CN105176313A - 一种水性防腐蚀涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水性防腐蚀涂料，该水性防腐蚀涂料包括以下组分：水性环氧树脂乳液，颜填料，成膜助剂，流平剂，消泡剂，增稠剂，分散剂，水，固化剂；颜填料为氧化铁红和磷酸锌的混合物，并氧化铁红和磷酸锌按质量比1:1的比例混合；成膜助剂为乙二醇；流平剂为聚丙烯酸或羟甲基纤维素；消泡剂为磷酸三丁酯；增稠剂为羟甲基纤维素；分散剂为六偏磷酸钠；固化剂为二乙烯三胺、间苯二胺、酚醛改性胺或二氨基二苯基甲砜DDS中的一种；本发明还设计了一种水性防腐蚀涂料的制备方法，涂料具有良好的防腐性能，制备方法简单易行，成本低廉。
Description
技术领域
本发明涉及一种水性防腐涂料及其制备方法，具体涉及一种水性防腐涂料及其制备方法。
背景技术
众所周知，涂料被广泛应用于各行各业，而传统的溶剂型涂料中的溶剂含量常在40%以上，这些挥发性有机物（VOC）进入大气，造成空气的污染，并且VOC在光照下会发生许多化学反应，形成毒性更大的二次污染，而水溶性涂料以水作为溶剂，VOC含量极低，对环境无污染，所以以水性涂料代替溶剂型涂料是当前涂料行业的发展趋势；因此，从事水性涂料的研究，不仅能够带来经济效益，而且对于环境的保护也有所裨益，然后目前我国水性涂料市场占有率较低，消费者对水性涂料的认识不足，使用观念不强，有的甚至持怀疑态度，所以研发和推广水性涂料任重道远。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种水性防腐蚀涂料及其制备方法，该涂料具有良好的防腐性能，制备方法简单易行，成本低廉。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种水性防腐蚀涂料，该水性防腐蚀涂料按质量份数计包括以下组分：
水性环氧树脂乳液60-75份
颜填料20-28份
成膜助剂1-3份
流平剂2-4份
消泡剂3-5份
增稠剂0.5-1.5份
分散剂1-3份
水5-10份
固化剂30-40份
其中：颜填料为氧化铁红和磷酸锌的混合物，并氧化铁红和磷酸锌按质量比1:1的比例混合；成膜助剂为乙二醇；流平剂为聚丙烯酸或羟甲基纤维素；消泡剂为磷酸三丁酯；增稠剂为羟甲基纤维素；分散剂为六偏磷酸钠；固化剂为二乙烯三胺、间苯二胺、酚醛改性胺或二氨基二苯基甲砜DDS中的一种；
水性环氧树脂乳液的制备具体如下：
将E51型环氧树脂倒入1000ml的烧杯中，并水浴加热到70-80℃，然后放入超声仪中，在5000-6000r/min高剪切机下加入乳化剂OP-10、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯、十二烷基硫酸钠以及丙二醇甲醚，反应5-8min后开始滴加热水，并保持烧杯内的温度在70-85℃，转相时停止滴加热水，高剪切10-15min后滴加热水，滴水后再高速剪切15-25min，制得水性环氧树脂乳液待用。
本发明进一步限定的技术方案为：
前述水性防腐蚀涂料中，水性防腐蚀涂料按质量份数计包括以下组分：
水性环氧树脂乳液：60份，颜填料：28份，成膜助剂：3份，流平剂：3份，消泡剂：3份，增稠剂：1.1份，分散剂：1份，水：8份，固化剂：35份。
前述水性防腐蚀涂料中，水性防腐蚀涂料按质量份数计包括以下组分：
水性环氧树脂乳液：75份，颜填料：24份，成膜助剂：1份，流平剂：4份，消泡剂：4份，增稠剂：0.5份，分散剂：2份，水：10份，固化剂：40份。
前述水性防腐蚀涂料中，水性防腐蚀涂料按质量份数计包括以下组分：
水性环氧树脂乳液：68份，颜填料：20份，成膜助剂：2份，流平剂：2份，消泡剂：5份，增稠剂：1.5份，分散剂：3份，水：5份，固化剂：30份。
本发明还设计了一种水性防腐蚀涂料的制备方法，该制备方法具体包括以下步骤：
（1）颜填料的预分散
