CN104725977B - 重防腐的双组份水性环氧富锌底漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种重防腐的双组份水性环氧富锌底漆及其制备方法，该底漆包括甲组分和乙组分，所述甲组分包括液体环氧树脂、活性稀释剂、第一助剂、锌粉、防锈颜料和第二助剂，所述乙组分包括改性胺水溶液、缓蚀剂和去离子水。其制备方法：甲组分的制备：按照重量配比将液体环氧树脂、活性稀释剂、第一助剂、锌粉、防锈颜料和第二助剂加入配漆罐中，分散均匀，得到甲组分；乙组分的制备：改性胺水溶液的制备；按照重量配比将改性胺水溶液、缓蚀剂和去离子水在常温下搅拌均匀，得到乙组分；按甲组分：乙组分为100：7~20的重量比混合均匀，即得重防腐的双组份水性环氧富锌底漆。本发明施工简单，优异的相容性，适用期长，漆膜性能好。
Description
技术领域
本发明涉及涂料领域，特别是涉及一种重防腐的双组份水性环氧富锌底漆及其制备方法。
背景技术
传统溶剂型涂料中含有的大量挥发性有机物，不但会对大气造成严重污染，还严重影响人类的健康。在环保意识不断增强的今天，环境友好型涂料日益显示出其重要性。随着人们环保意识的增强，不含有机溶剂或低挥发性有机化合物的新型涂料如粉末涂料，无溶剂涂料和高效水性无机涂料等绿色涂料相继被开发，绿色涂料研究带来了巨大的经济效益和社会效益。
进入20世纪80年代以来，由于世界各国政府对环保、劳动保护的要求日趋严格，限制有机溶剂的使用已引起各国关注。美国1113法规规定：工业涂料VOC含量已从1990年的420g／L降至1993年的340g／L，2000年又降至250g／L以下。近年来我国对改善环境空气质量的各种措施都高度重视。2013年来，国家出台了《国务院关于印发大气污染防治行动计划的通知》，广东发布了《广东省珠江三角洲清洁空气行动计划》，上海发布了《上海市清洁空气行动计划》等。各种方案中都把大力控制和减少VOC排放作为其中的一项重点。
传统的溶剂型环氧富锌的挥发性有机物VOC一般不低于300g/L,最关键是所用稀释剂和设备清洗剂为100%的挥发性有机物。随着低污染涂料、环保型涂料的开发与生产越来越受到普遍重视，其中，水性涂料的研究与开发受到极大的关注。经过较长时间的发展，水性环氧防腐涂料已经应用到溶剂型环氧防腐涂料所未涉及的领域，国内外已将水性环氧防腐涂料列入重防腐涂料的范围。
由于锌粉不能长期在基于水的分散体中长期储存，所以目前市面上常见的水性环氧富锌是三个组分的居多。这种方法较复杂，需要将各组分按次序混合。锌粉加入混合时，锌烟尘对人体健康有害，可能回因吸入而易导致“锌热病”，有潜在的健康和安全方面的问题。目前市面上不多的双组份环氧水性环氧富锌是由低分子量的液体环氧树脂和水性环氧固化剂组分组成，但常常表现在施工时混合后相容性不好，适用期短、漆膜表面有油污、缩孔等缺陷，漆膜发脆，耐化学性能差等缺点。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种重防腐的双组份水性环氧富锌底漆及其制备方法，施工简单，优异的相容性，适用期长，漆膜性能好。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种重防腐的双组份水性环氧富锌底漆，包括甲组分和乙组分，
（1）所述甲组分的组份和重量份数为：
液体环氧树脂 3~6份，
活性稀释剂 2~5份，
第一助剂 2~7份，
锌粉 68~79份，
第二助剂 6~12份；
（2）所述乙组分的组份和重量份数为：
改性胺水溶液 6~18份，
缓蚀剂 0~3份，
去离子水 3~10份；
所述甲组分与乙组分的重量比为 100：7~20。
在本发明一个较佳实施例中，所述改性胺水溶液包括以下重量百分含量的原料：多元胺25~35%，液体环氧树脂20~30%，第一助剂5~10%，去离子水30~45%。
在本发明一个较佳实施例中，所述的液体环氧树脂为E51液体环氧树脂和E44液体环氧树脂中的至少一种。
