[发明专利]一种应用于水管内壁的单组份涂料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种应用于水管内壁的单组份涂料及制备方法。

背景技术

管道为用管子、管子连接件和阀门等连接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置。流体经过鼓风机、压缩机、泵或锅炉增压后，从管道的高压处流向低压处，从而实现流体输送。管道的应用范围很广，主要应用于给水、排水、供热、供煤气、天然气输送以及农业灌溉等。

针对于给水、排水，通常使用的管道为水管。由于使用环境的不同，水管按照材质的不同可以分为金属管、塑复金属管以及塑料管。其中，金属管又分为镀锌管、铜管和不锈钢管。镀锌管长时间使用后，管内出现大量锈垢，大量黄水流出不仅污染洁具，而且还夹杂滋生的细菌，对人体造成伤害。塑复金属管由金属和塑料制备而成。塑复金属管具有较好的保温性能，且内外壁不易腐蚀，可任意弯曲。塑料管根据塑料材质的不同分为多种类型。目前，塑料管一般采用无毒性的高分子材料制备，以便于输送饮用水。为防止金属管在长时间水输送过程中发生腐蚀，通常在金属水管的内表面涂饰涂料。涂料的涂饰能够使得水管与水之间产生隔离，进而起到保护水管的作用。

目前，水管中使用的涂料具有较高的附着力以及抗腐蚀性。高附着力能够使得涂料不会从水管内壁脱落，进而影响水质。抗腐蚀性能够使得水管在长时间使用后不会受到水的侵蚀，进而保护水管。然而，水管经过长时间使用后，水管内壁在水的冲击作用下，表面变得粗糙。水中含有的微小颗粒等杂质则会在粗糙的表面沉积，进而导致水管发生阻塞。

发明内容

本发明提供一种应用于水管内壁的单组份涂料及制备方法，以解决现有水管在长时间使用后容易发生阻塞的问题。

本发明提供一种应用于水管内壁的单组份涂料，该单组份涂料的组份按照重量分数包括：丙烯酸树脂乳液20-40份、水性聚氨酯20-40份、水性有机硅10-20份、固体润滑剂2-6份、成膜助剂1-3份、流平剂0.5-1.5份、消泡剂0.2-1份、分散剂0.3-1份、防闪锈剂1-3份和去离子水15-25份。

具体地，丙烯酸树脂乳液为一种高分子量的乳状液体树脂，一般为多元共聚物。丙烯酸树脂乳液成膜后具有光亮、柔韧、钻结性强、耐水以及耐候等特性，因而，丙烯酸树脂乳液制备水管内壁涂料时能够增加涂料的耐水以及耐候等。

水性聚氨酯以水作为分散介质。通过交联改性的水性聚氨酯具有贮存稳定性、机械性能、耐水性、耐溶剂性以及耐老化性能。同时，水性聚氨酯还具有耐磨、耐腐蚀以及耐候性等优点。

水性有机硅具有表面张力小、耐高低温、耐候性、耐腐蚀性以及无毒无味等优点，因而能够应用于水管涂料的制备。

固体润滑剂能够对水管的表面起到润滑作用，进而使得水管表面平整，细小杂质不会在水管的内表面堆积，进而不会阻塞水管。在本发明实施例中，固体润滑剂包括石墨、聚四氟乙烯、尼龙、铝、金和三氧化二铋中的至少一种。

成膜助剂又称聚结助剂，能够促进高分子化合物塑性流动和弹性变形，进而改善聚结性能，帮助成膜。在本发明实施例中，成膜助剂包括乙二醇单丁醚、十二碳醇酯和丙二醇丁醚中的至少一种。

流平剂能够有效降低面漆的表面张力，提高流平性和均匀性，进而使得漆料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。流平剂在固体润滑剂的作用下，能够使得水管的表面平整、润滑，从而不会黏连或挂接杂质。在本发明实施例中，流平剂包括聚硅氧烷-聚醚共聚物或聚醚改性聚二甲基硅氧烷。

消泡剂能够降低表面张力，抑制泡沫产生或消除已产生的泡沫。在本发明实施例中，消泡剂包括聚醚类消泡剂或聚醚改性硅。如GPE型消泡剂、GPES型消泡剂等。

分散剂具有较低的表面张力，并能够很快的润湿颜料，进而分散水性聚氨酯涂料中的其他成分。在本发明实施例中，水性分散剂包括聚羧酸钠盐或聚丙烯酸铵盐。

防闪锈剂能够阻止铁质金属底材的表面发生阴极化反应。另外，防闪锈剂还能够阻止铁离子化，进而避免铁被空气中的氧气氧化，进而防止水管出现闪锈。在本发明实施例中，防闪锈剂包括亚硝酸钠、钼酸钠、羟基乙叉二膦酸四钠、氨基三甲叉膦酸四钠和烷基咪唑琳中的至少两种。

较为优选的，本发明提供的应用于水管内壁的单组份涂料的组份按照重量分数包括：丙烯酸树脂乳液30份、水性聚氨酯35份、水性有机硅10份、固体润滑剂5份、成膜助剂3 份、流平剂1.5份、消泡剂0.8份、分散剂1份、防闪锈剂1.5份和去离子水20份。

本发明还提供一种应用于水管内壁的单组份涂料制备方法，该制备方法包括：