CN102533060B - 一种无溶剂型纤维增强环氧涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无溶剂型纤维增强环氧涂料及其制备方法，其包括A组分和B组分，所述A组分主要包括下述重量份的各成分：液态环氧树脂20～50份；活性稀释剂5～20份；钛白粉10～40份；增韧剂10～40份；填料10～30份；附着力促进剂4～10份；所述B组分包括下述重量份的各成分：腰果酚改性胺20～60份；酮亚胺20～60份；附着力促进剂0.5～1.5份；活性稀释剂5～20份；所述A组分与B组分的重量比为(4.5～5.5)∶1。本发明的无溶剂型纤维增强环氧涂料，经济环保、韧性强，具有较大的工业应用前景。

Description

一种无溶剂型纤维增强环氧涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂装领域，具体涉及一种无溶剂型纤维增强环氧涂料及其制备方法。

背景技术

近些年来，环境保护的要求日益迫切和严格，许多国家因此相继颁发了有关控制挥发性有机化合物(VOC)的法令。涂料工业也因此向无挥发性方面发展。其中，水性涂料因其无溶剂挥发、经济环保等特点越来越受到青睐。但现有的水性涂料，抗开裂耐冲击性能均不够理想。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供一种无溶剂型纤维增强环氧涂料，其包括A组分和B组分，

所述A组分主要包括下述重量份的各成分：

所述B组分包括下述重量份的各成分：

腰果酚改性胺  20～60份

酮亚胺        20～60份

附着力促进剂  0.5～1.5份

活性稀释剂    5～20份；

所述A组分与B组分的重量比为(4.5～5.5)∶1。

其中，所述液态环氧树脂为环氧当量为0.42～0.56、分子量为300～450的双酚A型环氧树脂。

另外，所述钛白粉可为金红石型钛白粉或锐钛型钛白粉，优选金红石型钛白粉。

另外，所述增韧剂为矿物纤维粉、玻璃纤维粉、碳纤维粉中的一种或几种。矿物纤维粉、玻璃纤维粉、碳纤维粉均可选用本领域内常用的纤维粉，对其目数、等级无特殊限定。矿物纤维粉优选硅灰石粉。

另外，所述活性稀释剂为新癸酸缩水甘油酯、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、甲苯缩水甘油醚中的一种或几种；所述填料为滑石粉、高岭土、硫酸钡中的一种或几种；

另外，在本发明中，所述腰果酚改性胺优选腰果酚缩甲醛二乙烯三胺。其天然长侧链取代酚醛胺，具有较高疏水性的特点，酚式羟基的水敏感性和其他配方成分可以相互抵消，从而减少树脂粘合保护层损坏的几率，并增加防腐保护。

所述酮亚胺吸收水分后发生逆向反应，再生成多元胺，因此可在潮湿或水下固化环氧树脂，本发明中所述酮亚胺为二苯甲酮亚胺、丁二酰亚胺、直链烃酮亚胺、脲酮亚胺中的一种或几种。进一步优选二苯甲酮亚胺、丁二酰亚胺中的一种或几种。

另外，所述附着力促进剂为2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚。

另外，所述A组分还包括0.5～1.5份的分散剂、0.5～1.5份的防流挂助剂、0.5～1.5份的抗腐蚀剂、0.2～0.5份的消泡剂。

其中，所述分散剂、防流挂助剂、抗腐蚀剂、消泡剂等用于进一步提高本发明的无溶剂型纤维增强环氧涂料的易固化、无气孔、无流挂等应用性能，均可选用本领域常用的无溶剂型试剂。但所述分散剂优选脂肪酸类、脂肪酰胺类、聚氨酯类无溶剂型分散剂，尤其优选乙烯基双硬质酰胺、硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯、EFKA4010中的一种或几种，其中，所述EFKA4010为Ciba制EFKA4010。

