CN103409040A

CN103409040A - 一种水性环氧富锌底漆

Info

Publication number: CN103409040A
Application number: CN2013103537983A
Authority: CN
Inventors: 王蒙娜
Original assignee: ZHANGJIAGANG FREE TRADE ZONE JINQI'E TRADE Co Ltd
Current assignee: ZHANGJIAGANG FREE TRADE ZONE JINQI'E TRADE Co Ltd
Priority date: 2013-08-14
Filing date: 2013-08-14
Publication date: 2013-11-27

Abstract

一种水性环氧富锌底漆，其特征在于：包括A组分和B组分，其中A组分包括：改性多元胺固化剂3～10wt％，锌粉75～90wt％，助溶剂2～10wt％，防沉触变剂0.1～2wt％，分散剂0.2～2wt％，消泡剂0.2～20wt％，其中锌粉为纳米级；其中B组分包括：水性环氧树脂14～60wt％，软化水38～85wt％，中和剂0.2～2.0wt％；A组分与B组分质量比为100∶45。

Description

一种水性环氧富锌底漆

技术领域

本发明涉及一种涂料，尤其是一种用于集装箱的水性环氧富锌底漆。

背景技术

传统的集装箱涂料多为溶剂型涂料，常见的品种有环氧、氯化橡胶、丙烯酸、聚氨酯等，其中均含有大量的有机溶剂，这些溶剂对施工人员健康有害且污染环境。国外自70年代初就已开展高固体份、无溶剂、粉末和水性涂料等环境友好型防腐防锈漆研制，其中水性漆因成本较低，施工安全方便，膜厚容易控制，得到较多研究。但因技术难度较大，长时期未取得大的进展。80年代中期以来，世界各国环境保护法规对涂料中挥发性有机溶剂(VOC)含量的限制日益严格，引起水性防腐涂料研究的热潮。

国内外现有的水性重防腐体系底漆有水性无机富锌、水性环氧富锌底漆。水性无机富锌底漆的防腐性能优良，但对底材处理、施工环境、配套涂层的要求比较苛刻，如底材要求经过喷砂处理或手工除锈2.5级；环境湿度要求大于50％；配套涂层要求能够耐无机硅酸盐的强碱性，要求有封底漆以免出现大量气泡；因此某些使用场合限制了它的应用。例如集装箱涂料要求施工节奏块，一般只要几分钟就要进行下一道涂装，该漆不能达到这个要求。

水性环氧富锌底漆要求锌粉含量在50％以上，锌粉比重为7.05，在涂料中容易产生硬沉淀；另外由于锌粉比较活泼，容易与水反应而放出氢气，存在不安全隐患，所以存放过程中含有锌粉的组份不能与水接触。目前一般采用3组份包装的办法。3组份包装的水性环氧富锌涂料的缺点：①在施工现场需要严格控制3组份的比例。②锌粉在施工现场混合，锌粉的粉尘污染环境，对现场人员健康不利；③锌粉需要长时间才能分散；如果锌粉分散不好，底漆中容易出现小颗粒，则采用高压无气喷涂时容易引起堵枪从而影响施工效率。

发明内容

本发明的目的在于针对上述不足，提供一种防腐性能好、环保、经济的水性环氧富锌底漆。

本发明的技术方案为：一种水性环氧富锌底漆，包括A组分和B组分，

其中A组分包括：改性多元胺固化剂3～10wt％，锌粉75～90wt％，助溶剂2～10wt％，防沉剂0.1～2wt％，分散剂0.2～2wt％，消泡剂0.2～20wt％；

其中B组分包括：水性环氧树脂14～60wt％，软化水38～85wt％，中和剂0.2～2.0wt％；

A组分与B组分质量比为100∶45。

优选的是，所述锌粉为纳米级。

优选的是，所述A组分还包括活性防锈颜料1～20wt％，填料1～20wt％。

优选的是，所述改性多元胺固化剂是水性改性脂肪胺和水性聚酰胺按照重量配比8∶1-10∶1比例混合的混合物。。

优选的是，所述锌粉为干膜含量为80wt％的锌粉，其中水溶性物质含量＜0.5wt％；若高于0.5wt％，易导致底漆涂层起泡。

优选的是，所述助溶剂可以是丙酮、丙二醇甲醚、乙二醇丁醚中的一种或几种的混合物；其含量为2～10wt％。

优选的是，所述防沉剂为纳米级气相二氧化硅，其含量为0.1～0.5wt％。

优选的是，所述分散剂为烯基单体(苯乙烯，二异丁烯)与不饱和羧酸(丙烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸)共聚物的钠、铵、胺盐。

优选的是，所述消泡剂为聚醚改性有机硅。

优选的是，所述水性环氧树脂是固体份为50～60wt％的水性环氧分散体或水性环氧乳液；其含量为20～50wt％。

优选的是，所述软化水为去离子水或蒸馏水，-SO42-、Cl-、Na+、K+、Ca2+等水溶性离子的总量小于100ppm，电导率＜20μm/cm。

优选的是，所述中和剂为挥发性有机胺。

优选的是，所述活性防锈颜料为磷酸锌、钼酸锌、三聚磷酸铝中的一种或几种的混合物；其含量为1～15wt％。活性颜料的使用可以提高底漆的防锈效果。

优选的是，所述填料为滑石粉、云母粉、轻质碳酸钙、煅烧高岭土、沉淀硫酸钡中的一种或几种的混合物，其中水溶性物质含量＜0.5wt％；若高于0.5wt％，易导致底漆涂层起泡；填料含量为1～15wt％。

