CN101591499A - 厚浆型水性重防腐涂料及生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明所设计的厚浆型水性重防腐涂料,它由重量份数为30-40份的水性环氧树脂为主要成膜物质,以含有重量份数为35-45份云母氧化铁和重量份数为15-25份磷酸锌的防锈颜料合成的。本发明所设计的厚浆型水性重防腐涂料的生产方法,用水性环氧树脂为主要成膜物质,以云母氧化铁或磷酸锌为防锈颜料,加入少量助剂和去离子水经研磨分散,并加入水性改性胺固化剂进行固化的得到双组份水性防腐涂料。本发明的厚浆型水性防腐涂料适合高压无气喷涂,单道漆涂装厚度达到120um以上,而且涂层附着力好、干燥快,有着优异的耐水性能,耐中性盐雾性达到1000h以上。节约了能源,减少环境污染,降低制造成本,产品性能达到国外先进水平,具有良好的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种涂料及其生产方法,特别是一种厚浆型水性重防腐涂料及生产方法。
背景技术
传统的防腐涂料多为溶剂型涂料,常见的有:醇酸、丙烯酸、聚氨酯、环氧、氯化橡胶、高氯化聚乙烯等,这此涂料中含有大量的有机溶剂。在这些涂料施工中有大量溶剂挥发到大气中,对施工人员的健康造成危害,而且还污染环境。随着对环境保护的要求日益严格,目前环境压力正在影响全球的涂料工业。因此,减少和控制涂料中有机溶剂的释放是保护环境的一个必要措施,研发低VOC甚至零VOC的环保涂料是大势所趋。
目前采用水乳型工艺技术合成水性防腐涂料已日趋成熟,并取得一些重要成果。如日本神东公司研制的气干型水性环氧酯底漆、海洋化工研究院的厚浆气干水性底漆、及同济大学的一种水性环氧树脂涂料等。但适应厚涂施工(单道施工漆膜厚度达到120um以上)具有长效防腐蚀作用的水性防腐涂料还不多见。如日本神东公司研制的气干型水性环氧酯底漆,是以乙烯改性环氧酯乳液为主要基料,以偏硼酸钡为主要防锈颜料。它不适用厚涂施工,必须进行多道涂敷施工,这样的施工效率很低。而国内的水性防腐涂料,其原理多采用乳化剂为亲水性介质,其涂层干燥后,保留在漆膜中,由于乳化剂的存在,促进了腐蚀作用,进一步提高了漆膜的亲水性,造成漆膜的耐水性下降,使涂层易产生起泡和反锈现象,未能达到长效防腐蚀作用。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种施工固体份高,适合高压无气喷涂,单道漆涂装厚度达到120um以上,而且涂层附着力好、干燥快,有着优异的耐水性能,耐中性盐雾性达到1000h以上的厚浆型水性重防腐涂料及生产方法。
为了达到上述目的,本发明所设计的厚浆型水性重防腐涂料,其特征是它由重量份数为30-40份的水性环氧树脂为主要成膜物质,以含有重量份数为35-45份云母氧化铁和重量份数为15-25份磷酸锌的防锈颜料合成的。其中防锈颜料含有氧化铁或铬酸锌或铬酸钡或硼酸锌或含铅氧化锌或云母或三聚磷酸铝替。
本发明所设计的厚浆型水性重防腐涂料的生产方法,用水性环氧树脂为主要成膜物质,以云母氧化铁或磷酸锌为防锈颜料,加入少量助剂和去离子水经研磨分散,并加入水性改性胺固化剂进行固化的得到双组份水性防腐涂料。其中水性环氧树脂是通过活性多元醇在催化剂作用下对双酚A环氧树脂进行改性后用水稀释制得,形成含活性树脂的亲水链段和含环氧基树脂的憎水链段相互交替排列的水性树脂。在制取水性环氧树脂时环氧树脂重量为40-45%,活性多元醇重量为5-10%,其余为水,反应温度控制在100-120℃,反应时间为8-12小时,在反应结束加水时溶解,制成的水性环氧树脂固含量为50-52%,其中环氧树脂为双酚A型低分子量或高分子量环氧树脂,活性多元醇是聚乙二醇或聚丙二醇或聚丁二醇及其共聚二元醇,催化剂有酸酐或路易斯酸等。
