本發(fā)明涉及化工涂料
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及一種親水性潤滑涂層用涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：常規(guī)空調(diào)箔用親水涂料賦予涂層防腐和親水功能，該技術(shù)國內(nèi)比較成熟，親水性空調(diào)箔在沖壓成翅片過程中為減少摩擦，提高沖壓速度需噴淋揮發(fā)性翅片油，后續(xù)工藝再通過加熱的方法使其揮發(fā)掉，使用的翅片油不僅氣味大，對環(huán)境有污染，而且翅片油會對涂層性能有損傷，為了提高沖壓效率，降低翅片油使用量行業(yè)內(nèi)開始研究具有潤滑功能的親水涂料。目前為了實(shí)現(xiàn)潤滑功能的涂料，做出的涂層具有一定的潤滑性和親水性，但現(xiàn)有技術(shù)中的潤滑涂層用涂料制備工藝復(fù)雜，如需要加熱分散等，并且涂料穩(wěn)定性差，易出現(xiàn)分成，涂料味道重；并且存在涂層的初期親水性、層間附著力差、涂料不夠透明以及涂料成本高等問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：基于此，本發(fā)明的目的在于，提供一種親水性潤滑涂層用涂料及其制備方法，其制備工藝簡單、成品穩(wěn)定性好、潤滑性能優(yōu)異。一種親水性潤滑涂層用涂料，包括以下重量份的組分：聚丙烯酰胺改性超親水性丙烯酸樹脂50-85份、改性蠟助劑8-20份、水50-90份、潤濕劑0.5-1.2份、水性交聯(lián)劑30-50份、消泡劑0-2份以及乙二醇丁醚30-50份。本發(fā)明所述的親水性潤滑涂層用涂料，采用聚丙烯酰胺改性丙烯酸樹脂和改性蠟助劑，涂料穩(wěn)定性好，賦予了涂層優(yōu)異的潤滑性和超親水性，使其動摩擦系數(shù)小于等于0.125，靜摩擦系數(shù)小于等于0.175，初期親水性小于等于5°，持續(xù)親水性介于10-18°之間，在用于空調(diào)換熱器時，保證冷凝水在翅片的擴(kuò)散，不容易形成“水橋”，保證空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)的通風(fēng)效果；并且原材料成本低且無明顯氣味，生產(chǎn)工藝簡單，可實(shí)現(xiàn)靈活排產(chǎn)。進(jìn)一步地，所述聚丙烯酰胺改性丙烯酸樹脂包括按重量份的以下組分：丙烯酰胺5-20份、甲基丙烯酸或丙烯酸30-40份、丙烯酸羥乙酯或丙烯酸羥丙酯或甲基丙烯酸羥乙酯或甲基丙烯酸羥丙酯30-40份、水50-60份、聚丙烯酰胺3-10份、可聚合表面活性劑5-20份、引發(fā)劑0.5-2.5份。聚丙烯酰胺具有降阻性能，有效降低摩擦系數(shù)，提高潤滑性，從而改善涂料的潤滑性；并且通過引入聚丙烯酰胺聚合物，協(xié)同甲基丙烯酸(或丙烯酸)和甲基丙烯酸羥乙酯(或丙烯酸羥乙酯或丙烯酸羥丙酯或甲基丙烯酸羥丙酯)，利用其中含有的羥基和羧基，使制備得到的改性丙烯酸樹脂具有親水性，通過甲基的引入提供濕性，使涂料的親水性更持久。進(jìn)一步地，所述聚丙烯酰胺改性丙烯酸樹脂的分子量為500萬-1000萬。在此分子量范圍內(nèi)的聚丙烯酰胺改性丙烯酸樹脂，在保證親水性的同時，能夠保證涂料的粘度適中，涂料的膜厚易于控制；當(dāng)分子量小于500萬，親水性差，具體表現(xiàn)為親水角度雖然在20°以內(nèi)，但是水滴周圍是毛邊不平滑，即水滴不夠圓，而當(dāng)分子量大于1000萬時，粘度過高，涂料使用過程中膜厚不易控制。進(jìn)一步地，所述改性蠟助劑包括非離子型硬聚乙烯蠟制品。