CN104845501A - 一种水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂涂料及其制备方法 - Google Patents

一种水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明为含水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂涂料及其制备方法,按重量份数计,由以下组成:水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂5-98份,氨基树脂0-15份,水性丙烯酸乳液0-60份,pH中和剂0-5份,酸性催化剂0-2份,催干剂0-5份,分散润湿剂0-3份,消泡剂0-0.3份,助溶剂0-10份,流平润湿剂0-0.5份,附着力促进剂0-2份,防闪锈剂0-1.5份,水性流变助剂0-3份,颜填料0-50份,去离子水0-50份。本发明提供了该涂料的制备方法,得到的涂料载体为水,降低了VOC含量;又增强了分散稳定性;且漆膜的耐液体介质性能及涂膜本体性能优异。用于金属部件的底材防护层可达到很好的防护效果。

Description

一种水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂涂料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种含水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂的涂料及其制备方法,属于水 性涂料领域。
背景技术
[0002] 目前市场上主要使用溶剂型涂料,即含有易挥发的溶剂或者稀料等调和的油漆对 金属部件对金属底材进行防护,该类产品的载体为挥发性有机溶剂,在成膜过程中会向大 气挥发对环境、人体健康产生污染、危害。
[0003]水性树脂作为水性涂料的成膜物质,其水分散体的固含、粘度和V0C含量对漆膜 的性能和对影响环境起决定性作用,所以水性涂料作为一种低V0C含量涂料受到越来越广 泛的应用。但是水性涂料因为其施工固含较低,很难达到溶性型的漆膜高致密效果。
[0004]另一方面,环氧树脂具有高硬度、耐腐蚀、和基材附着力强、成膜致密、优异的耐候 性应用于金属底材防护领域中。但是当前水性环氧树脂产品存在施工固含低、分散稳定性 差、V0C含量高的缺陷,所以很难达到溶剂型环氧树脂施工后形成致密膜层而达到的底材防 护效果。
[0005] 本发明就是采用水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂,改善了环氧树脂的水分散性和 水分散体中的稳定性,添加各种助剂,经过分散、研磨和调漆的过程制成水性丙烯酸脂肪酸 改性环氧树脂涂料,去解决水为主要载体的环氧树脂难达到的分散性和稳定性问题,使水 性涂料产品既是将涂料中的载体替换为环境友好的水,降低了对环境和人体的危害;又增 强了分散稳定性,从而在后续施工中方便易行;且成膜后漆膜的防锈性能、防腐性能、耐水、 汽油、机油等等各种液体介质性能,及其他各种涂膜的基本性能,如硬度、冲击、柔韧、附着 力等均十分优异。用于金属部件的底材防护层如对汽车车桥领域的金属底材进行防护,可 以达到很好的防护效果。
发明内容
[0006] 本发明主要是通过使用我公司的产品水性丙烯酸和脂肪酸改性环氧树脂选自发 明专利申请公布通知书2014107346424中所述的一种含有水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树 脂或与该树脂对应的水分散体中的一种或几种作为主要成膜物质,添加颜填料、水性助剂 和去离子水来进行研磨、分散和调漆等步骤得到稳定的水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂涂 料,应用于金属部件的底材防护,如用于汽车零部件的金属防护。
[0007]为解决以上技术问题提供了一种含水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂涂料的配方: 水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂5-98份,氨基树脂0-15份,水性丙烯酸乳液0-60份,pH中 和剂0-5份,酸性催化剂0-2份,催干剂0-5份,分散润湿剂0-3份,消泡剂0-0. 3份,助溶 剂0-10份,流平润湿剂〇-〇. 5份,附着力促进剂0-2份,防闪锈剂0-1. 5份,水性流变助剂 0-3份,颜填料0-50份,去离子水0-50份。
[0008] 进一步,涂料的配方中各成分的优选添加量为:水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂 5-98份,氨基树脂0-9份,水性丙稀酸乳液0-54份,pH中和剂0-4份,酸性催化剂0-1份, 催干剂0-4. 5份,分散润湿剂0-1. 5份,消泡剂0-0. 2份,助溶剂0-10份,流平润湿剂0-0. 5 份,附着力促进剂0-1. 5份,防闪锈剂0-1. 3份,水性流变助剂0-3份,颜填料0-48份,去离 子水0-44份。
[0009] 其中水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂选自阳光汇德的丙烯酸和脂肪酸改性环氧 树脂产品,选自选自发明专利申请公布通知书2014107346424中所述的一种含有水性丙烯 酸脂肪酸改性环氧树脂或与该树脂对应的水分散体中的一种或几种;选自EA604、AE605、 EA670、EE675、E60-5L、AE6013G 或 EE640、EA6030Q 或 EA632、EA638、EA639 中的一种或几种。