所述防流挂助剂优选聚酰胺蜡；所述抗腐蚀剂优选2-(4-噻唑基)苯并咪唑、苯并咪唑氨基甲酸甲酯、1，2-苯并异噻唑啉-3-酮中的一种或几种；所述消泡剂为有机硅消泡剂，优选BYK-066N、BYK-024、聚二甲基硅氧烷中的一种或几种，其中，所述BYK-066N、BYK-024为德国毕克化学公司制。

本发明还提供一种所述无溶剂型纤维增强环氧涂料的制备方法，其包括下述步骤：

(1)A组分的制备：将液态环氧树脂、分散剂、活性稀释剂、防流挂助剂、钛白粉、填料、增韧剂分散至细度为50微米以下，加热至60～70℃，保温30～60分钟，最后投入附着力促进剂、抗腐蚀剂、消泡剂分散均匀，得A组分；

(2)B组分的制备：向分散釜中依次加入腰果酚改性胺、酮亚胺、附着力促进剂、活性稀释剂，搅拌均匀，得B组分；

(3)A组分与B组分混合而成无溶剂型纤维增强环氧涂料。

本发明还提供一种所述无溶剂型纤维增强环氧涂料的使用方法，A组分与B组分混合均匀后使用。

本发明的无溶剂型纤维增强环氧涂料具有下述特点：

1.安全环保：而本发明的无溶剂型纤维增强环氧涂料，无溶剂挥发，闪点高，便于运输和储存，同时对人体无害，也不污染环境。

2.施工简便：高固体份，一道干膜厚度就能达到技术配套要求，省时省工。施工中无湿度、露点限制，特别适用南方及海边潮湿天气施工。

3.耐冲击性能优异：无溶剂型纤维增强环氧涂料中添加有纤维粉，其耐冲击性能有大幅提高，具有优异的抗开裂性能。

4.综合成本低：使用无溶剂型纤维增强环氧涂料，表面处理简单，工序简单，对环境无污染，不用专业处理废弃物，拥有更长的防腐年限。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

A组分的制备：将液态环氧树脂(江苏三木集团有限公司SM618)20Kg、乙烯基双硬质酰胺0.5Kg、新癸酸缩水甘油酯(河北四友卓越科技有限公司ShigenaTM10)20Kg、聚酰胺蜡0.5Kg、钛白粉(河南佰利联化学股份有限公司R-699)10Kg、矿物纤维(深圳锦龙辉实业有限公司、硅灰石粉、JLH-SWx2)10Kg、滑石粉10Kg分散至细度为50微米以下，加热至60℃，保温30分钟，最后投入2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚4Kg、2-(4-噻唑基)苯并咪唑0.5Kg、BYK-066N0.2Kg分散均匀，得A组分；

B组分的制备：向分散釜中依次加入腰果酚缩甲醛二乙烯三胺60Kg、二苯甲酮亚胺(南京爱珂医药科技有限公司)20Kg、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚0.5Kg、新癸酸缩水甘油酯5Kg，搅拌均匀，得B组分；

取9Kg A组分及2Kg B组分混合均匀进行测试，结果如表1所示。

实施例2

A组分的制备：将液态环氧树脂(江苏三木集团有限公司SM618)50Kg、硬脂酸单甘油酯1.5Kg、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚5Kg、聚酰胺蜡1.5Kg、钛白粉(河南佰利联化学股份有限公司R-699)40Kg、玻璃纤维粉(杭州高科复合材料有限公司)40Kg、高岭土30Kg分散至细度为50微米以下，加热至70℃，保温30分钟，最后投入2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚10Kg、苯并咪唑氨基甲酸甲酯1.5Kg、聚二甲基硅氧烷0.5Kg分散均匀，得A组分；

B组分的制备：向分散釜中依次加入腰果酚缩甲醛二乙烯三胺20Kg、二苯甲酮亚胺(南京爱珂医药科技有限公司)60Kg、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚1.5Kg、新癸酸缩水甘油酯20Kg，搅拌均匀，得B组分；

