CN105176330A - 一种环氧水性防腐涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环氧水性防腐涂料，该防腐涂料包括以下组分：水性纳米凹凸/环氧复合乳液，成膜助剂，消泡剂，增稠剂，缓蚀剂，流平剂，固化剂，偶联剂，去离子水；本发明还设计一种环氧水性防腐涂料的制备方法，该制备方法简单易行，制备成本低廉，制备出的环氧水性防腐涂料具有良好的防腐效果，能有效抑制对金属的腐蚀，降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种水性涂料及其制备方法，具体涉及一种环氧水性防腐涂料及其制备方法。
背景技术
金属腐烛给社会发展带来巨大的经济损失和危害，据估计每年因腐烛而报废的金属材料相当于当年金属产量的20%以上，因此金属的防腐烛处理在国民经济领域扮演着十分重要的角色，涂料防腐烛技术则是众多防腐蚀技术中最经济、应用最广泛的保护方法。
随着环境保护形势的日益严峻，在涂料行业，研究低有机挥发份(VOC)的水性防腐涂料是防腐涂料发展的重要趋势，作为水性防腐涂料最重要的组成部分，高性能水性防腐蚀树脂的制备成为急需解决的课题之一；但目前水性聚合物树脂的总体性能与溶剂型聚合物树脂相比差别较大，水性有机-无机复合材料成为解决水性树脂性能不足的重要途径，这类复合材料可将无机材料的刚性、尺寸稳定性、电磁性和热稳定性与聚合物材料的初性、可加工性及介电性完美地结合起来，而成为当前材料研究的热点之一，在防腐烛涂料、木器涂料、建筑涂料、股粘剂、纺织等许多领域具有广泛的应用前景。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种环氧水性防腐涂料及其制备方法，该制备方法简单易行，制备成本低廉，制备出的环氧水性防腐涂料具有良好的防腐效果，能有效抑制对金属的腐蚀，降低成本。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种环氧水性防腐涂料，该防腐涂料按质量份数计包括以下组分：
水性纳米凹凸/环氧复合乳液30-40份
成膜助剂10-15份
消泡剂8-10份
增稠剂5-8份
缓蚀剂3-5份
流平剂1-3份
固化剂10-12份
偶联剂5-8份
去离子水10-20份
其中：成膜助剂为丙二醇丁醚醋酸酯和二丙二醇丁醚的等比例混合物；消泡剂为有机硅类消泡剂；增稠剂为羟甲基纤维素；缓蚀剂为亚硝酸钠；流平剂为聚醚改性聚硅氧烷类流平剂；固化剂为改性聚酰胺类固化剂；偶联剂为改性硅烷偶联剂；
水性纳米凹凸/环氧复合乳液的制备工艺，具体如下：
a、称取水溶胶加入到50ml的水热釜内胆中，加入植酸并用pH调节剂调节体系的pH值，其中水溶胶与内胆的体积比为1/10-8/10，密封后放入高温烘箱中，调节温度为150℃，反应10-50h得到纳米复合离子；
b、将E-44环氧树脂、a-甲基丙烯酸、丁醇、丙稀酸丁酷、苯乙稀、过氧化苯甲酷分别加入四颈瓶中，通氮气搅拌，升温至70-80℃，然后在搅拌状态下2h内升温至90-100℃，恒温反应4h后冷却至室温得到丙稀酸改性环氧树脂，将乙二胺加入到去离子水中配制成中和液，加温条件下将中和液缓慢滴入两稀酸改性环氧树脂中，调节pH值为7-8,得到固含量为40%左右的水性两烯酸改性环氧乳液；
c、在水性丙炼酸改性环氧乳液中,加入改性纳米四土粒子,升温至50-55℃，调节pH值为7-8，得到固含量为45%的水性纳米凹土/环氧复合乳液。
本发明进一步限定的技术方案为：
前述环氧水性防腐涂料中，该防腐涂料按质量份数计包括以下组分：