在本发明一个较佳实施例中，所述的活性稀释剂为聚丙二醇、腰果油改性单缩水甘油醚、聚氧丙二醇和对-叔丁基苯酚中的至少一种。
在本发明一个较佳实施例中，所述的第一助剂为醇醚类助溶剂。
在本发明一个较佳实施例中，所述的多元胺为氨基聚醚、有机胺和胺基哌嗪中的至少一种。
在本发明一个较佳实施例中，所述的醇醚类助溶剂为丙二醇甲醚、乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚和丙二醇丁醚中的至少一种。
在本发明一个较佳实施例中，所述的第二助剂包括以下重量百分含量的组份：防沉触变剂15~50%，分散剂2~25%，消泡剂2~10%，润湿剂2~10%，增塑剂25~50%，附着力增进剂2~10%。
在本发明一个较佳实施例中，所述的防沉触变剂为聚酰胺蜡、有机膨润土和气相二氧化硅中的至少一种，所述的增塑剂为醇酯-12和苯甲醇中的至少一种，所述的附着力增进剂为带环氧基团的硅烷偶联剂。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种重防腐的双组份水性环氧富锌底漆的制备方法，包括以下步骤：
（1）甲组分的制备：按照重量配比将液体环氧树脂、活性稀释剂、第一助剂、锌粉和第二助剂加入配漆罐中，常温下，以2500~3500 r/min转速搅拌，搅拌30~60min，得到甲组分；
（2）乙组分的制备：
①、改性胺水溶液的制备：按照重量配比称取各原料，将多元胺加入容器内，搅拌并升温至80~100℃，在不断搅拌下将液体环氧树脂和第一助剂滴加到此反应容器内，控制滴加速率，30~60min滴加完毕，保温搅拌1~2h，然后冷却至50~70℃，再加入去离子水，搅拌均匀，保温30~60min；
②、按照重量配比将改性胺水溶液、缓蚀剂和去离子水在常温下搅拌均匀，得到乙组分；
（3）按甲组分：乙组分为100：7~20的重量比混合均匀，即得重防腐的双组份水性环氧富锌底漆。
本发明的有益效果是：本发明的重防腐的双组份水性环氧富锌底漆是一种重防腐涂料涂装配套体系的底漆，它有传统溶剂型环氧富锌底漆的施工性能和漆膜性能，但与传统溶剂型环氧富锌底漆相比却降低了挥发性有机物VOC，最重要突出性是可以用洁净的自来水稀释和清洗设备，大大降低了油漆施工时的VOC排放。具体优点和使用效果如下：
（1）施工简单：与传统溶剂型环氧富锌底漆一样，两个液体组分混合均匀即可施工；
（2）优异的相容性：与液体环氧树脂的相容性好，消除了漆膜表面会出现油污、缩孔等缺陷；
（3）适用期长：有不低于3小时的适用期；
（4）卓越的耐盐雾性能：干膜锌粉含量≥70%，漆膜性能达到HG/T3668-2009 型2类标准；
（5）优良的机械性能：附着力、抗冲击、硬度、柔韧性等均佳；
（6）优异的施工性能：与其它溶剂型涂料一样，可采用刷、喷、滚、浸、辊等各种方法涂覆。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种重防腐的双组份水性环氧富锌底漆，包括甲组分和乙组分，
所述甲组分的组份和重量份数为：E51液体环氧树脂（分子量380，环氧当量182-192）6份，聚丙二醇活性稀释剂4份（环氧当量43-51），丙二醇甲醚第一助剂5份，锌粉75份，第二助剂10份，其中，所述的第二助剂包括以下重量百分含量的组份：聚酰胺蜡防沉触变剂HX-8900（华夏奔腾）40%，分散剂BYK-180（德国毕克）5%，消泡剂BYK-204（德国毕克）5%，润湿剂BYK-346（德国毕克）5%，苯甲醇增塑剂35%，带环氧基团的硅烷偶联剂A-187 10%；
所述乙组分的组份和重量份数为：改性胺水溶液11份，缓蚀剂Raybo 60（上海劲辉）1.5份，去离子水7.5份；
其制备方法具体包括以下步骤：
（1）甲组分的制备：按照重量配比将液体环氧树脂、活性稀释剂、丙二醇甲醚第一助剂、锌粉和第二助剂加入配漆罐中，常温下，以2500~3500 r/min转速搅拌，搅拌30min，得到甲组分；
