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CN116617981A - 一种湿碰湿水性中涂漆制备设备及其制备方法 - Google Patents

一种湿碰湿水性中涂漆制备设备及其制备方法 Download PDF

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CN116617981A
CN116617981A CN202310656816.9A CN202310656816A CN116617981A CN 116617981 A CN116617981 A CN 116617981A CN 202310656816 A CN202310656816 A CN 202310656816A CN 116617981 A CN116617981 A CN 116617981A
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CN
China
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water
wet
stirring
stirred reactor
fixedly installed
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Application number
CN202310656816.9A
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Inventor
陈允
胡剑
陈星宇
王国明
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Chongqing Yilong Paint Co ltd
Original Assignee
Chongqing Yilong Paint Co ltd
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Publication date
Application filed by Chongqing Yilong Paint Co ltd filed Critical Chongqing Yilong Paint Co ltd
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Abstract

本发明涉及漆料制备技术领域，且公开了一种湿碰湿水性中涂漆制备设备，包括搅拌反应釜，搅拌反应釜顶部固定安装有支撑座，支撑座与搅拌反应釜之间设置有搅拌装置，搅拌反应釜外壁套设有夹套，夹套两侧外壁分别固定安装有进气管和出气管，搅拌反应釜顶部固定安装有四组进料管。本发明通过水性聚氨酯改性聚酯树脂与水性丙烯酸树脂进行互配，其中聚氨酯改性聚酯树脂，可改善聚酯树脂在碱水性环境下易水解的问题，保证涂料的储存稳定性和储存前后性能一致性，而使用水性超支化丙烯酸树脂搭配聚氨酯改性聚酯树脂，使漆膜即具有优异的交联度和漆膜强度，又具有优异的柔韧性和抗石击性。

Description

一种湿碰湿水性中涂漆制备设备及其制备方法
技术领域
本发明涉及漆料制备技术领域，具体为一种湿碰湿水性中涂漆制备设备及其制备方法。
背景技术
VOC代表的是可挥发性化合物；在环保意义上是指活泼的一类挥发性化合物，即会产生危害的挥发性化合物。
复合涂层通常包括底涂层、中涂层和面层，其中涂层是作为承上启下的过渡层，它可以改善底涂层粗糙度和不平整度，又可提高面层的丰满度，改善层间附着力进而提高复合涂层的机械性能和耐候性能，当今，随着水性涂料应用愈发成熟，在满足环保的基础上，人们开始追求最强更好的装饰效果。中涂涂层是提升漆膜外观装饰性，屏蔽基材缺陷的不二之选，因此水性中涂漆的开发刻不容缓，水性中涂与面漆的施工工艺一般分为干碰湿和湿碰湿两种，干碰湿工艺其能耗相对湿碰湿工艺能耗约高30％左右，为了节省能耗，减少碳排放，适用于湿碰湿的工艺水性中涂更受用户欢迎，但目前市面上水性中涂漆的光泽、丰满度、鲜映性、耐水性等各方面的性能与溶剂型涂料的差距较大。
