一種水性環(huán)氧防腐涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于化工材料及環(huán)保【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種水性環(huán)氧防腐涂料及其制備方法。本發(fā)明的水性環(huán)氧防腐涂料包含A、B兩組份；A組分包括：水，水性環(huán)氧乳液，防腐顏料，填料，助劑，水；B組分包括：水，氨基硅烷，納米二氧化硅和水溶性環(huán)氧固化劑。其制備方法是：將水、部分助劑混合攪拌均勻，逐步加入防腐顏料和其他填料，高速狀分散，然后把水性環(huán)氧樹脂、及部分助劑攪拌均勻，即得A組分；將水、氨基硅烷和納米二氧化硅混合高速分散，再加入水性環(huán)氧固化劑繼續(xù)分散，經(jīng)球磨，即得到B組分。本發(fā)明的水性環(huán)氧防腐涂料具有極低的VOC、優(yōu)良的物理機(jī)械性能及極好的防腐性能，適合用作金屬防腐蝕涂料。
【專利說明】一種水性環(huán)氧防腐涂料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化工材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種水性環(huán)氧防腐涂料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 環(huán)氧樹脂分子結(jié)構(gòu)中含有大量的苯環(huán)和醚鍵，體系強(qiáng)度大，分子結(jié)構(gòu)致密，內(nèi)聚能 大，因此采用環(huán)氧樹脂制備的涂料具有與基材附著力強(qiáng)、耐化學(xué)介質(zhì)和防腐性能優(yōu)異，廣泛 應(yīng)用于重防腐領(lǐng)域。
[0003] 目前市場上防腐涂料大部分是溶劑型涂料，尤其在重防腐領(lǐng)域。水性涂料中由于 含有一些親水性成分，導(dǎo)致防腐性能下降。但是，隨著對環(huán)保的要求越來越嚴(yán)格，水性防腐 涂料的需求越來越迫切，因此防腐性能優(yōu)異的水性涂料受到重視。水性環(huán)氧涂料依然具有 環(huán)氧樹脂的諸多特點(diǎn)，采用水性環(huán)氧樹脂制備的涂料同樣可以達(dá)到較好的效果，但大多數(shù) 水性環(huán)氧涂料與溶劑型環(huán)氧涂料相比，防腐性能還是有很大差距。
[0004] 關(guān)于水性環(huán)氧涂料及其改性水性環(huán)氧涂料的發(fā)明已有不少實(shí)例。CN102746766A采 用水性環(huán)氧乳液和硅溶膠共同作為成膜物質(zhì)，雖具有很好的防腐性能，但由于硅溶膠容易 導(dǎo)致其涂料儲存穩(wěn)定性下降。CN100503754介紹了一種水性環(huán)氧納米復(fù)合涂料及其制備方 法，其中水性環(huán)氧納米復(fù)合固化劑制備工藝復(fù)雜，該分散方法納米粉體在固化劑中也得不 到有效穩(wěn)定分散。
[0005] 納米二氧化硅是一種常見的納米粉體，價(jià)格較一般納米粉體便宜，并且表面含有 大量活性硅羥基，采用氨基硅烷進(jìn)行表面改性，不僅能提高納米粒子的分散性，同時環(huán)氧涂 料固化過程中與環(huán)氧基團(tuán)反應(yīng)，提高漆膜的致密性和各項(xiàng)機(jī)械性能，滿足重防腐的要求。因 此，本發(fā)明制備的水性環(huán)氧防腐涂料是將水性環(huán)氧樹脂作為水性防腐涂料的主要成膜物 質(zhì)，含氨基硅烷改性的納米二氧化硅和水性環(huán)氧固化劑共同作為環(huán)氧涂料的固化劑，制備 出具有優(yōu)良的機(jī)械性能及防腐性能的水性環(huán)氧涂料。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種具有優(yōu)良的機(jī)械性能及防腐性能的水性環(huán)氧防腐涂 料及其制備方法。
[0007] 本發(fā)明提供的水性環(huán)氧防腐涂料，以水性環(huán)氧樹脂作為成膜物質(zhì)，并添加適量的 防腐顏料、填料和助劑而制備得到；采用氨基硅烷改性納米二氧化硅和水性環(huán)氧固化劑混 合作為環(huán)氧防腐涂料的固化劑，其漆膜具有優(yōu)良的機(jī)械性能和優(yōu)異的防腐性能。該涂料用 于金屬材料表面，滿足涂層的防腐性能。
[0008] 本發(fā)明提供的水性環(huán)氧防腐涂料，包含A、B兩個組份，其中： A組分，按重量份計(jì)： 水9~14份； 水性環(huán)氧樹脂乳液 3(Γ40份； 防腐顏料 3、份； 填料2(Γ25份； 助劑1飛份，助劑包括：分散劑、基材潤濕劑、消泡劑、防閃銹劑、pH調(diào)節(jié)劑、增稠劑、成 膜助劑等； B組分，按重量份計(jì)： 水8~10份； 氨基硅烷 0. 2、.份4 ; 納米二氧化硅2~4份； 水溶性環(huán)氧固化劑6~8份。
[0009] 本發(fā)明提供的水性環(huán)氧防腐涂料的制備方法，包括A組分的制備和B組分的制備； 具體步驟為： A組分的制備：先將水、部分助劑混合攪拌均勻，逐步加入防腐顏料和填料，在高速狀 態(tài)下分散至達(dá)到規(guī)定細(xì)度；然后降速，加入水性環(huán)氧樹脂乳液、及另一部分助劑，攪拌均勻， 即得到水性環(huán)氧防腐涂料A組分； B組分的制備：先將水、氨基硅烷和納米二氧化硅混合，高速分散；再加入水性環(huán)氧固 化劑，繼續(xù)分散；最后球磨，即得到水性環(huán)氧防腐涂料B組分一分散穩(wěn)定的含納米二氧化硅 的水性環(huán)氧固化劑。
