CN102746766B

CN102746766B - 一种水性防腐涂料及其制备方法

Info

Publication number: CN102746766B
Application number: CN201210255351.8A
Authority: CN
Inventors: 顾广新; 武利民; 解宝盛
Original assignee: JIANGSU HUAXIA PAINT-MAKING CO LTD
Current assignee: JIANGSU HUAXIA PAINT-MAKING CO LTD
Priority date: 2012-07-23
Filing date: 2012-07-23
Publication date: 2014-11-26
Anticipated expiration: 2032-07-23
Also published as: CN102746766A

Abstract

本发明提供了一种水性防腐涂料及其制备方法，属于涂料技术领域。包括包括有按重量百分比计的如下组分：10~45%的水性环氧树脂、5%~20%的硅溶胶、5~15%的防腐颜料、20%~40%的颜填料、0.5%~5%的助剂和10%~15%的水；上述的防腐颜料是磷酸锌、改性磷酸锌、钼酸锌一种或几种任意比例混合物；上述的助剂是由润湿剂、分散剂、成膜助剂、pH调节剂、消泡剂、流变助剂按任意比例混合物。本水性防腐涂料与金属的附着力、防腐性能、硬度以及耐化学性能较优，耐盐雾性能超过1000小时。

Description

一种水性防腐涂料及其制备方法

技术领域

本发明提供了一种水性防腐涂料及其制备方法，特别涉及一种包含水性环氧树脂和硅溶胶的防腐涂料，属于涂料技术领域。

背景技术

目前金属防腐涂料主要以油性涂料为主，涂装过程中大量有机溶剂的挥发，严重污染了大气，破坏了生态环境。如今环境保护越来越受到重视，防腐涂料的发展将以无污染、无公害、节约能源、经济高效为原则，水性金属防腐涂料必将取代传统的溶剂型涂料，将成为未来防腐涂料的主流。

水性环氧树脂同样具有环氧树脂的诸多优点，如对金属、水泥优异的附着力，收缩率低，耐酸、碱和其它溶剂、防腐效果好等，采用水性环氧树脂制备的涂料同样可以达到较好的防腐效果。当总的来说，采用水性环氧树脂制备的防腐涂料在附着力、防腐和耐化学性能上与油性环氧涂料还有相当的差距，其耐盐雾性能一般在500小时左右。

无机硅酸盐溶胶在制备无机富锌底漆中作为主要的成膜物质使用，同样具有优异的防腐性能，硅溶胶中的烷氧基吸收空气中的潮气并发生水解反应，交联固化成硅酸锌铁和硅酸锌的复盐，牢固地附着在钢材表面起到保护作用。另外，在一些有机-无机复合涂料中也发现硅溶胶的加入可以大大提高涂膜的耐碱性、硬度、高温抗回粘性，但是将水性环氧与硅溶胶复合并配合防腐颜料用于制备防腐涂料未见报道。USP 5,994,447中提出用环氧树脂水分散液和硅溶胶共混制备有机-无机杂化材料，其制备的材料固含量低，实用价值不大；同样CN 1,517,401也提出通过对环氧改性，制备高固含量达到25%~30%的有机-无机杂化材料。由于目前水性环氧的制备技术的发展，水性环氧树脂的固含量一般在40%以上，硅溶胶固含量在30%以上，并且通过大量实验发现，目前商品化的水性环氧树脂与硅溶胶可以有较好的相容性，直接共混后并不会发生絮凝、破乳等现象，因此只要通过不同的水性环氧树脂与不同的的共混稳定性测试，就可以获得固含量至少大于35%以上有机-无机杂化材料。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种水性防腐涂料，包括有按重量百分比计的如下组分：10~45%的水性环氧树脂、5%~20%的硅溶胶、5~15%的防腐颜料、20%~40%的颜填料、0.5%~5%的助剂和10%~15%的水；上述的防腐颜料是磷酸锌、改性磷酸锌、钼酸锌中的一种或几种任意比例混合物；上述的助剂是润湿剂、分散剂、成膜助剂、pH调节剂、消泡剂、流变助剂按任意比例的混合物。

进一步地，上述的颜填料可以是氧化铁红、钛白粉、硫酸钡、滑石粉、云母粉中的一种或几种任意比例的混合物。

进一步地，上述的防腐颜料中还含有三聚磷酸铝、钙离子交换颜料的任一种或两者的任意比例混合物。

进一步地，水性环氧树脂的重量是硅溶胶重量的1~9倍，较佳3-5倍，更佳3-4倍。

其制备方法是：将水性环氧树脂、硅溶胶、润湿剂、分散剂、成膜助剂、pH调节剂、消泡剂和水混合搅拌均匀；然后边搅拌边加入防腐颜料及颜填料，搅拌均匀；加入流变助剂，搅拌均匀，得水性防腐涂料。