取11Kg A组分及2Kg B组分混合均匀进行测试，结果如表1所示。

实施例3

A组分的制备：将液态环氧树脂(江苏三木集团有限公司SM828)35Kg、乙烯基双硬质酰胺1Kg、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚15Kg、聚酰胺蜡1Kg、钛白粉(河南佰利联化学股份有限公司R-699)30Kg、碳纤维粉(秦皇岛市紫川碳纤维有限公司)35Kg、硫酸钡20Kg分散至细度为50微米以下，加热至60℃，保温60分钟，最后投入2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚5Kg、苯并咪唑氨基甲酸甲酯1Kg、BYK-066N0.35Kg分散均匀，得A组分；

B组分的制备：向分散釜中依次加入腰果酚缩甲醛二乙烯三胺40Kg、二苯甲酮亚胺(南京爱珂医药科技有限公司)35Kg、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚1Kg、甲苯缩水甘油醚15Kg，搅拌均匀，得B组分；

取10Kg A组分及2KgB组分混合均匀进行测试，结果如表1所示。

实施例4

A组分的制备：将液态环氧树脂(江苏三木集团有限公司SM618)40Kg、硬脂酸单甘油酯1.5Kg、(河北四友卓越科技有限公司ShigenaTM10)12Kg、聚酰胺蜡1.2Kg、钛白粉(河南佰利联化学股份有限公司R-699)35Kg、矿物纤维粉(深圳锦龙辉实业有限公司、硅灰石粉、JLH-SWx2)20Kg、高岭土15Kg分散至细度为50微米以下，加热至70℃，保温30分钟，最后投入2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚6Kg、苯并咪唑氨基甲酸甲酯1.1Kg、BYK-024 0.45Kg分散均匀，得A组分；

B组分的制备：向分散釜中依次加入腰果酚缩甲醛二乙烯三胺25Kg、丁二酰亚胺(上海宝曼生物科技有限公司)25Kg、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚0.8Kg、甲苯缩水甘油醚18Kg，搅拌均匀，得B组分；

取9Kg A组分及2Kg B组分混合均匀进行测试，结果如表1所示。

实施例5

A组分的制备：将液态环氧树脂(国都昆山化工有限公司YD128)30Kg、分散剂(EFKA4010)0.8Kg、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚18Kg、聚酰胺蜡0.7Kg、钛白粉(河南佰利联化学股份有限公司R-699)25Kg、玻璃纤维粉(杭州高科复合材料有限公司)15Kg、滑石粉5Kg、硫酸钡20Kg分散至细度为50微米以下，加热至65℃，保温30分钟，最后投入2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚7Kg、1，2-苯并异噻唑啉-3-酮0.8Kg、BYK-066N0.25Kg分散均匀，得A组分；

B组分的制备：向分散釜中依次加入腰果酚缩甲醛二乙烯三胺50Kg、丁二酰亚胺(上海宝曼生物科技有限公司)40Kg、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚0.5Kg、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚12Kg，搅拌均匀，得B组分；

取11Kg A组分及2Kg B组分混合均匀进行测试，结果如表1所示。

实施例6

A组分的制备：将液态环氧树脂(国都昆山化工有限公司YD128)45Kg、三硬脂酸甘油酯1.2Kg、甲苯缩水甘油醚15Kg、聚酰胺蜡0.6Kg、钛白粉(河南佰利联化学股份有限公司R-699)15Kg、矿物纤维粉(深圳锦龙辉实业有限公司、硅灰石粉、JLH-SWx2)40Kg、高岭土30Kg分散至细度为50微米以下，加热至60℃，保温30分钟，最后投入2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚8Kg、1，2-苯并异噻唑啉-3-酮1.2Kg、BYK-066N0.5Kg分散均匀，得A组分；