因此开发一款符合市场需要既拥有优秀的综合性能又能保持低VOC的水性中涂漆十分迫切。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明通过水性聚氨酯改性聚酯树脂与水性丙烯酸树脂进行互配，其中聚氨酯改性聚酯树脂，可改善聚酯树脂在碱水性环境下易水解的问题，保证涂料的储存稳定性和储存前后性能一致性，而使用水性超支化丙烯酸树脂搭配聚氨酯改性聚酯树脂，使漆膜即具有优异的交联度和漆膜强度，又具有优异的柔韧性和抗石击性优点，解决了上述市面上水性中涂漆的光泽、丰满度、鲜映性、耐水性等各方面的性能与溶剂型涂料的差距较大的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种湿碰湿水性中涂漆制备设备，包括搅拌反应釜，所述搅拌反应釜顶部固定安装有支撑座，所述支撑座与搅拌反应釜之间设置有搅拌装置，所述搅拌反应釜外壁套设有夹套，所述夹套两侧外壁分别固定安装有进气管和出气管，所述搅拌反应釜顶部固定安装有四组进料管，所述搅拌反应釜侧壁位于夹套上方固定安装有加压管。
优选的，所述搅拌装置包括套管，所述套管底部固定安装有底座，所述底座的外径尺寸与搅拌反应釜的内径尺寸相匹配，所述底座固定安装在搅拌反应釜内部，所述套管侧壁固定安装有四组分隔板，四组所述分隔板围绕套管圆形分布，四组分隔板可将搅拌反应釜分为四组搅拌腔，以配置不同原料的水性中涂料，提高效率。
优选的，所述套管内部转动连接有驱动轴，所述驱动轴顶部固定安装有驱动电机，所述驱动电机底部固定安装有固定座，所述固定座内部开设有固定孔，所述固定座通过固定孔与支撑座固定连接。
优选的，所述底座上表面转动连接有四组转轴，所述转轴上套设有固定套环，所述固定套环两侧外壁固定安装有搅拌杆，搅拌杆底部安装有从动齿轮，而驱动轴底部安装有主动齿轮，且从动齿轮与主动齿轮相互啮合。
优选的，所述搅拌反应釜底部固定安装有四组支腿和出料管，所述出料管一端导通底座。
本发明还提出一种湿碰湿水性中涂漆的制备方法，包括有如下的制备流程：
S1：制备前通过四组进料管向搅拌反应釜内部加入10g水性超支化丙烯酸树脂，之后再次通过四组进料管向搅拌反应釜中加入35g不同水性聚氨酯改性树脂以及3g去离子水进行搅拌作业，转速为400～500r/min，在搅拌杆将搅拌反应釜内部的混合溶剂混合5±3min，随后转速升至700～800r/min，搅拌10～15min；
S2：在S1中混合液转速700～800r/min且搅拌进行到10min时，将蒸汽通过进气管、夹套和出气管中，形成循环以对搅拌反应釜进行加热，并在加热过程中向混合液中添加10g甲醇醚化密胺树脂，搅拌5min后，退热继续搅拌10～15min；
S3：待S2中的混合液搅拌结束后，在搅拌反应釜内部的混合液中依次加入湿润剂0.4g、消泡剂1g、流平剂0.2g、环氧磷酸酯3g、色浆50g、增稠剂0.5g、去离子水3g、分散剂8g、钛白粉25g和硫酸钡15g加入到搅拌反应釜中进行二次搅拌处理，继续搅拌10min-15min后，添加0.1-0.8gPH调节剂和1-3g去离子水调节混合液PH至8-9，在以转速为1400～1500r/min下，搅拌20～30min，即可得到水性中涂漆。
S4：待S3中的水性中涂漆制备完成后，通过加压管连接外界泵体，以对搅拌反应釜进行加压，并开启出料管进而可得到四组水性中涂漆。
优选的：所述步骤S2中的蒸汽初始温度为40±10℃，退热后温度在20±10℃。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种湿碰湿水性中涂漆制备设备及其制备方法，具备以下有益效果：
本发明通过筛选合适的水性丙烯酸树脂和水性聚氨酯改性聚酯树脂，搭配甲醇醚化蜜胺树脂、钛白粉等颜料填料、水性功能助剂进行调配，研制出满足中涂闪干或不闪干湿碰湿工艺的，在电泳或非电泳钢材上具有良好附着力和耐盐雾性能的水性中涂涂料，本发明通过水性聚氨酯改性聚酯树脂与水性丙烯酸树脂进行互配，其中聚氨酯改性聚酯树脂，可改善聚酯树脂在碱水性环境下易水解的问题，保证涂料的储存稳定性和储存前后性能一致性，而使用水性超支化丙烯酸树脂搭配聚氨酯改性聚酯树脂，使漆膜即具有优异的交联度和漆膜强度，又具有优异的柔韧性和抗石击性。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明搅拌反应釜内部结构示意图；
