CN102212247B - 水性环氧树脂组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明涉及一种可广泛用于建筑涂料、防腐涂料、烤漆、玻纤工业、胶黏剂等行业的水性环氧树脂组合物及其制备方法。
背景技术
随着人们对环境保护的要求日益迫切和严格,开发水性环氧系统,即不含VOC(挥发性有机物Volatile Organic Compoud)或不含HAP(有害空气污染物Hazardous Air Pollutants)的系统成为新的研究方向。水性环氧涂料具有无空气污染、安全无毒、施工工具易于清洗等优点,可替代目前广泛使用的溶剂型涂料,具有很大的经济效益和社会效益。并且水性环氧树脂的开发,可以推动产业升级,改善目前困扰行业环保局限的问题,且通过国产化,可降低水性环氧树脂市场价格,推动环保进程。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种水性环氧树脂组合物,其具有环保、施工方便、可在潮湿面上施工、清洗方便、储运和使用安全、价格低廉等特点和优点。
本发明的第二个目的在于提供上述水性环氧树脂组合物的制备方法。
为达到本发明的第一个目的,本发明采用如下技术方案:
水性环氧树脂组合物,由如下A组分和B组分混合而成,其中
A组分包括:水性环氧树脂 70~85重量份
消泡剂A 0.3~0.8重量份
水 15~25重量份;
作为优选,所述水性环氧树脂的物性指标为:环氧当量450~600g/eq,25℃下黏度1000~10000mPa.s,固形份48~52wt%,溶剂为去离子水。
作为优选,所述消泡剂A为不含有机硅的破泡聚合物与憎水性固体的混合物溶液,如德国毕克BYK公司的BYK-11型水性体系用不含有有机硅的聚合物型消泡剂。
作为优选,所述消泡剂B为矿物油系消泡剂,如含疏水粒子的矿物油混合物。
作为优选,所述水性固化剂为改性聚酰胺类固化剂。
作为优选,所述湿润分散剂为阴离子型水性分散剂,如疏水改性聚羧基钾盐。
作为优选,所述流平剂为聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液。
作为优选,所述混合填料由15~30重量份的高岭土、26~33重量份的钛白、4~8重量份的滑石粉、8~14重量份的立德粉组成。
为达到本发明的第二个目的,本发明所述水性环氧树脂组合物的制备方法,由如下步骤组成:
A组分制备:分别称取配方量的水性环氧树脂、消泡剂A和水并初步混合;
B组分制备:分别称取配方量的水性固化剂、水和混合填料,混合后研磨分散;再加入配方量的湿润分散剂、消泡剂B和流平剂进行研磨分散至粒度达到要求;
水性环氧树脂组合物制备:将A组分和B组分均匀混合。
通过本发明得到的水性环氧树脂组合物,环保节能,而且具有施工方便、可在潮湿面上施工、清洗方便、储运和使用安全、价格低廉等特点和优点。
具体实施方式
以下实施例所述的水性环氧树脂的物性指标为:环氧当量450~600g/eq,25℃下黏度1000~10000mPa.s,固形份48~52wt%,溶剂为去离子水。所述的消泡剂A为不含有机硅的破泡聚合物与憎水性固体的混合物溶液,例如德国毕克BYK公司的BYK-11型水性体系用不含有有机硅的聚合物型消泡剂。所述的消泡剂B为矿物油系消泡剂,例如含疏水粒子的矿物油混合物。所述的水性固化剂为改性聚酰胺类固化剂。所述的湿润分散剂为阴离子型水性分散剂,如疏水改性聚羧基钾盐。所述的流平剂为聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液。所述的混合填料由15~30重量份的高岭土、26~33重量份的钛白、4~8重量份的滑石粉、8~14重量份的立德粉组成。
实施例1
A组分制备:分别称取70重量份的水性环氧树脂、0.4重量份的消泡剂A和20重量份的水并初步混合。
B组分制备:分别称取17重量份的水性固化剂、25重量份的水、20重量份的高岭土、31重量份的钛白、7重量份的滑石粉和9重量份的立德粉,用球磨机高速研磨分散后,再加入1.0重量份的湿润分散剂、0.6重量份的消泡剂B和0.7重量份流平剂进行研磨分散,使混合物研磨分散后的粒度达到要求。
水性环氧树脂组合物制备:将A组分和B组分均匀混合。
实施例2
A组分制备:分别称取85重量份的水性环氧树脂、0.8重量份的消泡剂A和25重量份的水并初步混合。
B组分制备:分别称取20重量份的水性固化剂、25重量份的水、21重量份的高岭土、31重量份的钛白、7重量份的滑石粉、11重量份的立德粉,用球磨机高速研磨分散后,再加入1.7重量份的湿润分散剂、0.7重量份的消泡剂B和0.6重量份流平剂进行研磨分散,使混合物研磨分散后的粒度达到要求。
水性环氧树脂组合物制备:将A组分和B组分均匀混合。
