本發(fā)明涉及一種涂料及其制備方法，尤其是一種無(wú)鉻高固體雙組分環(huán)氧底漆及其制備方法。
背景技術(shù)：
普通用于金屬防腐尤其是高抗腐蝕的工業(yè)環(huán)氧底漆防銹必須使用含鉻酸鹽的顏料，但近年來(lái)發(fā)現(xiàn)鉻酸鹽尤其是含六價(jià)鉻的鉻酸鹽如鉻酸鋅對(duì)人體有強(qiáng)烈的致癌作用，而且即使使用鉻酸鋅作防銹防腐顏料制成的漆膜耐鹽霧性也不過(guò)1000小時(shí)。普通環(huán)氧底漆一般固體含量為50％左右，其揮發(fā)性有機(jī)溶劑高達(dá)50％；由于粘度較高，分子量較大，施工時(shí)需要再次兌入有機(jī)溶劑調(diào)稀，致使其有機(jī)溶劑揮發(fā)物高達(dá)60-65％。溶劑揮發(fā)會(huì)污染環(huán)境，危害施工人員身體健康、易燃，且不符合國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB18581-2009室內(nèi)裝飾裝修材料中有害物質(zhì)限量的要求，揮發(fā)性有機(jī)溶劑是室內(nèi)外空氣污染源中主要污染物之一，在太陽(yáng)光的照射下與氮氧化合物結(jié)合，除了會(huì)生成PM2.5的組成部分有機(jī)氣溶膠以外，還會(huì)因光化學(xué)反應(yīng)生成臭氧，是光化學(xué)煙霧的主要標(biāo)志之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種無(wú)鉻高固體雙組分環(huán)氧底漆，雖然不含鉻酸鹽但含無(wú)害的環(huán)保防腐顏料。
本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問(wèn)題在于提供上述無(wú)鉻高固體雙組分環(huán)氧底漆的制備方法。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
一種無(wú)鉻高固體雙組分環(huán)氧底漆，由A組分和B組分配合組成，所述A組分與B組分的重量比為100:30-40，其中，
所述A組分由下述組分組成，按其重量份數(shù)計(jì)：
所述無(wú)鉻防銹顏料是由零重金屬含量的多磷酸鋁鹽：多磷酸鍶鹽：氨基磷酸鎂鹽：納米防腐劑ZT-719按重量比2:1:1:1進(jìn)行復(fù)配得到的；
所述填料為滑石粉；
所述濕潤(rùn)分散劑為高分子聚氨酯型濕潤(rùn)分散劑AFCONA-4201；
所述消泡劑為有機(jī)硅聚醚類消泡劑AFCONA-2722；
所述增稠防沉劑為聚酰胺蠟—A630-20X；
所述防浮色發(fā)花劑為L(zhǎng)HP-96丙烯酸防浮色發(fā)花劑；
所述環(huán)氧活性稀釋劑為聚丙二醇二縮水甘油醚GE-24；
所述環(huán)氧非活性稀釋劑由二甲苯、丁醇和丙二醇甲醚組成，所述二甲苯、丁醇和丙二醇甲醚的重量比為2:1:1。
優(yōu)選的，上述無(wú)鉻高固體雙組分環(huán)氧底漆，所述A組分與B組分的重量比為100:35。
上述無(wú)鉻高固體雙組分環(huán)氧底漆在使用時(shí)將所述A組分與B組分混合后加入0-20％的復(fù)配的環(huán)氧非活性稀釋劑稀釋，放置約30分鐘即可刷涂或噴涂施工。
上述無(wú)鉻高固體雙組分環(huán)氧底漆的制備方法，具體步驟如下：
Ⅰ.A組分的制備：
