CN115895388A - 一种水性环保环氧底漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水性环保环氧底漆及其制备方法，所述涂料中的各组分份数为：环氧树脂乳液43份‑55份，去离子水11份‑13份，颜填料12份‑13份，润湿分散剂0.2份～0.4份，成膜助剂4份‑6份，消泡剂0.5份‑1份，防闪锈剂1份‑2份，功能性填料11份‑14份，胺加成物固化剂5份‑7份，流平剂0.3份～0.6份；通过设置含锌的防锈颜填料不仅有效地提高涂料的防锈能力，而且起到电化学阴极保护作用，保护铁不被侵蚀，而且提高干燥速度、附着力和防腐蚀能力；同时细滑石粉使涂层的表层干能力、耐腐蚀性能会得到一定幅度的提升，三聚磷酸铝对钢铁以及轻金属等的腐蚀具有极强的抑制作用，进一步增强其的防腐蚀能力。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种水性环保环氧底漆及其制备方法。
背景技术
在大气条件下，氧气、水分等去极化剂是相对充足存在的，所以金属腐蚀现象不断发生，采用涂料涂装防止金属腐蚀是最简单、经济、有效的方法，而环氧底漆广泛用于钢铁、镀锌钢等已生锈的基材体系上做底漆使用，是环氧中层漆、环氧面漆、聚氨酯面漆、氯化橡胶面漆等的最佳底漆，常用于大型桥梁、机械设备、石油、冶金、电力、化工设备、水下钢闸门、厂房钢结构等作高性能带锈防锈底漆,但是在沿海地区或者海上设施，一直受盐雾侵袭，更加容易被腐蚀，从而减少设备的使用寿命。
发明内容
有鉴于此，本发明目的是提供一种能够耐盐雾防锈效果好的水性环保环氧底漆及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种水性环保环氧底漆，所述涂料中的各组分质量百分数为:环氧树脂乳液43份-55份，去离子水11份-13份，颜填料12份-13份，润湿分散剂0.2 份～0.4份，成膜助剂4份-6份，消泡剂0.5份-1份，防闪锈剂1份-2份，功能性填料11份-14份，胺加成物固化剂5份-7份，流平剂0.3份～0.6份。
作为优选，所述水性环氧乳液在25℃下的粘度为800～1200mPas；固含量为 40-45％。
作为优选，所述颜填料为金红石型钛白粉、炭黑粉、磷酸锌，云母氧化铁，磷铁粉，片状锌粉中的一种或者几种。
作为优选，所述成膜助剂为二丙二醇丁醚与二丙二醇甲醚的混合物，二丙二醇丁醚:二丙二醇甲醚质量比为1:1。
作为优选，所述功能性填料为三聚磷酸铝与3000目硫酸钡和1500目滑石粉的混合物，三聚磷酸铝与3000目硫酸钡和1500目滑石粉按2:1:1的质量比复配而成。
作为优选，润湿分散剂为D-346，AD-405，BYK-151中的一种。
作为优选，消泡剂为TY-6010，BYK-A555，BYK-068，粤万Z-4934中的一种。
作为优选，防闪锈剂为G-106，鹏畔HD-600，THIF-3118中的一种。
作为优选，流平剂为BYK-378，F386，DIS-904中的一种。
一种水性环保环氧底漆的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、涂料制备：将去11份-13份离子水、0.2份～0.4份润湿分散剂、 0.3份～0.6份流平剂、0.5份-1份消泡剂、加入到分散搅拌机中，并在转速为300-500r/min条件下混合10min；
步骤2、将12份-13份颜填料和11份-14份功能性填料加入到步骤1中的分散搅拌机中把转速调整为1000-1500r/min,分散10min；
步骤3、将步骤2中的漆料转移进研磨机中，进行研磨约10min，研磨至细度≤20um；