向搅拌罐中加入水，然后开启电机，在搅拌下加入颜填料，然后提高高速分散机的转速为2500-3000r/min，制得湿润和预分散的颜填料；
（2）颜填料的研磨分散
将步骤（1）中制得的湿润和预分散的颜填料导入砂磨罐中，并加入玻璃微珠，盖上砂磨罐盖子，开动电机研磨至细度合适，然后将研磨后的颜填料用网筛过滤掉玻璃微珠，备用；
（3）制漆
先将向高速分散机的搅拌罐中加入水，在200-350r/min低速条件下加入成膜助剂、增稠剂、分散剂、消泡剂进行搅拌棒，待搅拌均匀后加入步骤（2）中研磨分散好的颜填料，提升转速至500-600r/min，搅拌10-20min，然后调节转速至300-400r/min，并加入水性环氧树脂乳液，搅拌10-15min，搅拌均匀后加入流平剂，最后通过水调节涂料的粘度制得水性涂料；
（4）过滤包装及使用
将制备的水性涂料用网筛再次过滤，之后用大玻璃烧杯及保鲜膜密封备用，在基材上进行施工时，将固化剂与储存的水性涂料混合使用，在室温室温条件下干燥固化基材上形成水性防腐涂料。
本发明的有益效果是：
本发明在制备水性防腐涂料中，加料顺序为先将水倒入高速分散机的搅拌罐中，在低速条件下依次加入成膜助剂、增稠剂、分散机、消泡剂，搅拌后加入颜填料，这种方式结合了每种助剂之间的相互工作，使其发挥到最大的效果，不至于助剂之间相互抑制，降低涂料的表面张力，提高涂料对基材的润湿度，从而提高涂料和基材表面的粘结效果。
本发明通过超声波转相乳化制备水性环氧树脂乳液，这种方法所制备出的乳液稳定性较好，在超声波条件下制备的环氧乳液的平均粒径比未超声条件下制备的环氧乳液的粒径小、分布窄。
以环氧乳液为基料，氧化铁红和磷酸锌为颜填料制备水性防腐涂料，制备出的涂料防腐性能好，硬度可达3H。
本发明中以水代替有机溶剂作为分散介质，具有无毒、不燃、节能、环保、操作加工方便等优点。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种一种水性防腐蚀涂料，其特征在于，该水性防腐蚀涂料按质量份数计包括以下组分：
水性环氧树脂乳液：60份，颜填料：28份，成膜助剂乙二醇：3份，流平剂聚丙烯酸：3份，消泡剂磷酸三丁酯：3份，增稠剂羟甲基纤维素：1.1份，分散剂六偏磷酸钠：1份，水：8份，固化剂二氨基二苯基甲砜DDS：35份；
其中：颜填料为氧化铁红和磷酸锌的混合物，并氧化铁红和磷酸锌按质量比1:1的比例混合；
水性环氧树脂乳液的制备具体如下：
将E51型环氧树脂倒入1000ml的烧杯中，并水浴加热到70℃，然后放入超声仪中，在5500r/min高剪切机下加入乳化剂OP-10、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯、十二烷基硫酸钠以及丙二醇甲醚，反应5min后开始滴加热水，并保持烧杯内的温度在80℃，转相时停止滴加热水，高剪切10min后滴加热水，滴水后再高速剪切20min，制得水性环氧树脂乳液待用。
上述水性防腐蚀涂料的制备方法，该制备方法具体包括以下步骤：
（1）颜填料的预分散
向搅拌罐中加入水，然后开启电机，在搅拌下加入颜填料，然后提高高速分散机的转速为3000r/min，制得湿润和预分散的颜填料；
（2）颜填料的研磨分散
将步骤（1）中制得的湿润和预分散的颜填料导入砂磨罐中，并加入玻璃微珠，盖上砂磨罐盖子，开动电机研磨至细度合适，然后将研磨后的颜填料用网筛过滤掉玻璃微珠，备用；
（3）制漆
先将向高速分散机的搅拌罐中加入水，在280r/min低速条件下加入成膜助剂乙二醇、增稠剂羟甲基纤维素、分散剂六偏磷酸钠、消泡剂磷酸三丁酯进行搅拌棒，待搅拌均匀后加入步骤（2）中研磨分散好的颜填料，提升转速至500r/min，搅拌10min，然后调节转速至300r/min，并加入水性环氧树脂乳液，搅拌15min，搅拌均匀后加入流平剂聚丙烯酸，最后通过水调节涂料的粘度制得水性涂料；
（4）过滤包装及使用
将制备的水性涂料用网筛再次过滤，之后用大玻璃烧杯及保鲜膜密封备用，在基材上进行施工时，将固化剂二氨基二苯基甲砜DDS与储存的水性涂料混合使用，在室温室温条件下干燥固化基材上形成水性防腐涂料。
