CN102559015A - 一种防水藻涂料组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防水藻涂料组合物及其制备方法，该防水藻涂料组合物包括：20～50重量份的环氧树脂；5～15重量份的活性稀释剂；5～15重量份的微胶囊化酚醛胺改性固化剂；3～5重量份的分散剂；4～6重量份的增稠剂；10～15重量份的体质颜料；10～20重量份的杀水藻颜料；30～40重量份的吸水颜料。相对于现有的单组份防水藻涂料，本发明提供的上述涂料中有机溶剂含量低，环保性能好，能达到与饮用水直接接触的标准；相对于现有的双组份防水藻涂料，本发明提供的上述涂料使用前无需调配，只需搅拌后便可涂装，并且可水下作业，适合用于作饮用水管道。

Description

一种防水藻涂料组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及防治水藻领域，特别涉及一种防水藻涂料组合物及其制备方法。

背景技术

涂料是一种含颜料或不含颜料的，用树脂及油等制成的化工产品。将涂料涂覆在物体表面上能够干结成膜，使被涂物体的表面与环境介质相隔离，从而对被涂物体起到的保护和装饰的作用。根据功能不同，涂料包括：装饰涂料、防腐涂料、隔热涂料和防火涂料中。近年来随着诸多现代工程的兴建，防腐涂料的应用较也愈发广泛。

防水藻涂料是一类重要的防腐涂料，其主要作用为防止水藻在物体表面附着生长。防水藻涂料可被用于涂装自来水管道内壁，避免水藻的在水管内壁附着生长，提高饮用水的安全性。同时，防水藻涂料还可用于水库水藻的防治，防治发生藻华。

现有的防水藻涂料包括单组份型和双组分型。双组份防水藻涂料包括成膜树脂组分和固化剂组分，使用前将需要两个组分混合后进行涂装。双组分防水藻涂料的缺点在于：每次使用前均需要进行调制，操作较为繁琐，调配后的涂料需要在一定时间内使用完毕。相对于双组分的防水藻涂料，单组分溶剂的使用较为简便，保质期限也较长，但是其含有大量的有机溶剂。如申请号为的201010199785.1的中国专利文献公开了一种新型抗藻涂料，该涂料包括：40～60％的由MEG树脂合成树脂混合的树脂混合物，和60～40％的有机溶剂。这些有机溶剂挥发不仅对空气造成污染，还会对人体的身体健康构成威胁，难以应用于饮用水管道防藻领域中。

因此，需要提供一种使用简便，环保性能优异的防水藻涂料。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种简便，环保性能优异的防水藻涂料及其制备方法。

有鉴于此，本发明提供一种防水藻涂料组合物，包括：

20～50重量份的环氧树脂；

5～15重量份的活性稀释剂；

5～15重量份的微胶囊化酚醛胺改性固化剂；

3～5重量份的分散剂；

4～6重量份的增稠剂；

10～15重量份的体质颜料；

10～20重量份的杀水藻颜料；

30～40重量份的吸水颜料。

优选的，所述微胶囊化酚醛胺改性固化剂的壁壳为聚甲基丙烯酸甲酯。

优选的，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。

优选的，所述活性稀释剂为C12～14烷基缩水甘油醚。

优选的，所述分散剂为多元胺酰胺的所酸盐溶液。

优选的，所述增稠剂为气相白炭黑。

优选的，所述杀水藻颜料为纳米级铜粉。

优选的，还包括：0～1重量份的消泡剂。

相应的，本发明还提供一种防水藻涂料组合物的制备方法，包括：

将20～50重量份的环氧树脂与5～15重量份的活性稀释剂混合后，依次加入3～5重量份的分散剂、4～6重量份的增稠剂、10～15重量份的体质颜料、30～40重量份的吸水颜料、10～20重量份的杀水藻颜料进行高速分散，加入5～15重量份的微胶囊化改性酚醛胺固化剂并进行低速分散，得到防水藻涂料组合物。

