本發(fā)明涉及一種水性環(huán)氧樹脂涂料,屬涂料化工領(lǐng)域。
背景技術(shù):
腐蝕問(wèn)題一直是影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。我國(guó)每年因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約占GDP的3%~5%,2014年全年腐蝕損失超過(guò)2.1萬(wàn)億元。防腐領(lǐng)域,特別是重防腐領(lǐng)域,其涂料體系一般要求配套使用,包括底漆、中涂和面漆。底漆是涂層基礎(chǔ),是涂層最重要的部分。底漆含有較多的顏填料,必須對(duì)基體具有良好的潤(rùn)濕性和附著力,同時(shí)還要有較強(qiáng)的屏蔽性和耐酸堿性。
由于環(huán)氧樹脂與基體間的附著力好,固化劑種類多,固化后體積收縮僅有2%,固化后能形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),具有較好的耐水性、耐酸堿性、耐油性,所以環(huán)氧富鋅涂料是防腐領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛涂料之一。溶劑型環(huán)氧涂料含有大量揮發(fā)性有機(jī)物(Volatile Organic Compounds, VOCs),VOCs是造成光化學(xué)煙霧的主要原因,它會(huì)引發(fā)慢性呼吸道疾病、損傷中樞神經(jīng)、刺激黏膜、致癌致畸等,所以控制VOCs的排放量勢(shì)在必行。因此,國(guó)家出臺(tái)了一系列政策法規(guī)來(lái)限制VOCs的排放,水性環(huán)氧富鋅涂料是目前涂料發(fā)展的一大趨勢(shì)。
但是環(huán)氧樹脂不溶于水,制備水性環(huán)氧富鋅涂料需要將環(huán)氧樹脂水性化,目前常用方法有:機(jī)械法、化學(xué)改性法、外加乳化劑法等?,F(xiàn)有技術(shù)水性化后只能夠形成一種乳液,穩(wěn)定性、親水性以及環(huán)氧樹脂在乳液中存在的尺寸大小并不能完全滿足要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有水性環(huán)氧富鋅涂料用乳液制備的不足,提供一種水性環(huán)氧樹脂膠體制備水性環(huán)氧樹脂涂料的方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種水性環(huán)氧樹脂涂料,包括A組分和B組分,其特征在于,所述水性環(huán)氧涂料A組分包括:水性環(huán)氧樹脂膠體30~50 wt%、鋅粉50~70 wt%、石墨烯微片0.5~3 wt%、顏填料10~20 wt%;B組分為水性環(huán)氧固化劑。控制水性環(huán)氧乳液與水性環(huán)氧固化劑質(zhì)量比為4~8:1。
所述的水性環(huán)氧樹脂涂料,其特征是:所述水性環(huán)氧樹脂是以水性環(huán)氧樹脂膠體的形式存在。
所述的水性環(huán)氧樹脂涂料,其特征是:所述石墨烯微片片徑0.5-10um,厚度0.4-20nm,可以是粉體,也可以是水性漿料。
所述的水性環(huán)氧樹脂涂料,其特征是:所述水性環(huán)氧固化劑是分散在水中的以對(duì)苯二胺作為主要胺類化合物改性后的環(huán)氧樹脂。
其制備方法如下:
(1)按配方的劑量將水性環(huán)氧膠體加入至物料桶中,在800 r/min的速度攪拌下依次加入鋅粉、石墨烯微片和顏填料,待體系混勻后以2000 r/min的速度分散20 min,經(jīng)砂磨機(jī)研磨10 min,200目過(guò)濾,加適量的去離子水調(diào)節(jié)體系至合適粘度,靜置一段時(shí)間即得到A組分;
(2)按配方劑量向A組分中加入B組分,攪拌均勻即得到水性環(huán)氧涂料。
本發(fā)明以水作為溶劑,無(wú)VOCs排放,得到的漆膜表面光滑平整、柔韌性好(≤1級(jí)),附著力強(qiáng)(≤1級(jí)),光澤度高(≤1級(jí)),具有極好的耐酸、耐堿、耐水、耐鹽霧性能。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
一種水性環(huán)氧富鋅底漆,其制備步驟如下:
(1)取水性環(huán)氧樹脂膠體50 g加入至物料桶中,在800 r/min的速度的攪拌下依次加入鋅粉60 g、石墨烯微片2g、云母粉3 g、滑石粉2 g、硅微粉1 g、超細(xì)硫酸鋇2 g、高嶺土0.75 g、有機(jī)膨潤(rùn)土0.25 g、三聚磷酸鋁5 g、磷酸鋅2 g,待體系混勻后以2000 r/min的速度分散20 min,經(jīng)砂磨機(jī)研磨10 min,200目過(guò)濾,加5~8 mL去離子水調(diào)節(jié)體系至合適粘度,加入消泡劑0.05 g、分散劑0.02 g、流平劑0.05 g攪拌均勻,靜置一段時(shí)間即得到A組分;
(2)向A組分中加入水性環(huán)氧固化劑10 g,攪拌均勻靜置消泡2 min即得到水性環(huán)氧樹脂涂料。
按照標(biāo)準(zhǔn)《水性環(huán)氧樹脂防腐涂料》HG/T 4759-2014進(jìn)行檢測(cè),該環(huán)氧樹脂漆膜性能指標(biāo)如下:
涂層外觀:平整光滑無(wú)顆粒;
固化時(shí)間:表干< 30 min,實(shí)干< 3 h;
附著力/級(jí):≤1;
耐沖擊/cm:50;
柔韌性/mm:≤1;
干膜厚度/μm:10~100;
光澤度/級(jí):1;
耐鹽霧/h:1000h;
耐水性/168h :無(wú)起泡、起皺、脫落、生銹;
耐酸性/24h:無(wú)起泡、裂痕、剝落、粉化;
耐堿性/168h:無(wú)起泡、裂痕、剝落、粉化;
耐鹽水性/240h:無(wú)起泡、裂痕、剝落、粉化。