CN103409037A - 一种溶剂型低温快速固化双组份环氧涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及功能涂料制备技术领域，提供一种具有极佳的防腐性能、防腐性能与普通环氧底漆相当、又具有聚氨酯底漆低温快速干燥性能、坚韧耐磨、附着力强、抗冲击性能好的溶剂型低温快速固化双组份环氧涂料及其制备方法，所述主漆各组合成分包括：环氧树脂、稀释剂、助剂、防锈颜料、颜料、填料、触变剂；所述固化剂各组合成分包括：胺类树脂、稀释剂、助剂；其制备方法包括（1）主漆的制备：取环氧树脂、稀释剂、助剂依次加入缸中搅拌，边加入防锈颜料、颜料、填料、触变剂，分散均匀后，再研磨，再过滤；（2）固化剂的制备：将胺类树脂、稀释剂份、助剂依次加入缸中，低速分散，再过滤；（3）主漆和固化剂采用喷涂设备混合施工形成涂料层。

Description

一种溶剂型低温快速固化双组份环氧涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及功能涂料制备技术领域，特别涉及一种溶剂型低温快速固化双组份环氧涂料及其制备方法。 

背景技术

近年来，随着国内机械行业的快速发展，产能扩大，施工节奏加快而对涂装设备又相对滞后，特别是在烘烤设备投入方面更加滞后；然而对产品的防腐要求又提出更高的要求。目前，在机械行业采用的通用防腐底漆主要有单组份环氧酯底漆、双组份环氧胺固化体底漆、双组份聚氨酯底漆、氨基底漆及电泳底漆这几类。环氧胺固化体底漆以其优异防腐性能、附着力强、低能耗等优点脱颖而出。而缺点是在冬季气温较低时（10℃以下）干燥速度较慢甚至不反应，在没有烘烤条件下施工时，将严重影响工程进度。为得到优异的防腐涂层且在冬季施工无烘烤条件下满足施工要求，开发一种溶剂型低温快速固化双组份环氧涂料成为机械行业迫切的需要。冬季施工中，溶剂型低温快速固化双组份环氧涂料将取代传统溶剂型环氧涂料及聚氨酯防腐底漆品种。溶剂型低温快速固化双组份环氧涂料具有防腐性能优异，低温快速固化、耐磨性、机械强度等方面均有明显的优点。与传统的溶剂型环氧底漆相比，具有低温快速固化的优点，与聚氨酯底漆相比又具有优异的防腐性能，其体系集成了环氧体系的高防腐性和聚氨酯底漆的低温快速固化性能予一身，具有广泛的应用前景。 

目前国内机械用防腐涂料通常分两种，一种单组份防腐底漆，因其性能较差或是能耗太高，因此在此项目中不作比较；另一种是双组份防腐底漆，其又分为双组份环氧胺固化体系与聚氨酯固化体系。环氧防腐底漆具有优良的防腐性能及附着力，但在冬季自干条件下，涂料的干燥速度较慢，无法满足有快干特殊要求的施工工艺；聚氨酯底漆在干燥性能较快，但是其防腐性能又较差，不能满足机械行业对防腐的要求。 

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提出一种具有极佳的防腐性能、防腐性能与普通环氧底漆相当、又具有聚氨酯底漆低温快速干燥性能、坚韧耐磨、附着力强、抗冲击性能好的溶剂型低温快速固化双组份环氧涂料及其制备方法。 

为解决此技术问题，本发明采取以下方案：一种溶剂型低温快速固化双组份环氧涂料，包括主漆和固化剂，所述主漆各组合成分包括： 

环氧树脂                  18-35重量份

稀释剂                    5-15重量份

助剂                      0.2-3重量份

防锈颜料                  15-35重量份

颜料                      3-15重量份

填料                      20-35重量份

触变剂                    0.5-5重量份；

所述固化剂各组合成分包括：

胺类树脂                  60-80重量份

稀释剂                    10-25重量份

助剂                      3-8重量份。

进一步的，所述主漆和固化剂按重量比（8-10）:（1.0-2.0）进行混合使用。 

进一步的，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、溴化环氧树脂、酚醛环氧树脂、脂肪族环氧树脂或诺伏勒克环氧树脂中的任意一种或一种以上的混合物。 

