CN108003748A - 一种工程机械用水性环氧底漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种工程机械用水性环氧底漆，包含A组分和B组分，A组分和B组分的重量比为(4‑6):1，每100份的A组分包含以下重量份计的原料：水性环氧乳液：40‑60份，乙二醇单丁醚：1‑3份，环氧稀释剂：0.5‑2.5份，水性分散剂：0.5‑1.5份，水性消泡剂：0.1‑0.5份，颜料：0.3‑25份，磷酸锌：5‑20份，填料：2‑15份，增稠剂：0.1‑1份，闪蚀剂：0.2‑1份，润湿剂：0.1‑1份，余量为去离子水，B组分为复合固化剂，每100份的B组分包含以下按重量份计的组分：水性固化剂：25‑40份，改性胺环氧固化剂：5‑15份，乙二醇单丁醚：2‑10份，余量为去离子水，本发明还提供了该水性环氧底漆的制备方法。本发明提供的底漆容易施工，在高膜厚下不容易流挂，VOC含量低，同时在焊缝处喷涂不会产生闪蚀。
Description
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种工程机械用水性环氧底漆及其制备方法。
背景技术
合适的底漆涂层是面漆耐久、美观的前提，工程机械用底漆必须具备下列特性：(1)防护性能，主要是防锈保护性能，工程机械基本都是露天存放和露天作业，有的甚至在湿热、沿海环境下作业，而且作业工况恶劣，因此涂层的防锈保护作用对于延长工程机械的使用寿命和保持良好的外观至关重要；(2)机械性能，包括硬度、冲击性能、柔韧性、附着力等，如果漆膜机械性能不好，在零件或整机的装配、运输和工作过程中漆膜极易被破坏，失去防锈保护的作用；(3)施工性能，底漆的防护性能和机械性能必须通过底漆施工形成漆膜来实现，底漆的施工还会直接影响到生产成本、效率和面漆的涂层质量，底漆的施工性能主要表现在干燥时间、流平性、流挂性及使用周期等。根据底漆所用的树脂，可以将工程机械常用的底漆分为醇酸底漆、环氧酯底漆、丙烯酸底漆和聚氨酯底漆等；根据底漆的用途，可以将工程机械常用的底漆分为防锈底漆、耐油底漆、可焊底漆和耐高温底漆等，防锈底漆用于普通零件防锈保护并为面漆涂层打下基础，耐油底漆用于液压零部件，要求涂层具有良好的耐油性，可焊底漆用于主要工序间的防锈和钢材的预处理，耐高温底漆主要用于发动机部件或附件如排气管、消音器、漆膜耐热温度一般在600℃以上。根据涂料是否含溶剂可分为溶剂型涂料、电泳涂料和粉末涂料。电泳涂料及涂装已在汽车、建材、五金、家电等行业得到广泛的应用，但是在工程机械行业的应用还比较少。工程机械结构件较多且外形尺寸较大，从成本和工艺角度都不适于采用电泳。粉末涂料及其涂装对工程机械行业而言还是一门新工艺，粉末涂料可以直接喷涂在金属表面，兼具底漆和面漆的功能，也可以喷涂在底漆涂层之上，起装饰作用，常用的有环氧粉末涂料、环氧聚酯粉末涂料、聚酯粉末涂料、丙烯酸粉末涂料等。
作为溶剂性涂料中的水性涂料，是以多种高分子树脂为基料，水为分散介质，比传统的溶剂型涂料具有低挥发性有机化合物(VOC)，是绿色、安全、环境友好型涂料。水性涂料中所含的水氧共混体在与金属表面接触时，将在瞬时产生锈蚀现象，通常称为“闪蚀”，所产生的锈层将严重影响涂料的防腐效果和使用寿命，制约着水性金属防腐涂料的推广应用，所以提高抗闪蚀性也是水性金属防腐涂料开发所必须解决的主要问题之一。
中国发明专利CN105199559A公开了一种耐盐雾水性聚酯底漆及其制备方法，该底漆由水性聚酯树脂、固化剂、消泡剂份、流平剂、填料和水组成，该发明提供的底漆具有环保性能、防腐功能以及提高附着能力等性能，可用于汽车、农用机车等车辆的外观涂装，然而该底漆的施工条件和难易程度未知。中国发明专利CN102382540A公开了一种高光泽工程机械底盘水性防腐涂料，原料包括水性树脂、催干剂、中和剂、分散剂、颜填料、防沉剂、润湿剂、流平剂、触变增稠剂、消泡剂、防闪蚀剂、助溶剂和去离子水，该发明的水性防腐涂料具有优良的防腐性能，具有防锈底漆优良的耐蚀性，可以完全替代目前溶剂型底盘涂料，涂层具备良好的理化性能及耐腐蚀性能，然而该底漆的施工条件和难易程度同样未知。