(1)按配方量將低分子量環(huán)氧樹(shù)脂1/2、濕潤(rùn)分散劑、消泡劑劑、防浮色發(fā)花劑、增稠防沉劑、環(huán)氧非活性稀釋劑10-30依次加入攪拌容器內(nèi)攪拌均勻，600-800轉(zhuǎn)/分中速分散10分鐘，再依次加入無(wú)鉻防銹顏料、著色顏料鈦白粉、填料1200-1600轉(zhuǎn)/分高速分散10分鐘；
(2)將混合漿料加入研磨機(jī)研磨至細(xì)度達(dá)到40μm以下后倒入調(diào)漆罐；
(3)加入余下的1/2用量低分子量環(huán)氧樹(shù)脂液、環(huán)氧活性稀釋劑，攪拌均勻，調(diào)整固體制成A組分；
Ⅱ.按組方比例將A組分和B組分聚酰胺樹(shù)脂液固化劑分別包裝，即得。
本發(fā)明的有益效果是：
上述無(wú)鉻高固體雙組分環(huán)氧底漆，是一種主要應(yīng)用于鋼、鐵、鋁等基材表面，軍用和民用工業(yè)飛機(jī)、裝備部件環(huán)保和防腐性能要求苛刻的雙組分無(wú)鉻高固體環(huán)氧底漆，具有優(yōu)異的耐鹽霧性、耐絲狀腐蝕性、耐水性、耐機(jī)用油料性和優(yōu)秀的附著力；其制備方法簡(jiǎn)單，適合規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)的需要。
具體來(lái)說(shuō)，作為本發(fā)明的主體樹(shù)脂—低分子量環(huán)氧樹(shù)脂具有環(huán)氧值高、分子量小、粘度低、硬度高對(duì)多種金屬基材附著力強(qiáng)的特點(diǎn)，可以研磨打漿，可操作性強(qiáng)，固化劑采用聚酰胺樹(shù)脂雙組分固化后，耐化學(xué)性優(yōu)秀，由于環(huán)氧值不同，羥基含量不同，不同分子量的環(huán)氧樹(shù)脂交聯(lián)度有差異。由于環(huán)氧值不同，分子結(jié)構(gòu)不同，不同的環(huán)氧活性稀釋劑對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂的稀釋效果有差異，從而導(dǎo)致稀釋后與固化劑配合制成的漆膜性能差別很大，本發(fā)明經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)工作，優(yōu)選出分子量較低，環(huán)氧值較高的環(huán)氧樹(shù)脂，并配合雙官能度與環(huán)氧樹(shù)脂相容性良好的活性稀釋劑，又優(yōu)選出分子量適宜的聚酰胺樹(shù)脂作固化劑，固化后的漆膜具有優(yōu)異的理化、耐腐蝕等綜合性能。
所得無(wú)鉻高固體雙組分環(huán)氧底漆固體含量高達(dá)68％以上，VOC低于美國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)的420g/L的要求，具有優(yōu)異的防腐性，不僅能長(zhǎng)期耐多種機(jī)用油料，而且耐水、耐高溫潤(rùn)滑油，其抗耐性能可達(dá)到美軍標(biāo)mil-C-27725B航空油箱漆中的大部分指標(biāo)。無(wú)鉻高固體雙組分環(huán)氧底漆耐鹽霧性高達(dá)4000小時(shí)，主要應(yīng)用于飛機(jī)油箱內(nèi)外惡劣腐蝕環(huán)境下，并對(duì)環(huán)保要求更高的設(shè)備裝置涂裝，比一般環(huán)氧防腐漆的耐鹽霧性提高數(shù)倍，尤其適用于海上和近海岸金屬設(shè)備的防護(hù)，可大幅度延長(zhǎng)涂裝周期，節(jié)省涂裝成本，同時(shí)其較高的固體含量也可相應(yīng)減輕涂裝企業(yè)的環(huán)保支出費(fèi)用。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明。