优选的，所述微胶囊化酚醛胺改性固化剂按照如下方法制备：

将改性酚醛胺固化剂溶解于有机溶剂中，得到改性酚醛胺固化剂溶液；向所述改性酚醛胺固化剂溶液中加入聚甲基丙烯酸甲酯溶液，得到改性酚醛胺和聚甲基丙烯酸甲酯的混合溶液，将所述混合溶液加到水中，搅拌乳化后蒸发，得到微胶囊化酚醛胺改性固化剂。

本发明提供一种防水藻涂料，该防水藻涂料为单组份型涂料，为了降低有机溶剂的用量，本发明搭配使用活性稀释剂和微胶囊化酚醛胺改性固化剂。相对于现有的酚醛胺改性固化剂，微胶囊化酚醛胺改性固化剂表面包覆有高分子壁壳，在该壁壳在破碎前将酚醛胺改性固化剂与环氧树脂和活性稀释剂相隔离，使酚醛胺改性固化剂能稳定存在于涂料体系中，不会在存储过程中发生固化。当壁壳在破碎后，酚醛胺改性固化剂与环氧树脂和活性稀释剂发生固化，形成致密漆膜。相对于现有的单组份防水藻涂料，本发明提供的上述涂料中有机溶剂含量低，环保性能好，能达到与饮用水直接接触的标准；相对于现有的双组份防水藻涂料，本发明提供的上述涂料使用前无需调配，只需搅拌后便可涂装，并且可水下作业，适合用于作饮用水管道。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明实施例公开了一种防水藻涂料组合物，其包括：

20～50重量份的环氧树脂；

5～15重量份的活性稀释剂；

5～15重量份的微胶囊化酚醛胺改性固化剂；

3～5重量份的分散剂；

4～6重量份的增稠剂；

10～15重量份的体质颜料；

10～20重量份的杀水藻颜料；

30～40重量份的吸水颜料。

本发明提供的上述防水藻涂料为单组份型。该防水藻涂料以憎水性较强的环氧树脂为主要成膜物质，为了保证涂料具有适于涂装的粘度，加入活性稀释剂来调节涂料体系的粘度，降低有机溶剂的使用量。同时，为了避免树脂提前固化，使用微胶囊化酚醛胺改性固化剂作为固化剂组分。相对于现有的酚醛胺改性固化剂，本发明使用的固化剂表面包覆有高分子壁壳，壁壳被破坏前起到避免酚醛胺改性固化剂与环氧树脂和活性稀释剂发生固化反应的作用。当涂料使用时，使用搅拌或挤压的方式，微胶囊壁壳便发生破碎，酚醛胺改性固化剂发挥作用，使涂料固化成膜。

上述防水藻涂料组合物中，环氧树脂是主要成膜物质，其具有优异的憎水性能，由此使得水藻难以附着在漆膜表面生长。本发明中，使用的环氧树脂优选为双酚A型环氧树脂，具体如江苏三木化工股份有限公司产品E-44环氧树脂。

防水藻涂料组体系中，活性稀释剂的作用在于对环氧树脂起到稀释的作用，其稀释作用明显。向涂料中加入活性稀释剂的作用在于保证防水藻涂料具有适于涂装的粘度。并且，活性稀释剂与未破裂的微胶囊化酚醛胺改性固化剂能够稳定共存，因此其可以在不预先发生固化的前提下起到稀释的作用。由于活性稀释剂不同于有机溶剂，其不易挥发，无毒害，也不会再漆料反应后残留，由此降低了涂料中有机溶剂的用量，提高了环保性能。

作为优选方案，活性稀释剂可以为C12～14烷基缩水甘油醚，具体如：武汉远城科技发展有限公司狮子山化工涂料厂产品XY748环氧树脂活性稀释剂。

相对于现有的醛胺改性固化剂，本发明使用的微胶囊化酚醛胺改性固化剂中酚醛胺改性固化剂表面包覆有高分子壁壳，该层高分子壁壳的作用在于：涂料使用前，将酚醛胺改性固化剂与环氧树脂和活性稀释剂相隔离，避免涂料提前固化；在使用时，在搅拌或挤压等外力作用下发生破裂，酚醛胺改性固化剂流出与环氧树脂和活性稀释剂发生作用。因此，微胶囊化酚醛胺改性固化剂在壁壳发生破碎前稳定存在于涂料体系中，当壁壳发生破裂后，内部的酚醛胺改性固化剂与环氧树脂和活性稀释剂发生作用，使树脂发生交联固化，形成致密的漆膜。

