CN102618148B - 一种环氧涂料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新型的环氧涂料以及其制备方法，该涂料不仅具有优异的防腐性能，而且对基材或下层涂膜，尤其是对环氧涂层、聚氨酯涂层、氟碳涂层、醇酸树脂涂层类突出具有优异的兼容性。所述环氧涂料包含主漆和固化剂两部分，其中所述主漆包含双酚A型环氧树脂以及用于对所述双酚A型环氧树脂改性的改性树脂；所述固化剂包含多氨基酰胺和腰果酚改性酚醛胺。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术，特别涉及一种附着和/或防腐性能优异的环氧涂料及其制备方法和应用。
背景技术
目前，很多钢铁基材的防腐蚀涂装要求达到10年以上的防腐年限，而涂装前的钢铁表面处理很大程度上决定着防腐涂层的保护年限，大多数防腐涂层要求钢材表面处理需进行喷砂或抛丸，除锈等级须达到Sa2.5级以上，这样表面处理费用很高，而有些场合受条件所限几乎无法达到设计要求；而采用高压水或湿喷砂工艺处理的钢材表面会出现闪锈；在90年代以前的钢结构防腐涂装大部分已进入维修期，而怎样在不进行彻底除掉旧漆膜的情况下延长涂层的使用寿命也是个大问题，如果用普通涂料在上述条件下施工，可能会出现漆膜寿命缩短或涂层间出现兼容问题。
因此本发明解决了这些难题，本发明的涂料可以在喷砂、抛丸处理达到Sa2以上条件，或者手工除锈达到St2级以上情况施工；在高压水、湿喷砂表面具有闪锈的表面仍然可以施工；本发明的涂料在新或旧的对环氧涂层、聚氨酯涂层、氟碳涂层、醇酸树脂涂层上都有非常优异的兼容性，尤其是对这些涂层具有很好的附着性，且不发生咬底现象(即，将这些涂层粘连起来，导致其脱落的一种现象)；在以上条件下施工的涂料可以保持非常好的强度，同时也有优异的防腐性能。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题本发明提供一种新型的环氧涂料以及其制备方法，该涂料不仅具有优异的防腐性能，而且对基材或下层涂膜，尤其是对环氧涂层、聚氨酯涂层、氟碳涂层、醇酸树脂涂层类突出具有优异的兼容性，其中这种兼容性优选体现在对这些涂层具有很好的附着性，且不发生咬底现象。
本发明的一种方面在于提供一种环氧涂料，其特征在于，包括主漆和固化剂两部分，其中所述主漆包含双酚A型环氧树脂以及用于对所述双酚A型环氧树脂改性的改性树脂；所述固化剂包含多氨基酰胺和腰果酚改性酚醛胺。优选地，所述主漆中包含20-40重量份的双酚A型环氧树脂，2-5重量份的改性树脂。所述固化剂中包含30-50重量份多氨基酰胺、30～50重量份腰果酚改性酚醛胺以及10～40重量份有机溶剂。
优选地，所述改性树脂选自聚酯多元醇、石油树脂、松香树脂、羟基丙烯酸树脂和带支链的聚氨酯聚合物中的一种或一种以上。
优选地，所述主漆还包括锈转化颜料和/或防锈颜料。
优选地，所述环氧涂料按重量份数计包含下述组分：
主漆：
固化剂
多氨基酰胺 30-50
腰果酚改性酚醛胺 30～50
有机溶剂 10～40
其中，所述主漆和所述固化剂中的有机溶剂可以相同或不同，且主漆与固化剂的重量比为3-10∶1，优选4-6∶1，尤其优选5∶1。
优选地，所述双酚A环氧树脂为环氧当量为180-194的液态环氧树脂；和/或所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类、活性稀释剂氯化石蜡中的一种或几种；和/或所述有机溶剂为甲苯、二甲苯、三甲苯、异丙醇、丁醇、甲基异丁基酮、丙二醇甲醚中的一种或几种；和/或所述分散剂为不饱和多元胺酰胺和低分子量酸性聚酯盐溶液中的一种或几种；和/或所述消泡剂为不含有机硅的消泡剂；和/或所述触变剂为气相二氧化硅、有机膨润土、聚酰胺蜡、改性氢化蓖麻油、高分子量脲改性聚酰胺中的一种或几种；和/或所述的水分稳定剂为熟石膏粉；和/或所述锈转化颜料为磷酸锌、氧化锌、三聚磷酸铝中的一种或几种；和/或所述防锈颜料为云母氧化铁、氧化铁红、铝粉中的一种或几种；和/或所述填料为碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、云母粉绢云母粉中的一种或几种。
