氧改性丙烯酸乳液45-50份、 pH调节剂0.4-0.8份、 分散剂0.6-1.5份、 消泡剂 0.3-0.5份、 氧化石墨烯0.01-0.5、 炭黑0.0。

21、5-3份、 金红石型钛白粉10-20份、 防锈颜料2-10 说明书 3/7 页 5 CN 106833191 A 5 份、 消光粉0.5-4份、 重质碳酸钙0.5-8份、 硫酸钡3-8份、 防沉剂0.05-0.15份、 成膜助剂2-3 份、 润湿剂0.1-0.5份、 流平剂0.1-0.5份、 防闪锈剂0.1-0.5份、 增稠剂0.1-1.2份、 去离子水 6-16份。 0025 防锈颜料为复合磷酸锌、 氧化铁黄和复合钛铁粉， 复合磷酸锌、 氧化铁黄和复合钛 铁粉的重量比为： 复合磷酸锌： 氧化铁黄： 复合钛铁粉=2.5-3.5:0.1-0.3:3.5-4.5。 0026 分散剂为改性聚丙烯酸酯。

22、聚合物类分散剂、 脂肪酸改性聚酯类分散剂和聚丙烯酸 钠盐类分散剂。 改性聚丙烯酸酯聚合物类分散剂为埃夫科纳助剂有限公司的AFCONA4560、 脂肪酸改性聚酯类分散剂为埃夫科纳助剂有限公司的AFCONA6220和聚丙烯酸钠盐类分散 剂为法国高泰公司的P30， AFCONA4560： AFCONA6220： P30的重量比为1： 1： 1.25。 0027 润湿剂为聚醚改性有机硅化合物； 选用德国比克公司的BYK346。 0028 消泡剂为有机硅类消泡剂， 选用德国比克公司的BYK028。 0029 防沉剂为膨润土； 成膜助剂为醇酯12、 丙二醇甲醚、 二丙二醇甲醚、 二丙二醇丁醚 中的一种或者。

23、几种； pH调节剂为二甲基乙醇胺、 氨水、 多功能胺AMP-95中的一种或几种； 增 稠剂为纤维素类增稠剂、 碱溶胀型增稠剂或缔合型增稠剂中的一种或几种。 0030 实施例1-4具体原料种类和配比见下表表1和表2所示： 表1 说明书 4/7 页 6 CN 106833191 A 6 表2 说明书 5/7 页 7 CN 106833191 A 7 电机外壳用丙烯酸水漆的制备方法， 包括如下步骤： 步骤a， 首先将氧化石墨烯溶解在去离子水中， 配制成氧化石墨烯含量为4wt%的氧化石 墨烯水溶液， 并经过高速分散、 超声波分散； 步骤b， 按照上述原料配比将剩余去离子水、 pH调节剂、 分散剂、 部。

24、分消泡剂、 氧化石墨 烯水溶液加入备料锅中； 步骤c， 将加入到备料锅中的原料进行低速搅拌， 直至搅拌均匀后， 按照上述原料配比 加入炭黑、 金红石型钛白粉、 消光粉、 重质碳酸钙、 硫酸钡、 防锈颜料、 防沉剂， 高速分散， 形 成均匀漆浆； 步骤d， 将均匀漆浆进行研磨， 研磨至细度小于等于25微米； 步骤e， 将研磨合格的漆浆加入到调漆罐中， 在中速搅拌下， 加入水性环氧改性丙烯酸 乳液， 搅拌均匀后加入成膜助剂、 剩余部分消泡剂、 防闪锈剂、 润湿剂、 流平剂， 最后用增稠 剂将漆浆的粘度调到规定粘度， 制得半成品； 将半成品经200目纱网过滤， 得到电机外壳用 丙烯酸水漆。 0031。

25、 直径2米的反应釜 （容器） 内制备的话， 低速搅拌400-600转/分钟， 中速搅拌为600- 800转/分钟， 高速搅拌为800-1000转/分钟。 0032 粘度根据客户与具体使用产品要求的不同来调节， 可以为90S左右(涂-四杯， 25 )， 也可以为90ku左右(KU粘度计， 25)， 此粘度大大高于90S(涂-四杯， 25)。 0033 防锈， 抗冲击性能， 附着力， 硬度， 防腐性等性能检测， 行业内主要采用通用标准， 例如， 使用马口铁板， 膜厚在20 m， 铅笔硬度H-2H， 附着力1级， 柔韧性0.5mm(r=0.5mm)， 冲 击50cm,防腐性能主要体现在中性盐雾性能，。

26、 膜厚在60 m， 盐雾测试可以达到5天不起泡， 不生锈。 0034 实施例1： 成本相对低， 性能良好， 例如， 使用马口铁板， 膜厚在20 m， 铅笔硬度H- 2H， 附着力1级， 柔韧性0.5mm(r=0.5mm)， 冲击50cm,防腐性能主要体现在中性盐雾性 能， 膜厚在60 m， 盐雾测试可以达到5天不起泡， 不生锈。 说明书 6/7 页 8 CN 106833191 A 8 0035 实施例2： 成本相对低， 性能良好， 防锈性能较例1提高， 例如， 使用马口铁板， 膜厚 在20 m， 铅笔硬度H-2H， 附着力1级， 柔韧性0.5mm(r=0.5mm)， 冲击50cm,防腐性能主。

27、要 体现在中性盐雾性能， 膜厚在60 m， 盐雾测试可以达到6天不起泡， 不生锈。 0036 实施例3： 性能良好， 防锈性能较例2提高， 例如， 使用马口铁板， 膜厚在20 m， 铅笔 硬度H-2H， 附着力1级， 柔韧性0.5mm(r=0.5mm)， 冲击55cm,防腐性能主要体现在中性盐 雾性能， 膜厚在60 m， 盐雾测试可以达到8天不起泡， 不生锈。 0037 实施例4： 性能良好， 防锈性能较例2提高， 例如， 使用马口铁板， 膜厚在20 m， 铅笔 硬度H-2H， 附着力1级， 柔韧性0.5mm(r=0.5mm)， 冲击55cm,防腐性能主要体现在中性盐 雾性能， 膜厚在60 m， 盐雾测试可以达到9天不起泡， 不生锈。 说明书 7/7 页 9 CN 106833191 A 9 。