CN101104771B - 水性环氧富锌底漆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水性环氧富锌底漆。该水性环氧富锌底漆为2组份包装，以水性环氧树脂、水性环氧固化剂为主要基料，与锌粉、填料、助剂、助溶剂、水等相配合，经研磨、分散等工序加工而成。该水性环氧富锌底漆使用安全方便，对环境无污染，对施工人员身体健康无害；可以采用高压无气喷涂，一道喷涂膜厚10-100μm，施工效率高；干燥快，漆膜机械强度高，附着力强，防腐性能优异。可适用于船舶、桥梁钢结构、集装箱等场合的防腐与防护，也可以作为车间底漆使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种涂料，尤其是一种用于集装箱的水性环氧富锌底漆。
背景技术
传统的集装箱涂料多为溶剂型涂料，常见的品种有环氧、氯化橡胶、丙烯酸、聚氨酯等，其中均含有大量的有机溶剂，这些溶剂对施工人员健康有害且污染环境。国外自70年代初就已开展高固体份、无溶剂、粉末和水性涂料等环境友好型防腐防锈漆研制，其中水性漆因成本较低，施工安全方便，膜厚容易控制，得到较多研究。但因技术难度较大，长时期未取得大的进展。80年代中期以来，世界各国环境保护法规对涂料中挥发性有机溶剂(VOC)含量的限制日益严格，引起水性防腐涂料研究的热潮。
国内外现有的水性重防腐体系底漆有水性无机富锌、水性环氧富锌底漆。水性无机富锌底漆的防腐性能优良，但对底材处理、施工环境、配套涂层的要求比较苛刻，如底材要求经过喷砂处理或手工除锈2.5级；环境湿度要求大于50％；配套涂层要求能够耐无机硅酸盐的强碱性，要求有封底漆以免出现大量气泡；因此某些使用场合限制了它的应用。例如集装箱涂料要求施工节奏块，一般只要几分钟就要进行下一道涂装，该漆不能达到这个要求。
水性环氧富锌底漆要求锌粉含量在50％以上，锌粉比重为7.05，在涂料中容易产生硬沉淀；另外由于锌粉比较活泼，容易与水反应而放出氢气，存在不安全隐患，所以存放过程中含有锌粉的组份不能与水接触。目前一般采用3组份包装的办法。3组份包装的水性环氧富锌涂料的缺点：①在施工现场需要严格控制3组份的比例。②锌粉在施工现场混合，锌粉的粉尘污染环境，对现场人员健康不利；③锌粉需要长时间才能分散；如果锌粉分散不好，底漆中容易出现小颗粒，则采用高压无气喷涂时容易引起堵枪从而影响施工效率。
发明内容
本发明的目的在于针对上述不足，提供一种防腐性能好、环保、经济的水性环氧富锌底漆。
本发明的技术方案为：一种水性环氧富锌底漆，包括A组分和B组分，
其中A组分包括：水性环氧固化剂3～10wt％，锌粉75～90wt％，助溶剂2～10wt％，防沉剂0.1～2wt％，分散剂0.2～2wt％，消泡剂0.2～20wt％；
其中B组分包括：水性环氧树脂14～60wt％，软化水38～85wt％，中和剂0.2～2.0wt％；
A组分与B组分质量比为100∶40。
优选的是，所述A组分还包括活性防锈颜料1～20wt％，填料1～20wt％。
优选的是，所述水性环氧固化剂是固体份为50～70wt％的脂肪胺改性或聚酰胺改性的水性环氧固化剂。
优选的是，所述锌粉为干膜含量为80wt％的锌粉，其中水溶性物质含量＜0.5wt％；若高于0.5wt％，易导致底漆涂层起泡。
优选的是，所述助溶剂可以是丙酮、丙二醇甲醚、乙二醇丁醚中的一种或几种的混合物；其含量为2～10wt％。
优选的是，所述防沉剂为羟乙基纤维素，其含量为0.1～0.5wt％。
优选的是，所述分散剂为烯基单体(苯乙烯，二异丁烯)与不饱和羧酸(丙烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸)共聚物的钠、铵、胺盐。
优选的是，所述消泡剂为聚醚改性有机硅。
优选的是，所述水性环氧树脂是固体份为50～60wt％的水性环氧分散体或水性环氧乳液；其含量为20～50wt％。
优选的是，所述软化水为去离子水或蒸馏水，-SO4 2-、Cl-、Na+、K+、Ca2+等水溶性离子的总量小于100ppm，电导率＜20μm/cm。
优选的是，所述中和剂为挥发性有机胺。
优选的是，所述活性防锈颜料为磷酸锌、钼酸锌、三聚磷酸铝中的一种或几种的混合物；其含量为1～15wt％。活性颜料的使用可以提高底漆的防锈效果。
优选的是，所述填料为滑石粉、云母粉、轻质碳酸钙、煅烧高岭土、沉淀硫酸钡中的一种或几种的混合物，其中水溶性物质含量＜0.5wt％；若高于0.5wt％，易导致底漆涂层起泡；填料含量为1～15wt％。
本发明的有益效果为：本发明采用2组份包装，容易控制配比；现场混合不会产生粉尘，环保，对人体无害；现场混合容易，只需要简单搅拌即可混合均匀；适合高压无气喷涂，单道涂装涂层厚度可达100微米以上，一道就可完成底漆施工，不会堵枪，提高了施工效率；实干快，只需几分钟就可以进行下一道涂装。另外，本发明的底漆以水性环氧分散体为主要基料，乳液机械稳定性好，可与颜料一同研磨，减少了作为分散介质的水和亲水性的分散剂、润湿剂的用量；提高了涂料的固体分，改善了涂料的防腐性能；提高了锌粉组份的固体含量，并选择合适的防沉剂，阻止锌粉发生硬沉淀。本发明的底漆具有无毒、不燃、施工方便，干燥快，漆膜机械强度高、附着力强、防腐性能优异，涂料贮存稳定性好等优点。该底漆在火车、汽车、船舶、桥梁、管道、集装箱、贮罐等设施中钢铁材料的大气中防腐蚀方面有很好的适用性。
