CN105017921B - 一种油性改水性环氧防锈底漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油性改水性环氧防锈底漆及其制备方法，属于重防腐涂料技术领域。由甲组份和乙组份组成，所述甲组份与所述乙组份的质量之比为5∶1～7∶1；按质量分数计，其中甲组份包括30～35％的水性环氧树脂固化剂、4～6％的助剂、40～45％的防锈颜料及20～25％的去离子水；乙组份包括90～92％的溶剂型环氧树脂和8～10％的环氧活性稀释剂。本发明提供的油性改水性环氧防锈底漆比现有水性环氧防锈底漆与溶剂型环氧防锈底漆有更好的耐抗性能和施工性能，且它在施工方面有自己的独特优势，环保特性和施工安全性是现有溶剂型环氧防锈底漆无法比拟的。

Description

一种油性改水性环氧防锈底漆及其制备方法

技术领域

本发明属于重防腐涂料技术领域，特别涉及一种油性改水性环氧防锈底漆及其制备方法。

背景技术

环氧防腐底漆被广泛的用于船舶、管道内外壁、矿井钢架、飞机、高速列车等重防腐领域。为了获得更佳的防腐蚀效果，现有的环氧防腐底漆中一般都加有含铬的防锈颜料，例如含六价铬的铬酸盐等，来提高防腐性能。如中国专利申请公开CN101457116A、CN100526406C公开了双组分的防腐涂料，采用了锌黄、铬黄、锶黄、磷铬酸锌等作为其防锈颜料的必要成分，这些颜料所含的金属铬对人体有害，尤其六价铬具有致癌性。底漆中含有铬等重金属颜料会在涂料的制备、施工以及成膜后的使用期间，对施工人员和环境造成严重危害。

为此，国内外陆续开发出一些无铬的防腐涂料，如中国专利申请公开CN101260252公开了一种无铬达克罗涂料，以鳞片状锌粉和铝粉作为防锈颜料。然而，此类涂料在耐候性方面存在一定缺陷。在飞机、高速列车等的应用中，由于涂层所处环境温度在短时间内发生急剧变化，对防腐底漆的性能提出了更高的要求，在这些应用中使用的底漆必须具有与底材更强的附着力以及更好的韧性，否则随着温度的变化引起的底材热胀冷缩，涂层与底材的附着力将不断劣化，韧性变差，发生脆化和出现裂纹，使用一段时间之后会引起涂层脱落和剥离，失去防腐作用。

在全人类保护生态、节能减排的大环境下，尤其在西方发达国家，人们正在逐步减少使用那些不断挥发有害物质的溶剂型涂料，发展环境友好型涂料。水性工业防腐涂料作为环境友好型涂料之一，已经成为重防腐领域一款强力产品。然而，由于它的发展历史较短，人们对其还没有一个正确认识，我国到目前为止还没有出台水性工业防腐涂料的国家标准，再加上它自身的一些特性(干燥时间慢，漆膜硬度低等)和人们长期使用溶剂型涂料的习惯，使它的推广和应用遇到很多困难。

油性改水性环氧防锈底漆以干净的自来水为稀释剂，不含有机溶剂，无毒无害、不燃不爆、无污染、无排放，符合节能减排、绿色生态的大方向。它也具有溶剂型涂料的基本性能，符合人们长期使用溶剂型涂料的习惯。它与水性工业防腐涂料和溶剂型涂料相比，各种耐抗性能都有显著提高，尤其是耐盐雾性能(防腐涂层最重要的技术指标)倍增，可达500h以上。油性改水性环氧防锈底漆就是为解决水性工业防腐涂料的应用缺陷和溶剂型涂料的环保缺陷而进行研发，并在实际应用中得到检验，证明了其实际应用效果。

发明内容

本发明提供一种耐抗性能好、耐烟雾性能提高、且环保无毒的油性改水性环氧防锈底漆及其制备方法。

一种油性改水性环氧防锈底漆，由甲组份和乙组份组成，所述甲组份与所述乙组份的质量之比为5∶1～7∶1；按质量分数计，其中：甲组份包括：30～35％的水性环氧树脂固化剂、4～6％的助剂、40～45％的防锈颜料及20～25％的去离子水；乙组份包括：90～92％的溶剂型环氧树脂和8～10％的环氧活性稀释剂。