上述微胶囊化酚醛胺改性固化剂的壁壳优选为聚甲基丙烯酸甲酯，其可按照如下方法制备：将改性酚醛胺固化剂溶解于有机溶剂中，得到改性酚醛胺固化剂溶液；向所述改性酚醛胺固化剂溶液中加入聚甲基丙烯酸甲酯溶液，得到改性酚醛胺和聚甲基丙烯酸甲酯的混合溶液，将所述混合溶液加到水中，搅拌乳化后蒸发，得到微胶囊化酚醛胺改性固化剂。其中，酚醛胺改性固化剂具体产品如：常州山峰化工有限公司产品T-31固化剂。

本发明提供的上述防水藻涂料组合物中，分散剂的作用在于促进各组分均匀分散于涂料体系中。分散剂优选为多元胺酰胺的羧酸盐溶液，具体如：德国毕克化学公司产品BYK-AT204。

增稠剂是一种流变助剂，增稠剂的作用在于：调整涂料体系粘稠度，防止施工中出现流挂现象；赋予涂料优异的机械性能和贮存稳定性。本发明增稠剂优选采用气相白炭黑，具体如：美国卡博特CABOT公司产品M-5。

体质颜料通常又称为填料，其作用在于赋予漆膜较好的力学性能。本发明使用的体质颜料优选采用绢云母粉，具体如：灵寿县茂盛矿业有限公司产品325目绢云母粉。

上述杀水藻颜料的作用在于：杀死附着于漆膜表面的水藻。杀水藻颜料优选采用纳米级铜粉。此外，纳米级铜粉还具有抑菌的作用，由此赋予漆膜以杀菌抑菌的效果，使产品更加适用于饮用水管道内。上述吸水颜料优选为氧化钙，具体如：淄博鑫亚钙业有限公司产品300目高活性脱硫氧化钙。

为了提高漆膜的平整性，本发明提供的防水藻涂料中还优选包括：0～1重量份的消泡剂。消泡剂优选为有机硅类破泡聚合物溶液，具体如：德国毕克化学公司产品BYK-A530。为了赋予涂料以期望的颜色，本发明提供的防水藻涂料中还优选包括染料，染料的颜色和用量本领域技术人员可以根据需要进行选择。

上述防水藻涂料组合物可以按照如下方法进行涂装：

将涂料进行搅拌后刷涂、辊涂即可。为了使壁壳充分破裂，也可使用刷子或辊子用力按压涂料。

上述也防水藻涂料组合物可带水作业，具体如：

将带有涂料的糯米纸贴在水下的物体表面，并且用力按压糯米纸一面，静置一段时间后，漆膜固化，糯米纸也完全溶解于水中。

由上述内容可知，本发明提供的防水藻涂料为单组份型涂料，为了降低有机溶剂的用量，本发明搭配使用活性稀释剂和微胶囊化酚醛胺改性固化剂。相对于现有的酚醛胺改性固化剂，微胶囊化酚醛胺改性固化剂表面包覆有高分子壁壳，在该壁壳在破碎前将酚醛胺改性固化剂与环氧树脂和活性稀释剂相隔离，使酚醛胺改性固化剂能稳定存在于涂料体系中，不会在存储过程中发生固化。当壁壳在破碎后，酚醛胺改性固化剂与环氧树脂和活性稀释剂发生固化，形成致密漆膜。相对于现有的单组份防水藻涂料，本发明提供的上述涂料中有机溶剂含量低，环保性能好，能达到与饮用水直接接触的标准；相对于现有的双组份防水藻涂料，本发明提供的上述涂料使用前无需调配，只需搅拌后便可涂装，并且可水下作业，适合用于作饮用水管道。