實(shí)施例1
一種無(wú)鉻高固體雙組分環(huán)氧底漆，由A組分和B組分配合組成，所述A組分由下述組分組成，按其重量份數(shù)計(jì)：
所述無(wú)鉻高固體雙組分環(huán)氧底漆的制備方法，具體步驟如下：
Ⅰ.A組分的制備：
(1)按配方量將低分子量環(huán)氧樹(shù)脂1/2、濕潤(rùn)分散劑、消泡劑、防浮色發(fā)花劑、增稠防沉劑、非活性稀釋劑依次加入攪拌容器內(nèi)攪拌均勻，600-800轉(zhuǎn)/分中速分散10分鐘，再依次加入無(wú)鉻防銹顏料、著色顏料、填料1200-1600轉(zhuǎn)/分高速分散10分鐘；
(2)將混合漿料加入研磨機(jī)研磨至細(xì)度達(dá)到40μm以下后倒入調(diào)漆罐；
(3)加入余下的1/2用量低分子量環(huán)氧樹(shù)脂液、環(huán)氧活性稀釋劑，攪拌均勻，用環(huán)氧非活性稀釋劑調(diào)整固體大于68％制成A組分；
Ⅱ.按組方比例將A組分和B組分聚酰胺樹(shù)脂液固化劑分別包裝，即得。
實(shí)施例2
上述無(wú)鉻高固體雙組分環(huán)氧底漆的制備方法按照實(shí)施例1所述制備方法。
實(shí)施例3
上述無(wú)鉻高固體雙組分環(huán)氧底漆的制備方法按照實(shí)施例1所述制備方法。
實(shí)施例4
上述無(wú)鉻高固體雙組分環(huán)氧底漆的制備方法按照實(shí)施例1所述制備方法。
上述實(shí)施例1-4中所述無(wú)鉻防銹顏料是由零重金屬含量的多磷酸鋁鹽：多磷酸鍶鹽：氨基磷酸鎂鹽：納米防腐劑ZT-719按重量比2:1:1:1進(jìn)行復(fù)配得到的，既大幅度地提高了漆膜的耐鹽霧性，又幾乎無(wú)重金屬加入，其使用既符合對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求，也強(qiáng)化了對(duì)噴漆工人的個(gè)人防護(hù)；所述填料為滑石粉；所述濕潤(rùn)分散劑為高分子聚氨酯型濕潤(rùn)分散劑AFCONA-4201；所述消泡劑為有機(jī)硅聚醚類消泡劑AFCONA-2722；所述增稠防沉劑為聚酰胺蠟—A630-20X；所述防浮色發(fā)花劑為L(zhǎng)HP-96丙烯酸防浮色發(fā)花劑；所述環(huán)氧活性稀釋劑為聚丙二醇二縮水甘油醚GE-24；所述環(huán)氧非活性稀釋劑由二甲苯、丁醇和丙二醇甲醚組成，所述二甲苯、丁醇和丙二醇甲醚的重量比為2:1:1。
上述實(shí)施例1-4的漆膜綜合性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表1。
表1
實(shí)施例1-4之一所述各組分原料均可在市場(chǎng)中采購(gòu)得到，其中主要原料如下：
低分子量環(huán)氧樹(shù)脂：亨斯曼公司、邁圖公司、無(wú)錫樹(shù)脂廠
環(huán)氧活性稀釋劑：亨斯曼公司、邁圖公司
聚酰胺固化劑：亨斯曼公司、邁圖公司、氣體公司
防腐顏料：水合多磷酸鋁、水合多磷酸鍶：海博赫公司；ZT-719：北京之途公司；氨基磷酸鎂：北京騰鑫盛公司；
著色顏料：鈦白粉：杜邦公司
填料：滑石粉：大石橋粉體廠
濕潤(rùn)分散劑、消泡劑：海門(mén)埃夫卡納公司
聚酰胺蠟防沉劑、防浮色發(fā)花助劑：帝司巴隆公司
組方篩選，見(jiàn)表2、表3。
