本发明涉及涂料化工技术领域，更具体的说是涉及一种水溶性醇酸磁漆及其制备方法。
背景技术：
随着人们对环境保护意识日益加强，对涂料产品的环保性要求也越来越强。醇酸磁漆是由醇酸树脂、颜料、200号溶剂汽油、钴、锰、铅等余料，经过研磨、调漆，产生的一种对金属表面防锈功能的底漆，其特点是防锈性能好、耐水性好。
醇酸磁漆一般分为三种，第一种是醇酸防锈底漆，该漆是由干性油熬炼而成的醇酸树脂，加入防锈颜料、填料、溶剂、催干剂等组成；特性：具有良好的防锈性、附着力及施工性能；用途：可广泛用作遭受化工大气、工业大气的各种钢铁设施表面涂装底漆。第二种是醇酸清漆，该漆是由干性油熬炼而成的中油度醇酸树脂、溶剂、催干剂等组成；特性：漆膜具有较好的附着力，漆液清澈透明，可在常温下干燥也可在低温下烘干；用途：可广泛用作室内外钢铁设备，木材表面的罩光，也可涂装在家具和日用品上装饰保护。第三种是各色醇酸磁漆，该漆是由干性油熬炼而成的醇酸树脂，加入颜料、溶剂、防沾剂、催干剂等组成；特性：具有良好的光泽和物理机械性能，可在常温下干燥，也可低温烘干；用途：可广泛用作桥梁、钢结构、铁塔、车辆设备、各种钢铁设备及木制品表面涂装。
但是，目前市场上80％的钢结构生产厂家仍然采用传统的油性醇酸磁漆，在生产和使用过程中，安全系数低，voc排放量大，在运输、使用、生产过程中易燃，易爆，给环境和人的身体均造成了极大的损害。
因此，如何提供一种耐候性优异且绿色安全的水溶性醇酸磁漆是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种水溶性醇酸磁漆及其制备方法，制得的产品具有干速快、光泽高，耐候性优异，耐盐水性优异的特性，具有环保、阻燃功能，便于使用和推广。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种水溶性醇酸磁漆，由以下重量份数的原料组成：醇酸树脂50-70份，颜料15-20份，阻燃填料20-30份，水性助剂3-5份，水10-20份。
本发明以水作为稀释剂，相较于使用溶剂油作为溶剂，生产成本降低约60％；所选用原料来源广泛，绿色环保；制得的水溶性醇酸磁漆产品具有环保、阻燃功能，在生产、运输、使用过程中，安全系数大幅提高，voc的排放大量减少，技术指标达到并高于国家同类产品指标；且能作为一种特殊成漆，适用于各类油性产品的面漆，真正的体现了安全、环保并适用面广的特点。
进一步，上述醇酸树脂为高闪点醇酸树脂，闪点为61-70℃。
采用上述进一步的有益效果在于，本发明选用闪点为61-70℃的高闪点醇酸树脂，具有挥发性低、不易着火的优点，保证了产品在贮存、运输和使用中的安全性。
进一步，上述颜料为钛白粉、铝粉、铜粉、氧化铁红或炭黑中的任一种或两种以上的混合物。
采用上述进一步的有益效果在于，上述颜料来源广泛、价格低廉且效果良好。
进一步，上述阻燃填料为碲化合物、羟基铝、氢氧化镁或硼酸盐中的任一种或两种以上的混合物。
采用上述进一步的有益效果在于，上述阻燃填料的添加，在不降低产品的物性如耐热性、机械强度等的同时，在加工温度下又不会分解，具有耐久性好，耐候性好，价格价廉等优点。
进一步，上述水性助剂为等重量份数的润湿剂、分散剂和乳化剂的混合物；优选地，上述润湿剂为阴离子型润湿剂如六偏磷酸钠，上述分散剂为非离子型分散剂如乙二醇或多元醇；上述乳化剂为op-10、吐温-40、吐温-80、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的任一种或两种以上的混合物。
采用上述进一步的有益效果在于，阴离子型润湿剂与非离子型分散剂配合使用，能使颜料粒子长期分散悬浮于漆基中，避免再次絮凝，因而保证制成的磁漆体系的贮存稳定；乳化剂用于改善体系中各种构成相之间的表面张力，使之形成均匀稳定的分散体系。