进一步的，所述稀释剂为甲苯、二甲苯、丁醇、乙醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲基乙基酮、环已烷、乙二醇单丁醚中的任意一种或一种以上的混合物。 

进一步的，所述助剂为消泡剂、流平剂、润湿剂、附着力促进剂、催干剂中的任意一种或一种以上的混合物。 

进一步的，所述防锈颜料为磷酸锌、云母氧化铁、三聚磷酸铝、铝粉、磷铁粉、锌铬黄中的任意一种或一种以上的混合物。 

进一步的，所述触变剂为有机膨润土、气相二氧化硅、氢化蓖麻油或聚酰胺蜡中的任意一种或一种以上的混合物。 

进一步的，所述填料为滑石粉、硅微粉、玻璃鳞片、纳米碳酸钙、沉淀硫酸钡、绢云母或高岭土中的任意一种或一种以上的混合物。 

进一步的，所述胺类树脂为曼尼期碱类固化剂、腰果酚改性胺类固化剂、脂肪族多元胺类固化剂、脂肪胺加成物类固化剂、酰氨基胺类固化剂、氨基聚酰胺树脂固化剂、脂环胺类固化剂、芳香胺类固化剂、芳脂胺类固化剂或酮亚胺类固化剂中的任意一种或一种以上的混合物。 

一种溶剂型低温快速固化双组份环氧涂料的制备方法，包括如下步骤： 

（1）主漆的制备：取环氧树脂18-35重量份、稀释剂5-15重量份、助剂0.2-3重量份依次加入缸中高速搅拌均匀，边搅拌边加入防锈颜料15-35重量份、颜料3-15重量份、填料20-35重量份、触变剂0.5-5重量份，经高速分散均匀后，再用研磨机研磨，细度≤50μm，再用过滤网过滤后得到主漆；

（2）固化剂的制备：将胺类树脂60-80重量份、稀释剂10-25重量份和助剂3-8重量份依次加入缸中，低速分散30min，温度控制≤50℃，再用过滤网过滤后得到固化剂；

（3）主漆和固化剂混合施工形成涂料层：先将上两步骤得到主漆和固化剂按重量比比例（8-10）:（1.0-2.0）调配搅拌均匀，再加入稀释剂调整施工粘度，经普通空气喷涂设备或无气喷涂设备雾化到施工表面，经化学反应交联成膜，形成涂料层。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：先配制主漆和固化剂两个组分，再将主漆和固化剂按重量比比例9：1调配搅拌均匀，再加入稀释剂调整施工粘度，经普通空气喷涂设备或无气喷涂设备雾化到施工表面，使得该涂料层具有快速固化、施工效率高、节能环保、坚韧耐磨、附着力强、抗冲击性能好、防腐性能优异的特性，该涂层在5℃情况下4小时可达到半硬干，12小时后可以达到实干。耐盐雾性能可达1000小时以上。 

具体实施方式

下面结合具体实施方式来具体介绍本发明。 

本发明的溶剂型低温快速固化双组份环氧涂料，包括主漆和固化剂，所述主漆各组合成分包括： 

环氧树脂                  27重量份

稀释剂                    10重量份

助剂                      1.6重量份

防锈颜料                  25重量份

颜料                      9重量份

填料                      27重量份

触变剂                    3重量份；

所述固化剂各组合成分包括：

胺类树脂                  70重量份

稀释剂                    18重量份

助剂                      6重量份。

所述主漆和固化剂制备好后按重量比9:1进行混合使用，所述环氧树脂为双酚F环氧树脂，所述稀释剂为甲苯和二甲苯的混合物，所述助剂为消泡剂和润湿剂的混合物，所述防锈颜料为磷酸锌和云母氧化铁的混合物，所述触变剂为有机膨润土和气相二氧化硅的混合物，所述填料为滑石粉、硅微粉和玻璃鳞片的混合物，所述胺类树脂为曼尼期碱类固化剂和芳香胺类固化剂的混合物。 