本发明的另一个方面在于提供一种环氧涂料制备方法，其特征在于：包括主漆的制备、固化剂的调配，以及主漆与固化剂的混合步骤。
优选地，所述主漆的制备包括：
首先将双酚A环氧树脂、改性树脂、增塑剂、有机溶剂、分散剂、消泡剂、触变剂混在一起搅拌均匀，再加入水分稳定剂、锈转化颜料和/或防锈颜料、填料，高速分散0.5-1小时，然后进行研磨，然后调整产品粘度至所需的范围。
此外，本发明的另一个方面还在于提供一种环氧涂料的应用，尤其是所述环氧涂料在环氧涂层、聚氨酯涂层、氟碳涂层或醇酸树脂涂层上的应用。
优选地，与现有技术相比，本发明的工业涂料还具有如下优点和效果中的一个或多个：
(1)改进了环氧树脂涂膜的坚硬易裂柔韧性差的缺点，使产品既具有环氧树脂机械强度高、附着力好的特点，又具一定的柔韧性能很好地改善了产品对不同底材、不同配套涂层的相容性；
(2)通过使用低分子量环氧树脂和改性树脂复配的方式使产品对于旧漆膜的容忍性大大提高，不但对环氧漆膜、聚氨酯漆膜、氟碳漆膜具有兼容性，对于醇酸漆膜也有很好；
(3)产品不含锌铬黄、锶铬黄等有毒原料，且产品固体含量高，挥发性有机化合物含量(VOC)低，属安全环保产品；
(4)产品使用了低分子量环氧树脂、且以合适的触变剂体系所以其厚涂型很好，可以一次施工150微米以上干膜厚度不流挂。
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。如无特别指明，本发明采用的各原料组分均采用涂料行业常用的市购原料。
实施例1
按以下组成和重量份数配制，制备环氧涂料，
主漆：
固化剂：
该产品的制备方法为：
其特征为先将低分子量双酚A环氧树脂DER331、石油树脂、邻苯二甲酸二丁酯、二甲苯、正丁醇、BYK-P104、BYK-052、膨润土BENTONE 38混在一起高速搅拌均匀，再加入熟石膏粉、磷酸锌、云母氧化铁、铝粉浆、滑石粉高速分散0.5-1小时，然后进行研磨，至细度达到要求，然后调整产品粘度，合格后包装；固化剂单独调配。使用时主漆和固化剂的比例按重量比10∶1配置，搅拌均匀后使用。
实施例2 按以下组成和重量份数配制，制备环氧涂料，
主漆：
固化剂：
多氨基酰胺 40
腰果酚改性酚醛胺 50
甲基异丁基甲酮 10
合计 100
该高性能环氧防腐涂料的制备方法为：
其特征为先将低分子量双酚A环氧树脂Epikote 828、K-FLEX 171-90、邻苯二甲酸二丁酯、二甲苯、正丁醇、ANTI-TERRA-U、BYK054、DISPARLON 630-20X混在一起高速搅拌均匀，再加入熟石膏粉、铬酸锌、云母氧化铁、铝粉浆、绢云母粉、高速分散0.5-1小时，然后进行研磨，至细度达到要求，然后调整产品粘度，合格后包装；固化剂单独调配。使用时主漆和固化剂的比例按重量比10∶1配置，搅拌均匀后使用。
实施例3 高按以下组成和重量份数配制，制备环氧涂料，
主漆：
固化剂：
多氨基酰胺 40
腰果酚改性酚醛胺 40
甲苯 20
合计 100
该高性能环氧防腐涂料的制备方法为：
其特征为先将低分子量双酚A环氧树脂NPEL-128、Desmocap 11、邻苯二甲酸二丁酯、甲苯、异丙醇、ANTI-TERRA-U、BYK-051、BYK-430混在一起高速搅拌均匀，再加入熟石膏粉、氧化锌、云母氧化铁、铝粉浆、绢云母粉、高速分散0.5-1小时，然后进行研磨，至细度达到要求，然后调整产品粘度，合格后包装；固化剂单独调配。使用时主漆和固化剂的比例按重量比8∶1配置，搅拌均匀后使用。
实施例4