水性纳米凹凸/环氧复合乳液：30份，成膜助剂：12份，消泡剂：8份，增稠剂：8份，缓蚀剂：5份，流平剂：2份，固化剂：12份，偶联剂：5份，去离子水：10份。
前述环氧水性防腐涂料中，该防腐涂料按质量份数计包括以下组分：
水性纳米凹凸/环氧复合乳液：40份，成膜助剂：15份，消泡剂：10份，增稠剂：5份，缓蚀剂：4份，流平剂：1份，固化剂：11份，偶联剂：8份，去离子水：20份。
前述环氧水性防腐涂料中，该防腐涂料按质量份数计包括以下组分：
水性纳米凹凸/环氧复合乳液：35份，成膜助剂：10份，消泡剂：9份，增稠剂：6份，缓蚀剂：3份，流平剂：3份，固化剂：10份，偶联剂：7份，去离子水：15份。
本发明还设计一种环氧水性防腐涂料的制备方法，该制备方法具体如下：
（1）将水性纳米凹凸/环氧复合乳液加入到装有去离子水的分散缸中搅拌10-18min，搅拌速度为60-80r/min；
（2）向步骤（1）分散缸中加入成膜助剂、消泡剂、增稠剂和缓蚀剂，预分散15-18min,搅拌速度为150-170r/min，然后再向分散缸中加入流平剂继续搅拌10-15min待用，搅拌速度为400-450r/min；
（3）将步骤（2）分散缸中的混合物转入磨砂机中，在高剪切力作用下高速砂磨40-60min，控制混合物的细度≤50μ，将固化剂与偶联剂混合，在使用时将固化剂与偶联剂的混合物与磨砂后的混合物进行混合，在室温下固化得到环氧水性防腐涂料。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种环氧水性防腐涂料，该防腐涂料按质量份数计包括以下组分：
水性纳米凹凸/环氧复合乳液：30份，成膜助剂：12份，有机硅类消泡剂：8份，增稠剂羟甲基纤维素：8份，缓蚀剂亚硝酸钠：5份，聚醚改性聚硅氧烷类流平剂：2份，改性聚酰胺类固化剂：12份，改性硅烷偶联剂：5份，去离子水：10份；
其中：成膜助剂为丙二醇丁醚醋酸酯和二丙二醇丁醚的等比例混合物；
水性纳米凹凸/环氧复合乳液的制备工艺，具体如下：
a、称取水溶胶加入到50ml的水热釜内胆中，加入植酸并用pH调节剂调节体系的pH值，其中水溶胶与内胆的体积比为1/10，密封后放入高温烘箱中，调节温度为150℃，反应30h得到纳米复合离子；
b、将E-44环氧树脂、a-甲基丙烯酸、丁醇、丙稀酸丁酷、苯乙稀、过氧化苯甲酷分别加入四颈瓶中，通氮气搅拌，升温至70℃，然后在搅拌状态下2h内升温至90℃，恒温反应4h后冷却至室温得到丙稀酸改性环氧树脂，将乙二胺加入到去离子水中配制成中和液，加温条件下将中和液缓慢滴入两稀酸改性环氧树脂中，调节pH值为7，得到固含量为40%左右的水性两烯酸改性环氧乳液；
c、在水性丙炼酸改性环氧乳液中,加入改性纳米四土粒子,升温至,55℃，调节pH值为7，得到固含量为45%的水性纳米凹土/环氧复合乳液。
上述环氧水性防腐涂料的制备方法，该制备方法具体如下：
（1）将水性纳米凹凸/环氧复合乳液加入到装有去离子水的分散缸中搅拌10min，搅拌速度为80r/min；
（2）向步骤（1）分散缸中加入成膜助剂、消泡剂、增稠剂和缓蚀剂，预分散15min,搅拌速度为170r/min，然后再向分散缸中加入流平剂继续搅拌15min待用，搅拌速度为400r/min；
（3）将步骤（2）分散缸中的混合物转入磨砂机中，在高剪切力作用下高速砂磨40min，控制混合物的细度≤50μ，将固化剂与偶联剂混合，在使用时将固化剂与偶联剂的混合物与磨砂后的混合物进行混合，在室温下固化得到环氧水性防腐涂料。
实施例2
本实施例提供一种环氧水性防腐涂料，该防腐涂料按质量份数计包括以下组分：