表2為不同分子量的環(huán)氧樹(shù)脂固化后底漆膜性能比較
表3E51環(huán)氧樹(shù)脂與不同固化劑固化后的底漆膜性能比較
在優(yōu)選了低分子量環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧活性稀釋劑、聚酰胺固化劑、各種助劑、顏填料以后分幾組試驗(yàn)：①分別加入相同重量的上述四種防銹顏料；②各1/2重量的多磷酸鋁和多磷酸鍶；各1/2重量的多磷酸鋁和氨基磷酸鎂；各1/2重量的多磷酸鋁和納米防腐劑ZT-719；各1/2重量的多磷酸鍶和氨基磷酸鎂；各1/2重量的多磷酸鍶和納米防腐劑ZT-719；各1/2重量的氨基磷酸鎂和納米防腐劑ZT-719；③2/3多磷酸鋁和1/3多磷酸鍶；2/3多磷酸鋁和1/3氨基磷酸鎂；2/3多磷酸鋁和1/3納米防腐劑ZT-719；2/3多磷酸鍶和1/3氨基磷酸鎂；2/3多磷酸鍶和1/3納米防腐劑ZT-719；2/3氨基磷酸鎂和1/3納米防腐劑ZT-719，及多磷酸鋁、多磷酸鍶、氨基磷酸鎂ZT-719按不同比例配合，從中找出最優(yōu)秀的防銹顏料配比。
比較了不同的濕潤(rùn)分散劑之后，優(yōu)選了高分子聚氨酯型濕潤(rùn)分散劑AFCONA-4201，其結(jié)構(gòu)上的長(zhǎng)聚合物鏈與環(huán)氧樹(shù)脂相容，聚氨酯極性基團(tuán)與顏料接觸錨定，從而使其具有優(yōu)秀的濕潤(rùn)分散性。
比較了不同的消泡劑之后，優(yōu)選了有機(jī)硅聚醚類消泡劑AFCONA-2722其結(jié)構(gòu)上含硅部分負(fù)責(zé)脫泡，不含硅部分負(fù)責(zé)抑泡和消泡，在雙組分環(huán)氧高固體底漆中消除了小泡、微泡和針孔使漆膜表面厚度均勻一致，有效地保障了漆膜防腐性能的充分發(fā)揮。
比較了改性膨潤(rùn)土、聚乙烯蠟、聚酰胺蠟等類防沉劑優(yōu)選出具有良好防沉效果的聚酰胺蠟—A630-20X?？芍苯犹砑?，制成的無(wú)鉻環(huán)氧底漆沉淀松軟、易攪勻，觸變性適宜使本技術(shù)方案具有良好的流變性和儲(chǔ)存穩(wěn)定性，改進(jìn)了漆膜的流掛性，可控制漆膜的噴涂厚度和流平性。
比較了不同的防浮色發(fā)花助劑，優(yōu)選了LHP-96丙烯酸防浮色發(fā)花劑，與本技術(shù)方案用環(huán)氧樹(shù)脂相容性好，能顯著地防止顏料的浮色發(fā)花，保障了漆膜表面平整光滑，無(wú)色差。
比較了不同溶劑的溶解力和噴涂效果，篩選出丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、丁醇、二甲苯等溶劑進(jìn)行交叉混合復(fù)配，溶劑的不同比例對(duì)漆膜表面狀態(tài)和性能發(fā)揮影響很大，復(fù)配不好漆膜表面易產(chǎn)生橘皮、縮孔和針孔等病態(tài)，經(jīng)多次反復(fù)試驗(yàn)最終確定二甲苯：丁醇：丙二醇甲醚＝2:1:1，稀釋底漆，漆膜表面平整無(wú)缺陷，保障了漆膜質(zhì)量，其機(jī)械性能和耐介質(zhì)性能最好。
上述參照實(shí)施例對(duì)該一種無(wú)鉻高固體雙組分環(huán)氧底漆及其制備方法進(jìn)行的詳細(xì)描述，是說(shuō)明性的而不是限定性的，可按照所限定范圍列舉出若干個(gè)實(shí)施例，因此在不脫離本發(fā)明總體構(gòu)思下的變化和修改，應(yīng)屬本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。