按以下组成和重量份数配制，制备环氧涂料，
主漆：
固化剂：
该产品的制备方法为：
其特征为先将低分子量双酚A环氧树脂DER331、石油树脂、邻苯二甲酸二丁酯、二甲苯、正丁醇、BYK104、BYK052、膨润土BENTONE 38混在一起高速搅拌均匀，再加入熟石膏粉、磷酸锌、云母氧化铁、铝粉浆、滑石粉高速分散0.5-1小时，然后进行研磨，至细度达到要求，然后调整产品粘度，合格后包装；固化剂单独调配。使用时主漆和固化剂的比例按重量比5∶1配置，搅拌均匀后使用。
实施例1-4产品的关键性能指标的数据如下表1所示：
对比例1
除了不加入石油树脂以外，其它组分和含量与实施例1相同。
对比例2
除了固化剂采用80重量份多氨基酰胺代替30重量份多氨基酰胺与50重量份腰果酚改性酚醛胺以外，其它组分和含量与实施例1相同。
对比例3
除了用42重量份的NPEL-128代替40重量份的NPEL-128与2重量份的改性树脂Desmocap 11的组合以外，其它组分和含量与实施例3相同。
上述对比例1-3产品的关键性能指标的数据如下表2所示：
其中上述性能的测试方法如下：
附着力，按照GB 5210-2006，采用拉开法测试；
柔韧性，按照GB/T1731-93测试；
漆膜固体体积含量，按照GB/T9272-2007测试；
漆膜冲击强度，按照GB/T1732-93测试；
耐中性盐雾试验，按照GB/T1771-2007测试。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种环氧涂料，其特征在于，包含主漆和固化剂两部分，所述主漆和固化剂按重量份数计包含下述组分：
主漆：
固化剂：
多氨基酰胺 30-50
腰果酚改性酚醛胺 30～50
有机溶剂 10～40，
其中，所述主漆和所述固化剂中的有机溶剂可以相同或不同，且主漆与固化剂的重量比为3-10∶1，所述主漆的制备包括：
首先将双酚A环氧树脂、改性树脂、增塑剂、有机溶剂、分散剂、消泡剂、 触变剂混在一起搅拌均匀，再加入水分稳定剂、锈转化颜料和／或防锈颜料、填料，高速分散0.5-1小时，然后进行研磨，然后调整产品粘度至所需的范围。
2.权利要求1所述的环氧涂料，其特征在于所述改性树脂选自聚酯多元醇、石油树脂、松香树脂、羟基丙烯酸树脂和带支链的聚氨酯聚合物中的一种或一种以上。
3.权利要求1所述的环氧涂料，其特征在于，所述主漆和所述固化剂中的有机溶剂可以相同或不同，且主漆与固化剂的重量比为4-6∶1。
4.权利要求3所述的环氧涂料，其中所述双酚A环氧树脂为环氧当量为180-194的液态环氧树脂；和／或所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类、活性稀释剂氯化石蜡中的一种或几种；和／或所述有机溶剂为甲苯、二甲苯、三甲苯、异丙醇、丁醇、甲基异丁基酮、丙二醇甲醚中的一种或几种；和／或所述分散剂为不饱和多元胺酰胺和低分子量酸性聚酯盐溶液中的一种或几种；和／或所述消泡剂为不含有机硅的消泡剂；和／或所述触变剂为气相二氧化硅、有机膨润土、聚酰胺蜡、改性氢化蓖麻油、高分子量脲改性聚酰胺中的一种或几种；和／或所述的水分稳定剂为熟石膏粉；和／或所述锈转化颜料为磷酸锌、氧化锌、三聚磷酸铝中的一种或几种；和／或所述防锈颜料为云母氧化铁、氧化铁红、铝粉中的一种或几种；和／或所述填料为碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、云母粉、绢云母粉中的一种或几种。
5.权利要求4所述的环氧涂料的制备方法，其特征在于：包括主漆的制备、固化剂的调配，以及主漆与固化剂的混合步骤。
6.权利要求1-4任一项所述环氧涂料在环氧涂层、聚氨酯涂层、氟碳涂层或醇酸树脂涂层上的应用。
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