作为优选的技术方案：所述助剂的组成为分散剂、润湿剂、消泡剂、防闪蚀剂、流平剂、稳定剂和增稠剂，助剂中各种组成占甲组份的质量比分别为0.5％、0.2％、0.3％、1.0％～1.5％、0.2％～0.5％、1％～2％、0.8％～1％。

作为优选的技术方案：所述水性环氧树脂固化剂为不含表面活性剂的水稀释性胺类固化剂，且所述水性环氧树脂固化剂的胺值为160～220。

作为优选的技术方案：所述防锈颜料为云母氧化铁、磷酸锌、氧化锌、复合铁钛粉和钛白粉的组合物，防锈颜料中各种组分占甲组份的质量比分别为10％～13％、8％、4％、13％～15％、5％。

作为优选的技术方案：所述复合铁钛粉的粒径为300目～500目。

作为优选的技术方案：所述钛白粉的粒径为500目～1000目。

本发明还公开了一种如上所述的油性改水性环氧防锈底漆的制备方法：

1)、甲组份的制备：按比例依次将去离子水、水性环氧树脂固化剂和助剂投入搅拌罐中，搅拌罐转数控制在300～500转/min，搅拌10～15min后，在搅拌状态下投入防锈颜料，以1000转/min～1500转/min的速度高速分散30min～45min，然后进行研磨，直至防锈颜料的细度＜45um，过滤包装；

2)、乙组份的制备：将溶剂型环氧树脂倒入搅拌罐中，一边搅拌一边加入环氧活性稀释剂，搅拌15～20min后，过滤包装；

3)、甲、乙组份按所述比例调配混合，搅拌均匀后，静置10～15min，即可涂装。

油性改水性环氧防锈底漆的涂装施工方式为刷涂、滚涂、有气喷涂、无气喷涂或静电喷涂，具体施工方式要根据被涂工件的要求、施工环境、施工条件因情制宜。

本发明具有的有益效果：

采用高屏蔽型防锈颜料，耐酸耐碱、耐盐雾，漆膜坚韧、具有良好的附着力、柔韧性、耐磨性和封闭性能，在防腐蚀功能方面更提升一步，且不需要更厚的涂膜，只需40～80μm的干膜厚度就能达到很强的防腐蚀效果。另外，本发明油性改水性环氧防锈底漆不含有机溶剂，无毒无害、不燃不爆、无污染、无排放，符合节能减排、绿色生态的大方向，作为重防腐涂层的底漆，它适用于道路桥梁、高速高铁、汽车火车、船舶舰艇、海岸设施、海洋平台、化工厂、炼油厂等重防腐领域的防腐蚀涂装，其应用前景非常广阔。

溶剂型环氧防锈底漆在重防腐领域常被用于车间底漆和基材的基础保护。而油性改水性环氧防锈底漆使溶剂型环氧防锈底漆具有绿色环保、健康生态的新概念，它的环保特性和施工安全性是现有防锈底漆无法相比的。又进一步提升了水性环氧防锈底漆与溶剂型环氧防锈底漆的耐抗性能和施工性能，符合人们长期使用溶剂型涂料的习惯，容易被人们接受并得以普及和推广。随着全人类节能减排、保护家园的生态发展趋势，油性改水性环氧防锈底漆在重防腐领域一定会大有作为。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述，但本发明的保护范围不仅仅局限于实施例。

实施例1

一种油性改水性环氧防锈底漆，由甲组份和乙组份组成，所述甲组份与所述乙组份的质量之比为5∶1；按质量分数计，其中：甲组份包括：30％的水性环氧树脂固化剂、5％的助剂、45％的防锈颜料及20％的去离子水；乙组份包括：92％的溶剂型环氧树脂和8％的环氧活性稀释剂。

所述助剂的组成为分散剂、润湿剂、消泡剂、防闪蚀剂、流平剂、稳定剂和增稠剂，助剂中各种组成占甲组份的质量比分别为0.5％、0.2％、0.3％、1.0％、0.2％、2％、0.8％。

水性环氧树脂固化剂为不含表面活性剂的水稀释性胺类固化剂，且所述水性环氧树脂固化剂的胺值为160。

防锈颜料为云母氧化铁、磷酸锌、氧化锌、复合铁钛粉和钛白粉的组合物，防锈颜料中各种组分占甲组份的质量比分别为13％、8％、4％、15％、5％。

复合铁钛粉的粒径为300目，钛白粉的粒径为500目。

甲组份、乙组份的具体情况如表1所示。(W％表示各成分占该组份的质量百分比)。

表1油性改水性环氧防锈底漆的组成配方：

如上所述的油性改水性环氧防锈底漆的制备方法：

1)、甲组份的制备：按比例依次将去离子水、水性环氧树脂固化剂和助剂投入搅拌罐中，搅拌罐转数控制在300转/min，搅拌15min后，在搅拌状态下投入防锈颜料，以1000转/min的速度高速分散30min，然后进行研磨，直至防锈颜料的细度＜45um，过滤包装；