步骤4、将步骤3中研磨完成的漆料转移进分散搅拌机中，并且将加入45 份-57份环氧树脂乳液、4份-6份成膜助剂，1份-2份防闪锈剂，以及3份-5 份胺加成物固化剂，在转速为1000-1500r/min条件下混合10min，调节粘度达到粘度指标为粘度800-1200mpas/25℃后出料，所述环氧树脂乳液：胺加成物固化剂＝8:1。
本发明技术效果主要体现在以下方面：通过含锌的防锈颜填料不仅有效地提高涂料的防锈能力，而且起到电化学阴极保护作用，锌相对铁来说属于活泼金属，在腐蚀环境下，优先腐蚀的是金属锌，这样可以保护铁不被侵蚀，该漆自然干燥快，附着力强，防腐蚀能力强等特点；胺加成物加快固化速度，降低多元胺类的挥发以减轻对人体组织的伤害，并降低树脂与固化剂配比的精确性等效果；功能性填料的硫酸钡提高涂膜的厚度，耐磨性，耐水性，耐热性，表面硬度，耐冲击性等，细滑石粉使涂层的表层干能力、耐腐蚀性能会得到一定幅度的提升，三聚磷酸铝中的三聚磷酸根离子能与各种金属离子有更强的螯合力，在被涂物表面形成卓越的钝化膜，对钢铁以及轻金属等的腐蚀具有极强的抑制作用，进一步增强其的防腐蚀能力；二丙二醇甲醚与二丙二醇丁醚通过一定比例的混合使用，能够把材料结合起来，使材料的亲和性得到改善，从而提高复合材料功能的物质；含锌的防锈颜填料，胺加成物，硫酸钡，三聚磷酸铝，细滑石粉以及二丙二醇甲醚和二丙二醇丁醚的化合物，对底漆进行了调和，使底漆具有了干燥快、附着力强、防腐蚀能力强、耐水性、耐冲击性、耐盐雾性好的特点。
具体实施方式
对本发明的具体实施方式做进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
一种水性环保环氧底漆，所述涂料中的各组分质量百分数为:环氧树脂乳液43份-55份，去离子水11份-13份，颜填料12份-13份，润湿分散剂0.2 份～0.4份，成膜助剂4份-6份，消泡剂0.5份-1份，防闪锈剂1份-2份，功能性填料11份-14份，胺加成物固化剂5份-7份，流平剂0.3份～0.6份。
所述水性环氧乳液在25℃下的粘度为800～1200mPas；固含量为40-45％。
所述胺加成物固化剂的固含量为50％。
所述颜填料为金红石型钛白粉、炭黑粉、磷酸锌，云母氧化铁，磷铁粉，片状锌粉中的一种或者几种。
所述成膜助剂为二丙二醇丁醚与二丙二醇甲醚的混合物，二丙二醇丁醚: 二丙二醇甲醚质量比为1:1。
所述功能性填料为三聚磷酸铝与3000目硫酸钡和1500目滑石粉的混合物，三聚磷酸铝与3000目硫酸钡和1500目滑石粉按2:1:1的质量比复配而成。
润湿分散剂为D-346，AD-405，BYK-151中的一种。
消泡剂为TY-6010，BYK-A555，BYK-068，粤万Z-4934中的一种。
防闪锈剂为G-106，鹏畔HD-600，THIF-3118中的一种。
流平剂为BYK-378，F386，DIS-904中的一种。
一种水性环保环氧底漆的制备方法，包括以下步骤:
步骤1、涂料制备:将去11份-13份离子水、0.2份～0.4份润湿分散剂、 0.3份～0.6份流平剂、0.5份-1份消泡剂、加入到分散搅拌机中，并在转速为300-500r/min条件下混合10min；
步骤2、将12份-13份颜填料和11份-14份功能性填料加入到步骤1中的分散搅拌机中把转速调整为1000-1500r/min,分散10min；
步骤3、将步骤2中的漆料转移进研磨机中，进行研磨约10min，研磨至细度≤20um；
步骤4、将步骤3中研磨完成的漆料转移进分散搅拌机中，并且将加入45 份-57份环氧树脂乳液、4份-6份成膜助剂，1份-2份防闪锈剂，以及3份-5 份胺加成物固化剂，在转速为1000-1500r/min条件下混合10min，调节粘度达到粘度指标为粘度800-1200mpas/25℃后出料，所述环氧树脂乳液：胺加成物固化剂＝8:1。
