CN104231856A - 高防腐环氧改性水性浸喷涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环氧改性水性浸喷涂料及一种环氧改性树脂色浆的制备方法。通过在环氧树脂主链上引入水溶基团，并用聚酰胺和聚氨酯树脂改性制备水性涂料，将流体剂与主体树脂反应，在烘烤成膜时起流平作用，增加了漆膜的致密性和平滑性，提高了漆膜的防腐蚀性能和装饰性能。可电泳、浸涂和喷涂施工。

Description

高防腐环氧改性水性浸喷涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种水性浸喷涂料，特别是涉及一种高防腐环氧改性水性浸喷涂料及环氧改性树脂色浆的制备方法。

背景技术

随着涂料技术的发展，人们对涂料的性能也提出了越来越高的要求，迫切需求具有高效能、环境友好、高防腐以及良好装饰效果的涂料。

水性涂料具有无毒环保、无气味、可挥发物极少、安全性高等优点，已经成为防腐涂料的研究热点和主要研究方向，可以广泛用于汽车车身和零部件涂装，也可以用于特种功能如耐磨、防腐、润滑、航天航空等军民品产品涂装。

由于具有极好的附着性、稳定性、耐化学品性、绝缘性及机械强度，环氧树脂广泛用于涂料、粘合剂及复合材料等各个工业领域。但由于环氧树脂使用时经常需要大量使用有机溶剂，容易造成环境污染，而且会带来固化温度高，时间长等缺点，从而限制了环氧树脂的应用领域。

发明内容

技术问题

为了克服现有技术中环氧树脂涂料的不足，提供了一种高防腐环氧改性水性浸喷涂料及环氧改性树脂色浆的制备方法，该浸喷涂料以水为溶剂，减少了有机溶剂和光化学物质的排放对环境的污染，同时利用该涂料制得的漆膜平整、丰满，具有优异的防腐性能。

技术方案

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种环氧改性水性浸喷涂料，其中按重量百分比计，所述涂料由下述组分组成：55-65％的环氧改性树脂色浆、7-12％的20％乙酸、0.4-0.8％的炔醇类助剂，余量为去离子水；其中，所述环氧改性树脂色浆的制备方法包括下面的步骤：

混合第一环氧改性树脂120-140重量份、第二环氧改性树脂50-70重量份、半补强炭黑0.2-0.6重量份、甲乙酮7-10重量份以及醇醚类助剂6-10重量份，用高速搅拌机分散后，再用砂磨机研磨至细度为15μm以下，过滤得到环氧改性树脂色浆；所述第一环氧改性树脂和第二环氧改性树脂均为聚酰胺和聚氨酯改性的环氧树脂。

所述环氧改性树脂色浆的制备方法还包括加入选自永固黄和酞青蓝_B的颜料。

所述醇醚类助剂选自乙二醇乙醚、丙二醇、异丙醇。

所述的环氧改性水性浸喷涂料，其中炔醇类助剂包括丙炔醇和戊炔醇。

其中，所采用的第一环氧改性树脂的制备方法包括如下步骤：

取CYD-011环氧树脂120-140重量份、CYD-014环氧树脂20-30重量份、CYD-128环氧树脂10-15重量份溶于120-140重量份的溶剂中，在温度为75-90℃的条件下与20-30重量份的二乙醇胺反应2-4小时；

然后在90-100℃下再加入聚酰胺树脂130-140重量份反应1-2小时；

在90-100℃的条件下再加入全封闭异氰酸酯45-55重量份反应1-2小时；

然后在75-85℃的条件下，与半封闭异氰酸酯120-140重量份反应2-4小时；最后加入去离子水后降温过滤即得；

所采用的第二环氧改性树脂的制备方法包括如下步骤：

取CYD-128环氧树脂50-60重量份溶于80-100重量份的溶剂中，在温度为80±5℃的条件下与20-25重量份的二乙醇胺反应2-4小时；

加入聚酰胺树脂80-100重量份，在90-100℃的条件下反应2-3小时；

然后在75-85℃的条件下与半封闭异氰酸酯80-90重量份反应3-5小时；加入去离子水后降温过滤即得。

所述溶剂选自甲基异丁基甲酮、乙二醇乙醚、异丙醇、乙二醇丁醚、甲乙酮、丙酮、丙二醇或者其混合物。

本发明还提供了一种环氧改性树脂色浆的制备方法，包括下面的步骤：

混合第一环氧改性树脂120-140重量份、第二环氧改性树脂50-70重量份、半补强炭黑0.2-0.6重量份、甲乙酮7-10重量份以及醇醚类助剂6-10重量份，用高速搅拌机分散后，再用砂磨机研磨至细度为15μm以下，过滤得到环氧改性树脂色浆。