图3为本发明搅拌装置结构示意图。
图中：1、搅拌反应釜；2、支撑座；3、搅拌装置；301、套管；302、分隔板；303、底座；304、驱动轴；305、驱动电机；306、固定座；307、转轴；308、固定套环；309、搅拌杆；4、夹套；5、进气管；6、出气管；7、进料管；8、加压管；9、出料管；10、支腿。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种湿碰湿水性中涂漆制备方法，包括以下具体步骤：
S1：制备前通过四组进料管向搅拌反应釜内部加入10g水性超支化丙烯酸树脂，之后再次通过进料管向搅拌反应釜中加入35g水性聚氨酯改性树脂以及3g去离子水进行搅拌作业，转速为400～500r/min，在搅拌杆将搅拌反应釜内部的混合溶剂混合5±3min，随后转速升至700～800r/min，搅拌10～15min；
S2：在S1中混合液转速700～800r/min且搅拌进行到10min时，将蒸汽通过进气管、夹套和出气管中，形成循环以对搅拌反应釜进行加热，并在加热过程中向混合液中添加10g甲醇醚化密胺树脂，搅拌5min后，退热继续搅拌10～15min；
S3：待S2中的混合液搅拌结束后，在搅拌反应釜内部的混合液中依次加入湿润剂0.4g、消泡剂1g、流平剂0.2g、环氧磷酸酯3g、色浆50g、增稠剂0.5g、去离子水3g、分散剂8g、钛白粉25g和硫酸钡15g加入到搅拌反应釜中进行二次搅拌处理，继续搅拌10min-15min后，添加0.1-0.8gPH调节剂和1-3g去离子水调节混合液PH至8-9，在以转速为1400～1500r/min下，搅拌20～30min，即可得到水性中涂漆。
S4：待S3中的水性中涂漆制备完成后，通过加压管连接外界泵体，以对搅拌反应釜进行加压，并开启出料管进而可得到四组水性中涂漆。
其中，对于搅拌设备的细度/清洁度要求为A级。
制备后水性中涂漆具备以下性能标准：
粘度(斯托莫粘度，25℃)：KU70-80；
硬度：≥HB；
PH值：8-9；
附着力：(Tesa胶布)0级；
外观：均匀流动无机械杂质，漆膜平整无异常，颜色与标准一致；
光泽(60°)：≥85°。
实施例二：
S1：制备前通过四组进料管向搅拌反应釜内部加入10g水性超支化丙烯酸树脂，之后再次通过进料管向搅拌反应釜中加入30g水性聚氨酯改性树脂以及3g去离子水进行搅拌作业，转速为400～500r/min下，在搅拌杆将搅拌反应釜内部的混合溶剂混合5±3min，随后转速升至700～800r/min，搅拌10～15min；
S2：在S1中混合液转速700～800r/min且搅拌进行到10min时，将蒸汽通过进气管、夹套和出气管中，形成循环以对搅拌反应釜进行加热，并在加热过程中向混合液中添加8g甲醇醚化密胺树脂，搅拌5min后，退热继续搅拌10～15min；
S3：待S2中的混合液搅拌结束后，在搅拌反应釜内部的混合液中依次加入湿润剂0.4g、消泡剂1g、流平剂0.2g、环氧磷酸酯3g、色浆50g、增稠剂0.5g、去离子水3g、分散剂8g、钛白粉25g和硫酸钡15g加入到搅拌反应釜中进行二次搅拌处理，继续搅拌10min-15min后，添加0.1-0.8gPH调节剂和1-3g去离子水调节混合液PH至8-9，在以转速为1400～1500r/min下，搅拌20～30min，即可得到水性中涂漆。
S4：待S3中的水性中涂漆制备完成后，通过加压管连接外界泵体，以对搅拌反应釜进行加压，并开启出料管进而可得到四组水性中涂漆。
其中，对于搅拌设备的细度/清洁度要求为A级。
制备后水性中涂漆具备以下性能标准：
粘度(斯托莫粘度，25℃)：KU65-70；
硬度：≥HB；
PH值：8-9；
附着力：(Tesa胶布)1级；
外观：均匀流动无机械杂质，漆膜平整无异常，颜色与标准一致；
光泽(60°)：≥80°。
实施例三：
S1：制备前通过四组进料管向搅拌反应釜内部加入5g水性超支化丙烯酸树脂，之后再次通过进料管向搅拌反应釜中加入35g水性聚氨酯改性树脂以及3g去离子水进行搅拌作业，转速为400～500r/min，在搅拌杆将搅拌反应釜内部的混合溶剂混合5±3min，随后转速升至700～800r/min，搅拌10～15min；