采用上述的溶剂型低温快速固化双组份环氧涂料配比制备溶剂型低温快速固化双组份环氧涂料，包括如下步骤： 

（1）主漆的制备：取环氧树脂27重量份、稀释剂10重量份、助剂1.6重量份依次加入缸中高速搅拌均匀，边搅拌边加入防锈颜料25重量份、颜料9重量份、填料27重量份、触变剂3重量份，经高速分散均匀后，再用研磨机研磨，细度≤50μm即可，再用过滤网过滤后得到主漆；

（2）固化剂的制备：将胺类树脂60重量份、活稀释剂18重量份、助剂6重量份依次加入缸中，低速分散30min，温度控制≤50℃，再用过滤网过滤后得到固化剂；

（3）主漆和固化剂混合施工形成涂料层：先将上两步骤得到主漆和固化剂按重量比比例9：1调配搅拌均匀，再加入30%-50%稀释剂调整施工粘度，经普通空气喷涂设备或无气喷涂设备雾化到施工表面，经化学反应交联成膜，形成涂料层。

本发明中溶剂型低温快速固化双组份环氧涂料的配方各组分配比以以下范围内为佳：所述主漆各组合成分包括：环氧树脂18-35重量份；稀释剂5-15重量份；助剂 0.2-3重量份；防锈颜料15-35重量份；颜料3-15重量份；填料20-35重量份；触变剂0.5-5重量份；所述固化剂各组合成分包括：胺类树脂40-80重量份；稀释剂10-25重量份；助剂3-8重量份。其中所述主漆和固化剂还可以按重量比（8-10）:（0.5-1.5）进行混合使用，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、溴化环氧树脂、酚醛环氧树脂、脂肪族环氧树脂或诺伏勒克环氧树脂中的任意一种或一种以上的混合物，所述稀释剂为甲苯、二甲苯、丁醇、乙醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲基乙基酮、环已烷、乙二醇单丁醚中的任意一种或一种以上的混合物，所述助剂为消泡剂、流平剂、润湿剂、附着力促进剂、催干剂中的任意一种或一种以上的混合物，所述防锈颜料为磷酸锌、云母氧化铁、三聚磷酸铝、铝粉、磷铁粉、锌铬黄中的任意一种或一种以上的混合物，所述触变剂为有机膨润土、气相二氧化硅、氢化蓖麻油或聚酰胺蜡中的任意一种或一种以上的混合物，所述填料为滑石粉、硅微粉、玻璃鳞片、纳米碳酸钙、沉淀硫酸钡、绢云母或高岭土中的任意一种或一种以上的混合物，所述胺类树脂为曼尼期碱类固化剂、腰果酚改性胺类固化剂、脂肪族多元胺类固化剂、脂肪胺加成物类固化剂、酰氨基胺类固化剂、氨基聚酰胺树脂固化剂、脂环胺类固化剂、芳香胺类固化剂、芳脂胺类固化剂或酮亚胺类固化剂中的任意一种或一种以上的混合物。 

本发明通过选用玻璃化温度高及反应活性的较大的环氧树脂，配用反应速度快的胺类固化剂，解决干燥速度慢的缺点。通过引入多元氨基与弱酸性酚羟基是作为环氧树脂固化反应的催化剂，从而使这种体系在低温下也能快速固化；通过长直链给体提供良好的内增韧效果，且对体系的固化反应有初始的空间位阻效应，且同时采用可挥发型固化抑制剂对适用期进行调节，从而使体系在快速固化的同时仍有良好的使用期；通过选用防腐性能好的颜填料及功能体，经不同配比的调配以达到优异的防腐效果，即先配制主漆和固化剂两个组分，再将主漆和固化剂按重量比比例9：1调配搅拌均匀，再加入稀释剂调整施工粘度，经普通空气喷涂设备或无气喷涂设备雾化到施工表面，使得该涂料层具有快速固化、施工效率高、节能环保、坚韧耐磨、附着力强、抗冲击性能好、防腐性能优异的特性，该涂层在5℃情况下4小时可达到半硬干，12小时后可以达到实干。耐盐雾性能可达1000小时以上。 