本发明中所用的全封闭或者半封闭的异氰酸酯采用铵根封闭。

有益效果

本发明的高防腐环氧改性水性浸喷涂料以水为溶剂，减少了有机溶剂和光化学物质的排放对环境的污染，有利于环境保护、节约资源。通过本发明的方法所得到的水性浸喷涂料增加了漆膜的致密性和平滑性，提高了漆膜的防腐蚀性能和装饰性能，可以通过电泳、浸喷和喷涂施工，漆膜防腐性能特别优异，制备的耐磨、防腐、润滑涂层具有优良的性能。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做出进一步的详细阐述，但本发明并不限于以下实施例。

实施例

一种环氧改性水性浸喷涂料，通过以下方法制备：

1、第一改性环氧树脂的合成

将CYD-011环氧树脂134.25重量份、CYD-014环氧树脂24.75重量份、CYD-128环氧树脂13.5重量份、甲基异丁基甲酮16.13重量份以及乙二醇乙醚115.5重量份加入1000ml的装配有回流冷凝器和氮气入口的四口瓶中，通入氮气，升温至物料熔化后开启搅拌；在温度为80±2℃时，滴加二乙醇胺25.5重量份和异丙醇38.25重量份的混合物(于0.5h内加完)，其后在80-90℃下保温2.5h。接着加入聚酰胺树脂133.5重量份，在90-98℃下保温1.5h。再加入全封闭异氰酸酯49.5重量份，在90-98℃下保温1h。然后，降低温度至80℃，在1h内加入半封闭异氰酸酯134.25重量份，并在80-82℃下保温2h。接着加入去离子水10.5重量份，在80-82℃下保温0.5h后降温过滤即得第一改性环氧树脂。

2、第二改性环氧树脂的合成

将CYD-128环氧树脂57.2重量份、甲乙酮23.7重量份以及乙二醇丁醚58重量份加入500ml的装配有回流冷凝器和氮气入口的四口瓶中，开启搅拌并通入氮气，升温；在温度为80±2℃时，滴加二乙醇胺21.8重量份和异丙醇23.7重量份的混合物(于0.5h内加完)，其后在80-85℃下保温2.5h。接着加入聚酰胺树脂93重量份，在90-96℃下保温2.5h。然后，降低温度至80℃，控温80-82℃，在1-1.5h内滴加半封闭异氰酸酯85重量份，加完后在80-85℃下保温反应2h。接着加入去离子水4.8重量份，在80-85℃下保温反应0.5h后降温过滤即得第二改性环氧树脂。

3、环氧改性树脂色浆的制备

将所制得的第一环氧改性树脂133.6重量份、第二环氧改性树脂61.3重量份、半补强炭黑0.4重量份、永固黄7重量份、酞青蓝_B0.5重量份、甲乙酮9重量份以及乙二醇乙醚8重量份混合，用高速搅拌机分散后，再用砂磨机研磨至细度为15μm以下，过滤得军绿色浆。

4、环氧改性水性浸喷涂料的制备

取以上制备的环氧改性树脂色浆色浆200重量份，与29重量份20％的乙酸、1.0重量份的助剂A丙炔醇、1.0重量份的助剂B戊炔醇和97重量份的去离子水混合，经高速搅拌机分散均匀后，过滤即得环氧改性水性浸喷涂料。

二、环氧改性水性浸喷涂料的应用

1.槽液配制

在1L的容器中加入上述环氧改性水性浸喷涂料300g和去离子水700g，搅拌均匀后在30±2℃熟化48h，由此得到的槽液的pH值为5.8±0.2，其中所含的固体份为11％-13％，电导率为1200±300μs/cm。

2.漆膜的形成

接着，在100V的电压下进行电泳施工，施工时间为90-120秒，槽液温度为28±2℃，工件为阴极，在180℃下经30分钟烘烤成膜，即得环氧改性水性浸喷涂料形成的漆膜。并对该漆膜进行了评价，结果示于下表1中。

比较例

采用市售的ST-2阴极电泳涂料，按照上面所述相同的方法，制成该电泳涂料的漆膜，并对该漆膜进行评价。结果示于下表1中。

将所得的高防腐环氧改性水性浸喷涂料与市售ST-2阴极电泳涂料的评价结果进行比较。

表1

根据上表1可知，由本发明的水性浸喷涂料所得到的漆膜具有平整光滑的外观，保持了良好的厚度、硬度、附着力和冲击强度，同时得到高达1000h以上的耐盐雾性能，以及85％以上的泳透力。

Claims (10)