为了降低生产成本的,同时又能保证最好的生产效果,生产过程中,材料添加的重量份数分别是:水性环氧树脂30-40份,云母氧化铁35-45份,磷酸锌15-25份,助剂2-3份,去离子水3-4份,水性改性胺固化剂15-25份。防锈颜料含有氧化铁或铬酸锌或铬酸钡或硼酸锌或含铅氧化锌或云母或三聚磷酸铝或以上各种材料的混合使用;所述的助剂是BP-188B或Rheolate 2001或Mpa-1075或AQ-600或YB-405或NS-5310或W-4002或DF-37或DF-58或BYK-346或JN-WJ或以上各种助剂配合使用;所述的水性改性胺固化剂是Incorez 149或HTW-208或AB-HGF或AB-HGT或8290-Y-60或8535-W-50。
本发明所得到的核心部分厚浆型水性重防腐涂料及生产方法,是采用活性多元醇在催化剂作用下对环氧树脂进行改性后用水稀释获得水性环氧树脂,改变现有用非离子型的烷基酚聚氧乙烯作乳化剂,制取环氧树脂乳液的传统技术,解决了由于亲水性乳化剂存在,而促进漆膜的亲水性,造成涂层产生起泡和反锈现象。本发明选取用价廉易得的氧化铁红、云母氧化铁等惰性防锈颜料,其成本低,来源广,易于工业化生产,且稳定性好,特别是具有鳞片状的云母氧化铁通过均匀地分布在涂膜内,可有效阻挡外来介质对涂层的渗透,延长介质渗透的时间,由于其片状填料的作用,有着较好的粗糙度,有利于涂层间的粘结,进一步降低其收缩率,便于厚膜施工。通过磷酸锌加入,既能使涂料水性环氧树脂中的羟基、羧基等基团与其产生化学结合,又能金属表面上生成牢固的Fe[Zn3〔PO4〕3]沉淀层,从而有效地阻止腐蚀反应的进行,减缓基体腐蚀。由于采用的水性环氧树脂具有良好的机械稳定性和对颜填料分散湿润分散性,减少了水性湿润分散助剂的用量,进一步提高了涂料的耐水性,尤其添加特殊偶联剂后,耐水性能更优异。在选用具有憎水缔合的流变助剂后,改善了颜填料的涂料中分散和悬浮,提高涂料贮存稳定性和施工时的抗流挂性,便于涂料单道漆涂装厚度达到120um以上,一次喷涂即可达到重防腐的要求,实现施工高效。
本发明的厚浆型水性防腐涂料有以下优点:
该涂料施工固体份高,适合高压无气喷涂,单道漆涂装厚度达到120um以上,而且涂层附着力好、干燥快,有着优异的耐水性能,耐中性盐雾性达到1000h以上。节约了能源,减少环境污染,降低制造成本,产品性能达到国外先进水平,具有良好的经济效益。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。
实施例1:
在一个装有搅拌器、加热器、冷凝器的反应装置中,加入420g601#环氧树脂,55g聚丁二醇,开始搅拌升温,当70-80℃加入适量路易斯催化剂,在105±2℃持续反应反应8-9h,加入260g水,搅拌至产物完全溶解,得到水白色澄清溶液、固含量为51.2%、粘度为465mPa.s、环氧当量为250的水性环氧树脂。将获得的300g水性环氧树脂、0.8gBYK-346、150g铁红粉、250g云母氧化铁、120g磷酸锌和3.5g Rheolate 2001投入分散锅进行研磨分散,当细度小于70um时,加入0.2g JN-W再分散均匀,然后加入250g HTW-208水性改性胺固化剂进行配漆试验。
实施例2:
在一个装有搅拌器、加热器、冷凝器的反应装置中,加入420g601#环氧树脂,55g聚丁二醇,开始搅拌升温,当70-80℃加入适量路易斯催化剂,在105±2℃持续反应反应8-9h,加入260g水,搅拌至产物完全溶解,得到水白色澄清溶液、固含量为51.5%、粘度为475mPa.s、环氧当量为2650的水性环氧树脂。将获得的300g水性环氧树脂、0.8gBYK-346、150g铁红粉、250g滑石粉、120g三聚磷酸铝和3.5g RMpa-1075投入分散锅进行研磨分散,当细度小于70um时,加入0.2g JN-W再分散均匀,然后加入250gIncorez 149水性改性胺固化剂进行配漆试验。
实施例3:
