本發(fā)明屬于涂料添加劑領(lǐng)域，具體涉及一種水溶性醇酸樹脂涂料的添加劑及該添加劑的制備方法、使用方法。
背景技術(shù)：
隨著人們環(huán)保意識的增強，涂料工業(yè)逐漸走向水性化、高固體份化以及UV固化，用以降低溶劑的使用量，尤其是樹脂水性化技術(shù)的提升，近年來水性涂料已經(jīng)逐漸應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的多個領(lǐng)域中。水性醇酸樹脂是水性涂料家族的重要成員之一，醇酸樹脂的單體易得、價格低廉、品種多，而且醇酸樹脂綜合性能好、性價比高，是市場上首選的涂料之一。水性醇酸樹脂涂料是醇酸樹脂涂料發(fā)展的未來方向。
水性醇酸樹脂涂料盡管具有許多應(yīng)用上的優(yōu)點，但是在實際使用的過程中還存在以下問題：
（1）水性醇酸樹脂涂料存在不耐存儲的缺點，長時間存儲后涂料內(nèi)固體份易產(chǎn)生沉降。
（2）醇酸樹脂涂料多應(yīng)用于金屬表面，用于金屬防腐防銹，水性醇酸樹脂由于采用的是水作為溶劑，易造成對金屬防腐防銹功能的影響。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明考慮到上述使用中的問題，提供了一種適合應(yīng)用水性醇酸樹脂涂料的添加劑，用于解決水性醇酸樹脂涂料在使用過程中的易沉降和影響金屬防腐防銹功能的問題。考慮到水性涂料中添加劑的特點，在制備水性涂料用添加劑過程中需注意以下問題：
（1）水性涂料是使用水作為分散介質(zhì)，水性涂料中使用的添加劑必須能夠均勻分散在水中或者溶解于水中，同時需考慮到對涂料粘度和涂裝過程的影響，如是否會影響導(dǎo)致涂料中顏料沉降分離、涂料的干燥性能、涂料的流平性、流掛性等問題。
（2）水性涂料中一旦添加某些特定成分后，需采用其他與之配伍的添加劑成分，否則易引起涂料內(nèi)固體顆粒團聚沉淀，引起涂料變質(zhì)。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題通過以下步驟予以實現(xiàn)：
本發(fā)明中提供的水性醇酸樹脂涂料添加劑組分及質(zhì)量份如下：
三羥基甲基丙烷 20-35份
季戊四醇 10-15份
乙二醇單丁醚 5-8份
山梨酸 2-4份
松香酸溶液 0.5-1.2份
焦磷酸鈉 0.5-1份
防沉降劑 9-15份
浸潤分散劑 0.1-0.5份。
三羥基甲基丙烷（TMP）是白色片狀結(jié)晶，是一種與醇酸樹脂融合性非常好的材料，常用于作為醇酸樹脂涂料的助劑，故本發(fā)明中選用三羥基甲基丙烷作為添加劑組分中的主成分，與之相適配的，選用與之融合性能好的季戊四醇作為溶劑，同時添加乙二醇單丁醚進(jìn)一步促進(jìn)三羥基甲基丙烷以及其他添加劑的溶解。
本發(fā)明中發(fā)現(xiàn)松香酸與焦磷酸鈉的混合物添加至醇酸樹脂涂料中，應(yīng)用于金屬表面時，對金屬表面有非常好的防護作用，而且兩者的混合物還能夠有效提升添加劑體系的穩(wěn)定性，進(jìn)而提升醇酸樹脂涂料的穩(wěn)定性。松香酸在水中的溶解度非常低，所以不適合直接進(jìn)行添加，故在本發(fā)明中，松香酸以松香酸溶液的形式進(jìn)行添加，進(jìn)一步地，本發(fā)明中添加的松香酸溶液為15-20wt%的松香酸乙醇溶液，或者，本發(fā)明中添加的松香酸溶液為15-20wt%的松香酸堿溶液，其中堿溶液濃度為5-20wt%，所述堿溶液為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、碳酸氫鈉溶液中的一種。
本發(fā)明中使用的防沉降劑需與其他成分相適配，優(yōu)選地，選擇防沉降劑為二氧化硅氣凝膠粉、納米膨潤土粉、納米碳酸鈣粉、納米二氧化鈦粉中的一種或者多種。
二氧化硅氣凝膠密度小、比表面積和孔隙率大，具有非常好的分散性，而且觸變補強作用非常好，當(dāng)選擇防沉降劑為二氧化硅氣凝膠粉時，氧化硅氣凝膠粉原料中氣凝膠比表面積為350-450m2/g，密度為42-60kg/m3。當(dāng)選擇防沉降劑為納米膨潤土粉、納米碳酸鈣粉、納米二氧化鈦粉時，納米膨潤土粉、納米碳酸鈣粉、納米二氧化鈦粉粒徑為20-100nm。
