CN104372317B - 一种水性防腐蚀树脂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉一种水性防腐蚀树脂，由以下组分组成：40～98份环氧树脂，0.5～50份酸类物质，0～80份甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)或二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、以及其加成物或三聚体中的一种或几种，或者大豆油酸、亚麻油酸，脱水蓖麻油酸、叶子油酸、己二酸中的一种或几种；0～60份有机溶剂和0.2～8份有机胺，0～110份去离子水。本发明得到粒径较小的环氧树脂，从而提高了成膜的致密程度，同时也增强了涂膜耐水及耐腐蚀性能，用于自干型或者烘烤型防腐蚀涂料树脂。

Description

一种水性防腐蚀树脂
技术领域
本发明涉及一种水性防腐蚀树脂，属于防腐蚀材料领域。
背景技术
水性环氧树脂因VOC含量低，价格低廉，施工性能好，已被广泛应用。目前常用的环氧树脂水性化的方法有机械法、相反转法、自乳化法。其中机械法、相反转法制备的水性环氧树脂，粒径较大，且含有乳化剂，影响了其防腐蚀效果，多配合胺类固化剂应用于水泥混凝土等基材保护，在金属防腐蚀领域很少使用。自乳化法是通过化学方法在环氧树脂中，引入羧酸基，磺酸基等亲水物质通过成盐的方式实现水性化。这种方法得到的水性环氧树脂粒径较小，涂膜更致密，耐腐蚀性能得到了一定的提高，但羧酸、磺酸等亲水物质部分或全部残留在涂膜，遇到水会再度变为离子形式，对涂膜的耐水，耐腐蚀性能造成了负面影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种自干或烘烤型水性防腐树脂，解决现有技术中的不足，得到粒径较小的环氧树脂，提高了成膜的致密程度，同时也增强了涂膜耐水及耐腐蚀性能。
本发明达到以上技术效果的技术方案如下：一种水性防腐蚀树脂，由以下组分组成：40～98份环氧树脂，0.5～50份酸类物质，0～80份甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)或二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、以及其加成物或三聚体中的一种或几种，或者大豆油酸、亚麻油酸，脱水蓖麻油酸、叶子油酸、己二酸中的一种或几种，0～60份有机溶剂和0.2～8份有机胺，0～110份去离子水。
其组分优选范围为：45～75份环氧树脂，0.5～5份酸类物质，0～30份甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)或二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、以及其加成物或三聚体中的一种或几种；或者大豆油酸、亚麻油酸，脱水蓖麻油酸、叶子油酸、己二酸中的一种或几种，20～50份有机溶剂和5～10份有机胺，50～100份去离子水。
所述环氧树脂为双酚A类环氧树脂或双酚F类环氧树脂，其环氧当量在150～3500之间。
进一步，所述异氰酸酯类物质包括甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)或二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，以及其加成物或三聚体中的一种或几种；有机脂肪酸大豆油酸、亚麻油酸，脱水蓖麻油酸、叶子油酸、己二酸中的一种或几种。
所述有机溶剂乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丁醇或醇酯十二、N-甲基吡咯烷酮，二乙二醇丁醚中的一种或几种。
所述酸类物质为盐酸、硫酸、磷酸、焦磷酸、多聚磷酸、柠檬酸或酒石酸中的一种或几种。
所述有机胺为三乙胺、N,N二甲基乙醇胺或三乙醇胺中的一种或几种。
如上所述水性防腐蚀树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)加入40～98份环氧树脂，0～80份异甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)或二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，以及其加成物或三聚体中的一种或几种；或者大豆油酸、亚麻油酸，脱水蓖麻油酸、叶子油酸、己二酸中的一种或几种，升温至90℃～150℃下搅拌反应至酸值小于3mgKOH/g；
(2)添加0～60份有机溶剂，
(3)在90～150℃加入0.5～50份酸类物质，在90～150℃下保温搅拌2～3hr；
(4)降温至70～80℃，滴加0.2～8份的有机胺，搅拌保温30～50min；