在一个装有搅拌器、加热器、冷凝器的反应装置中,加入420g601#环氧树脂,65g聚丁二醇,开始搅拌升温,当70-80℃加入适量路易斯催化剂,在105±2℃持续反应反应4-5h,加入260g水,搅拌至产物完全溶解,得到水白色澄清溶液、固含量为51.9%、粘度为425mPa.s、环氧当量为380的水性环氧树脂。将获得的300g水性环氧树脂、0.8gBYK-346、150g铁红粉、250g云母氧化铁、120g磷酸锌和3.5g Mpa-1075投入分散锅进行研磨分散,当细度小于70um时,加入0.2g JN-W再分散均匀,然后加入250gIncorez 149水性改性胺固化剂进行配漆试验。
实施例4:
在一个装有搅拌器、加热器、冷凝器的反应装置中,加入350g601#环氧树脂,85g聚丁二醇,开始搅拌升温,当70-80℃加入适量路易斯催化剂,在105±2℃持续反应反应8-9h,加入300g水,搅拌至产物完全溶解,得到水白色澄清溶液、固含量为51.0%、粘度为365mPa.s、环氧当量为270的水性环氧树脂。将获得的300g水性环氧树脂、0.8gBYK-346、150g铁红粉、250g云母氧化铁、120g磷酸锌和3.5g Mpa-1075投入分散锅进行研磨分散,当细度小于70um时,加入250g HTW-208水性改性胺固化剂进行配漆试验。
实施例5:
在一个装有搅拌器、加热器、冷凝器的反应装置中,加入420g604#环氧树脂,55g聚乙二醇,开始搅拌升温,当70-80℃加入适量酸酐催化剂,在105±2℃持续反应反应8-9h,加入260g水,搅拌至产物完全溶解,得到水白色澄清溶液、固含量为52.2%、粘度为435mPa.s、环氧当量为220的水性环氧树脂。将获得的300g水性环氧树脂、0.8gBYK-346、150g铁红粉、250g云母氧化铁、120g磷酸锌和3.5g Rheolate 2001投入分散锅进行研磨分散,当细度小于70um时,加入250g HTW-208水性改性胺固化剂进行配漆试验。
实施例6:
在一个装有搅拌器、加热器、冷凝器的反应装置中,加入420g601#环氧树脂,55g聚乙二醇,开始搅拌升温,当70-80℃加入适量路易斯催化剂,在105±2℃持续反应反应8-9h,加入260g水,搅拌至产物完全溶解,得到水白色澄清溶液、固含量为51.7%、粘度为665mPa.s、环氧当量为220的水性环氧树脂。将获得的300g水性环氧树脂、0.8gBYK-346、150g铁红粉、250g云母氧化铁、120g磷酸锌和3.5g Rheolate 2001投入分散锅进行研磨分散,当细度小于70um时,加入0.2g JN-W再分散均匀,然后加入250g Incorez 149水性改性胺固化剂进行配漆试验。
实施例7:
在一个装有搅拌器、加热器、冷凝器的反应装置中,加入520g601#环氧树脂,55g聚乙二醇,开始搅拌升温,当70-80℃加入适量路易斯催化剂,在105±2℃持续反应反应8-9h,加入260g水,搅拌至产物完全溶解,得到水白色澄清溶液、固含量为52.2%、粘度为265mPa.s、环氧当量为350的水性环氧树脂。将获得的300g水性环氧树脂、0.8gBYK-346、150g铁红粉、250g云母氧化铁、120g磷酸锌和3.5g Rheolate 2001、Mpa-1075投入分散锅进行研磨分散,当细度小于70um时,加入0.2g JN-W再分散均匀,然后加入250g HTW-208水性改性胺固化剂进行配漆试验。
实施例8:
在一个装有搅拌器、加热器、冷凝器的反应装置中,加入420g601#环氧树脂,35g聚乙二醇,开始搅拌升温,当70-80℃加入适量路易斯催化剂,在105±2℃持续反应反应8-9h,加入260g水,搅拌至产物完全溶解,得到水白色澄清溶液、固含量为53.2%、粘度为365mPa.s、环氧当量为290的水性环氧树脂。将获得的300g水性环氧树脂、0.8gBYK-346、150g铁红粉、250g云母氧化铁、120g磷酸锌和3.5g Rheolate 2001投入分散锅进行研磨分散,当细度小于70um时,加入0.2g JN-W再分散均匀,然后加入250g HTW-208水性改性胺固化剂进行配漆试验。
对比例9