本发明的有益效果是：

本发明提供的水性防腐涂料中的成膜物质由水性环氧树脂和硅溶胶共同组成，另外还含有含锌盐的防锈颜料，硅溶胶粒子与含锌盐的颗粒发生反应，形成Si-O键的立体网状结构，同时硅溶胶也可以与钢铁底材发生键合作用，形成硅酸锌铁的络合物，从而使漆膜牢固附着在钢铁表面，大大提高了水性防腐涂料与金属的附着力、防腐性能、硬度以及耐化学性能，耐盐雾性能超过1000小时。该涂料涂可用于钢铁、铝材等金属表面，起到很好地保护作用。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式对本发明的技术方案作进一步地说明。

实施例1～实施例5

备取以下原料：

水性环氧树脂(OudraSperse WB 6001，陶氏化学)

硅溶胶(PA30，山东百特新材料有限公司)

防腐颜料：磷酸锌(太仓诚信化工有限公司)、改性磷酸锌(MZP 409，长沙瑞石环保新材料有限公司)、钼酸锌(台州市信源化工有限公司)、三聚磷酸铝(威海天创精细化工有限公司)、钙离子交换颜料(SHIELDEXAC5离子交换防锈颜料，格雷斯中国有限公司)。

颜填料：氧化铁红(淄博燕勇氧化铁红厂)、钛白粉(R737，上海煦江实业有限公司)、硫酸钡(上海江沪钛白化工制品有限公司)、滑石粉(江西上高县雪峰粉体有限公司)、云母粉(东莞市瑞祺化工有限公司)。

助剂：润湿剂(FLASH-X 330，美国Halox公司)、分散剂(Byk191，德国毕克)、成膜助剂(Texanol，伊士曼化工公司)、pH调节剂(AMP-95，陶氏化学)、消泡剂(海川8225，海川新材料科技有限公司)、流变助剂(凹凸棒土，南京团结活性白土厂)。

按表1所示重量配比称取各组分。

表1实施例1～实施例5中的水性防腐涂料各组分的重量配比

制备方法是：将水性环氧树脂、硅溶胶、润湿剂、分散剂、成膜助剂、pH调节剂、消泡剂和水混合搅拌均匀；然后边搅拌边加入防腐颜料及颜填料，搅拌均匀；加入流变助剂，搅拌均匀，得水性防腐涂料。

为了对比本涂料的性能，特增加了对照例1～对照例4。对照例1和对照例2与实施例的区别是用水代替了硅溶胶；对照例3和对照例4与实施例的区别是没有添加防腐颜料，制备方法相同，但不加入防腐颜料，对照例1～对照例4的涂料各组分配比如表2所示。

表2对照例1～对照例4中的涂料各组分的重量配比

性能测试：

涂料性能测试按相应的国家标准规定的测试方法测试，测试结果如表2所示。

表3实施例1～实施例5中的水性防腐涂料的性能测试数据

表4对照例1～对照例4的涂料的性能测试数据

实施例6～实施例10

作为本发明提供的水性防腐涂料的改进方案，防腐颜料中还含有三聚磷酸铝和/或钙离子交换颜料。水性环氧树脂的重量是硅溶胶重量的1~9倍，更优选的，水性环氧树脂的重量是硅溶胶重量的3~5倍。

备取各原料，原料来源同实施例1～实施例5，各原料的重量配比如表3所示。其中，水性环氧树脂与硅溶胶重量比分别为1:1、3:1、4:1、5:1、9:1。

表5实施例6～实施例10中的水性防腐涂料各组分的重量配比

制备方法同实施例1～实施例5。

性能测试

表6实施例6～实施例10中的水性防腐涂料的性能测试数据

从表中可以看出，采用了优选方案后，本发明提供的水性防腐涂料性能得到提升。

Claims

1.一种水性防腐涂料，其特征在于：它是由按重量百分比计的如下组分作为原料所组成：水性环氧树脂22%、硅溶胶22%、磷酸锌2%、改性磷酸锌2%、钼酸锌2%、三聚磷酸铝2%、钙离子交换颜料2%、氧化铁红6%、钛白粉6%、硫酸钡6%、滑石粉6%、云母粉6%、润湿剂0.5%、分散剂0.5%、成膜助剂0.5%、pH调节剂0.5%、消泡剂1%、流变助剂1%、水12%。

2.制备权利要求1所述的水性防腐涂料的方法，其特征在于，包括以下步骤：将水性环氧树脂、硅溶胶、润湿剂、分散剂、成膜助剂、pH调节剂、消泡剂和水混合搅拌均匀；然后边搅拌边加入防腐颜料及颜填料，搅拌均匀；加入流变助剂，搅拌均匀，得水性防腐涂料。