相应的，本发明还提供一种上述防水藻涂料组合物的制备方法，包括：

将20～50重量份的环氧树脂与5～15重量份的活性稀释剂混合后，依次加入3～5重量份的分散剂、4～6重量份的增稠剂、10～15重量份的体质颜料、30～40重量份的吸水颜料、10～20重量份的杀水藻颜料进行高速分散，加入5～15重量份的微胶囊化改性酚醛胺固化剂并进行低速分散，得到防水藻涂料组合物。

其中，微胶囊化酚醛胺改性固化剂优选按照如下方法制备：

将改性酚醛胺固化剂溶解于有机溶剂中，得到改性酚醛胺固化剂溶液；

向所述改性酚醛胺固化剂溶液中加入聚甲基丙烯酸甲酯溶液，得到改性酚醛胺和聚甲基丙烯酸甲酯的混合溶液；

将所述混合溶液加到水中，搅拌乳化后蒸发，得到微胶囊化酚醛胺改性固化剂。

按照上述方法制备的防水藻涂料具有较高的附着力，抗藻效果优异，并且有机溶剂含量低，其能够达到与水的标准。该涂料使用前无需调配，操作简便。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的防水藻涂料组合物及其制备方法进行描述，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

以下实施例中的各组分来源如下：

憎水性环氧树脂均购自苏三木化工股份有限公司，产品牌号为E-44；

消泡剂均购自德国毕克化学公司，产品牌号为BYK-A530；

润湿分散剂均购自德国毕克化学公司，产品牌号为BYK-AT204；

增稠剂均购自美国卡博特CABOT公司，产品牌号为M-5；

活性稀释剂均购自武汉远城科技发展有限公司狮子山化工涂料厂，产品牌号为XY748；

体质颜料均购自灵寿县茂盛矿业有限公司的325目绢云母粉；

杀水藻颜料均购自苏州长湖纳米科技有限公司产品纳米铜粉Cu-100；

吸水颜料均购自淄博鑫亚钙业有限公司产品300目高活性脱硫氧化钙；

微胶囊化改性酚醛胺固化剂按照如下方法制备而成：

将酚醛胺改性固化剂溶解于二甲苯中，得到酚醛胺改性固化剂溶液；

将聚甲基丙烯酸甲酯溶液加到酚醛胺改性固化剂溶液中，然后将得到的混合溶液加入水中，搅拌乳化后蒸发去除二甲苯，得到微胶囊化酚醛胺改性固化剂。

酚醛胺改性固化剂均购自常州山峰化工有限公司，产品牌号为T-31。

实施例1

防水藻涂料组份如下：

憎水性环氧树脂40份，消泡剂1份，润湿分散剂3份，增稠剂6份，活性稀释剂10份，体质颜料7份，杀水藻颜料8份，吸水颜料15份，微胶囊化改性酚醛胺固化剂10份。

防水藻涂料制备方法如下：

先加入憎水性环氧树脂和活性稀释剂，边搅拌边依次加入润湿分散剂，消泡剂，增稠剂，体质颜料，吸水颜料，杀水藻颜料，并进行高速分散，之后降低分散速度，并慢慢加入微胶囊化改性酚醛胺固化剂低速分散均匀。

将本实施例制备的防水藻涂料直接刷涂或辊涂于擦拭干净的水泥墙面，墙面允许有少量水分存在，并用刷子或辊筒用力按压涂料，常温下2小时即可表干，此产品为不着色涂装。

实施例2

防水藻涂料组份如下：

憎水性环氧树脂20份，润湿分散剂4份，增稠剂4份，活性稀释剂12份，体质颜料8份，杀水藻颜料10份，吸水颜料37份，微胶囊化改性酚醛胺固化剂5份。

防水藻涂料制备方法如下：

先加入憎水性环氧树脂和活性稀释剂，边搅拌边依次加入润湿分散剂，增稠剂，体质颜料，吸水颜料，杀水藻颜料，并进行高速分散，之后降低分散速度，并慢慢加入微胶囊化改性酚醛胺固化剂低速分散均匀。