实施例2
本实施例提供一种一种水性防腐蚀涂料，其特征在于，该水性防腐蚀涂料按质量份数计包括以下组分：
水性环氧树脂乳液：75份，颜填料：24份，成膜助剂乙二醇：1份，流平剂羟甲基纤维素：4份，消泡剂磷酸三丁酯：4份，增稠剂羟甲基纤维素：0.5份，分散剂六偏磷酸钠：2份，水：10份，固化剂酚醛改性胺：40份；
其中：颜填料为氧化铁红和磷酸锌的混合物，并氧化铁红和磷酸锌按质量比1:1的比例混合；
水性环氧树脂乳液的制备具体如下：
将E51型环氧树脂倒入1000ml的烧杯中，并水浴加热到80℃，然后放入超声仪中，在5000r/min高剪切机下加入乳化剂OP-10、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯、十二烷基硫酸钠以及丙二醇甲醚，反应6min后开始滴加热水，并保持烧杯内的温度在70℃，转相时停止滴加热水，高剪切15min后滴加热水，滴水后再高速剪切25min，制得水性环氧树脂乳液待用。
上述水性防腐蚀涂料的制备方法，该制备方法具体包括以下步骤：
（1）颜填料的预分散
向搅拌罐中加入水，然后开启电机，在搅拌下加入颜填料，然后提高高速分散机的转速为2500r/min，制得湿润和预分散的颜填料；
（2）颜填料的研磨分散
将步骤（1）中制得的湿润和预分散的颜填料导入砂磨罐中，并加入玻璃微珠，盖上砂磨罐盖子，开动电机研磨至细度合适，然后将研磨后的颜填料用网筛过滤掉玻璃微珠，备用；
（3）制漆
先将向高速分散机的搅拌罐中加入水，在200r/min低速条件下加入成膜助剂乙二醇、增稠剂羟甲基纤维素、分散剂六偏磷酸钠、消泡剂磷酸三丁酯进行搅拌棒，待搅拌均匀后加入步骤（2）中研磨分散好的颜填料，提升转速至550r/min，搅拌15min，然后调节转速至400r/min，并加入水性环氧树脂乳液，搅拌10min，搅拌均匀后加入流平剂羟甲基纤维素，最后通过水调节涂料的粘度制得水性涂料；
（4）过滤包装及使用
将制备的水性涂料用网筛再次过滤，之后用大玻璃烧杯及保鲜膜密封备用，在基材上进行施工时，将固化剂酚醛改性胺与储存的水性涂料混合使用，在室温室温条件下干燥固化基材上形成水性防腐涂料。
实施例3
本实施例提供一种一种水性防腐蚀涂料，其特征在于，该水性防腐蚀涂料按质量份数计包括以下组分：
水性环氧树脂乳液：68份，颜填料：20份，成膜助剂乙二醇：2份，流平剂聚丙烯酸：2份，消泡剂磷酸三丁酯：5份，增稠剂羟甲基纤维素：1.5份，分散剂六偏磷酸钠：3份，水：5份，固化剂二乙烯三胺：30份；
其中：颜填料为氧化铁红和磷酸锌的混合物，并氧化铁红和磷酸锌按质量比1:1的比例混合；
水性环氧树脂乳液的制备具体如下：
将E51型环氧树脂倒入1000ml的烧杯中，并水浴加热到75℃，然后放入超声仪中，在6000r/min高剪切机下加入乳化剂OP-10、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯、十二烷基硫酸钠以及丙二醇甲醚，反应8min后开始滴加热水，并保持烧杯内的温度在85℃，转相时停止滴加热水，高剪切12min后滴加热水，滴水后再高速剪切15min，制得水性环氧树脂乳液待用。
上述水性防腐蚀涂料的制备方法，该制备方法具体包括以下步骤：
（1）颜填料的预分散
向搅拌罐中加入水，然后开启电机，在搅拌下加入颜填料，然后提高高速分散机的转速为2800r/min，制得湿润和预分散的颜填料；
（2）颜填料的研磨分散
将步骤（1）中制得的湿润和预分散的颜填料导入砂磨罐中，并加入玻璃微珠，盖上砂磨罐盖子，开动电机研磨至细度合适，然后将研磨后的颜填料用网筛过滤掉玻璃微珠，备用；
（3）制漆
先将向高速分散机的搅拌罐中加入水，在350r/min低速条件下加入成膜助剂乙二醇、增稠剂羟甲基纤维素、分散剂六偏磷酸钠、消泡剂磷酸三丁酯进行搅拌棒，待搅拌均匀后加入步骤（2）中研磨分散好的颜填料，提升转速至600r/min，搅拌20min，然后调节转速至350r/min，并加入水性环氧树脂乳液，搅拌12min，搅拌均匀后加入流平剂聚丙烯酸，最后通过水调节涂料的粘度制得水性涂料；