[0010] 其中氨基树脂选自脲醛树脂、完全甲醚化或部分甲醚化三聚氰胺甲醛树脂、苯胺 甲醛树脂中的一种或几种,优选有如氰特303、717、325、长春MR625。
[0011] 其中水性丙烯酸乳液选自纯丙或苯丙类丙烯酸乳液,优选纯丙类,如东联化工的 BS1067,昭和的 CAP180、CAP200.
[0012] 其中中和剂选自三乙胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、三乙醇胺、二乙醇胺、N,N-二 甲基乙醇胺、氨水中的一种或几种。
[0013] 酸性催化剂选自对甲苯磺酸类,更优选自CYCAT 4040、500或600中的一种。
[0014] 水性催干剂,选自有机酸金属皂类,优选有如环烷酸钴、锰、钙、锆、锌、稀土元素的 皂类其中的一种或多种,更优选自〇MG123、OME421中一种或几种。
[0015] 分散润湿剂选自阴离子或非离子表面活性剂,更优选有机硅阴离子表面活性剂如 tego760w、BYK190、lubrizol27000 中的一种或几种。
[0016] 消泡剂选自聚醚硅氧烷共聚物或矿物油类,选优有机硅类消泡剂如tegoSlO、 BYK021、BYK024、tego901w 中的一种或几种。
[0017] 助溶剂选自丙二醇单丁醚、异丙醇、异丁醇、正丁醇、乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚、 二乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚中的一种或几种。
[0018] 流平润湿剂选自有机硅改性聚硅氧烷或聚丙烯酸酯类,如teg〇4100、BYK346、 BYK333中的一种或几种。
[0019] 附着力促进剂,选自树脂类、硅烷偶联剂类、钛酸酯偶联剂类中的一种。
[0020] 防闪锈剂,选自有机锌螯合物类、亚硝酸盐类、有机酸的钠盐类,优选如 Drewgard794SA、FA179、亚硝酸钠。
[0021] 水性流变助剂选自聚氨酯缔合型或丙烯酸碱溶胀类,如0MGgel0620、明凌pur62、 罗门哈斯8W。
[0022] 颜填料选自有机或无机类颜料,如酞青蓝、酞青绿、永固黄、氧化铁红、氧化铁黄、 氧化铁黑、磷酸锌、磷酸锌、二氧化钛、碳酸钙、硫酸钡、氧化铝、氧化硅、炭黑、金属粉末中的 一种或几种。
[0023] -种含水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂涂料的制备方法,包括以下步骤:
[0024] (1)颜填料的预分散:取水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂树脂0-55份,加入中和 剂0~5份,加入催干剂0-9份,加入0~45份去离子水,搅拌均勾,加入润湿分散剂0~3 份,搅匀,添加消泡剂0~0. 3份,添加助溶剂0-10份,再添加0~55份颜填料,采用剪切 式分散机,转速200~1800r/min,搅拌分散10~30min后出料;
[0025] (2)研磨将(1)所得树脂分散颜料放入卧式砂磨机,控制砂磨机的流量和温度,保 持温度60°C以下,研磨2-4遍,具体以细度低于30 y m为准;
[0026] (3)取水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂0~98份,加入氨基树脂0-10份,加入丙 烯酸乳液0-60份,加入中和剂0~2份,加入酸性催化剂0-1. 5份,再加入助溶剂0-5份搅 拌 lOmin;
[0027] (4)加入0-50份去离子水,搅匀后依次加入消泡剂0-0. 6份,润湿流平剂0-0. 5 份,附着力促进剂0-2份,防闪锈助剂0~1份;水性流变助剂0~3份搅拌均匀即得到含 水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂涂料。
具体实施方式
[0028] 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。
[0029] 具体实施步骤如下:
[0030] 1)投入水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂;
[0031] 2)转速300-1200r/min,投入pH中和剂、及去离子水;
[0032] 3)转速300-1200r/min,投入分散润湿剂、消泡剂、催干剂和助溶剂;
[0033] 4)转速300_1200r/min,逐一投入颜填料;
[0034] 5) 300-1200r/min,分散 10-30min;
[0035] 6)对浆液进行研磨,使用卧式砂磨机研磨2-4遍,以细度低于30 y m为准,浆液温 度控制在60°C以下;
[0036] 7)转速300-1200r/min,在浆液中依次投入水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂、氨 基树脂、水性丙烯酸乳液;
[0037] 8)转速300_1200r/min,投入pH中和剂、酸性催化剂及去离子水;
[0038] 9)转速300-1200r/min,投入防闪锈助剂;
[0039] 11)转速300-1200r/min,投入消泡剂、流平润湿剂、附着力促进剂、助溶剂、流变 助剂和去离子水;
[0040] 12)对漆液的各性能参数进行调整用80-300目筛网过滤出料。
[0041] 具体配比见表1
[0042] 表1实施例具体配方
[0043]
Figure CN104845501AD00071
[0044] CN104845501A 说明书 5/6 页
Figure CN104845501AD00081
[0045] 施工工艺,得到的涂料在常温自干或者70-110°〇条件下烘烤20-401^11。
[0046] 表2实施例性能表
[0047]
Figure CN104845501AD00091

Claims (12)