利用改性蠟助劑和聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺能有效吸附在金屬表面，從涂層中向外遷出，在表面形成潤滑的薄層，降低摩擦系數(shù)，保證涂料形成的涂層表面的潤滑性，改性蠟助劑與涂料中的成分具有良好的相容性，在涂料內(nèi)部能夠降低各組分的內(nèi)聚力，從涂層內(nèi)部保證潤滑性，二者協(xié)同提高整個涂層的潤滑性能。進(jìn)一步地，所述改性蠟助劑的粒徑小于或等于20μm。改性蠟助劑的粒徑在此范圍內(nèi)能夠有效改善水滴的圓度，如果粒徑過大會影響涂層的親水角度，粒徑越大，親水角度越大，水滴周圍平滑度不好，有毛邊，不能滿足使用需求。進(jìn)一步地，所述水性交聯(lián)劑為甘脲樹脂水性交聯(lián)劑，優(yōu)選甲基乙醚化甘脲樹脂。使用甘脲樹脂水性交聯(lián)劑能夠有效提高涂料的親水性。進(jìn)一步地，所述聚丙烯酰胺為陰離子聚丙烯酰胺，所述陰離子聚丙烯酰胺的分子量小于1200萬。陰離子聚丙烯酰胺為水溶性高分子聚合物，保證涂料的親水性，并且由于聚丙烯酰胺在水溶液中的增稠作用，分子量小于1200萬能夠有效避免分子量過大溶于水后導(dǎo)致體系的粘度過大，不利于生產(chǎn)和成品的粘度控制。進(jìn)一步地，所述可聚合表面活性劑為烯丙基型磺酸官能團(tuán)表面活性劑，所述引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鈉和過硫酸鉀中的一種或幾種?？删酆媳砻婊钚詣┳鞒龅某善放菽伲黾油苛鲜褂玫姆奖阈?；烯丙基型磺酸官能團(tuán)含有hso3-，有效提高親水涂料的初期親水性和持續(xù)親水性；并且可聚合的表面活性劑避免了一般表面活性劑不能聚合到分子鏈上的問題，在涂料烘干成膜后，不可聚合表面表面活性劑有向表面遷移傾向，潮濕環(huán)境中表面活性劑有損失，親水性也會有損失，而可聚合的表面活性劑能夠有效保證活性劑的存留，保證親水性。進(jìn)一步地，所述潤濕劑為烷基酚聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯磺酸鹽中的一種或兩種；所述消泡劑為非硅或聚醚類消泡劑。所述潤濕劑能夠有效降低表面張力，改善水滴圓度。本發(fā)明還提供了一種親水性潤滑涂層用涂料的制備方法，包括以下步驟：s1：按所述重量份稱取各組分；s2：依次向聚丙烯酰胺改性超親水性丙烯酸樹脂中加入改性蠟助劑、潤濕劑、水性交聯(lián)劑、消泡劑、乙二醇丁醚和水，攪拌1-3h得到所述親水性潤滑涂層用涂料。本發(fā)明的制備方法工藝簡單，不需要加熱分散等復(fù)雜步驟，易于工業(yè)化生產(chǎn)；且制備得到的成品涂料穩(wěn)定性好，潤滑性能優(yōu)異。進(jìn)一步地，所述攪拌速度為60-400r/min。進(jìn)一步地，所述聚丙烯酰胺改性超親水丙烯酸樹脂的制備方法為：按重量份稱取以下組分：丙烯酰胺5-20份、甲基丙烯酸或丙烯酸30-40份、丙烯酸羥乙酯或丙烯酸羥丙酯或甲基丙烯酸羥乙酯或甲基丙烯酸羥丙酯30-40份、水50-60份、聚丙烯酰胺3-10份、可聚合表面活性劑5-20份、引發(fā)劑0.5-2.5份；將聚丙烯酰胺和可聚合表面活性劑溶解于水中，升溫至70-90℃，向其中滴加甲基丙烯酸或丙烯酸、丙烯酸羥乙酯或丙烯酸羥丙酯或甲基丙烯酸羥乙酯或甲基丙烯酸羥丙酯以及引發(fā)劑，反應(yīng)1-3小時后，滴加丙烯酰胺水溶液繼續(xù)反應(yīng)1-3小時，冷卻出料即得聚丙烯酰胺改性超親水丙烯酸樹脂。為了更好地理解和實(shí)施，下面詳細(xì)說明本發(fā)明。具體實(shí)施方式本發(fā)明公開了一種親水性潤滑涂層用涂料及其制備方法，所述親水性潤滑涂層用涂料，包括以下重量份的組分：聚丙烯酰胺改性超親水性丙烯酸樹脂50-85份、改性蠟助劑8-20份、水50-90份、潤濕劑0.5-1.2份、水性交聯(lián)劑30-50份、消泡劑0-2份以及乙二醇丁醚30-50份。