中国发明专利文献CN105949958A公开了一种水性环氧改性多胺固化剂及水性环氧防腐底漆，该发明的固化剂能够直接乳化环氧树脂，贮存稳定性及机械稳定性好，水性环氧防腐底漆由组份A和组分B组成，A组份包含国产E51环氧树脂，B组分原料有水性环氧改性多胺固化剂、去离子水、分散剂、消泡剂、钛白粉、氧化铁黑、沉淀硫酸钡、三聚磷酸铝、水性膨润土、防闪锈助剂、基材润湿、消泡剂和增稠剂，该发明提供的底漆避免了水性环氧乳液贮存稳定性差或机械稳定性差的缺点，并且由于环氧树脂组分不需进行亲水改性，可以保证涂膜的耐化学药品性能良好，然而该发明所用的固化剂制备工艺较为复杂。
综上所述，现有的水性环氧底漆存在干燥慢，难施工，高湿条件下容易产生闪蚀的问题。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明的目的之一是通过特定的固化剂和环氧乳液进行组合，搭配合适的助剂，得到快干、易施工且高湿条件下无闪蚀的高性能工程机械用水性环氧底漆。
本发明的目的之二是提供上述底漆的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种工程机械用水性环氧底漆，包含A组分和B组分，A组分和B组分的重量比为(4-6):1；A组分为底漆主剂，每100份的A组分包含以下重量份计的原料：
水性环氧乳液：40-60份，
乙二醇单丁醚：1-3份，
环氧稀释剂：0.5-2.5份，
水性分散剂：0.5-1.5份，
水性消泡剂：0.1-0.5份，
颜料：0.3-25份，
磷酸锌：5-20份，
填料：2-15份，
增稠剂：0.1-1份，
闪蚀剂：0.2-1份，
润湿剂：0.1-1份，
余量为去离子水；
B组分为复合固化剂，每100份的B组分包含以下按重量份计的组分：
水性固化剂：25-40份，
改性胺环氧固化剂：5-15份，
乙二醇单丁醚：2-10份，
余量为去离子水。
优选地，所述A组分中的水性环氧乳液为固体双酚A环氧树脂的水分散液。
进一步优选地，所述A组分中的水性环氧乳液为STW703A。
优选地，所述的环氧稀释剂为AGE环氧活性稀释剂或BGE环氧活性稀释剂。
进一步优选地，所述的环氧稀释剂为AGE环氧活性稀释剂。
优选地，所述的水性分散剂为阴离子或非离子表面活性剂。
进一步优选地，所述的水性分散剂为TEGO760、BYK190和BYK191中的一种或多种。
优选地，所述的水性消泡剂为BYK022、BYK024和BYK028中的一种或多种。
优选地，所述的颜料为钛白粉、铁黄和炭黑中的一种或多种。
进一步优选地，所述的颜料为钛白粉、铁黄和炭黑的混合物。
优选地，所述的填料为硫酸钡。
进一步优选地，所述的硫酸钡细度≥3000目。
优选地，所述的增稠剂为德国明凌缔合聚氨酯增稠剂PUR42、海名斯RHEOLATE 299和TEGO 3000。
优选地，所述的闪蚀剂为德谦179、欧鹏660和龙神3100BC。
优选地，所述的润湿剂为BYK346、德高270和德高4100。
优选地，所述的水性固化剂为STW703B。
优选地，所述的改性胺环氧固化剂为Aradur36。
一种工程机械用水性环氧底漆的制备方法，包括以下步骤：
(1)A组份配制：将水性环氧乳液倒入缸中，400-550rpm条件下依次加入乙二醇单丁醚、环氧稀释剂、分散剂、消泡剂、去离子水及颜填料，调速至1000-1200rpm后分散15-25min，砂磨至细度≤25μm，清洗出料后1000-1200rpm分散并依次加入增稠剂，闪蚀剂及润湿剂，检测合格后包装；
(2)B组分配制：将乙二醇单丁醚倒入缸中，加入固化剂搅拌均匀后，加去离子水继续搅拌均匀即可出料包装。
本发明的有益效果
1、本发明提供的底漆容易施工，漆与固化剂混合后易于搅拌均匀；
2、本发明提供的底漆在高膜厚下不容易产生流挂；
3、本发明提供的底漆干燥速度快，VOC含量低，同时在焊缝处喷涂不产生闪蚀。
具体实施方式
实施例1
本实施例为一种工程机械用水性环氧底漆的制备方法，包括以下步骤：