进一步，上述水为去除杂质的去离子水。
采用上述进一步的有益效果在于，去离子水可以有效避免水中的杂质对磁漆性能的影响。
一种水溶性醇酸磁漆的制备方法，具体步骤如下：
(1)按上述重量份数称取各原料；
(2)将醇酸树脂、水性助剂和水加入到搅拌缸中，搅拌；
(3)向步骤(2)混合均匀后的物料中加入颜料，搅拌，然后用砂磨机进行细度研磨；
(4)将阻燃填料加入搅拌缸，搅拌，装罐，即得水溶性醇酸磁漆。
本发明水溶性醇酸磁漆的制备方法相对简单易操作，所用设备较为常规，适合于工业化大规模生产。
进一步，上述步骤(2)中，搅拌转速为800-1000r/min，搅拌时间为15-20min。
进一步，上述步骤(3)中，搅拌转速为1200-1500r/min，搅拌时间为20-30min。
进一步，上述步骤(3)中，磨砂机为立式磨砂机，研磨至物料粒度为20-30μm。
进一步，上述步骤(4)中，搅拌转速为1000-1200r/min，搅拌时间为10-15min。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种水溶性醇酸磁漆及其制备方法，以水作为稀释剂，相较于使用溶剂油作为溶剂，生产成本降低约60％；所选用原料来源广泛，绿色环保；制得的水溶性醇酸磁漆产品具有环保、阻燃功能，在生产、运输、使用过程中，安全系数大幅提高，voc的排放大量减少；制备方法相对简单易操作，所用设备较为常规，适合于工业化大规模生产。
具体实施方式
下面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1
水溶性醇酸磁漆，由以下重量的原料组成：闪点为65℃的醇酸树脂50kg，钛白粉15kg，氢氧化镁20kg，六偏磷酸钠1kg，乙二醇1kg，十二烷基硫酸钠1kg，水10kg。
水溶性醇酸磁漆的制备方法，具体步骤如下：
(1)按以上重量称取各原料；
(2)将醇酸树脂、六偏磷酸钠、乙二醇、十二烷基硫酸钠和水加入到搅拌缸中，以800r/min的转速搅拌15min；
(3)向步骤(2)混合均匀后的物料中加入钛白粉，以1200r/min的转速搅拌20min，然后用立式砂磨机细度研磨至物料粒度为30μm；
(4)将氢氧化镁加入搅拌缸，以1000r/min的转速搅拌10min，装罐，即得水溶性醇酸磁漆。
实施例2
水溶性醇酸磁漆，由以下重量的原料组成：闪点为65℃的醇酸树脂70kg，铝粉20kg，氢氧化镁30kg，六偏磷酸钠1.5kg，乙二醇1.5kg，十二烷基苯磺酸钠1.5kg，水20kg。
水溶性醇酸磁漆的制备方法，具体步骤如下：
(1)按以上重量称取各原料；
(2)将醇酸树脂、六偏磷酸钠、乙二醇、十二烷基苯磺酸钠和水加入到搅拌缸中，以1000r/min的转速搅拌20min；
(3)向步骤(2)混合均匀后的物料中加入铝粉，以1500r/min的转速搅拌30min，然后用立式砂磨机细度研磨至物料粒度为25μm；
(4)将氢氧化镁加入搅拌缸，以1200r/min的转速搅拌15min，装罐，即得水溶性醇酸磁漆。
实施例3
水溶性醇酸磁漆，由以下重量的原料组成：闪点为70℃的醇酸树脂60kg，炭黑18kg，硼酸钠25kg，六偏磷酸钠1.5kg，乙二醇1.5kg，吐温-401.5kg，水15kg。
水溶性醇酸磁漆的制备方法，具体步骤如下：
(1)按以上重量称取各原料；
(2)将醇酸树脂、六偏磷酸钠、乙二醇、吐温-40和水加入到搅拌缸中，以900r/min的转速搅拌18min；
(3)向步骤(2)混合均匀后的物料中加入炭黑，以1300r/min的转速搅拌25min，然后用立式砂磨机细度研磨至物料粒度为20μm；
(4)将硼酸钠加入搅拌缸，以1100r/min的转速搅拌13min，装罐，即得水溶性醇酸磁漆。
实施例4
