一种水性金属闪光涂料

学涂

虽为专利，但仍有参考价值。其中提到的用金属离子对乳胶进行交联的有关解说可以借鉴。
参考专利ＣＮｌ２３１３１１Ａ   一种水性金属闪光涂料，它由：?
１、一种挥发性的含有机溶剂的水性介质；? ２、分散于水性介质中的内部交联微粒子聚合物，粒径为０．０５～０．５μｍ?? ３、一种水性交联剂?? ４、分散于水性介质中的金属颜料或似金属颜料或无机颜料或有机颜料。通过"二涂一烘"的喷涂工艺提高了涂层的光泽并具有更高的闪光效果，可广泛用于汽车以及其零件的多层涂料体系的装涂，且对环境污染影响很少。 金属乳胶涂料 （1）制备金属乳胶涂料的要求 金属乳胶涂料与建筑乳胶涂料相比，在乳液合成、助剂的选用和涂料配制方面有更严格的要求。 有些乳液聚合物，像聚醋酸乙烯，易水解产生酸性物质醋酸，它能产生自催化作用，进一步增加水解，促进金属的腐蚀；氯乙烯-偏氯乙烯树脂易分解产生HCl。因此，这些乳胶不宜用来配制金属乳胶底漆。苯丙或丙烯酸乳液，由于综合性能好，常用来配制金属乳胶涂料。用磺酸盐类表面活性剂和过硫酸盐引发剂，乳液聚合的这些乳胶，配成的金属乳胶底漆，防蚀性差。而用各类水溶性助剂，使涂膜的耐水性、耐溶剂性、光泽、干性及流平性受到很大影响。因此，在乳液合成和涂料配制时，应采用多功能的助剂，减少助剂品种和用量，减少助剂对防蚀性的影响。 在金属乳胶涂料中，助剂种类有乳化剂、分散剂、消泡剂、防冻剂、增稠剂、pH调节剂等。 采用磷酸酯类乳化剂，乳液有良好的机械稳定性，同时有良好的分散性和防锈性。用2-氨基-2-甲基-1-丙醇作pH调节剂，它同时具有pH调整、防锈和颜料分散性功能。且没有氨或一般胺的臭味，作业性好；同时没有一般胺的氧化变色作用。用量在2.5％以下，不影响涂膜的耐水性。 炔二醇的消泡作用显著，润湿性强，同时有防“闪锈”和酸蚀作用，及流平作用，也是多功能添加剂，能提高乳液的稳定性、防止涂膜弊病。用氧化还原引发剂体系替代一般的过氧型引发剂，减少端基硫酸根含量，提高涂膜的防腐蚀性能，并使乳液聚合反应平稳，合成过程易控制和调节。 金属乳胶涂料为了提高干燥性，常用高挥发性的氨来中和，由于湿涂膜干燥，早期氨的迅速挥发，导致pH迅速急剧下降，在酸性条件下，金属易产生“闪锈”现象。这是金属乳胶涂料经常出现的一个严重问题。可添加铬酸肌或重铬酸铵作“闪锈”抑制剂。也可用醇胺替代氨进行中和，或采用带有防腐蚀基团的单体来合成乳液。 金属乳胶底漆的防锈颜料可采用铬酸锌钾。用浅色的碱式铬酸锌和白色的磷酸锌配合，可调配色彩鲜艳的乳胶防锈涂料，并有较好的防腐蚀性。 （2）金属乳胶涂料的品种与用途 金属乳胶涂料的主要品种是苯丙乳胶涂料和丙烯酸乳胶涂料。可替代一般大气环境中使用的醇酸涂料及其他溶剂性涂料。 苯丙乳胶涂料有较好的抗“闪锈”、耐盐雾性，良好的附着力，用碱式铬酸锌和氧化铁配成防锈底漆，可作为工业维护涂料和车间用底漆。 乳胶涂料对镀锌钢板有优良的附着力，可不经化学转化处理直接涂于镀锌钢板表面。因此少量的建材用镀锌卷板是用乳胶防锈涂料作预涂，用于大型建设工程房顶屋面材料。如SP825苯丙金属乳胶防锈底漆，在宝钢屋面用镀锌板表面涂覆，三年仅轻度粉化；罩C04-42醇酸磁漆后，涂膜完好无损。这类苯丙乳胶涂料的性能指标见下表。 表:苯丙乳胶涂料性能指标 项 目         指标        项 目    指标
粘度（涂-4杯）s 25～60 冲击韧度/N·cm；（Kg·cm） 500（50）
干燥性/h 表干（25℃） ≤1
实干（25℃） ≤24 耐盐水（24h） 无变化
烘干（105℃） 1 耐硝基漆 不咬底、不渗色