将空气化工产品有限公司的Ancarez AR550的300g水性环氧树脂、0.8gBYK-346、150g铁红粉、250g云母氧化铁、120g磷酸锌和3.5g SN-612增稠剂投入分散锅进行研磨分散,当细度小于70um时,加入0.2g JN-W再分散均匀,然后加入220g Anquamine 401水性改性胺固化剂进行配漆试验。
将用上述1-9实施例和对比例中厚浆型水性防腐涂料进行性能试验结果见表。
备注:
Incorez 149:英国ICL公司的水性环氧固化剂。
HTW-208:圣杰特种树脂公司的水性环氧固化剂。
AB-HGF和AB-HGT:安邦公司的水性环氧固化剂。
8290-Y-60和8535-W-50:Resolution公司的水性环氧固化剂。
Ancarez AR550:美国空气化工产品有限公司的水性环氧树脂。
JN-W:常州吉耐助剂公司的钛酸酯偶联剂。
Rheolate 2001、Mpa-1075:ELEMENTIS SPELIATIES公司的水性流变助剂。
Claims (8)
1.一种厚浆型水性重防腐涂料,其特征是它由重量份数为30-40份的水性环氧树脂为主要成膜物质,以含有重量份数为35-45份云母氧化铁和重量份数为15-25份磷酸锌的防锈颜料合成的。
2.根据权利要求1所述的厚浆型水性重防腐涂料,其特征是所述的防锈颜料含有氧化铁或铬酸锌或铬酸钡或硼酸锌或含铅氧化锌或云母或三聚磷酸铝。
3.一种如权利要求1所述的厚浆型水性重防腐涂料的生产方法,其特征是用水性环氧树脂为主要成膜物质,加入含有云母氧化铁和磷酸锌为防锈颜料,加入少量助剂和去离子水经研磨分散,并加入水性改性胺固化剂进行固化的得到双组份水性防腐涂料。
4.根据权利要求2所述的厚浆型水性重防腐涂料的生产方法,其特征是所述水性环氧树脂是通过活性多元醇在催化剂作用下对双酚A环氧树脂进行改性后用水稀释制得,形成含活性树脂的亲水链段和含环氧基树脂的憎水链段相互交替排列的水性树脂。
5.根据权利要求3所述的的厚浆型水性重防腐涂料的生产方法,特征是所述水性环氧树脂通过活性多元醇在催化剂作用下对环氧树脂进行改性后用水稀释获得,环氧树脂重量为40-45%,活性多元醇重量为5-10%,其余为水,反应温度控制在100-120℃,反应时间为8-12小时,在反应结束加水时溶解,制成的水性环氧树脂固含量为50-52%,其中环氧树脂为双酚A型低分子量或高分子量环氧树脂,活性多元醇是聚乙二醇或聚丙二醇或聚丁二醇及其共聚二元醇,催化剂有酸酐或路易斯酸。
6.根据权利要求2或3或4所述的厚浆型水性重防腐涂料的生产方法,其特征是所述的各种材料添加的重量份数分别是:水性环氧树脂30-40份,云母氧化铁35-45份,磷酸锌15-25份,助剂2-3份,去离子水3-4份,水性改性胺固化剂15-25份。
7.根据权利要求2或3或4所述的厚浆型水性重防腐涂料的生产方法,所述的防锈颜料氧化铁或铬酸锌或铬酸钡或硼酸锌或含铅氧化锌或云母或三聚磷酸铝替代;所述的助剂是BP-188B或Rheolate 2001或Mpa-1075或AQ-600或YB-405或NS-5310或W-4002或DF-37或DF-58或BYK-346或JN-WJ;所述的水性改性胺固化剂是Incorez 149或HTW-208或AB-HGF或AB-HGT或8290-Y-60或8535-W-50。
8.根据权利要求5所述的厚浆型水性重防腐涂料的生产方法,所述的防锈颜料用氧化铁或铬酸锌或铬酸钡或硼酸锌或含铅氧化锌或云母或三聚磷酸铝替代;所述的助剂是BP-188B或Rheolate 2001或Mpa-1075或AQ-600或YB-405或NS-5310或W-4002或DF-37或DF-58或BYK-346或JN-WJ;所述的水性改性胺固化剂是Incorez 149或HTW-208或AB-HGF或AB-HGT或8290-Y-60或8535-W-50。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20091202 |