水性纳米凹凸/环氧复合乳液：40份，成膜助剂：15份，有机硅类消泡剂：10份，增稠剂羟甲基纤维素：5份，缓蚀剂亚硝酸钠：4份，聚醚改性聚硅氧烷类流平剂：1份，固化剂：11份，改性硅烷偶联剂：8份，去离子水：20份；
其中：成膜助剂为丙二醇丁醚醋酸酯和二丙二醇丁醚的等比例混合物；
水性纳米凹凸/环氧复合乳液的制备工艺，具体如下：
a、称取水溶胶加入到50ml的水热釜内胆中，加入植酸并用pH调节剂调节体系的pH值，其中水溶胶与内胆的体积比为5/10，密封后放入高温烘箱中，调节温度为150℃，反应10h得到纳米复合离子；
b、将E-44环氧树脂、a-甲基丙烯酸、丁醇、丙稀酸丁酷、苯乙稀、过氧化苯甲酷分别加入四颈瓶中，通氮气搅拌，升温至75℃，然后在搅拌状态下2h内升温至95℃，恒温反应4h后冷却至室温得到丙稀酸改性环氧树脂，将乙二胺加入到去离子水中配制成中和液，加温条件下将中和液缓慢滴入两稀酸改性环氧树脂中，调节pH值为8,得到固含量为40%左右的水性两烯酸改性环氧乳液；
c、在水性丙炼酸改性环氧乳液中,加入改性纳米四土粒子,升温至53℃，调节pH值为7，得到固含量为45%的水性纳米凹土/环氧复合乳液。
上述环氧水性防腐涂料的制备方法，该制备方法具体如下：
（1）将水性纳米凹凸/环氧复合乳液加入到装有去离子水的分散缸中搅拌15min，搅拌速度为70r/min；
（2）向步骤（1）分散缸中加入成膜助剂、消泡剂、增稠剂和缓蚀剂，预分散16min,搅拌速度为160r/min，然后再向分散缸中加入流平剂继续搅拌12min待用，搅拌速度为420r/min；
（3）将步骤（2）分散缸中的混合物转入磨砂机中，在高剪切力作用下高速砂磨50min，控制混合物的细度≤50μ，将固化剂与偶联剂混合，在使用时将固化剂与偶联剂的混合物与磨砂后的混合物进行混合，在室温下固化得到环氧水性防腐涂料。
实施例3
本实施例提供一种环氧水性防腐涂料，该防腐涂料按质量份数计包括以下组分：
水性纳米凹凸/环氧复合乳液：35份，成膜助剂：10份，有机硅类消泡剂：9份，增稠剂羟甲基纤维素：6份，缓蚀剂亚硝酸钠：3份，改性聚硅氧烷类流平剂：3份，改性聚酰胺类固化剂：10份，改性硅烷偶联剂：7份，去离子水：15份；
其中：成膜助剂为丙二醇丁醚醋酸酯和二丙二醇丁醚的等比例混合物；
水性纳米凹凸/环氧复合乳液的制备工艺，具体如下：
a、称取水溶胶加入到50ml的水热釜内胆中，加入植酸并用pH调节剂调节体系的pH值，其中水溶胶与内胆的体积比为8/10，密封后放入高温烘箱中，调节温度为150℃，反应50h得到纳米复合离子；
b、将E-44环氧树脂、a-甲基丙烯酸、丁醇、丙稀酸丁酷、苯乙稀、过氧化苯甲酷分别加入四颈瓶中，通氮气搅拌，升温至80℃，然后在搅拌状态下2h内升温至100℃，恒温反应4h后冷却至室温得到丙稀酸改性环氧树脂，将乙二胺加入到去离子水中配制成中和液，加温条件下将中和液缓慢滴入两稀酸改性环氧树脂中，调节pH值为8,得到固含量为40%左右的水性两烯酸改性环氧乳液；
c、在水性丙炼酸改性环氧乳液中,加入改性纳米四土粒子,升温至50℃，调节pH值为8，得到固含量为45%的水性纳米凹土/环氧复合乳液。
上述环氧水性防腐涂料的制备方法，该制备方法具体如下：
（1）将水性纳米凹凸/环氧复合乳液加入到装有去离子水的分散缸中搅拌18min，搅拌速度为60r/min；
（2）向步骤（1）分散缸中加入成膜助剂、消泡剂、增稠剂和缓蚀剂，预分散18min,搅拌速度为150r/min，然后再向分散缸中加入流平剂继续搅拌10min待用，搅拌速度为450r/min；