实施例一
一种水性环保环氧底漆，所述涂料中的各组分质量百分数为：环氧树脂乳液48份，去离子水12份，颜填料12.5份，润湿分散剂0.2份，成膜助剂4 份，消泡剂1份，防闪锈剂1.5份，功能性填料14份，胺加成物固化剂6.3 份，流平剂0.5份。
一种水性环保环氧底漆的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、涂料制备：将去12份离子水、0.2份润湿分散剂、0.5份流平剂、 1份消泡剂、加入到分散搅拌机中，并在转速为300-500r/min条件下混合 10min；
步骤2、将12.5份颜填料和14份功能性填料加入到步骤1中的分散搅拌机中把转速调整为1000-1500r/min，分散10min；
步骤3、将步骤2中的漆料转移进研磨机中，进行研磨约10min，研磨至细度≤20um；
步骤4、将步骤3中研磨完成的漆料转移进分散搅拌机中，并且将加入48 份环氧树脂乳液、4份成膜助剂，1.5份防闪锈剂，以及6.3份胺加成物固化剂，在转速为1000-1500r/min条件下混合10min，调节粘度达到粘度指标为粘度800-1200mpas/25℃后出料，所述环氧树脂乳液：胺加成物固化剂＝8:1。
实施例二
一种水性环保环氧底漆，所述涂料中的各组分质量百分数为：环氧树脂乳液52份，去离子水11.5份，颜填料12份，润湿分散剂0.2份，成膜助剂4 份，消泡剂1份，防闪锈剂1.5份，功能性填料11份，胺加成物固化剂6.5 份，流平剂0.3份。
一种水性环保环氧底漆的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、涂料制备：将去11.5份离子水、0.2份润湿分散剂、0.3份流平剂、1份消泡剂、加入到分散搅拌机中，并在转速为300-500r/min条件下混合 10min；
步骤2、将12份颜填料和11份功能性填料加入到步骤1中的分散搅拌机中把转速调整为1000-1500r/min，分散10min；
步骤3、将步骤2中的漆料转移进研磨机中，进行研磨约10min，研磨至细度≤20um；
步骤4、将步骤3中研磨完成的漆料转移进分散搅拌机中，并且将加入52 份环氧树脂乳液、4份成膜助剂，1.5份防闪锈剂，以及6.5份胺加成物固化剂，在转速为1000-1500r/min条件下混合10min，调节粘度达到粘度指标为粘度800-1200mpas/25℃后出料，所述环氧树脂乳液：胺加成物固化剂＝8:1。
实施例三
一种水性环保环氧底漆，所述涂料中的各组分质量百分数为：环氧树脂乳液47份，去离子水13份，颜填料13份，润湿分散剂0.3份，成膜助剂5.5 份，消泡剂1份，防闪锈剂1.2份，功能性填料13份，胺加成物固化剂5.6 份，流平剂0.4份。
一种水性环保环氧底漆的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、涂料制备：将去13份离子水、0.3份润湿分散剂、0.4份流平剂、 1份消泡剂、加入到分散搅拌机中，并在转速为300-500r/min条件下混合 10min；
步骤2、将13份颜填料和13份功能性填料加入到步骤1中的分散搅拌机中把转速调整为1000-1500r/min，分散10min；
步骤3、将步骤2中的漆料转移进研磨机中，进行研磨约10min，研磨至细度≤20um；
步骤4、将步骤3中研磨完成的漆料转移进分散搅拌机中，并且将加入47 份环氧树脂乳液、5.5份成膜助剂，1.2份防闪锈剂，以及5.6份胺加成物固化剂，在转速为1000-1500r/min条件下混合10min，调节粘度达到粘度指标为粘度800-1200mpas/25℃后出料，所述环氧树脂乳液：胺加成物固化剂＝8:1。