(1)A组份配制：将水性环氧乳液倒入缸中，5000rpm条件下依次加入乙二醇单丁醚、环氧稀释剂、分散剂、消泡剂、去离子水及颜填料，调速至1000rpm后分散20min，砂磨至细度≤25μm，清洗出料后1000rpm分散并依次加入增稠剂，闪蚀剂及润湿剂，检测合格后包装；
(2)B组分配制：将乙二醇单丁醚倒入缸中，加入固化剂搅拌均匀后，加去离子水继续搅拌均匀即可出料包装。
实施例2-9
实施例2-9中A、B组分的制备方法与实施例1相同，A组分和B组分中的各原料配比如表1所示，A组分和B组分的重量比为5:1。
具体原料组分如表1所示。
表1实施例2-9成分组成
实施例10
将实施例2-9中制备的涂料在相同条件下施工得到漆膜，检测各漆膜性能，性能测试结果如表2所示，结果判定标准如表3所示。
表2实施例2-9试验结果
随着AGE含量的变大，表干速度会减慢，实施例2的漆膜干燥慢，活化期2h，实施例3的漆膜干燥慢，活化期3h，实施例4的漆膜固化剂粘度太高，不方便操作，实施例5的漆膜盐雾耐蚀性能不合格，实施例6出现了闪蚀；实施例7的漆膜有缩孔，底漆喷在底材上润湿不良；实施例8的漆膜在制备的过程中产生的气泡不容易消失，形成的漆膜有起泡现象。
表3试验结果判定标准
Claims (10)
1.一种工程机械用水性环氧底漆，其特征在于，包含A组分和B组分，A组分和B组分的重量比为(4-6):1；所述A组分为底漆主剂，每100份的A组分包含以下重量份计的原料：
水性环氧乳液：40-60份，
乙二醇单丁醚：1-3份，
环氧稀释剂：0.5-2.5份，
水性分散剂：0.5-1.5份，
水性消泡剂：0.1-0.5份，
颜料：0.3-25份，
磷酸锌：5-20份，
填料：2-15份，
增稠剂：0.1-1份，
闪蚀剂：0.2-1份，
润湿剂：0.1-1份，
余量为去离子水；
所述B组分为复合固化剂，每100份的B组分包含以下按重量份计的组分：
水性固化剂：25-40份，
改性胺环氧固化剂：5-15份，
乙二醇单丁醚：2-10份，
余量为去离子水。
2.根据权利要求1所述的工程机械用水性环氧底漆，其特征在于，所述A组分中的水性环氧乳液为固体双酚A环氧树脂的水分散液。
3.根据权利要求1所述的工程机械用水性环氧底漆，其特征在于，所述的环氧稀释剂为AGE环氧活性稀释剂或BGE环氧活性稀释剂。
4.根据权利要求1所述的工程机械用水性环氧底漆，其特征在于，所述的水性分散剂为阴离子或非离子表面活性剂，选自TEGO760、BYK190和BYK191中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的工程机械用水性环氧底漆，其特征在于，所述的水性消泡剂为聚硅氧烷混合物，选自BYK022、BYK024和BYK028中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的工程机械用水性环氧底漆，其特征在于，所述的颜料为钛白粉、铁黄和炭黑中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的工程机械用水性环氧底漆，其特征在于，所述的填料为硫酸钡。
8.根据权利要求1所述的工程机械用水性环氧底漆，其特征在于，所述的水性固化剂为STW703B。
9.根据权利要求1所述的工程机械用水性环氧底漆，其特征在于，所述的改性胺环氧固化剂为Aradur36。
10.根据权利要求1-9任一项所述的工程机械用水性环氧底漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)A组份配制：将水性环氧乳液倒入缸中，低速搅拌条件下依次加入乙二醇单丁醚、环氧稀释剂、分散剂、消泡剂、去离子水及颜填料，高速分散后，砂磨至细度≤25微米，清洗出料后高速分散并依次加入增稠剂，闪蚀剂及润湿剂，检测合格后包装；
(2)B组分配制：将乙二醇单丁醚倒入缸中，加入固化剂搅拌均匀后，加去离子水继续搅拌均匀即可出料包装。
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