本發(fā)明中還提供制備上述添加劑的方法：按配方將三羥基甲基丙烷、季戊四醇、乙二醇單丁醚在容器中攪拌均勻，再加入山梨酸和松香酸溶液，在1500-3000r/min條件下進(jìn)行分散15-30min，調(diào)控分散速度使溫度不高于80℃，分散完畢后加入焦磷酸鈉、防沉降劑和浸潤分散劑，在600-1000 r/min條件下進(jìn)行分散30-60min，分散完畢后冷卻即得所需添加劑。
本發(fā)明中添加劑的使用方法：將所述涂料添加劑以質(zhì)量百分比8-22%添加至水溶性醇酸樹脂涂料中，優(yōu)選地，將所述涂料添加劑以質(zhì)量百分比14-16%添加至聚氨酯改性水性醇酸樹脂涂料中。
本發(fā)明具有如下有益效果：
1、本發(fā)明中提供了一種新型的應(yīng)用于水性醇酸樹脂涂料中的添加劑。
2、本發(fā)明中提供的添加劑有助于提升水性醇酸樹脂的防沉降性，提升其耐存儲性能。
3、本發(fā)明中提供的添加劑在水性醇酸樹脂應(yīng)用于金屬表面時，有助于提升對金屬表面的防腐防銹性能。
具體實施方式
下面通過實施例對本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步的描述。
按照以下組分及質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行涂料添加劑的制備：
上述原料皆選用純度大于99.9wt%的產(chǎn)品，其中實施例1-10中松香酸溶液采用的是18wt%的松香酸乙醇溶液，實施例11-20中松香酸溶液采用的是20wt%的松香酸堿溶液，該堿溶液為濃度為10wt%的氫氧化鉀溶液。
防沉降劑的選擇如下：實施例1-5選用的是比表面積為425m2/g，密度為55kg/m3的二氧化硅氣凝膠粉，粉體粒度為5μm；實施例6-10選用的是納米膨潤土，粉體粒度為40nm；實施例11-15選用的是納米碳酸鈣粉，粉體粒度為50nm；實施例16-20選用的是金紅石型的納米二氧化鈦粉，粉體粒度為80nm。
浸潤分散劑選用市售的適用于水性醇酸樹脂涂料體系的分散劑產(chǎn)品（本實施例中選用浸潤分散劑為BYK生產(chǎn)的分散劑DISPERBYK-194），在實際使用過程中并不限定所使用產(chǎn)品廠家。進(jìn)一步優(yōu)選，可根據(jù)所添加的屬性醇酸樹脂涂料的配方，選擇與涂料中浸潤分散劑相同的原料。
添加劑制備方法為：按配方將三羥基甲基丙烷、季戊四醇、乙二醇單丁醚在容器中攪拌均勻，再加入山梨酸和松香酸溶液，在1500-2500r/min條件下進(jìn)行分散30min，調(diào)控分散速度使溫度不高于80℃，分散完畢后加入焦磷酸鈉、防沉降劑和浸潤分散劑，在800 r/min條件下進(jìn)行分散60min，分散完畢后冷卻即得所需添加劑。
將實施例中制得的添加劑以質(zhì)量比14%添加至水性醇酸樹脂涂料中，將涂料與添加劑攪拌混合均勻后涂裝于碳鋼試片表面（試片尺寸為10×10×0.8cm，試片牌號為Q345b）。采用未添加實施例中添加劑的水性醇酸樹脂涂料作為對比例，對比例同樣對碳鋼試片表面進(jìn)行涂裝。對制得的水性醇酸樹脂涂料進(jìn)行沉降性試驗，對制得的碳鋼試片進(jìn)行中性鹽霧試驗，記錄結(jié)果如下：
如上述實驗結(jié)果可以看出，添加了本發(fā)明中添加劑的水性醇酸樹脂防沉降性和應(yīng)用于金屬表面時的防銹能力都有較大的提升。其中實施例編號為8-17的添加劑效果最佳。
取實施例編號為14的添加劑，將其以質(zhì)量百分比分別為6%、8%、10%、14%、16%、20%、22%、25%添加至相同的水性醇酸樹脂中，制成新的水性醇酸樹脂，記錄其沉降性，同樣將上述水性醇酸樹脂應(yīng)用于上述碳鋼試片上進(jìn)行涂布，記錄該試片鹽霧試驗結(jié)果如下：
由上述結(jié)果可以看出，實施例中添加劑含量質(zhì)量百分比為14-22%時效果最佳。
最后需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案而非對其進(jìn)行限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明實施例進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對本發(fā)明實施例的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而這些修改或者等同替換亦不能使修改后的技術(shù)方案脫離本發(fā)明實施例技術(shù)方案的范圍。