在本发明中，颜填料除了选择了一些着色颜料，还选用了一些体质颜料，在涂料中使用功能性颜料可以赋予涂料特殊性能，磷酸锌，云母氧化铁，磷铁粉，片状锌粉，为防锈颜料，与防锈剂一起使用，当片状的填料平行于基材排列时，水分子要到达基材界面发生作用要绕更远的路程能够有效地提高涂料的防锈能力，同时选择了含锌的颜填料，漆膜中含有大量锌粉，起到电化学阴极保护作用，锌相对铁来说属于活泼金属，在腐蚀环境下，优先腐蚀的是金属锌，这样可以保护铁不被侵蚀，该漆自然干燥快，附着力强，防腐蚀能力强等特点。
硫酸钡作为功能性填料应用于涂料中，不仅白度高对其他物质有很强的覆盖作用，并且对提高涂膜的厚度，耐磨性，耐水性，耐热性，表面硬度，耐冲击性等起着很重要的作用，另外，硫酸钡在波长300-400微米范围内有很高的反射性，可以保护漆膜免遭光老化，是一种有效而廉价的白色无机光稳定剂，由于它的吸油量低，有很高的填充量，可以使涂料成本下降。
滑石具有润滑性、抗黏、助流、耐火性、抗酸性、绝缘性、熔点高、化学性不活泼、遮盖力良好、柔软、光泽好、吸附力强等优良的物理、化学特性，由于滑石的结晶构造是呈层状的，所以具有易分裂成鳞片的趋向和特殊的润滑性，可改进涂料的沉淀性、涂膜的机械力以及再涂覆性，1500目的细滑石粉使涂层的表层干能力、耐腐蚀性能会得到一定幅度的提升。
三聚磷酸铝中的三聚磷酸根离子能与各种金属离子有更强的螯合力，在被涂物表面形成卓越的钝化膜，对钢铁以及轻金属等的腐蚀具有极强的抑制作用。
胺加成物加快固化速度，降低多元胺类的挥发以减轻对人体组织的伤害，并降低树脂与固化剂配比的精确性等效果。
二丙二醇丁醚能改善水性涂料体系的黏度，有良好的储存性，开稀喷涂时也不会流挂，发花，对涂料树脂具有良好的溶解性和结合性能，改善成膜性改善水性涂料体系的黏度还能改善水性涂料的消泡性，不管在生产中还是施工中，对消泡都有帮助；二丙二醇甲醚用作水基稀释涂料的偶联剂与二丙二醇丁醚通过一定比例的混合使用，能通过化学作用，把无机材料和有机材料或者多种有机材料结合起来，或者能通过化学反应，使两者的亲和性得到改善，从而提高复合材料功能的物质。
对比例1
在实施例1的基础上，把功能性填料中的三聚磷酸铝去除。
对比例2
在实施例1的基础上，把功能性填料中的1500目滑石粉去除。
对比例3
在实施例1的基础上，把颜填料中的防锈颜料去除加入纯着色颜料。
性能测试
如表所述的性能测试的对比例与实施例相比较表现出较差的干燥速度、表面干燥时间平均比实施例1长51％，实干速度平均比实施例1长34％；在附着力测试上，实施例1比对比例优异一到两级，实施例表现出良好的附着力、铅笔硬度、冲击强度、耐水性以及耐盐雾的性能，明显优于对比例。
本发明技术效果主要体现在以下方面：
通过含锌的防锈颜填料不仅有效地提高涂料的防锈能力，而且起到电化学阴极保护作用，锌相对铁来说属于活泼金属，在腐蚀环境下，优先腐蚀的是金属锌，这样可以保护铁不被侵蚀，该漆自然干燥快，附着力强，防腐蚀能力强等特点；胺加成物加快固化速度，降低多元胺类的挥发以减轻对人体组织的伤害，并降低树脂与固化剂配比的精确性等效果；功能性填料的硫酸钡提高涂膜的厚度，耐磨性，耐水性，耐热性，表面硬度，耐冲击性等，细滑石粉使涂层的表层干能力、耐腐蚀性能会得到一定幅度的提升，三聚磷酸铝中的三聚磷酸根离子能与各种金属离子有更强的螯合力，在被涂物表面形成卓越的钝化膜，对钢铁以及轻金属等的腐蚀具有极强的抑制作用，进一步增强其的防腐蚀能力；二丙二醇甲醚与二丙二醇丁醚通过一定比例的混合使用，能够把材料结合起来，使材料的亲和性得到改善，从而提高复合材料功能的物质；含锌的防锈颜填料，胺加成物，硫酸钡，三聚磷酸铝，细滑石粉以及二丙二醇甲醚和二丙二醇丁醚的化合物，对底漆进行了调和，使底漆具有了干燥快、附着力强、防腐蚀能力强、耐水性、耐冲击性、耐盐雾性好的特点。