其中，所述潤濕劑為烷基酚聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯磺酸鹽中的一種或兩種；所述消泡劑為非硅或聚醚類消泡劑類消泡劑；所述水性交聯(lián)劑為甘脲樹脂水性交聯(lián)劑，優(yōu)選甲基乙醚化甘脲樹脂。優(yōu)選的，所述親水性潤滑涂層用涂料，包括以下重量份的組分：聚丙烯酰胺改性超親水性丙烯酸樹脂50-70份、改性蠟助劑8-15份、水50-90份、潤濕劑0.5-1.2份、水性交聯(lián)劑30-50份、消泡劑0-0.03份以及乙二醇丁醚30-50份。所述聚丙烯酰胺改性丙烯酸樹脂的分子量為500萬-1000萬，其包括按重量份的以下組分：丙烯酰胺5-10份、甲基丙烯酸或丙烯酸30-40份、丙烯酸羥乙酯或丙烯酸羥丙酯或甲基丙烯酸羥乙酯或甲基丙烯酸羥丙酯30-40份、水50-60份、聚丙烯酰胺3-10份、可聚合表面活性劑5-20份、引發(fā)劑0.5-2.5份。其中，所述聚丙烯酰胺為陰離子聚丙烯酰胺，所述陰離子聚丙烯酰胺的分子量小于1200萬。所述可聚合表面活性劑為烯丙基型磺酸官能團(tuán)表面活性劑；所述引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鈉和過硫酸鉀中的一種或幾種。所述改性蠟助劑包括非離子型硬聚乙烯蠟制品，所述改性蠟助劑的粒徑小于或等于20μm。本發(fā)明所述的親水性潤滑涂層用涂料制備方法包括以下步驟：s1：按前述重量份稱取各組分；s2：依次向聚丙烯酰胺改性超親水性丙烯酸樹脂中加入改性蠟助劑、潤濕劑、水性交聯(lián)劑、消泡劑、乙二醇丁醚和水，攪拌1-3h得到所述親水性潤滑涂層用涂料。所述攪拌速度為60-400r/min。其中，所述聚丙烯酰胺改性超親水丙烯酸樹脂的制備方法為：按前述重量份稱取組分；將聚丙烯酰胺和可聚合表面活性劑溶解于水中，升溫至70-90℃，向其中滴加甲基丙烯酸或丙烯酸、丙烯酸羥乙酯或丙烯酸羥丙酯或甲基丙烯酸羥乙酯或甲基丙烯酸羥丙酯以及引發(fā)劑，反應(yīng)1-3小時后，滴加丙烯酰胺水溶液繼續(xù)反應(yīng)1-3小時，冷卻出料即得聚丙烯酰胺改性超親水丙烯酸樹脂。實(shí)施例1本實(shí)施例所述的親水性潤滑涂層用涂料，包括以下重量份的組分：聚丙烯酰胺改性超親水性丙烯酸樹脂70份、改性蠟助劑15份、水80份、烷基酚聚氧乙烯醚1份、甲乙基醚化甘脲樹脂水性交聯(lián)劑40份、聚醚類消泡劑0.015份以及乙二醇丁醚40份。所述聚丙烯酰胺改性丙烯酸樹脂的分子量為500萬-1000萬，其包括按重量份的以下組分：丙烯酰胺8份、甲基丙烯酸30份、甲基丙烯酸羥乙酯30份、水50份、陰離子聚丙烯酰胺6份、烯丙基型磺酸官能團(tuán)表面活性劑10份、過硫酸鈉0.7份。其中，所述聚丙烯酰胺的分子量為1000萬。所述改性蠟助劑包括非離子型硬聚乙烯蠟制品，所述改性蠟助劑的粒徑為18μm。所述親水性潤滑涂層用涂料的制備方法，包括以下步驟：s1：按前述重量份稱取各組分；s2：依次向聚丙烯酰胺改性超親水性丙烯酸樹脂中加入改性蠟助劑、潤濕劑、水性交聯(lián)劑、消泡劑、乙二醇丁醚和水，每加入一種物料后攪拌10-30min后再加入下一物料，加入完畢后，于100r/min的轉(zhuǎn)速攪拌1-3h得到所述親水性潤滑涂層用涂料。其中，所述聚丙烯酰胺改性超親水丙烯酸樹脂的制備方法為：按前述重量份稱取組分；將陰離子聚丙烯酰胺和烯丙基型磺酸官能團(tuán)表面活性劑溶解于水中，升溫至70-90℃，向其中滴加甲基丙烯酸或丙烯酸、丙烯酸羥乙酯或丙烯酸羥丙酯或甲基丙烯酸羥乙酯或甲基丙烯酸羥丙酯以及引發(fā)劑，反應(yīng)1-3小時后，滴加丙烯酰胺水溶液繼續(xù)反應(yīng)1-3小時，冷卻出料即得聚丙烯酰胺改性超親水丙烯酸樹脂。