S2：在S1中混合液转速700～800r/min且搅拌进行到10min时，将蒸汽通过进气管、夹套和出气管中，形成循环以对搅拌反应釜进行加热，并在加热过程中向混合液中添加10g甲醇醚化密胺树脂，搅拌5min后，退热继续搅拌10～15min；
S3：待S2中的混合液搅拌结束后，在搅拌反应釜内部的混合液中依次加入湿润剂0.4g、消泡剂1g、流平剂0.2g、环氧磷酸酯3g、色浆50g、增稠剂0.5g、去离子水3g、分散剂8g、钛白粉25g和硫酸钡15g加入到搅拌反应釜中进行二次搅拌处理，继续搅拌10min-15min后，添加0.1-0.8gPH调节剂和1-3g去离子水调节混合液PH至8-9，在以转速为1400～1500r/min下，搅拌20～30min，即可得到水性中涂漆。
S4：待S3中的水性中涂漆制备完成后，通过加压管连接外界泵体，以对搅拌反应釜进行加压，并开启出料管进而可得到四组水性中涂漆。
其中，对于搅拌设备的细度/清洁度要求为A级。
制备后水性中涂漆具备以下性能标准：
粘度(斯托莫粘度，25℃)：KU75-80；
硬度：≥HB；
PH值：8-9；
附着力：(Tesa胶布)1级；
外观：均匀流动无机械杂质，漆膜平整无异常，颜色与标准一致；
光泽(60°)：≥80°。
实施例四：
S1：制备前通过四组进料管向搅拌反应釜内部加入5g水性超支化丙烯酸树脂，之后再次通过进料管向搅拌反应釜中加入30g水性聚氨酯改性树脂以及3g去离子水进行搅拌作业，转速为400～500r/min，在搅拌杆将搅拌反应釜内部的混合溶剂混合5±3min，随后转速升至700～800r/min，搅拌10～15min；
S2：在S1中混合液转速700～800r/min且搅拌进行到10min时，将蒸汽通过进气管、夹套和出气管中，形成循环以对搅拌反应釜进行加热，并在加热过程中向混合液中添加10g甲醇醚化密胺树脂，搅拌5min后，退热继续搅拌10～15min；
S3：待S2中的混合液搅拌结束后，在搅拌反应釜内部的混合液中依次加入湿润剂0.4g、消泡剂1g、流平剂0.2g、环氧磷酸酯3g、色浆50g、增稠剂0.5g、去离子水3g、分散剂8g、钛白粉25g和硫酸钡15g加入到搅拌反应釜中进行二次搅拌处理，继续搅拌10min-15min后，添加0.1-0.8gPH调节剂和1-3g去离子水调节混合液PH至8-9，在以转速为1400～1500r/min下，搅拌20～30min，即可得到水性中涂漆。
S4：待S3中的水性中涂漆制备完成后，通过加压管连接外界泵体，以对搅拌反应釜进行加压，并开启出料管进而可得到四组水性中涂漆。
其中，对于搅拌设备的细度/清洁度要求为A级。
制备后水性中涂漆具备以下性能标准：
粘度(斯托莫粘度，25℃)：KU60-70；
硬度：≥HB；
PH值：8-9；
附着力：(Tesa胶布)1级；
外观：均匀流动无机械杂质，漆膜平整无异常，颜色与标准一致；
光泽(60°)：≥78°。
对比例一：
S1：制备前通过四组进料管向搅拌反应釜内部加入10g水性超支化丙烯酸树脂，之后再次通过四组进料管向搅拌反应釜中加入35g水性聚氨酯以及3g去离子水进行搅拌作业，转速为400～500r/min，在搅拌杆将搅拌反应釜内部的混合溶剂混合5±3min，随后转速升至700～800r/min，搅拌10～15min；
S2：在S1中混合液转速700～800r/min且搅拌进行到10min时，将蒸汽通过进气管、夹套和出气管中，形成循环以对搅拌反应釜进行加热，并在加热过程中向混合液中添加10g甲醇醚化密胺树脂，搅拌5min后，退热继续搅拌10～15min；
S3：待S2中的混合液搅拌结束后，在搅拌反应釜内部的混合液中依次加入湿润剂0.4g、消泡剂1g、流平剂0.2g、环氧磷酸酯3g、色浆50g、增稠剂0.5g、去离子水3g、分散剂8g、钛白粉25g和硫酸钡15g加入到搅拌反应釜中进行二次搅拌处理，继续搅拌10min-15min后，添加0.1-0.8gPH调节剂和1-3g去离子水调节混合液PH至8-9，在以转速为1400～1500r/min下，搅拌20～30min，即可得到水性中涂漆。
S4：待S3中的水性中涂漆制备完成后，通过加压管连接外界泵体，以对搅拌反应釜进行加压，并开启出料管进而可得到四组水性中涂漆。