1.一种环氧改性水性浸喷涂料，其特征在于，按重量百分比计，所述涂料由下述组分组成：

环氧改性树脂色浆   55-65％；

20％乙酸           7-12％

炔醇类助剂         0.4-0.8％

余量为去离子水；

其中，所述环氧改性树脂色浆的制备方法包括下面的步骤：

混合第一环氧改性树脂120-140重量份、第二环氧改性树脂50-70重量份、半补强炭黑0.2-0.6重量份、甲乙酮7-10重量份以及醇醚类助剂6-10重量份，用高速搅拌机分散后，再用砂磨机研磨至细度为15μm以下，过滤得到环氧改性树脂色浆；

所述第一环氧改性树脂和第二环氧改性树脂均为聚酰胺和聚氨酯改性的环氧树脂。

2.如权利要求1所述的环氧改性水性浸喷涂料，其特征在于，

其中所述第一环氧改性树脂的制备方法包括如下步骤：

取CYD-011环氧树脂120-140重量份、CYD-014环氧树脂20-30重量份、CYD-128环氧树脂10-15重量份溶于120-140重量份的溶剂中，在温度为75-90℃的条件下与20-30重量份的二乙醇胺反应2-4小时；

然后在90-100℃下再加入聚酰胺树脂130-140重量份反应1-2小时；

在90-100℃的条件下再加入全封闭异氰酸酯45-55重量份反应1-2小时；

然后在75-85℃的条件下，与半封闭异氰酸酯120-140重量份反应2-4小时；最后加入去离子水后降温过滤即得；

其中所述第二环氧改性树脂的制备方法包括如下步骤：

取CYD-128环氧树脂50-60重量份溶于80-100重量份的溶剂中，在温度为80±5℃的条件下与20-25重量份的二乙醇胺反应2-4小时；

加入聚酰胺树脂80-100重量份，在90-100℃的条件下反应2-3小时；

然后在75-85℃的条件下与半封闭异氰酸酯80-90重量份反应3-5小时；

加入去离子水后降温过滤即得。

3.如权利要求1或2所述的环氧改性水性浸喷涂料，其特征在于，所述环氧改性树脂色浆的制备方法还包括加入选自永固黄和酞青蓝_B的颜料。

4.如权利要求1或2所述的环氧改性水性浸喷涂料，其特征在于，所述炔醇类助剂包括丙炔醇和戊炔醇。

5.如权利要求1或2所述的环氧改性水性浸喷涂料，其特征在于，所述醇醚类助剂选自乙二醇乙醚、丙二醇、异丙醇。

6.如权利要求2所述的环氧改性水性浸喷涂料，其特征在于，所述溶剂选自甲基异丁基甲酮、乙二醇乙醚、异丙醇、乙二醇丁醚、甲乙酮、丙酮、丙二醇或者其混合物。

7.一种环氧改性树脂色浆的制备方法，包括下面的步骤：

混合第一环氧改性树脂120-140重量份、第二环氧改性树脂50-70重量份、半补强炭黑0.2-0.6重量份、甲乙酮7-10重量份以及醇醚类助剂6-10重量份，用高速搅拌机分散后，再用砂磨机研磨至细度为15μm以下，过滤得到环氧改性树脂色浆；

所述第一环氧改性树脂和第二环氧改性树脂均为聚酰胺和聚氨酯改性的环氧树脂。

8.如权利要求7所述的环氧改性树脂色浆的制备方法，其中，所述第一环氧改性树脂的制备方法包括如下步骤：

取CYD-011环氧树脂120-140重量份、CYD-014环氧树脂20-30重量份、CYD-128环氧树脂10-15重量份溶于120-140重量份的溶剂中，在温度为75-90℃的条件下与20-30重量份的二乙醇胺反应2-4小时；

然后在90-100℃下再加入聚酰胺树脂130-140重量份反应1-2小时；

在90-100℃的条件下再加入全封闭异氰酸酯45-55重量份反应1-2小时；

然后在75-85℃的条件下，与半封闭异氰酸酯120-140重量份反应2-4小时；最后加入去离子水后降温过滤即得；

其中，所述第二环氧改性树脂的制备方法包括如下步骤：

取CYD-128环氧树脂50-60重量份溶于80-100重量份的溶剂中，在温度为80±5℃的条件下与20-25重量份的二乙醇胺反应2-4小时；

加入聚酰胺树脂80-100重量份，在90-100℃的条件下反应2-3小时；

然后在75-85℃的条件下与半封闭异氰酸酯80-90重量份反应3-5小时；加入去离子水后降温过滤即得。

9.如权利要求7或8所述的环氧改性树脂色浆的制备方法，其特征在于，还包括加入选自永固黄和酞青蓝_B的颜料。

10.如权利要求8所述的环氧改性树脂色浆的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自甲基异丁基甲酮、乙二醇乙醚、异丙醇、乙二醇丁醚、甲乙酮、丙酮、丙二醇或者其混合物。