通過上述方法制備得到的親水性潤滑涂層用涂料的性能參數(shù)如下表1：表1本實(shí)施例所述的涂料的性能參數(shù)粘度固含量ph值9-12s(t-4杯，25℃)11％(180℃，30min)2.3通過上述方法制備得到的親水性潤滑涂層用涂料用于空調(diào)箔的親水性及潤滑性指標(biāo)如下表2(對照現(xiàn)有技術(shù)中的普通涂料用于空調(diào)箔的指標(biāo))，從表中數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明所述的涂料具有更優(yōu)異的親水性及潤滑性能。表2本實(shí)施例所述涂料及現(xiàn)有涂料用于空調(diào)箔的指標(biāo)參數(shù)初期親水性/°持續(xù)親水性/°耐翅片油性/°動摩擦系數(shù)靜摩擦系數(shù)現(xiàn)有6-820-267-150.5600.760實(shí)施例1410-1260.1050.135相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例采用聚丙烯酰胺改性丙烯酸樹脂和改性蠟助劑，涂料穩(wěn)定性好，賦予了涂層優(yōu)異的潤滑性和超親水性，動摩擦系數(shù)為0.105，靜摩擦系數(shù)為0.135，初期親水性為4°，持續(xù)親水性介于10-12°之間；并且原材料成本低且無明顯氣味，生產(chǎn)工藝簡單，可實(shí)現(xiàn)靈活排產(chǎn)。實(shí)施例2本實(shí)施例所述的親水性潤滑涂層用涂料，包括以下重量份的組分：聚丙烯酰胺改性超親水性丙烯酸樹脂50份、改性蠟助劑20份、水50份、混合的烷基酚聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯磺酸鹽0.5份、甲乙基醚化甘脲樹脂水性交聯(lián)劑30份、非硅消泡劑1份以及乙二醇丁醚30份。所述烷基酚聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯磺酸鹽的摩爾比為1:1。所述聚丙烯酰胺改性丙烯酸樹脂的分子量為500萬-1000萬，其包括按重量份的以下組分：丙烯酰胺20份、甲基丙烯酸40份、甲基丙烯酸羥丙酯40份、水60份、陰離子聚丙烯酰胺10份、烯丙基型磺酸官能團(tuán)表面活性劑20份、劉硫酸銨2.5份。其中，所述聚丙烯酰胺的分子量為1100萬。所述改性蠟助劑包括非離子型硬聚乙烯蠟制品，所述改性蠟助劑的粒徑為20μm。所述親水性潤滑涂層用涂料的制備方法，包括以下步驟：s1：按前述重量份稱取各組分；s2：依次向聚丙烯酰胺改性超親水性丙烯酸樹脂中加入改性蠟助劑、潤濕劑、水性交聯(lián)劑、消泡劑、乙二醇丁醚和水，每加入一種物料后攪拌10-30min后再加入下一物料，加入完畢后，于200r/min的轉(zhuǎn)速攪拌1-3h得到所述親水性潤滑涂層用涂料。其中，所述聚丙烯酰胺改性超親水丙烯酸樹脂的制備方法為：按前述重量份稱取組分；將陰離子聚丙烯酰胺和烯丙基型磺酸官能團(tuán)表面活性劑溶解于水中，升溫至70-90℃，向其中滴加甲基丙烯酸或丙烯酸、丙烯酸羥乙酯或丙烯酸羥丙酯或甲基丙烯酸羥乙酯或甲基丙烯酸羥丙酯以及引發(fā)劑，反應(yīng)1-3小時后，滴加丙烯酰胺水溶液繼續(xù)反應(yīng)1-3小時，冷卻出料即得聚丙烯酰胺改性超親水丙烯酸樹脂。通過上述方法制備得到的親水性潤滑涂層用涂料的性能參數(shù)如下表3：表3本實(shí)施例所述的涂料的性能參數(shù)粘度固含量ph值9-12s(t-4杯，25℃)12％(180℃，30min)1通過上述方法制備得到的親水性潤滑涂層用涂料用于空調(diào)箔的親水性及潤滑性指標(biāo)如下表4(對照現(xiàn)有技術(shù)中的普通涂料用于空調(diào)箔的指標(biāo))，從表中數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明所述的涂料具有更優(yōu)異的親水性及潤滑性能。