把做好的涂料均匀刷涂在糯米纸上面备用。

本实施例制备的涂料直接可以直接带水作业，在水中操作，将带有涂料的糯米纸贴在水下的水泥墙墙壁，并且用力按压糯米纸一面，24小时后实干，糯米纸也可以完全溶化消失。此产品为不着色涂装。

实施例3

防水藻涂料组份如下：

憎水性环氧树脂30份，润湿分散剂4份，增稠剂4份，活性稀释剂10份，体质颜料8份，杀水藻颜料10份，吸水颜料24份，染料2份，微胶囊化改性酚醛胺固化剂8份。

防水藻涂料制备方法如下：

先加入憎水性环氧树脂和活性稀释剂，边搅拌边依次加入润湿分散剂，增稠剂，体质颜料，吸水颜料，杀水藻颜料，染料，并进行高速分散，之后降低分散速度，并慢慢加入微胶囊化改性酚醛胺固化剂低速分散均匀。

将本实施例制备的涂料直接刷涂或辊涂于擦拭干净的水泥墙面，墙面允许有少量水分存在，并用刷子或辊筒用力按压涂料，常温下2小时即可表干，此产品为着色涂装。

对实施例1～3制备的防水藻涂料固化后形成漆膜进行力学性能和耐腐蚀性能，测试结果列于表1。

表1漆膜力学性能和耐腐蚀性能测试结果

由上述结果可知，本发明提供的防水藻涂料固化后形成的漆膜具有较高的附着力、硬度、抗冲击强度和较好的柔韧性能。同时，其还具有较高的耐水、耐盐和耐碱性能。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种防水藻涂料组合物，其特征在于，包括：

20～50重量份的环氧树脂；

5～15重量份的活性稀释剂；

5～15重量份的微胶囊化酚醛胺改性固化剂；

3～5重量份的分散剂；

4～6重量份的增稠剂；

10～15重量份的体质颜料；

10～20重量份的杀水藻颜料；

30～40重量份的吸水颜料。

2.根据权利要求1所述的防水藻涂料组合物，其特征在于，所述微胶囊化酚醛胺改性固化剂的壁壳为聚甲基丙烯酸甲酯。

3.根据权利要求1所述的防水藻涂料组合物，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。

4.根据权利要求1所述的防水藻涂料组合物，其特征在于，所述活性稀释剂为C12～14烷基缩水甘油醚。

5.根据权利要求1所述的防水藻涂料组合物，其特征在于，所述分散剂为多元胺酰胺的所酸盐溶液。

6.根据权利要求1所述的防水藻涂料组合物，其特征在于，所述增稠剂为气相白炭黑。

7.根据权利要求1所述的防水藻涂料组合物，其特征在于，所述杀水藻颜料为纳米级铜粉。

8.根据权利要求1所述的防水藻涂料组合物，其特征在于，还包括：0～1重量份的消泡剂。

9.一种防水藻涂料组合物的制备方法，包括：

将20～50重量份的环氧树脂与5～15重量份的活性稀释剂混合后，依次加入3～5重量份的分散剂、4～6重量份的增稠剂、10～15重量份的体质颜料、30～40重量份的吸水颜料、10～20重量份的杀水藻颜料进行高速分散，加入5～15重量份的微胶囊化改性酚醛胺固化剂并进行低速分散，得到防水藻涂料组合物。

10.根据权利要求9所述的防水藻涂料组合物，其特征在于，所述微胶囊化酚醛胺改性固化剂按照如下方法制备：

将改性酚醛胺固化剂溶解于有机溶剂中，得到改性酚醛胺固化剂溶液；向所述改性酚醛胺固化剂溶液中加入聚甲基丙烯酸甲酯溶液，得到改性酚醛胺和聚甲基丙烯酸甲酯的混合溶液，将所述混合溶液加到水中，搅拌乳化后蒸发，得到微胶囊化酚醛胺改性固化剂。