（2）乙组分的制备：
①、改性胺水溶液的制备：按照重量配比将称取各原料，将氨基聚醚3份加入容器内，升温至80℃，在不断搅拌下将E51液体环氧树脂（分子量380，环氧当量182-192）1份、E44液体环氧树脂（环氧当量224-230）1.5份和丙二醇甲醚第一助剂0.8份滴加到此反应容器内，控制滴加速率，30~60min滴加完毕，保温80℃搅拌2h，然后冷却至60℃，再加入去离子水3.7份，搅拌均匀，保温30min；
②、按照重量配比将改性胺水溶液、缓蚀剂和去离子水在常温下搅拌均匀，得到乙组分；
（3）按甲组分：乙组分为100：20的重量比混合均匀，即得重防腐的双组份水性环氧富锌底漆。
实施例2
一种重防腐的双组份水性环氧富锌底漆，包括甲组分和乙组分，
所述甲组分的组份和重量份数为：E51液体环氧树脂（分子量380，环氧当量182-192）5份，聚氧丙二醇活性稀释剂3.5（环氧当量56-71）份，二丙二醇甲醚第一助剂4.5份，锌粉79份，第二助剂8份，其中，所述的第二助剂包括以下重量百分含量的组份：有机膨润土防沉触变剂SD-2（海明斯）50%，分散剂690W（英国优卡）6.5%，消泡剂DC163（道康宁）6%，润湿剂BYK-346（德国BYK）6%，苯甲醇增塑剂25%，带环氧基团的硅烷偶联剂A-187 6.5%；
所述乙组分的组份和重量份数为：改性胺水溶液7份，去离子水3份；
其制备方法具体包括以下步骤：
（1）甲组分的制备：按照重量配比将液体环氧树脂、活性稀释剂、丙二醇甲醚第一助剂、锌粉和第二助剂加入配漆罐中，常温下，以2500~3500 r/min转速搅拌，搅拌45min，得到甲组分；
（2）乙组分的制备：
①、改性胺水溶液的制备：按照重量配比称取各原料，将胺基哌嗪3份加入容器内，升温至100℃，在不断搅拌下将E51液体环氧树脂（分子量380，环氧当量182-192）2份和二丙二醇甲醚第一助剂0.5份滴加到此反应容器内，控制滴加速率，30~60min滴加完毕，保温搅拌搅拌1h，然后冷却至70℃，再加入去离子水4.5份，搅拌均匀，保温45min；
②、按照重量配比将改性胺水溶液、缓蚀剂和去离子水在常温下搅拌均匀，得到乙组分；
（3）按甲组分：乙组分为100：10的重量比混合均匀，即得重防腐的双组份水性环氧富锌底漆。
实施例3
一种重防腐的双组份水性环氧富锌底漆，包括甲组分和乙组分，
所述甲组分的组份和重量份数为：E51液体环氧树脂（分子量380，环氧当量182-192）6份，腰果油改性单缩水甘油醚活性稀释剂4份，丙二醇丁醚第一助剂2份，锌粉76份，第二助剂12份，其中，所述的第二助剂包括以下重量百分含量的组份：所述的聚酰胺蜡防沉触变剂HX-8900（华夏奔腾）48%，分散剂BYK-180（德国BYK）5%，消泡剂Tego Foamex1488（迪高）2%，润湿剂BYK-346（德国BYK）5%，醇酯-12增塑剂15%，苯甲醇增塑剂20%，带环氧基团的硅烷偶联剂A-187 5%；
所述乙组分的组份和重量份数为：改性胺水溶液10份，缓蚀剂FA179（德谦）2份，去离子水8份；
其制备方法具体包括以下步骤：
（1）甲组分的制备：按照重量配比将液体环氧树脂、活性稀释剂、丙二醇甲醚第一助剂、锌粉和第二助剂加入配漆罐中，常温下，以2500~3500 r/min转速搅拌，搅拌60min，得到甲组分；
（2）乙组分的制备：
①、改性胺水溶液的制备：按照重量配比称取各原料，将氨基聚醚2份和胺基哌嗪1.5份加入容器内，搅拌并升温至100℃，在不断搅拌下将液体环氧树脂（分子量380，环氧当量182-192）2份和丙二醇丁醚第一助剂1份滴加到此反应容器内，控制滴加速率，30~60min滴加完毕，保温搅拌2h，然后冷却至70℃，再加入去离子水3.5份，搅拌均匀，保温60min；
②、按照重量配比将改性胺水溶液、缓蚀剂和去离子水在常温下搅拌均匀，得到乙组分；