（3）将步骤（2）分散缸中的混合物转入磨砂机中，在高剪切力作用下高速砂磨60min，控制混合物的细度≤50μ，将固化剂与偶联剂混合，在使用时将固化剂与偶联剂的混合物与磨砂后的混合物进行混合，在室温下固化得到环氧水性防腐涂料。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种环氧水性防腐涂料，其特征在于，该防腐涂料按质量份数计包括以下组分：
水性纳米凹凸/环氧复合乳液30-40份
成膜助剂10-15份
消泡剂8-10份
增稠剂5-8份
缓蚀剂3-5份
流平剂1-3份
固化剂10-12份
偶联剂5-8份
去离子水10-20份
其中：所述的成膜助剂为丙二醇丁醚醋酸酯和二丙二醇丁醚的等比例混合物；所述的消泡剂为有机硅类消泡剂；所述的增稠剂为羟甲基纤维素；所述的缓蚀剂为亚硝酸钠；所述的流平剂为聚醚改性聚硅氧烷类流平剂；所述的固化剂为改性聚酰胺类固化剂；所述的偶联剂为改性硅烷偶联剂；
所述水性纳米凹凸/环氧复合乳液的制备工艺，具体如下：
a、称取水溶胶加入到50ml的水热釜内胆中，加入植酸并用pH调节剂调节体系的pH值，其中水溶胶与内胆的体积比为1/10-8/10，密封后放入高温烘箱中，调节温度为150℃，反应10-50h得到纳米复合离子；
b、将E-44环氧树脂、a-甲基丙烯酸、丁醇、丙稀酸丁酷、苯乙稀、过氧化苯甲酷分别加入四颈瓶中，通氮气搅拌，升温至70-80℃，然后在搅拌状态下2h内升温至90-100℃，恒温反应4h后冷却至室温得到丙稀酸改性环氧树脂，将乙二胺加入到去离子水中配制成中和液，加温条件下将中和液缓慢滴入两稀酸改性环氧树脂中，调节pH值为7-8,得到固含量为40%左右的水性两烯酸改性环氧乳液；
c、在水性丙炼酸改性环氧乳液中,加入改性纳米四土粒子,升温至50-55℃，调节pH值为7-8，得到固含量为45%的水性纳米凹土/环氧复合乳液。
2.根据权利要求1所述的环氧水性防腐涂料，其特征在于：该防腐涂料按质量份数计包括以下组分：
水性纳米凹凸/环氧复合乳液：30份，成膜助剂：12份，消泡剂：8份，增稠剂：8份，缓蚀剂：5份，流平剂：2份，固化剂：12份，偶联剂：5份，去离子水：10份。
3.根据权利要求1所述的环氧水性防腐涂料，其特征在于：该防腐涂料按质量份数计包括以下组分：
水性纳米凹凸/环氧复合乳液：40份，成膜助剂：15份，消泡剂：10份，增稠剂：5份，缓蚀剂：4份，流平剂：1份，固化剂：11份，偶联剂：8份，去离子水：20份。
4.根据权利要求1所述的环氧水性防腐涂料，其特征在于：该防腐涂料按质量份数计包括以下组分：
水性纳米凹凸/环氧复合乳液：35份，成膜助剂：10份，消泡剂：9份，增稠剂：6份，缓蚀剂：3份，流平剂：3份，固化剂：10份，偶联剂：7份，去离子水：15份。
5.如权利要求1所述的环氧水性防腐涂料的制备方法，其特征在于，该制备方法具体如下：
（1）将水性纳米凹凸/环氧复合乳液加入到装有去离子水的分散缸中搅拌10-18min，搅拌速度为60-80r/min；
（2）向步骤（1）分散缸中加入成膜助剂、消泡剂、增稠剂和缓蚀剂，预分散15-18min,搅拌速度为150-170r/min，然后再向分散缸中加入流平剂继续搅拌10-15min待用，搅拌速度为400-450r/min；
（3）将步骤（2）分散缸中的混合物转入磨砂机中，在高剪切力作用下高速砂磨40-60min，控制混合物的细度≤50μ，将固化剂与偶联剂混合，在使用时将固化剂与偶联剂的混合物与磨砂后的混合物进行混合，在室温下固化得到环氧水性防腐涂料。
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