（4）过滤包装及使用
将制备的水性涂料用网筛再次过滤，之后用大玻璃烧杯及保鲜膜密封备用，在基材上进行施工时，将固化剂二乙烯三胺与储存的水性涂料混合使用，在室温室温条件下干燥固化基材上形成水性防腐涂料。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种水性防腐蚀涂料，其特征在于，该水性防腐蚀涂料按质量份数计包括以下组分：
水性环氧树脂乳液60-75份
颜填料20-28份
成膜助剂1-3份
流平剂2-4份
消泡剂3-5份
增稠剂0.5-1.5份
分散剂1-3份
水5-10份
固化剂30-40份
其中：所述的颜填料为氧化铁红和磷酸锌的混合物，并氧化铁红和磷酸锌按质量比1:1的比例混合；所述的成膜助剂为乙二醇；所述的流平剂为聚丙烯酸或羟甲基纤维素；所述的消泡剂为磷酸三丁酯；所述的增稠剂为羟甲基纤维素；所述的分散剂为六偏磷酸钠；所述的固化剂为二乙烯三胺、间苯二胺、酚醛改性胺或二氨基二苯基甲砜DDS中的一种；
所述水性环氧树脂乳液的制备具体如下：
将E51型环氧树脂倒入1000ml的烧杯中，并水浴加热到70-80℃，然后放入超声仪中，在5000-6000r/min高剪切机下加入乳化剂OP-10、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯、十二烷基硫酸钠以及丙二醇甲醚，反应5-8min后开始滴加热水，并保持烧杯内的温度在70-85℃，转相时停止滴加热水，高剪切10-15min后滴加热水，滴水后再高速剪切15-25min，制得水性环氧树脂乳液待用。
2.根据权利要求1所述的水性防腐蚀涂料，其特征在于：所述的水性防腐蚀涂料按质量份数计包括以下组分：
水性环氧树脂乳液：60份，颜填料：28份，成膜助剂：3份，流平剂：3份，消泡剂：3份，增稠剂：1.1份，分散剂：1份，水：8份，固化剂：35份。
3.根据权利要求1所述的水性防腐蚀涂料，其特征在于：所述的水性防腐蚀涂料按质量份数计包括以下组分：
水性环氧树脂乳液：75份，颜填料：24份，成膜助剂：1份，流平剂：4份，消泡剂：4份，增稠剂：0.5份，分散剂：2份，水：10份，固化剂：40份。
4.根据权利要求1所述的水性防腐蚀涂料，其特征在于：所述的水性防腐蚀涂料按质量份数计包括以下组分：
水性环氧树脂乳液：68份，颜填料：20份，成膜助剂：2份，流平剂：2份，消泡剂：5份，增稠剂：1.5份，分散剂：3份，水：5份，固化剂：30份。
5.如权利要求1所述的水性防腐蚀涂料的制备方法，其特征在于，该制备方法具体包括以下步骤：
（1）颜填料的预分散
向搅拌罐中加入水，然后开启电机，在搅拌下加入颜填料，然后提高高速分散机的转速为2500-3000r/min，制得湿润和预分散的颜填料；
（2）颜填料的研磨分散
将步骤（1）中制得的湿润和预分散的颜填料导入砂磨罐中，并加入玻璃微珠，盖上砂磨罐盖子，开动电机研磨至细度合适，然后将研磨后的颜填料用网筛过滤掉玻璃微珠，备用；
（3）制漆
先将向高速分散机的搅拌罐中加入水，在200-350r/min低速条件下加入成膜助剂、增稠剂、分散剂、消泡剂进行搅拌棒，待搅拌均匀后加入步骤（2）中研磨分散好的颜填料，提升转速至500-600r/min，搅拌10-20min，然后调节转速至300-400r/min，并加入水性环氧树脂乳液，搅拌10-15min，搅拌均匀后加入流平剂，最后通过水调节涂料的粘度制得水性涂料；
（4）过滤包装及使用
将制备的水性涂料用网筛再次过滤，之后用大玻璃烧杯及保鲜膜密封备用，在基材上进行施工时，将固化剂与储存的水性涂料混合使用，在室温室温条件下干燥固化基材上形成水性防腐涂料。
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