B组分的制备：向分散釜中依次加入腰果酚缩甲醛二乙烯三胺35Kg、丁二酰亚胺(上海宝曼生物科技有限公司)55Kg、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚1.5Kg、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚10Kg，搅拌均匀，得B组分；

取10Kg A组分及2Kg B组分混合均匀进行测试，结果如表1所示。

对比例1：溶剂型环氧富锌底漆(江苏大中制漆有限公司生产)

对比例2：水性环氧富锌底漆(江苏大中制漆有限公司生产)

另外，下述表1中各项测试标准分别为：

不挥发物测试标准为GB/T 1725-2007；干燥时间测试标准为GB/T 1728-1979；耐冲击测试标准为GB/T 1732-1993；附着力测试标准为GB/T 5210-2006；耐盐雾测试标准为GB/T 1771-2007；膜厚测试标准为GB/T 13452.2。

表1、实施例1～6及对比例1～2底漆测试结果

从表1可以看出，本发明的无溶剂型纤维增强环氧涂料耐冲击性能有大幅提高，具有很好的防开裂性能。另外，本发明的无溶剂型纤维增强环氧涂料为100％固体含量，无溶剂挥发，便于运输和储存，同时对人体无害，也不污染环境。并且高固体成份，一道干膜厚度就能达到技术配套要求，省时省工，施工中无湿度、露点限制，特别适用南方及海边潮湿天气施工。另外，本发明干燥过程无溶剂挥发，减少了挥发气孔，增强了膜层致密性，并且耐盐雾性大于1000小时，具有较高的防腐能力。另外，本发明涂料制备工序简单，对环境无污染，不需专业处理废弃物，经济环保。

Claims (8)

1.一种无溶剂型纤维增强环氧涂料，其特征在于，包括A组分和B组分，

所述A组分主要包括下述重量份的各成分：

所述B组分包括下述重量份的各成分：

所述A组分与B组分的重量比为（4.5～5.5）:1；

所述A组分还包括0.5～1.5份的分散剂、0.5～1.5份的防流挂助剂、0.5～1.5份的抗腐蚀剂、0.2～0.5份的消泡剂。

2.根据权利要求1所述的环氧涂料，其特征在于，所述液态环氧树脂为环氧当量为0.42～0.56、分子量为300～450的双酚A型环氧树脂。

3.根据权利要求1所述的环氧涂料，其特征在于，所述增韧剂为矿物纤维粉、玻璃纤维粉、碳纤维粉中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的环氧涂料，其特征在于，所述矿物纤维粉为硅灰石粉。

5.根据权利要求1所述的环氧涂料，其特征在于，所述活性稀释剂为新癸酸缩水甘油酯、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、甲苯缩水甘油醚中的一种或几种；所述填料为滑石粉、高岭土、硫酸钡中的一种或几种；所述腰果酚改性胺为腰果酚缩甲醛二乙烯三胺；所述酮亚胺为二苯甲酮亚胺、直链烃酮亚胺、脲酮亚胺中的一种或几种；所述附着力促进剂为2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚。

6.根据权利要求1所述的环氧涂料，其特征在于，所述分散剂为脂肪酸类、脂肪酰胺类、聚氨酯类无溶剂型分散剂。

7.一种根据权利要求1～6任一所述无溶剂型纤维增强环氧涂料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

（1）A组分的制备：将液态环氧树脂、分散剂、活性稀释剂、防流挂助剂、钛白粉、填料、增韧剂分散至细度为50微米以下，加热至60～70℃，保温30～60分钟，最后投入附着力促进剂、抗腐蚀剂、消泡剂分散均匀，得A组分；

（2）B组分的制备：向分散釜中依次加入腰果酚改性胺、酮亚胺、附着力促进剂、活性稀释剂，搅拌均匀，得B组分；

（3）A组分与B组分混合而成无溶剂型纤维增强环氧涂料。

8.根据权利要求1～6任一所述无溶剂型纤维增强环氧涂料的使用方法，其特征在于，A组分与B组分混合均匀后使用。