具体实施方式
表1为本发明的实施例，其中各组分含量为质量百分含量，但本发明并不局限于以下实例。
表1
表1中，脂肪胺改性水性环氧固化剂EPI-KURE 8545-W-52可以等量地替换为其它固体份为50～70％的脂肪胺改性或聚酰胺改性的水性环氧固化剂；丙二醇甲醚可以等量地替换为丙酮或者乙二醇丁醚；聚丙烯酸钠盐类分散剂可以等量地替换为其它烯基单体(苯乙烯、二异丁烯)与不饱和羧酸(丙烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸)共聚物的钠、铵、胺盐，如德国汉高公司的5040分散剂；600目滑石粉、600目云母粉、600目轻质碳酸钙和600目煅烧高岭土均可以等量地替换为600目沉淀硫酸钡；磷酸锌和三聚磷酸铝均可以等量地替换为钼酸锌；三乙胺可以等量地替换为其它挥发性有机胺，如单乙醇胺、2-氨基-1-丙醇、N-乙基吗啉、N.N二甲基乙醇胺；水性环氧分散体EPIKOTE 3520和水性环氧乳液EPIKOTE 3510-W-60均可以等量地替换为其它固体份为50～60wt％的水性环氧分散体或水性环氧乳液。
按上述配方制备的底漆性能列于表2。表2中对比例为现有技术3组份水性环氧富锌底漆，其中3组份分别为水性环氧乳液(A组份)、水性环氧固化剂(B组份)和锌粉(C组份)。
涂料制备工艺为：
A组份：
①在容器中加入准确计量的助溶剂、固化剂、分散剂、消泡剂，用可调式高速分散机(下同)搅拌5-10分钟，转速为400-600转/分。
②边搅拌边加入防锈颜料锌粉，搅拌10-30分钟，转速为600-800转/分。
③加入其它防锈颜料与填料，搅拌10-40分钟，转速为800-1200转/分。
④降低转速为600-800转/分，加入防沉剂，加完继续搅拌5-10分钟。
⑤用100目铜网或尼龙网过滤。
⑥用大口塑料桶或马口铁桶包装，得成品。
B组份：
①在容器中加入准确计量的水性环氧树脂、软化水，用可调式高速分散机(下同)，搅拌5-10分钟，转速为400-600转/分。
②边搅拌边加入中和剂，搅拌10-30分钟，转速为400-800转/分。
③用100目尼龙网过滤。
④用大口塑料桶包装，得成品。
使用时A、B组份按照质量比100∶40配比进行混合，搅拌均匀后即可施工。
Claims (11)
1.一种水性环氧富锌底漆，其特征在于：包括A组分和B组分，其中A组分包括：水性环氧固化剂3～10wt％，锌粉75～90wt％，助溶剂2～10wt％，防沉剂0.1～2wt％，分散剂0.2～2wt％，消泡剂0.2～20wt％；
其中B组分包括：水性环氧树脂14～60wt％，软化水38～85wt％，中和剂0.2～2.0wt％；
A组分与B组分质量比为100∶40。
2.根据权利要求1所述的水性环氧富锌底漆，其特征在于：A组分还包括活性防锈颜料1～20wt％，填料1～20wt％。
3.根据权利要求1所述的水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述水性环氧固化剂是固体份为50～70wt％的脂肪胺改性或聚酰胺改性的水性环氧固化剂。
4.根据权利要求1所述的水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述助溶剂为丙酮、丙二醇甲醚、乙二醇丁醚中的一种或几种的混合物；其含量为2～10wt％。
5.根据权利要求1所述的水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述防沉剂为羟乙基纤维素；其含量为0.1～0.5wt％。
6.根据权利要求1所述的水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述分散剂为烯基单体与不饱和羧酸共聚物的钠、铵、胺盐。
7.根据权利要求1所述的水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述消泡剂为聚醚改性有机硅。
8.根据权利要求1所述的水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述软化水为去离子水或蒸馏水，其中水溶性离子的总量小于100ppm，电导率＜20μm/cm。
9.根据权利要求1所述的水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述中和剂为挥发性有机胺。
10.根据权利要求2所述的水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述活性防锈颜料为磷酸锌、钼酸锌、三聚磷酸铝中的一种或几种的混合物；其含量为1～15wt％。
11.根据权利要求2所述的水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述填料为滑石粉、云母粉、轻质碳酸钙、煅烧高岭土、沉淀硫酸钡中的一种或几种的混合物，其中水溶性物质含量＜0.5wt％；填料含量为1～15wt％。
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