水溶性醇酸磁漆，由以下重量的原料组成：闪点为70℃的醇酸树脂50kg，铝粉15kg，氢氧化镁20kg，六偏磷酸钠1kg，乙二醇1kg，十二烷基苯磺酸钠1kg，水10kg。
水溶性醇酸磁漆的制备方法，具体步骤如下：
(1)按以上重量称取各原料；
(2)将醇酸树脂、六偏磷酸钠、乙二醇、十二烷基苯磺酸钠和水加入到搅拌缸中，以900r/min的转速搅拌18min；
(3)向步骤(2)混合均匀后的物料中加入铝粉，以1300r/min的转速搅拌25min，然后用立式砂磨机细度研磨至物料粒度为20μm；
(4)将氢氧化镁加入搅拌缸，以1100r/min的转速搅拌13min，装罐，即得水溶性醇酸磁漆。
实施例5
水溶性醇酸磁漆，由以下重量的原料组成：闪点为70℃的醇酸树脂60kg，炭黑18kg，，硼酸钠30kg，六偏磷酸钠1.5kg，乙二醇1.5kg，吐温-401.5kg，水20kg。
水溶性醇酸磁漆的制备方法，具体步骤如下：
(1)按以上重量称取各原料；
(2)将醇酸树脂、六偏磷酸钠、乙二醇、吐温-40和水加入到搅拌缸中，以1000r/min的转速搅拌20min；
(3)向步骤(2)混合均匀后的物料中加入炭黑，以1500r/min的转速搅拌30min，然后用立式砂磨机细度研磨至物料粒度为25μm；
(4)将硼酸钠加入搅拌缸，以1200r/min的转速搅拌15min，装罐，即得水溶性醇酸磁漆。
对比例1
不添加阻燃填料的水溶性醇酸磁漆，由以下重量的原料组成：闪点为65℃的醇酸树脂60kg，钛白粉20kg，六偏磷酸钠1kg，乙二醇1kg，十二烷基硫酸钠1kg，水15kg。
水溶性醇酸磁漆的制备方法，具体步骤如下：
(1)按以上重量称取各原料；
(2)将醇酸树脂、六偏磷酸钠、乙二醇、十二烷基硫酸钠和水加入到搅拌缸中，以1000r/min的转速搅拌20min；
(3)向步骤(2)混合均匀后的物料中加入钛白粉，以1500r/min的转速搅拌30min，装罐，即得水溶性醇酸磁漆。
对比例2
不添加水性助剂的水溶性醇酸磁漆，由以下重量的原料组成：闪点为65℃的醇酸树脂60kg，钛白粉20kg，硼酸钠30kg，水15kg。
水溶性醇酸磁漆的制备方法，具体步骤如下：
(1)按以上重量称取各原料；
(2)将醇酸树脂和水加入到搅拌缸中，以1000r/min的转速搅拌20min；
(3)向步骤(2)混合均匀后的物料中加入钛白粉，以1500r/min的转速搅拌30min；
(4)将硼酸钠加入搅拌缸，以1200r/min的转速搅拌15min，装罐，即得水溶性醇酸磁漆。
性能测试
分别取实施例1-5制备的水溶性醇酸磁漆和对比例1制备的不添加阻燃填料的水溶性醇酸磁漆以及对比例2制备的不添加水性助剂的水溶性醇酸磁漆，在相同条件下分别测定其漆膜颜色及外观、粘度、光泽、细度、表干、实干、附着力、冲击、弯曲、遮盖力、耐盐水性和耐老化性等各方面性能，测定结果如表1所示。
表1实施例和对比例水溶性醇酸磁漆产品的性能对比
根据上表实施例1-5的数据显示可以看出，本发明实施例制备的水溶性醇酸磁漆产品的漆膜颜色及外观、粘度、光泽、细度、表干、实干、附着力、冲击、弯曲、遮盖力、耐盐水性和耐老化性等各方面性能都比较优良；由实施例1-5和对比例1-2的数据显示对比可知，本发明实施例制备的水溶性醇酸磁漆产品相比较，在漆膜颜色及外观、粘度、光泽、细度、表干、实干、附着力、冲击、弯曲和遮盖力等各方面性能都有一定优势，尤其是耐盐水性和耐人工老化性有明显提升。
试验证明，本发明制备的水溶性醇酸磁漆在各方面的性能都比较优异，而且该性能是所有原料共同作用的结果。制得的产品具有干速快、光泽高，耐候性优异，耐盐水性优异的特性，无污染，环保，便于使用和推广。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。