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种水性环保环氧底漆，其特征在于：所述涂料中的各组分质量百分数为:环氧树脂乳液43份-55份，去离子水11份-13份，颜填料12份-13份，润湿分散剂0.2份～0.4份，成膜助剂4份-6份，消泡剂0.5份-1份，防闪锈剂1份-2份，功能性填料11份-14份，胺加成物固化剂5份-7份，流平剂0.3份～0.6份。
2.如权利要求1中的一种水性环保环氧底漆，其特征在于：所述水性环氧乳液在25℃下的粘度为800～1200mPas；固含量为40-45％。
3.如权利要求1中的一种水性环保环氧底漆，其特征在于：所述颜填料为金红石型钛白粉、炭黑粉、磷酸锌，云母氧化铁，磷铁粉，片状锌粉中的一种或者几种。
4.如权利要求1中的一种水性环保环氧底漆，其特征在于：所述成膜助剂为二丙二醇丁醚与二丙二醇甲醚的混合物，二丙二醇丁醚:二丙二醇甲醚质量比为1:1。
5.如权利要求1中的一种水性环保环氧底漆，其特征在于：所述功能性填料为三聚磷酸铝与3000目硫酸钡和1500目滑石粉的混合物，三聚磷酸铝与3000目硫酸钡和1500目滑石粉按2:1:1的质量比复配而成。
6.如权利要求1中的一种水性环保环氧底漆，其特征在于：润湿分散剂为D-346，AD-405，BYK-151中的一种。
7.如权利要求1中的一种水性环保环氧底漆，其特征在于：消泡剂为TY-6010，BYK-A555，BYK-068，粤万Z-4934中的一种。
8.如权利要求1中的一种水性环保环氧底漆，其特征在于：防闪锈剂为G-106，鹏畔HD-600，THIF-3118中的一种。
9.如权利要求1中的一种水性环保环氧底漆，其特征在于：流平剂为BYK-378，F386，DIS-904中的一种。
10.一种水性环保环氧底漆的制备方法，包括以下步骤:
步骤1、涂料制备:将去11份-13份离子水、0.2份～0.4份润湿分散剂、0.3份～0.6份流平剂、0.5份-1份消泡剂、加入到分散搅拌机中，并在转速为300-500r/min条件下混合10min；
步骤2、将12份-13份颜填料和11份-14份功能性填料加入到步骤1中的分散搅拌机中把转速调整为1000-1500r/min,分散10min；
步骤3、将步骤2中的漆料转移进研磨机中，进行研磨约10min，研磨至细度≤20um；
步骤4、将步骤3中研磨完成的漆料转移进分散搅拌机中，并且将加入45份-57份环氧树脂乳液、4份-6份成膜助剂，1份-2份防闪锈剂，以及3份-5份胺加成物固化剂，在转速为1000-1500r/min条件下混合10min，调节粘度达到粘度指标为粘度800-1200mpas/25℃后出料，所述环氧树脂乳液：胺加成物固化剂＝8:1。
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| CN108864891A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-11-23 | 河北晨阳工贸集团有限公司 | 一种双组份快干耐磨水性环氧涂料及其制备方法 |
| CN110540790A (zh) * | 2019-09-09 | 2019-12-06 | 江苏德威涂料有限公司 | 一种用于集装箱的水性环氧防腐底漆 |
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