[0010] 本發(fā)明中，所述水性環(huán)氧固化劑，氨基硅烷改性納米二氧化硅中的所選用的氨基 硅烷(偶聯(lián)劑）的氨基含有數(shù)量可分為單氨基、雙氨基、三氨基以及多氨基硅烷，包括氨 丙基二乙氧基娃燒、氛丙基二甲氧基娃燒、N-β (氛乙基）-γ-氛丙基二甲氧基娃燒、 Ν-β (氣乙基）--氣丙基甲基_甲氧基娃燒、Ν-β (氣乙基）--氣丙基二乙氧基娃燒、 苯氨基甲基三乙氧基硅烷、苯氨基甲基三甲氧基硅烷、氨乙基氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷 和多氨基燒基二燒氧基娃燒。其中優(yōu)選氨丙基二乙氧基娃燒、氨丙基二甲氧基娃 燒和N-β (氛乙基）-γ-氛丙基二甲氧基娃燒。
[0011] 本發(fā)明中，氨基硅烷改性納米二氧化硅中的所選用的納米二氧化硅，可以是氣相 法、沉淀法和溶膠凝膠法制備的納米二氧化硅，優(yōu)選氣相法法制備的納米二氧化硅。
[0012] 本發(fā)明中，所述的水性環(huán)氧固化劑，可以是水溶性、膠束分散型和乳液型固化劑， 優(yōu)選水溶性改性胺或聚酰胺固化劑。
[0013] 本發(fā)明中，所述防腐顏料包括：三聚磷酸鋁，第二代磷酸鹽，鈣離子交換硅膠，氧化 鐵紅，Z?母粉等； 本發(fā)明中，所述填料包括：鈦白粉，沉淀硫酸鋇，滑石粉等。
[0014] 本發(fā)明中，所述分散劑包括：ΒΥΚ 191 (畢克191)、TEG0745W (迪高745W)等。所述 基材潤濕劑包括：BYK 346(畢克346)、TEG0 KL 245(迪高245)。所述消泡劑包括：BYK 021 (畢克021)、BYK022 (畢克022)、圣諾普科154U311 (聚醚類消泡劑）等。所述防閃銹劑包 括：圣士蘭794 (有機(jī)酸鈉鹽)、防閃銹劑LF-1207等。所述pH調(diào)節(jié)劑包括：AMP-95 (2-氨 基-2-甲基-1-丙醇）、氨水等。所述增稠劑包括：BYK 420 (畢克420)、BYK425 (畢克 425)等。所述成膜助劑包括：PGDA(丙二醇二醋酸酯)、PMA(丙二醇甲醚醋酸酯）等。
[0015] 本發(fā)明的水性環(huán)氧防腐涂料具有極低的V0C、優(yōu)良的物理機(jī)械性能及極好的防腐 性能。該涂料涂可用于鋼鐵、鋁材等金屬表面，涂裝成膜后起到很好的防腐效果。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面通過具體實(shí)施例，進(jìn)一步描述本發(fā)明。
[0017] 實(shí)施例1 :

【權(quán)利要求】
1. 一種水性環(huán)氧防腐涂料，包括包含A、B兩個組份，其特征在于： A組分，按重量份計(jì)，包括： 水9~14份； 水性環(huán)氧樹脂乳液 3(Γ40份； 防腐顏料 3、份； 填料2(Γ25份； 助劑1飛份，助劑包括：分散劑、基材潤濕劑、消泡劑、防閃銹劑、pH調(diào)節(jié)劑、增稠劑、成 膜助劑； B組分，按重量份計(jì)，包括： 水8~10份； 氨基硅烷 0. 2、.份； 納米二氧化硅2~4份； 水溶性環(huán)氧固化劑6~8份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性環(huán)氧防腐涂料，其特征在于所述氨基硅烷的氨基含有 數(shù)量分為單氨基、雙氨基、三氨基以及多氨基硅烷，包括 γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙 基二甲氧基娃燒、Ν-β (氣乙基氣丙基二甲氧基娃燒、Ν-β (氣乙基氣丙基甲 基二甲氧基硅烷、Ν-β (氨乙基）-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、苯氨基甲基三乙氧基硅烷、苯 氨基甲基三甲氧基硅烷、氨乙基氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷和多氨基烷基三烷氧基硅烷。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水性環(huán)氧防腐涂料的制備方法，包括Α組分的制備和Β 組分的制備；其特征在于具體步驟為： A組分的制備：先將水、部分助劑混合攪拌均勻，逐步加入防腐顏料和填料，在高速狀 態(tài)下分散至達(dá)到規(guī)定細(xì)度；然后降速，加入水性環(huán)氧樹脂乳液、及另一部分助劑，攪拌均勻， 即得到水性環(huán)氧防腐涂料A組分； B組分的制備：先將水、氨基硅烷和納米二氧化硅混合，高速分散；再加入水性環(huán)氧固 化劑，繼續(xù)分散；最后球磨，即得到水性環(huán)氧防腐涂料B組分一分散穩(wěn)定的含納米二氧化硅 的水性環(huán)氧固化劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的水性環(huán)氧防腐涂料的制備方法，其特征在于所用的納米二 氧化硅是由氣相法、沉淀法或溶膠凝膠法制備的納米二氧化硅。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的水性環(huán)氧防腐涂料的制備方法，其特征在于水性環(huán)氧固化 劑是水溶性、膠束分散型或乳液型固化劑。
【文檔編號】C09D7/12GK104231866SQ201410555656
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】徐杰, 顧廣新, 許鋒 申請人:江蘇怡成屏障科技有限公司, 復(fù)旦大學(xué)