表4本實(shí)施例所述涂料及現(xiàn)有涂料用于空調(diào)箔的指標(biāo)參數(shù)初期親水性/°持續(xù)親水性/°耐翅片油性/°動摩擦系數(shù)靜摩擦系數(shù)現(xiàn)有6-820-267-150.5600.760實(shí)施例2510-1880.1250.175相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例采用聚丙烯酰胺改性丙烯酸樹脂和改性蠟助劑，涂料穩(wěn)定性好，賦予了涂層優(yōu)異的潤滑性和超親水性，動摩擦系數(shù)為0.125，靜摩擦系數(shù)為0.175，初期親水性為5°，持續(xù)親水性介于10-18°之間；并且原材料成本低且無明顯氣味，生產(chǎn)工藝簡單，可實(shí)現(xiàn)靈活排產(chǎn)。實(shí)施例3本實(shí)施例所述的親水性潤滑涂層用涂料，包括以下重量份的組分：聚丙烯酰胺改性超親水性丙烯酸樹脂85份、改性蠟助劑8份、水90份、烷基酚聚氧乙烯磺酸鹽1.2份、甲乙基醚化甘脲樹脂水性交聯(lián)劑50份、聚醚類消泡劑2份以及乙二醇丁醚50份。所述聚丙烯酰胺改性丙烯酸樹脂的分子量為500萬-1000萬，其包括按重量份的以下組分：丙烯酰胺5份、丙烯酸35份、丙烯酸羥乙酯或丙烯酸羥丙酯35份、水55份、陰離子聚丙烯酰胺3份、烯丙基型磺酸官能團(tuán)表面活性劑5份、劉硫酸銨0.5份。其中，所述聚丙烯酰胺的分子量為1000萬。所述改性蠟助劑包括非離子型硬聚乙烯蠟制品，所述改性蠟助劑的粒徑為15μm。所述親水性潤滑涂層用涂料的制備方法，包括以下步驟：s1：按前述重量份稱取各組分；s2：依次向聚丙烯酰胺改性超親水性丙烯酸樹脂中加入改性蠟助劑、潤濕劑、水性交聯(lián)劑、消泡劑、乙二醇丁醚和水，每加入一種物料后攪拌10-30min后再加入下一物料，加入完畢后，于400r/min的轉(zhuǎn)速攪拌1-3h得到所述親水性潤滑涂層用涂料。其中，所述聚丙烯酰胺改性超親水丙烯酸樹脂的制備方法為：按前述重量份稱取組分；將陰離子聚丙烯酰胺和烯丙基型磺酸官能團(tuán)表面活性劑溶解于水中，升溫至70-90℃，向其中滴加甲基丙烯酸或丙烯酸、丙烯酸羥乙酯或丙烯酸羥丙酯或甲基丙烯酸羥乙酯或甲基丙烯酸羥丙酯以及引發(fā)劑，反應(yīng)1-3小時后，滴加丙烯酰胺水溶液繼續(xù)反應(yīng)1-3小時，冷卻出料即得聚丙烯酰胺改性超親水丙烯酸樹脂。通過上述方法制備得到的親水性潤滑涂層用涂料的性能參數(shù)如下表5：表5本實(shí)施例所述的涂料的性能參數(shù)粘度固含量ph值9-12s(t-4杯，25℃)9％(180℃，30min)3通過上述方法制備得到的親水性潤滑涂層用涂料用于空調(diào)箔的親水性及潤滑性指標(biāo)如下表6(對照現(xiàn)有技術(shù)中的普通涂料用于空調(diào)箔的指標(biāo))，從表中數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明所述的涂料具有更優(yōu)異的親水性及潤滑性能。表6本實(shí)施例所述涂料及現(xiàn)有涂料用于空調(diào)箔的指標(biāo)參數(shù)初期親水性/°持續(xù)親水性/°耐翅片油性/°動摩擦系數(shù)靜摩擦系數(shù)現(xiàn)有6-820-267-150.5600.760實(shí)施例33.510-1260.1100.145相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例采用聚丙烯酰胺改性丙烯酸樹脂和改性蠟助劑，涂料穩(wěn)定性好，賦予了涂層優(yōu)異的潤滑性和超親水性，動摩擦系數(shù)為0.115，靜摩擦系數(shù)為0.145，初期親水性為3.5°，持續(xù)親水性介于10-12°之間；并且原材料成本低且無明顯氣味，生產(chǎn)工藝簡單，可實(shí)現(xiàn)靈活排產(chǎn)。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁12