CN102010646B - 低温快干无溶剂环氧饮水舱涂料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的低温快干无溶剂环氧饮水舱涂料及制备方法，由环氧树脂、活性稀释剂、分散剂、硅烷偶联剂、触变助剂、钛白粉、滑石粉、消泡剂、改性芳香胺固化剂和催化剂组成A、B两组份；在使用时按照重量比A∶B＝7.5/18.5/1的配比混合，在低温10-15℃条件下的混合粘度为3000-5000mPa.s，可操作时间为1-2小时，半硬化时间为6-8小时，硬化时间为20-24小时。具有优异的涂料施工性和涂膜干燥性。本发明的环氧涂料无溶剂，无毒，低温10℃条件下，低粘度，不需要采取加温保温措施即可正常施工，同时涂膜的干燥速度快，完全能够满足冬季低温施工工艺的要求。该涂料特别适合用于舰船饮水舱，以及食品行业用大型储罐内壁低温条件下的涂装保护。
Description
技术领域
本发明涉及化学工业领域中的涂料制造，涉及一种针对船舶清水舱、饮用水舱的低温快干型无溶剂纯环氧涂料的制造技术。
背景技术
目前，舰船饮用水舱所用涂料基本采用纯环氧涂料，其品种包括溶剂型环氧涂料、高固体份环氧涂料、和无溶剂环氧涂料。由于舰船饮用水舱舱室狭小，空气难以流通，因而对涂料的有机溶剂挥发含量和毒性限制有更高的要求，高固体份涂料应该完全取代目前使用的溶剂型涂料，并逐渐向无溶剂涂料方向发展。
无溶剂环氧涂料粘度较大，特别是在冬季低温施工时，粘度急剧增加，又不能用增加稀释剂的方法来降低粘度，因此必须采取其他措施降低涂料粘度，才能使涂料正常施工。如：在使用过程中尽量将油漆存放在室内，在现场把油漆预先放置在集装箱内保持温度，使涂料本身的温度尽量不低于15℃，以提高涂料的温度来降低粘度，达到能喷涂的要求，并且适当的提高涂料泵的压力，尽量缩短喷漆皮管的长度，以使涂料能正常的喷涂。
另外，一般的无溶剂环氧涂料在低温10℃左右时，反应速度缓慢，硬化时间长，很难适应实际的涂装工艺要求。
发明内容
本发明的目的是为了克服无溶剂环氧涂料在冬季低温条件下的种种缺陷，提供一种能在低温10℃左右，无需采取特别措施即能正常施工和干燥硬化的低温快干型无溶剂环氧饮水舱涂料。
本发明的涂料包括以下组份，各组份的含量如下：
A组份：
组成 含量(重量份)
环氧树脂 20-25
活性稀释剂 9-14
分散剂 0.5-0.7
硅烷偶联剂 0.9-1.1
触变助剂 4-6
钛白粉 7-8
滑石粉 50-53
消泡剂 0.2-0.5
B组份
组成 含量(重量份)
改性芳香胺固化剂95.0
催化剂 5.0
合计 100
低温快干无溶剂饮水舱环氧涂料的制备方法，其特征是按照重量比A∶B＝7.5/1-8.5/1的配比混合，在低温10-15℃条件下的混合粘度为3000-5000mPa.s，可操作时间1-2小时，半硬化时间6-8小时，硬化时间为20-24小时。
其中的环氧树脂由环氧值为0.58-0.63的双酚F环氧树脂。这种环氧树脂低温条件粘度低，反应活性高，施工性好，特别适宜配置低温快干型涂料。常用的市售产品有：亨斯迈公司的Araldite GY282或EPICLON 830环氧树脂
所述的活性稀释剂为环氧当量为230-250的缩水甘油醚反应型活性稀释剂，该类活性稀释剂对无溶剂环氧树脂的稀释能力强，能够有效降低体系的粘度，同时避免了由于使用非活性稀释剂带来的毒性。常用的市售产品有：活性稀释剂为翰森公司的HELOXY modifier65、EPICLON 520或CARDURA E-10活性稀释剂。
分散剂使用分散效率高，并可有效降低体系粘度的市售产品如：路博润公司的SOLSPERS 37500、SOLSPERS 32500或BYK-011分散剂。
硅烷偶联剂的使用可以有效提高无溶剂环氧涂料对基材的附着力。本发明涂料选用的是市售产品如：硅烷偶联剂为信越公司的KBM-403或SZ-6040硅烷偶联剂。
所述的触变助剂采用防流挂性能优异，易于分散，稳定性好的粉状聚酰胺蜡，为涂料提供适宜的高厚涂性。常用的市售产品有共荣社公司的VA-750B聚酰胺蜡或楠本化成的6500。
本发明涂料根据具体用途加入适当的颜填料。选择对人体无害的钛白粉R-930、低吸油量滑石粉、沉淀硫酸钡等，他们可是一种单用或者多种并用，根据涂膜的性能要求，其总量宜控制在57-61重量份范围内。
无溶剂环氧涂料的粘度相对较大，在生产制造及施工过程中产生的气泡不易消除。因此，必须使用合适的消泡剂解决气泡问题。通过试验，我们选择了市售消泡剂共荣社的AC-300、AC-326F、AC-1170或FOAMEX N消泡剂中一种或两种并用。
所述的改性芳香胺固化剂为特殊制备的低温固化剂，该固化剂在低温10℃时，与双酚F环氧树脂的配合粘度低，反应活性高，配合美国气体化学公司的催化剂K-54使用，涂膜在20-24小时后达到硬化干燥。改性芳香胺固化剂基本不含游离胺，不会对人体产生危害。常用的市售产品有亨斯迈公司的Aradur 847固化剂。
所述的无溶剂环氧饮水舱涂料配制成A、B两组份，在使用时按照重量比A∶B＝7.5/1-8.5/1的配比混合，在低温10-15℃条件下的混合粘度为3000-5000mPa.s，可操作时间1-2小时，半硬化时间为6-8小时，硬化时间为20-24小时。具有优异的涂料施工性和涂膜干燥性。经喷涂所形成的涂膜姓能指标如下：
附着力6MPa；柔韧性2mm；
耐盐雾性1000小时，漆膜无变化。
40℃海水浸泡3个月漆膜无变化；
40/20℃温度差耐水试验14天漆膜无变化。
该涂料经天津市卫生防疫站检测，其极性毒性试验、蒸发残渣、高锰酸钾消耗量及重金属含量等，皆满足食品卫生要求。
本发明的环氧涂料无溶剂，无毒，低温10-15℃条件下，低粘度，不需要采取加温保温措施即可正常施工，同时涂膜的干燥速度快，完全能够满足冬季低温施工工艺的要求。该涂料特别适合用于舰船饮水舱，以及食品行业用大型储罐内壁低温条件下的涂装保护。
具体实施方式
(以下含量均为重量比)
具体实施例配方列表如下：
A组份：
B组份
| 原料名称 | 含量(重量份) |
| Aradur 847 | 95.0 |
| K-54 | 5.0 |
| 合计 | 100 |
实施例1：
1)环氧组份的制备：在分散釜内投入25重量份的小分子双酚F环氧树脂(GY282)、9重量份的活性稀释剂(HELOXY modifier 65)、0.5重量份的分散剂(SOLSPERS37500)、1.0重量份硅烷偶联剂(KBM-403)、0.5重量份消泡剂(AC-300)，开始搅匀，在开动搅拌情况下分别加入下列组份：4重量份触变剂(VA-750B)、7重量份钛白粉(R-930)、53重量份低吸油量滑石粉，高速分散30分钟，然后用砂磨机或者三辊研磨机研磨至标准细度，过滤包装成为涂料A组份。
2)在分散釜内投入95重量份市售的改性芳香胺固化剂Aradur 847和5重量份K-54搅拌均匀后，按配套分装成小桶包装成为涂料的B组份。
使用时将A、B两组份按重量比7.5∶1的比例混合后喷涂。
两组份混合后的施工性和涂膜性能如下：
在低温10-15℃条件下的混合粘度为3000-5000mPa.s，可操作时间1-2小时，半硬化时间为6-8小时，硬化时间为20-24小时。具有优异的涂料施工性和涂膜干燥性。经喷涂所形成的涂膜姓能指标如下：
附着力6MPa；柔韧性2mm；
耐盐雾性1000小时，漆膜无变化。
40℃海水浸泡3个月漆膜无变化；
40/20℃温度差耐水试验14天漆膜无变化。
40/20℃温度差耐水试验14天漆膜无变化。
实施例2：
3)环氧组份的制备：在分散釜内投入22重量份的小分子双酚F环氧树脂(GY282)、11重量份的活性稀释剂(HELOXY modifier 65)、0.6重量份的分散剂(SOLSPERS37500)、0.9重量份硅烷偶联剂(KBM-403)、0.4重量份消泡剂(AC-300)，开始搅匀，在开动搅拌情况下分别加入下列组份：5重量份触变剂(VA-750B)、7.5重量份钛白粉(R-930)、51.6重量份低吸油量滑石粉，高速分散30分钟，然后用砂磨机或者三辊研磨机研磨至标准细度，过滤包装成为涂料A组份。
4)在分散釜内投入95重量份市售的改性芳香胺固化剂Aradur 847和5重量份K-54搅拌均匀后，按配套分装成小桶包装成为涂料的B组份。
使用时将A、B两组份按重量比8∶1的比例混合后喷涂。涂料的施工性和涂膜性能与实例1相似。
实施例3：
5)环氧组份的制备：在分散釜内投入20重量份的小分子双酚F环氧树脂(GY282)、14重量份的活性稀释剂(HELOXY modifier 65)、0.7重量份的分散剂(SOLSPERS37500)、1.1重量份硅烷偶联剂(KBM-403)、0.2重量份消泡剂(AC-300)，开始搅匀，在开动搅拌情况下分别加入下列组份：6重量份触变剂(VA-750B)、8重量份钛白粉(R-930)、50重量份低吸油量滑石粉，高速分散30分钟，然后用砂磨机或者三辊研磨机研磨至标准细度，过滤包装成为涂料A组份。
6)在分散釜内投入95重量份市售的改性芳香胺固化剂Aradur 847和5重量份K-54搅拌均匀后，按配套分装成小桶包装成为涂料的B组份。
使用时将A、B两组份按重量比8.5∶1的比例混合后喷涂。涂料的施工性和涂膜性能与实例1相似。
Claims (7)
1.一种低温快干无溶剂饮水舱环氧涂料，其特征是环氧涂料为A、B两组份：
A各组份的含量按重量份计如下：
环氧值为0.58-0.63的双酚F环氧树脂 20-25，
环氧当量为230-250的缩水甘油醚或者缩水甘油酯反应型活性稀释剂 9-14，
路博润公司的SOLSPERS 37500或SOLSPERS 32500 0.5-0.7，
硅烷偶联剂 0.9-1.1，
触变助剂 4-6，
钛白粉 7-8，
滑石粉 50-53，
消泡 剂 0.2-0.5；
B各组份的含量按重量份计如下：
改性芳香胺固化剂 Aradur 847 95.0，
催化剂K-54 5.0；
按照重量比A：B=7.5/1-8.5/1的配比混合。
2. 如权利要求1所述的环氧涂料，其特征是所述双酚F环氧树脂为亨斯迈公司的
Araldite GY282或EPICLON 830环氧树脂。
3. 如权利要求1所述的环氧涂料，其特征是所述的活性稀释剂为翰森公司的
HELOXY modifier65、EPICLON 520或CARDURA E-10活性稀释剂。
4. 如权利要求1所述的环氧涂料，其特征是所述的硅烷偶联剂为信越公司的
KBM-403。
5. 如权利要求1所述的环氧涂料，其特征是所述的触变助剂为共荣社公司的VA 750B
聚酰胺蜡或楠木化成的6500。
6. 如权利要求1所述的环氧涂料，其特征是所述的消泡剂为FOAMEX N或共荣社公司的AC-300、AC-326F或AC-1170中的一种或两种并用。
7. 一种权利要求1至6中之一所述低温快干无溶剂饮水舱环氧涂料的制备方法，其特征是按照重量比A：B=7.5/1-8.5/1的配比混合，在低温10-15℃条件下的混合粘度为3000-5000mPa·s，可操作时间1-2小时，半硬化时间6-8小时，硬化时间为20-24小时。
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