本发明的有益效果为：本发明采用2组份包装，容易控制配比；现场混合不会产生粉尘，环保，对人体无害；现场混合容易，只需要简单搅拌即可混合均匀；适合高压无气喷涂，单道涂装涂层厚度可达100微米以上，一道就可完成底漆施工，不会堵枪，提高了施工效率；实干快，只需几分钟就可以进行下一道涂装。另外，通过添加纳米级锌粉，由于材料表面活性中心的增多提高涂料的化学催化和光催化的反应能力；表面活性中心与成膜物质的官能团可发生次化学键结合，大大增加涂层的刚性和强度；将纳米材料用在环氧富锌底漆中，可以增加底漆与基材的附着力，提高机械强度，且纳米级的颜料与底漆的强作用力，有助于改进底漆一涂层的界面结合；并且本发明的底漆以水性环氧分散体为主要基料，乳液机械稳定性好，可与颜料一同研磨，减少了作为分散介质的水和亲水性的分散剂、润湿剂的用量；提高了涂料的固体分，改善了涂料的防腐性能；提高了锌粉组份的固体含量，并选择合适的防沉剂，阻止锌粉发生硬沉淀。本发明的底漆具有无毒、不燃、施工方便，干燥快，漆膜机械强度高、附着力强、防腐性能优异，涂料贮存稳定性好等优点。该底漆在火车、汽车、船舶、桥梁、管道、集装箱、贮罐等设施中钢铁材料的大气中防腐蚀方面有很好的适用性。

具体实施方式

表1为本发明的实施例，其中各组分含量为质量百分含量，但本发明并不局限于以下实例。

表1

表1中，上述改性多元胺固化剂为美国空气化工的水性改性脂肪胺(三烷基叔胺)

ANCAMN2459和水性聚酰胺ANCAMID2634按照重量配比8∶1-10∶1比例混合的混合物；防沉触变剂为德固赛纳米级气相二氧化硅A200;丙二醇甲醚可以等量地替换为丙酮或者乙二醇丁醚；聚丙烯酸钠盐类分散剂可以等量地替换为其它烯基单体(苯乙烯、二异丁烯)与不饱和羧酸(丙烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸)共聚物的钠、铵、胺盐，如德国汉高公司的5040分散剂；600目滑石粉、600目云母粉、600目轻质碳酸钙和600目煅烧高岭土均可以等量地替换为600目沉淀硫酸钡；磷酸锌和三聚磷酸铝均可以等量地替换为钼酸锌；三乙胺可以等量地替换为其它挥发性有机胺，如单乙醇胺、2-氨基-1-丙醇、N-乙基吗啉、N.N二甲基乙醇胺；水性环氧分散体EPIKOTE3520和水性环氧乳液EPIKOTE3510-W-60均可以等量地替换为其它固体份为50～60wt％的水性环氧分散体或水性环氧乳液。

按上述配方制备的底漆性能列于表2。表2中对比例为现有技术3组份水性环氧富锌底漆，其中3组份分别为水性环氧乳液(A组份)、水性环氧固化剂(B组份)和锌粉(C组份)。

涂料制备工艺为：

A组份：

①在容器中加入准确计量的助溶剂、固化剂、分散剂、消泡剂，用可调式高速分散机(下同)搅拌5-10分钟，转速为400-600转/分。

②边搅拌边加入防锈颜料锌粉，搅拌10-30分钟，转速为600-800转/分。

③加入其它防锈颜料与填料，搅拌10-40分钟，转速为800-1200转/分。

④降低转速为600-800转/分，加入防沉剂，加完继续搅拌5-10分钟。

⑤用100目铜网或尼龙网过滤。

⑥用大口塑料桶或马口铁桶包装，得成品。

B组份：

①在容器中加入准确计量的水性环氧树脂、软化水，用可调式高速分散机(下同)，搅拌5-10分钟，转速为400-600转/分。

②边搅拌边加入中和剂，搅拌10-30分钟，转速为400-800转/分。

③用100目尼龙网过滤。

④用大口塑料桶包装，得成品。

使用时A、B组份按照质量比100∶45配比进行混合，搅拌均匀后即可施工。

Claims

1.一种水性环氧富锌底漆，其特征在于：包括A组分和B组分，其中A组分包括：改性多元胺固化剂3～10wt％，锌粉75～90wt％，助溶剂2～10wt％，防沉触变剂0.1～2wt％，分散剂0.2～2wt％，消泡剂0.2～20wt％，其中锌粉为纳米级；

A组分与B组分质量比为100∶45。

2.根据权利要求1所述的水性环氧富锌底漆，其特征在于：A组分还包括活性防锈颜料1～20wt％，填料1～20wt％。

3.根据权利要求1所述的水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述改性多元胺固化剂是水性改性脂肪胺和水性聚酰胺按照重量配比8∶1-10∶1比例混合的混合物。

4.根据权利要求1所述的水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述助溶剂为丙酮、丙二醇甲醚、乙二醇丁醚中的一种或几种的混合物；其含量为2～10wt％。

5.根据权利要求1所述的水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述防沉剂为纳米级气相二氧化硅；其含量为0.1～0.5wt％。

6.根据权利要求1所述的水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述分散剂为烯基单体与不饱和羧酸共聚物的钠、铵、胺盐。

7.根据权利要求1所述的水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述消泡剂为聚醚改性有机硅。

8.根据权利要求1所述的水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述中和剂为挥发性有机胺。

9.根据权利要求2所述的水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述活性防锈颜料为磷酸锌、钼酸锌、三聚磷酸铝中的一种或几种的混合物；其含量为1～15wt％。

10.根据权利要求2所述的水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述填料为滑石粉、云母粉、轻质碳酸钙、煅烧高岭土、沉淀硫酸钡中的一种或几种的混合物，其中水溶性物质含量＜0.5wt％；填料含量为1～15wt％。