实施例3
A组分制备:分别称取75重量份的水性环氧树脂、0.3重量份的消泡剂A和16重量份的水并初步混合。
B组分制备:分别称取13重量份的水性固化剂、17重量份的水、16重量份的高岭土、26重量份的钛白、4重量份的滑石粉、8重量份的立德粉,用球磨机高速研磨分散后,再加入0.8重量份的湿润分散剂、0.5重量份的消泡剂B和0.6重量份流平剂进行研磨分散,使混合物研磨分散后的粒度达到要求。
水性环氧树脂组合物制备:将A组分和B组分均匀混合。
实施例4
A组分制备:分别称取80重量份的水性环氧树脂、0.5重量份的消泡剂A和21重量份的水并初步混合。
B组分制备:分别称取15重量份的水性固化剂、19重量份的水、22重量份的高岭土、27重量份的钛白、5重量份的滑石粉、11重量份的立德粉,并用球磨机高速研磨分散后,再加入0.9重量份的湿润分散剂、0.6重量份的消泡剂B和0.6重量份流平剂进行研磨分散,使混合物研磨分散后的粒度达到要求。
水性环氧树脂组合物制备:将A组分和B组分均匀混合。
取以上各实施例所制得产品,测试性能比较如下:
1、常规性能测试。
依据合成树脂乳液内墙涂料GB/T9756-2001国家标准进行测试,结果如表1。
表1内墙涂料物化性能
项目 | 实施例1~4测试结果 |
容器内状态 | 无结块沉淀异常 |
低温储存稳定性 | 4℃储存半年未见异常 |
表干时间/h | <1h |
附着力/级 | 0 |
硬度/划痕 | H |
耐水擦洗性/次 | >2000 |
常温水浸泡/7天 | 无变化 |
2、耐霉变测试。
实验于潮湿环境(办公楼安全通道)现场刷涂了实施例1~4所得的涂料;作为对比,同时刷涂未添加防霉剂的乳胶内墙涂料(丙烯酸-醋酸乙烯共聚乳液)。
约一年后,两者的局部外观相差较大。同样都未添加防霉剂,本发明制备的水性环氧树脂组合物用于内墙涂料具有明显的防水、防霉效果,其刷涂的区域没有发现涂膜脱落及任何霉变异常。而对比区域除有大量涂膜脱落外,还在局部出现了明显的黄黑斑块。
3、涂料的防霉能力分析。
涂料的防霉能力是涂料基料与防霉剂防霉能力的综合表现。涂料本身的防霉能力是基础,防霉剂只能用来辅助提高其防霉能力。若涂料本身不具备防霉效果,只添加防霉剂,则依据涂料的耐老化时间及防霉剂的扩散逸出速度,通常可以维持1~3年的使用效果;若没有添加防霉剂,则只要存在适宜霉菌生长的温度和湿度,就会产生霉变异常,半年不到就会破坏涂膜表面(如对比样-常规乳胶涂料展现的效果)。此外防霉剂多有一定毒性,如五氯酚钠、醋酸苯汞等,不适合在食品、医药及宾馆等场所使用。
本发明的水性环氧树脂组合物采用有机胺为固化剂,有机胺具有优异的抑菌防霉效果,且具有毒性小的特点;此外,有机胺参与固化反应,于涂膜内与环氧树脂形成稳定的交联物,无扩散逸出的风险,亦无应用场所限制。因此,实验采用本发明的水性环氧树脂组合物制备内墙涂料,在相同应用环境下无需外添加防霉剂就有明显的防霉效果。
4、清漆涂膜评估。
将实施例1~4制得的水性环氧树脂组合物用50μm涂布仪于钢片涂膜,其固化涂膜物性如表2。
表2水性环氧乳液固化涂膜物性
评估结果显示,制备的水性环氧乳液具有较优秀的加工应用性能。
Claims (4)
1.水性环氧树脂组合物,其特征在于,由如下A组分和B组分混合而成,其中
A组分包括:水性环氧树脂 70~85重量份
消泡剂A 0.3~0.8重量份
水 15~25重量份;
其中:所述水性环氧树脂的物性指标为:环氧当量450~600g/eq,25℃下黏度1000~10000mPa.s,固形份48~52wt%,溶剂为去离子水;所述消泡剂A为不含有机硅的破泡聚合物与憎水性固体的混合物溶液;所述水性固化剂为改性聚酰胺类固化剂;所述湿润分散剂为阴离子型水性分散剂;所述流平剂为聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液;所述消泡剂B为矿物油系消泡剂;所述混合填料由15~30重量份的高岭土、26~33重量份的钛白、4~8重量份的滑石粉、8~14重量份的立德粉组成。
2.根据权利要求1所述的水性环氧树脂组合物,其特征在于,所述消泡剂B为含疏水粒子的矿物油混合物。
3.根据权利要求1所述的水性环氧树脂组合物,其特征在于,所述湿润分散剂为疏水改性聚羧基钾盐。
4.如权利要求1所述水性环氧树脂组合物的制备方法,其特征在于,由如下步骤组成:
A组分制备:分别称取配方量的水性环氧树脂、消泡剂A和水并初步混合;
B组分制备:分别称取配方量的水性固化剂、水和混合填料,混合后研磨分散;再加入配方量的湿润分散剂、消泡剂B和流平剂进行研磨分散至粒度达到要求;
水性环氧树脂组合物制备:将A组分和B组分均匀混合。
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