（3）按甲组分：乙组分为100：20的重量比混合均匀，即得重防腐的双组份水性环氧富锌底漆。
实施例1~3制备的重防腐的双组份水性环氧富锌底漆的性能测试结果如表1所示。
表1：双组份水性环氧富锌底漆的性能测试结果
本发明的重防腐的双组份水性环氧富锌底漆是一种重防腐涂料涂装配套体系的底漆，它有传统溶剂型环氧富锌底漆的施工性能和漆膜性能，但与传统溶剂型环氧富锌底漆相比却降低了挥发性有机物VOC，最重要突出性是可以用洁净的自来水稀释和清洗设备，大大降低了油漆施工时的VOC排放。本发明施工简单，优异的相容性，适用期长，卓越的耐盐雾性能，优良的机械性能，优异的施工性能。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种重防腐的双组份水性环氧富锌底漆，其特征在于，包括甲组分和乙组分，
（1）所述甲组分的组份和重量份数为：
液体环氧树脂 3~6份，
活性稀释剂 2~5份，
第一助剂 2~7份，
锌粉 68~79份，
第二助剂 6~12份；
（2）所述乙组分的组份和重量份数为：
改性胺水溶液 6~18份，
缓蚀剂 0~3份，
去离子水 3~10份；
所述甲组分与乙组分的重量比为100：7~20；
所述改性胺水溶液包括以下重量百分含量的原料：多元胺25~35%，液体环氧树脂20~30%，第一助剂5~10%，去离子水30~45%；
其制备方法包括以下步骤：
（1）甲组分的制备：按照重量配比将液体环氧树脂、活性稀释剂、第一助剂、锌粉和第二助剂加入配漆罐中，常温下，以2500~3500 r/min转速搅拌，搅拌45~60min，得到甲组分；
（2）乙组分的制备：
①、改性胺水溶液的制备：按照重量配比称取各原料，将多元胺加入容器内，搅拌并升温至80~100℃，在不断搅拌下将液体环氧树脂和第一助剂滴加到此反应容器内，控制滴加速率，30~60min滴加完毕，保温搅拌1~2h，然后冷却至50~70℃，再加入去离子水，搅拌均匀，保温30~60min；
②、按照重量配比将改性胺水溶液、缓蚀剂和去离子水在常温下搅拌均匀，得到乙组分；
（3）按甲组分：乙组分为100：7~20的重量比混合均匀，即得重防腐的双组份水性环氧富锌底漆；
所述的第二助剂包括以下重量百分含量的组份：防沉触变剂15~50%，分散剂2~25%，消泡剂2~10%，润湿剂2~10%，增塑剂25~50%，附着力增进剂2~10%。
2.根据权利要求1所述的重防腐的双组份水性环氧富锌底漆，其特征在于，所述的液体环氧树脂为E51液体环氧树脂和E44液体环氧树脂中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的重防腐的双组份水性环氧富锌底漆，其特征在于，所述的活性稀释剂为聚丙二醇、腰果油改性单缩水甘油醚、聚氧丙二醇和对-叔丁基苯酚中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的重防腐的双组份水性环氧富锌底漆，其特征在于，所述的第一助剂为醇醚类助溶剂。
5.根据权利要求1所述的重防腐的双组份水性环氧富锌底漆，其特征在于，所述的多元胺为氨基聚醚、有机胺和胺基哌嗪中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的重防腐的双组份水性环氧富锌底漆，其特征在于，所述的醇醚类助溶剂为丙二醇甲醚、乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚和丙二醇丁醚中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的重防腐的双组份水性环氧富锌底漆，其特征在于，所述的防沉触变剂为聚酰胺蜡、有机膨润土和气相二氧化硅中的至少一种，所述的增塑剂为醇酯-12和苯甲醇中的至少一种，所述的附着力增进剂为带环氧基团的硅烷偶联剂。
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