柔韧性/mm l 　 　 丙烯酸乳胶涂料比苯丙乳胶涂料有更好的耐候性。用不同的丙烯酸酯类单体共聚可得性能各异的乳液和乳胶涂料。乳胶涂料的成膜温度高，涂膜水气迁移率高，耐湿热性好；若成膜温度低，则涂膜耐盐雾性好，防锈能力强。 普通的丙烯酸乳胶涂料，可作为一般大气环境中的工业维护底漆。若用抗“闪锈”性基团的单体合成，涂料本身有很好的抗“闪锈”性。 优良的丙烯酸乳胶涂料，在通常的成膜温度下（10℃），干燥后的涂膜有很好的硬度，是普通丙烯酸乳胶涂料的2倍，涂层的防护性很好，涂膜坚韧耐久，并耐化学药品，抗潮湿和耐溶剂性。可作为化工、海洋、及沿海气氛中的船舶、钻探设备及类似金属结构件的防腐蚀维护涂料，也适合于交通运输工具和工业设备的维修。 乳胶防锈涂料由于施工适应性强，而应用广泛。在机床表面，乳胶防锈底漆可替代溶剂性过氯乙烯底漆，并有更好的防锈性、耐候性，施工性也好得多。用苯丙乳液配成的乳胶腻子，由于透气性好，可以厚涂，缩短涂漆周期。而干性、耐油性、填坑性及与上下层结合力完全能满足机床涂漆要求。乳胶二道底漆则涂于乳胶腻子表面，有良好的耐化学性，能与过氯乙烯、聚氨酯等机床用面漆配套。机床行业应用乳胶底涂层系列涂料进行涂装，大大改善了作业环境，提高施工效率，保证了机床的涂层质量。 乳胶涂料对底材的适应性广，除了洁净钢铁和镀锌表面有良好的附着力外，也常用于锈蚀[/钢铁表面的带锈涂装。 （3）交联性金属乳胶涂料 常温干燥乳胶涂料普遍存在耐水性差的问题。可通过二方面来解决：一是采用交联性乳液；二是采用反应性表面活性剂作乳化剂和颜料分散剂。 常温交联性乳胶涂料，以强制乳化的品种涂膜性能较好，有良好的金属防腐蚀能力。如：胺固化的环氧乳胶涂料「21」、氯磺化聚乙烯乳胶涂料、醇酸乳胶涂料等等「23」 醇酸乳胶涂料是用共轭不饱和脂肪酸缩合阴离子或非离子型物质作反应性乳化剂，强制乳化的一般醇酸树脂，加金属催干剂，常温干燥时乳化剂和基料相互交联成膜，耐水性与溶剂型醇酸漆相当。 氯磺化聚乙烯乳胶防腐蚀涂料，用金属氧化物硫化而交联成膜。涂料的最低成膜温度8℃，常温下表干1h，实干24h，冲击韧度500N·cm（50kg·cm），划格附着力100％，柔韧性1mm，对金属有优良的防腐蚀性能。 带羧基的乳聚型乳胶涂料，也是常温交联性乳胶涂料。在常温干燥时，随着中和剂氨的挥发，树脂中的梭基与涂料中多价金属盐的金属离子络合，产生交联，能明显提高涂膜的耐水性。交联性能顺序Cr3+＞Ca2+＞Zn2+＞Ai3+＞Mg2+ 。 含N-羟甲基酰胺基的乳液，添加对甲苯磺酸铰，在氨挥发后产生酸催化作用，能常温交联；若树脂中含有羧基，在氨挥发后，产生自催化作用，亦能室温交联。 用丙烯酸环己烯酯、丙烯酸烯丙酯、或干性油的烯基缩合物单体，进行乳液共聚，用金属催干剂配制乳胶涂料，涂膜在常温下自氧化聚合而交联。 乳聚型的常温交联型乳胶涂料的涂膜性能增加有限，且有些贮存期短，应用较少。加热固化的乳聚型交联性乳胶涂料的性能则高得多。 带有N-（甲氧甲基）丙烯酰胺、或N-（异丁氧甲基）丙烯酰胺的乳胶涂料，在120℃～140℃、或170℃能自缩合形成均匀交联涂膜；带OH和COOH的乳胶涂料，在140℃能和HMMM树脂缩合，形成界面交联涂膜。这些烘烤型乳胶涂料分成低温（100℃～120℃）、中温（130℃～150℃）和高温（160℃～170℃ ）三档，可作为流平性良好的汽车中涂，防护性、装饰性良好的汽车零部件、汽车底盘、农机、重型车辆、卷材预涂、工业机械、户外贮罐和容器、钢制家俱、电器及某些日用品的涂装。 交联性乳液和热塑性乳液配合，可制得填隙交联涂膜，即热塑性树脂填充于自交联聚合物中，使涂膜具有均一张力松弛模式，提高涂层的冲击韧度、弹性、以及干燥性和耐水性等。如热塑性苯丙乳液和自交联丙烯酸乳液配合，掺入适宜的填料，配制汽车乳胶腻子，可与溶剂性腻子媲美，有更好的冲击韧度、弹性、涂刮性和打磨性，并解决了浸水溶胀问题。 乳胶涂料由于表面活性剂的存在，不能根本解决耐水性问题，在恶劣环境条件下，常温交联环氧乳胶涂料等，作重防腐蚀涂料还不能胜任，但仍有很大潜力