2)、乙组份的制备：将溶剂型环氧树脂倒入搅拌罐中，一边搅拌一边加入环氧活性稀释剂，搅拌15min后，过滤包装；

3)、甲、乙组份按所述比例调配混合，搅拌均匀后，静置10～15min，即可涂装。

油性改水性环氧防锈底漆的涂装施工方式为刷涂、滚涂、有气喷涂、无气喷涂或静电喷涂，具体施工方式要根据被涂工件的要求、施工环境、施工条件因情制宜可。

实施例2

一种油性改水性环氧防锈底漆，由甲组份和乙组份组成，所述甲组份与所述乙组份的质量之比为7∶1；按质量分数计，其中：甲组份包括：35％的水性环氧树脂固化剂、4％的助剂、40％的防锈颜料及21％的去离子水；乙组份包括：90％的溶剂型环氧树脂和10％的环氧活性稀释剂。

上述助剂的组成为分散剂、润湿剂、消泡剂、防闪蚀剂、流平剂、稳定剂和增稠剂，助剂中各种组成占甲组份的质量比分别为0.5％、0.2％、0.3％、1.0％、0.2％、1％、0.8％。

水性环氧树脂固化剂为不含表面活性剂的水稀释性胺类固化剂，且所述水性环氧树脂固化剂的胺值为220。

防锈颜料为云母氧化铁、磷酸锌、氧化锌、复合铁钛粉和钛白粉的组合物，防锈颜料中各种组分占甲组份的质量比分别为10％、8％、4％、13％、5％。

复合铁钛粉的粒径为400目，钛白粉的粒径为1000目。

甲组份和乙组份中各成为的规格、产地和要求与实施例1一致，只是含量不同。

如上所述的油性改水性环氧防锈底漆的制备方法：

1)、甲组份的制备：按比例依次将去离子水、水性环氧树脂固化剂和助剂投入搅拌罐中，搅拌罐转数控制在500转/min，搅拌10min后，在搅拌状态下投入防锈颜料，以1500转/min的速度高速分散40min，然后进行研磨，直至防锈颜料的细度＜45um，过滤包装；

2)、乙组份的制备：将溶剂型环氧树脂倒入搅拌罐中，一边搅拌一边加入环氧活性稀释剂，搅拌20min后，过滤包装；

3)、甲、乙组份按所述比例调配混合，搅拌均匀后，静置10～15min，即可涂装。

实施例3

一种油性改水性环氧防锈底漆，由甲组份和乙组份组成，所述甲组份与所述乙组份的质量之比为6∶1；按质量分数计，其中：甲组份包括：30％的水性环氧树脂固化剂、6％的助剂、42％的防锈颜料及22％的去离子水；乙组份包括：91％的溶剂型环氧树脂和9％的环氧活性稀释剂。

上述助剂的组成为分散剂、润湿剂、消泡剂、防闪蚀剂、流平剂、稳定剂和增稠剂，助剂中各种组成占甲组份的质量比分别为0.5％、0.2％、0.3％、1.5％、0.5％、2％、1％。

水性环氧树脂固化剂为不含表面活性剂的水稀释性胺类固化剂，且所述水性环氧树脂固化剂的胺值为190。

防锈颜料为云母氧化铁、磷酸锌、氧化锌、复合铁钛粉和钛白粉的组合物，防锈颜料中各种组分占甲组份的质量比分别为12％、8％、4％、13％、5％。

复合铁钛粉的粒径为500目，钛白粉的粒径为700目。

甲组份和乙组份中各成为的规格、产地和要求与实施例1一致，只是含量不同。

如上所述的油性改水性环氧防锈底漆的制备方法：

1)、甲组份的制备：按比例依次将去离子水、水性环氧树脂固化剂和助剂投入搅拌罐中，搅拌罐转数控制在400转/min，搅拌13min后，在搅拌状态下投入防锈颜料，以1200转/min的速度高速分散45min，然后进行研磨，直至防锈颜料的细度＜45um，过滤包装；