1. 一种含有水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂的涂料,其各个成分按照重量组成为:水 性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂5-98份,氨基树脂0-15份,水性丙烯酸乳液0-60份,pH中 和剂0-5份,酸性催化剂0-2份,催干剂0-5份,分散润湿剂0-3份,消泡剂0-0. 3份,助溶 剂0-10份,流平润湿剂〇-〇. 5份,附着力促进剂0-2份,防闪锈剂0-1. 5份,水性流变助剂 0-3份,颜填料0-50份,去离子水0-50份。
2. 如权利要求1所述之一种含有水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂的涂料,其特征在于 按照重量份:水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂5-98份,氨基树脂0-9份,水性丙烯酸乳液 0-54份,pH中和剂0-4份,酸性催化剂0-1份,催干剂0-4. 5份,分散润湿剂0-1. 5份,消泡 剂0-0. 2份,助溶剂0-10份,流平润湿剂0-0. 5份,附着力促进剂0-1. 5份,防闪锈剂0-1. 3 份,水性流变助剂0-3份,颜填料0-48份,去离子水0-44份。
3. 如权利要求1所述之一种含有水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂的涂料,其特征在 于:所述的水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂选自阳光汇德的丙烯酸和脂肪酸改性环氧树脂 产品,选自发明专利申请公布通知书2014107346424中所述的一种含有水性丙烯酸脂肪酸 改性环氧树脂或与该树脂对应的水分散体中的一种或几种。
4. 如权利要求1所述之一种含有水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂的涂料,其特征在 于:所述的水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂选自EA604、AE605、EA670、EE675、E60-5L、 AE6013G或EE640、EA6030Q或EA632、EA638、EA639 中的一种或几种。
5. 如权利要求1所述之一种含有水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂的涂料,其特征在 于:氨基树脂选自脲醛树脂、完全甲醚化或部分甲醚化三聚氰胺甲醛树脂、苯胺甲醛树脂中 的一种或几种。
6. 如权利要求1所述之一种含有水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂的涂料,其特征在 于:水性丙烯酸乳液选自纯丙类或苯丙类,为东联化工的BS1067,昭和的CAP180、CAP200中 的一种或几种。
7. 如权利要求1所述之一种含有水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂的涂料,其特征在 于:中和剂选自三乙胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、三乙醇胺、二乙醇胺、N,N-二甲基乙醇 胺、氨水中的一种或几种。
8. 如权利要求1所述之一种含有水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂的涂料,其特征在 于:酸性催化剂选自对甲苯磺酸类,选自CYCAT4040、500或600中的一种或几种;水性催 干剂选自环烷酸钴、锰、钙、锆、锌、稀土元素的皂类其中的一种或多种。
9. 如权利要求1所述之一种含有水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂的涂料,其特 征在于:分散润湿剂选自阴离子或非离子表面活性剂,选自有机硅阴离子表面活性剂 tego760w、BYK190、lubrizol27000 中的一种或几种。
10. 如权利要求1所述之一种含有水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂的涂料,其特征 在于:消泡剂选自聚醚硅氧烷共聚物或矿物油类中的一种或几种;助溶剂选自丙二醇单丁 醚、异丙醇、异丁醇、正丁醇、乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚、二乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚中的 一种或几种;流平润湿剂选自有机硅改性聚硅氧烷或聚丙烯酸酯类中的一种或几种;附着 力促进剂,选自树脂类、硅烷偶联剂类、钛酸酯偶联剂类中的一种;防闪锈剂,选自有机锌螯 合物类、亚硝酸盐类、有机酸的钠盐类中的一种;水性流变助剂选自聚氨酯缔合型或丙烯酸 碱溶胀类中的一种或几种。
11. 如权利要求1所述之一种含有水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂的涂料,其特征在 于:颜填料选自有机或无机类颜料,选自酞青蓝、酞青绿、永固黄、氧化铁红、氧化铁黄、氧化 铁黑、磷酸锌、磷酸锌、二氧化钛、碳酸钙、硫酸钡、氧化铝、氧化硅、炭黑、金属粉末中的一种 或几种。
12. 如权利要求1中一种含水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂涂料的制备方法,其特征 在于,包括以下步骤: (1) 颜填料的预分散:取水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂树脂0-55份,加入中和剂 〇~5份,加入催干剂0-9份,加入去离子水0~45份,搅拌均匀,加入润湿分散剂0~3份,搅 匀,加消泡剂〇~〇. 3份,加助溶剂0-10份再添加颜填料0~55份,采用剪切式分散机,转速 200~1800r/min,搅拌分散 10~30min后出料; (2) 研磨将(1)所得树脂分散颜料放入卧式砂磨机,控制砂磨机的流量和温度,保持温 度60°C以下,研磨2-4遍,具体以细度低于30ym为准; (3) 取水性丙烯酸脂肪酸改性环氧树脂0~98份,加入氨基树脂0-10份,加入丙烯酸 乳液0-60份,加入中和剂0~2份,加入酸性催化剂0-1. 5份,再加入助溶剂0-5份转速 200~1800r/min下揽拌IOmin; (4) 加入去离子水0-50份,搅匀后依次加入消泡剂0-0. 6份,润湿流平剂0-0. 5份,附 着力促进剂0-2份,防闪锈助剂0~1份;水性流变助剂0~3份搅拌均匀即得到含水性丙烯酸 脂肪酸改性环氧树脂的涂料。
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