其中，对于搅拌设备的细度/清洁度要求为A级。
制备后水性中涂漆具备以下性能标准：
粘度(斯托莫粘度，25℃)：KU50-60；
硬度：≥HB；
PH值：8-9；
附着力：(Tesa胶布)2级；
外观：均匀流动无机械杂质，漆膜平整无异常，颜色与标准一致；
光泽(60°)：≥70°。
需要说明的是，在本文中，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。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种湿碰湿水性中涂漆制备设备，包括搅拌反应釜(1)，其特征在于：所述搅拌反应釜(1)顶部固定安装有支撑座(2)，所述支撑座(1)与搅拌反应釜(1)之间设置有搅拌装置(3)，所述搅拌反应釜(1)外壁套设有夹套(4)，所述夹套(4)两侧外壁分别固定安装有进气管(5)和出气管(6)，所述搅拌反应釜(1)顶部固定安装有四组进料管(7)，所述搅拌反应釜(1)侧壁位于夹套(4)上方固定安装有加压管(8)。
2.根据权利要求1所述的一种湿碰湿水性中涂漆制备设备，其特征在于：所述搅拌装置(3)包括套管(301)，所述套管(301)底部固定安装有底座(303)，所述底座(303)的外径尺寸与搅拌反应釜(1)的内径尺寸相匹配，所述底座(303)固定安装在搅拌反应釜(1)内部，所述套管(301)侧壁固定安装有四组分隔板(302)，四组所述分隔板(302)围绕套管(301)圆形分布。
3.根据权利要求2所述的一种湿碰湿水性中涂漆制备设备，其特征在于：所述套管(301)内部转动连接有驱动轴(304)，所述驱动轴(304)顶部固定安装有驱动电机(305)，所述驱动电机(305)底部固定安装有固定座(306)，所述固定座(306)内部开设有固定孔，所述固定座(306)通过固定孔与支撑座(2)固定连接。
4.根据权利要求2所述的一种湿碰湿水性中涂漆制备设备，其特征在于：所述底座(303)上表面转动连接有四组转轴(307)，所述转轴(307)上套设有固定套环(308)，所述固定套环(308)两侧外壁固定安装有搅拌杆(309)。
5.根据权利要求2所述的一种湿碰湿水性中涂漆及其制备设备，其特征在于：所述搅拌反应釜(1)底部固定安装有四组支腿(10)和出料管(9)，所述出料管(9)一端导通底座(303)。
6.一种湿碰湿水性中涂漆的制备方法，其包括权利要求1-5任一项所述的一种湿碰湿水性中涂漆制备设备，其还包括有如下的制备流程：
S1：制备前通过四组进料管(7)向搅拌反应釜(1)内部加入10g水性超支化丙烯酸树脂，之后再次通过四组进料管(7)向搅拌反应釜(1)中加入35g不同水性聚氨酯改性树脂以及3g去离子水进行搅拌作业，转速为400～500r/min，在搅拌杆(309)将搅拌反应釜(1)内部的混合溶剂混合5±3min，随后转速升至700～800r/min，搅拌10～15min；
S2：在S1中混合液转速700～800r/min且搅拌进行到10min时，将蒸汽通过进气管(5)、夹套(4)和出气管(6)中，形成循环以对搅拌反应釜(1)进行加热，并在加热过程中向混合液中添加10g甲醇醚化密胺树脂，搅拌5min后，退热继续搅拌10～15min；
S3：待S2中的混合液搅拌结束后，在搅拌反应釜(1)内部的混合液中依次加入湿润剂0.4g、消泡剂1g、流平剂0.2g、环氧磷酸酯3g、色浆50g、增稠剂0.5g、去离子水3g、分散剂8g、钛白粉25g和硫酸钡15g加入到搅拌反应釜(1)中进行二次搅拌处理，继续搅拌10min-15min后，添加0.1-0.8gPH调节剂和1-3g去离子水调节混合液PH至8-9，在以转速为1400～1500r/min下，搅拌20～30min，即可得到水性中涂漆。
S4：待S3中的水性中涂漆制备完成后，通过加压管(8)连接外界泵体，以对搅拌反应釜(1)进行加压，并开启出料管(9)进而可得到四组水性中涂漆。
7.根据权利要求6所述的一种湿碰湿水性中涂漆制备方法，其特征在于：所述步骤S2中的蒸汽初始温度为40±10℃，退热后温度在20±10℃。
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