2)、乙组份的制备：将溶剂型环氧树脂倒入搅拌罐中，一边搅拌一边加入环氧活性稀释剂，搅拌20min后，过滤包装；

3)、甲、乙组份按所述比例调配混合，搅拌均匀后，静置10～15min，即可涂装。

将以上各实施例的油性改水性环氧防锈底漆进行测试，结果如下表2所示：

表2油性改水性环氧防锈底漆的技术指标

由表2可知，本发明制备的油性改水性环氧防锈底漆完全符合施工要求。

说明：

油性改水性环氧防锈底漆的环保特性和施工安全性是现有防锈底漆无法相比的。又进一步提升了水性环氧防锈底漆与溶剂型环氧防锈底漆的耐抗性能和施工性能，符合人们长期使用溶剂型涂料的习惯，容易被人们接受并得以普及和推广。

将本实施例制备的产品应用于北京燕山石化总厂的引用水槽内壁的防腐蚀涂装。

具体施工方式一：

底材打磨平整——按上述使用方法滚涂油性改水性环氧防锈底漆两道(重涂间隔24h)——滚涂水性丙烯酸防腐面漆一道

底漆干膜厚度＞80um，面漆干膜厚度＞40um。

自然固化30天后，经检测完全符合施工要求。

且该产品曾在2010年成功应用于兰州国家原油储备基地原油储罐内壁的防腐蚀涂装，以及曾在2009年成功应用于北京中冶迈克液压机械设备有限公司的大型金属工作台表面的防腐蚀涂装。

具体施工方式二：

底材除油除锈——有气喷涂油性改水性环氧防锈底漆两道(重涂间隔24h)——喷涂水性环氧防腐面漆两道(重涂间隔4h)

底漆干膜厚度＞80μm，面漆干膜厚度＞50μm。

自然固化30天后，经检测完全符合施工要求。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明己进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (7)

1.一种油性改水性环氧防锈底漆，其特征在于：由甲组份和乙组份组成，所述甲组份与所述乙组份的质量之比为5∶1～7∶1；按质量分数计，其中：甲组份包括：30～35％的水性环氧树脂固化剂、4～6％的助剂、40～45％的防锈颜料及20～25％的去离子水；乙组份包括：90～92％的溶剂型环氧树脂和8～10％的环氧活性稀释剂，其中，防锈颜料为云母氧化铁、磷酸锌、氧化锌、复合铁钛粉和钛白粉的组合物。

2.根据权利要求1所述的油性改水性环氧防锈底漆，其特征在于：所述助剂的组成为分散剂、润湿剂、消泡剂、防闪蚀剂、流平剂、稳定剂和增稠剂，助剂中各种组成占甲组份的质量比分别为0.5％、0.2％、0.3％、1.0％～1.5％、0.2％～0.5％、1％～2％、0.8％～1％。

3.根据权利要求1所述的油性改水性环氧防锈底漆，其特征在于：所述水性环氧树脂固化剂为不含表面活性剂的水稀释性胺类固化剂，且所述水性环氧树脂固化剂的胺值为160～220。

4.根据权利要求1所述的油性改水性环氧防锈底漆，其特征在于：所述防锈颜料中的云母氧化铁、磷酸锌、氧化锌、复合铁钛粉、钛白粉占甲组份的质量比分别为10％～13％、8％、4％、13％～15％、5％。

5.根据权利要求4所述的油性改水性环氧防锈底漆，其特征在于：所述复合铁钛粉的粒径为300目～500目。

6.根据权利要求4所述的油性改水性环氧防锈底漆，其特征在于：所述钛白粉的粒径为500目～1000目。

7.权利要求1至6任意一个权利要求所述的油性改水性环氧防锈底漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 1)、甲组份的制备：按比例依次将去离子水、水性环氧树脂固化剂和助剂投入搅拌罐中，搅拌罐转数控制在300～500转/min，搅拌10～15min后，在搅拌状态下投入防锈颜料，以1000转/min～1500转/min的速度高速分散30min～45min，然后进行研磨，直至防锈颜料的细度＜45μ m ，过滤包装； 2)、乙组份的制备：将溶剂型环氧树脂倒入搅拌罐中，一边搅拌一边加入环氧活性稀释剂，搅拌15～20min后，过滤包装； 3)、甲、乙组份按所述比例调配混合，搅拌均匀后，静置10～15min，即可涂装。