(5)滴加去离子水0～110份乳化即得到所述水性防腐蚀树脂。
本发明的有益效果是：本发明的水性防腐蚀树脂采用自乳化方法制得，同时其亲水性基团可以与金属基材发生钝化，有序的吸附在金属基材上，提高了涂膜的耐水、耐腐蚀性能。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明水性防腐树脂基本性能见表1。
表1
检测指标： 数据：
乳液粒径： ≤10um
PH: 7～9
50℃热储: ＞100天
运用本发明水性防腐树脂制备出的涂料基本性能见表2。
表2
检测指标 性能
铅笔硬度 ≥4H
耐冲击(厘米) 50
柔韧性 一级
附着力 ≤1级
耐盐雾 ≥1000hr
实施例1
水性防腐树脂由以下重量的组分组成：E12环氧树脂98g、大豆油脂肪酸16g、丙二醇甲醚60g、酒石酸0.5g、N,N二甲基乙醇胺0.2g、去离子水73g。
水性防腐树脂的制备方法包括以下步骤：
(1)向装有搅拌器加热套的三口瓶中加入98g E12环氧树脂和16g大豆油脂肪酸；
(2)升温至140℃在搅拌的状态下反应至酸值≤3mgKOH/g；
(3)加入60g丙二醇甲醚，降温至80℃；
(4)加入0.5g酒石酸，升温至120℃保温3hr；
(5)降温至75℃，滴加0.2g N,N二甲基乙醇胺，在不停的搅拌下，保温30min；
(6)在70～80℃缓慢的加入73g去离子水即得到水性防腐树脂。实施例2
水性防腐树脂由以下重量的组分组成：E51环氧树脂82g、己二酸70g、聚氨酯单体二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)10g、酒石酸25g、N,N二甲基乙醇胺8g。
水性防腐树脂的制备方法包括以下步骤：
(1)向装有搅拌器加热套的三口瓶中加入82g E51环氧树脂和70g己二酸；
(2)升温至140℃在搅拌的状态下反应至酸值≤3mgKOH/g；
(3)降温至110℃，滴加10g二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)单体，40min滴加完毕，95～100℃保温2hr；
(4)加入150g乙二醇单丁醚，降温至80℃；
(5)加入25g酒石酸，升温至120℃保温3hr；
(6)降温至75℃，滴加8g N,N二甲基乙醇胺，在不停的搅拌下，保温30min即得到水性防腐蚀树脂。
实施例3
水性防腐树脂由以下重量的组分组成：E51环氧树脂40g、椰子油脂肪酸52g、丙二醇甲醚25g、磷酸50g、N,N二甲基乙醇胺5g、去离子水36g。
水性防腐树脂的制备方法包括以下步骤：
(1)向装有搅拌器加热套的三口瓶中加入40g E51环氧树脂和52g椰子油脂肪酸；
(2)升温至140℃在搅拌的状态下反应至酸值≤3mgKOH/g；
(3)加入25g丙二醇甲醚，降温至80℃；
(4)加入50g磷酸，升温至120℃保温3hr；
(5)降温至75℃，滴加5g N,N二甲基乙醇胺，在不停的搅拌下，保温30min；
(6)在70～80℃缓慢的加入36g去离子水即得到水性防腐树脂。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种水性防腐蚀树脂，由以下组分组成：40～98份环氧树脂，0.5～50份磷酸或酒石酸，10～80份甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)或二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、以及其加成物或三聚体中的一种或几种，或者大豆油酸、亚麻油酸，脱水蓖麻油酸、椰子油酸、己二酸中的一种或几种；0～60份有机溶剂和0.2～18份三乙胺或N,N二甲基乙醇胺，0～110份去离子水。
2.如权利要求1所述之水性防腐蚀树脂，其组分优选范围为：45～75份环氧树脂，0.5～5份磷酸或酒石酸，10～30份甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)或二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、以及其加成物或三聚体中的一种或几种，或者大豆油酸、亚麻油酸，脱水蓖麻油酸、椰子油酸、己二酸中的一种或几种，20～50份有机溶剂和5～10份三乙胺或N,N二甲基乙醇胺，50～100份去离子水。
3.如权利要求1或2所述之水性防腐蚀树脂，所述环氧树脂为双酚A类环氧树脂或双酚F类环氧树脂，其环氧当量在150～3500之间。
4.如权利要求1或2所述之水性防腐蚀树脂，所述有机溶剂为 乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丁醇或醇酯十二、N-甲基吡咯烷酮，二乙二醇丁醚中的一种或几种。
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