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。 

Claims (10)

1.一种溶剂型低温快速固化双组份环氧涂料，其特征在于：包括主漆和固化剂，所述主漆各组合成分包括：

环氧树脂                  18-35重量份

稀释剂                    5-15重量份

助剂                      0.2-3重量份

防锈颜料                  15-35重量份

颜料                      3-15重量份

填料                      20-35重量份

触变剂                    0.5-5重量份；

所述固化剂各组合成分包括：

胺类树脂                  60-80重量份

稀释剂                    10-25重量份

助剂                      3-8重量份。

2.根据权利要求1所述的一种溶剂型低温快速固化双组份环氧涂料，其特征在于：所述主漆和固化剂按重量比（8-10）:（1.0-2.0）进行混合使用。

3.根据权利要求1所述的一种溶剂型低温快速固化双组份环氧涂料，其特征在于：所述环氧树脂为双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、溴化环氧树脂、酚醛环氧树脂、脂肪族环氧树脂或诺伏勒克环氧树脂中的任意一种或一种以上的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种溶剂型低温快速固化双组份环氧涂料，其特征在于：所述稀释剂为甲苯、二甲苯、丁醇、乙醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲基乙基酮、环已烷、乙二醇单丁醚中的任意一种或一种以上的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种溶剂型低温快速固化双组份环氧涂料，其特征在于：所述助剂为消泡剂、流平剂、润湿剂、附着力促进剂、催干剂中的任意一种或一种以上的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种溶剂型低温快速固化双组份环氧涂料，其特征在于：所述防锈颜料为磷酸锌、云母氧化铁、三聚磷酸铝、铝粉、磷铁粉、锌铬黄中的任意一种或一种以上的混合物。

7.根据权利要求1所述的一种溶剂型低温快速固化双组份环氧涂料，其特征在于：所述触变剂为有机膨润土、气相二氧化硅、氢化蓖麻油或聚酰胺蜡中的任意一种或一种以上的混合物。

8.根据权利要求1所述的一种溶剂型低温快速固化双组份环氧涂料，其特征在于：所述填料为滑石粉、硅微粉、玻璃鳞片、纳米碳酸钙、沉淀硫酸钡、绢云母或高岭土中的任意一种或一种以上的混合物。

9.根据权利要求1所述的一种溶剂型低温快速固化双组份环氧涂料，其特征在于：所述胺类树脂为曼尼期碱类固化剂、腰果酚改性胺类固化剂、脂肪族多元胺类固化剂、脂肪胺加成物类固化剂、酰氨基胺类固化剂、氨基聚酰胺树脂固化剂、脂环胺类固化剂、芳香胺类固化剂、芳脂胺类固化剂或酮亚胺类固化剂中的任意一种或一种以上的混合物。

10.一种溶剂型低温快速固化双组份环氧涂料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）主漆的制备：取环氧树脂18-35重量份、稀释剂5-15重量份、助剂0.2-3重量份依次加入缸中高速搅拌均匀，边搅拌边加入防锈颜料15-35重量份、颜料3-15重量份、填料20-35重量份、触变剂0.5-5重量份，经高速分散均匀后，再用研磨机研磨，细度≤50μm，再用过滤网过滤后得到主漆；

（2）固化剂的制备：将胺类树脂60-80重量份、稀释剂10-25重量份和助剂3-8重量份依次加入缸中，低速分散30min，温度控制≤50℃，再用过滤网过滤后得到固化剂；

（3）主漆和固化剂混合施工形成涂料层：先将上两步骤得到主漆和固化剂按重量比比例（8-10）:（1.0-2.0）调配搅拌均匀，再加入稀释剂调整施工粘度，经普通空气喷涂设备或无气喷涂设备雾化到施工表面，经化学反应交联成膜，形成涂料层。