CN106280885A - 一种高效节能型双组份环氧树脂涂料及其制备方法 - Google Patents

一种高效节能型双组份环氧树脂涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高效节能型双组份环氧树脂涂料及其制备方法，其包括A组份和B组份，A组份包括环氧树脂、填料、硅烷偶联剂、稀释剂、分散剂、溶剂、消泡剂、增韧剂、修复剂、中和剂，且环氧树脂为双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、酚醛环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂混合而成，B组份包括固化剂和去离子水，其首先通过制备环氧树脂并与A组份中其他组份混合搅拌分散，然后加入混合分散后的B组份均匀混合即得。本发明通过双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、酚醛环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂按一定质量比混合均匀，并加入适量的助剂以促进各组份的相互作用，进而提高了双组份环氧树脂涂料的耐高温性能、防腐蚀性能和机械性能。

Description

一种高效节能型双组份环氧树脂涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及环氧树脂涂料技术，尤其是一种涉及高效节能型双组份环氧树脂涂料及其制备方法。
背景技术
环氧树脂涂料因其具有附着力强、耐化学品性、防腐性、耐水性、热稳定性和电绝缘性优良而得到了极为广泛的应用，例如建筑行业、化工行业、汽车行业、船舶行业、电气绝缘行业等多个方面。
而对于目前国内大部分化工企业，化工原料储藏罐及输送管道一般均采用金属制作，为了避免罐体和管道的腐蚀，一般在罐体或管道内壁设置内衬进行保护，但是内衬工艺复杂、造价高，不利于生产成本的降低。有鉴于此，部分学者提出在罐体和管道内喷涂涂料以实现防腐保护的效果，但是化工原料储藏罐及输送管道对涂料的要求较高，现有的涂料的耐腐蚀性、耐高温性及机械性能均不能满足化工领域的需求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种涉及高效节能型双组份环氧树脂涂料及其制备方法，解决现有技术中涂料的耐腐蚀性、耐高温性及机械性能均较低的技术问题。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种高效节能型双组份环氧树脂涂料，包括重量比为3.7～4.7:1.1～1.3的A组份和B组份，按重量份计，所述A组份包括：环氧树脂51～59份、填料21～23份、硅烷偶联剂0.5～0.6份、稀释剂2～4份、分散剂0.3～0.5份、溶剂11～13份、消泡剂1.1～1.5份、增韧剂1～1.7份、修复剂1.2～1.6份、中和剂3～8份，所述B组份包括固化剂73～78份、去离子水7～13份；其中，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、酚醛环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂按重量比1～1.5:2～3:1.5～2.5:1.8～3.2混合而成，且所述环氧树脂的环氧当量为201～224g/eq、20℃下粘度为4700～5100mPa·s。
优选的，按重量百分比计，所述填料包括50～58％三氧化二锑、35～39％颜料、5～15％膨胀石墨。
优选的，按重量百分比计，所述稀释剂包括12～15％乙酸正丁酯、13～17％丙酮、10～13％二甲苯、19～21％乙醇、5～8％三羟甲基冰烷三缩水甘油醚、7～11％癸酸缩水甘油醚、9～12％蓖麻油多缩水甘油醚、18～20％环氧丙烷丁基醚。
优选的，按重量百分比计，所述固化剂包括9～14％氧化铝、3～5％异戊二烯、18～23％正丁醇水甘油醚、11～15％石棉纤维、24～30％脂肪族多胺、27～32％四乙烯五胺。
优选的，所述溶剂为丙二醇甲醚，所述消泡剂为二甲基硅油，所述增韧剂为纳米碳酸钙，所述修复剂为六水硝酸亚铈，所述中和剂为乙酸。
同时，本发明还提供一种高效节能型双组份环氧树脂涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)在固化剂中加入去离子水均匀搅拌，并在3500～4000r/min下搅拌分散15～20分钟形成B组份；
(2)将双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、酚醛环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂按重量比为1～1.5:2～3:1.5～2.5:1.8～3.2均匀混合成环氧树脂，混合而成的环氧树脂环氧当量为201～224g/eq、20℃下粘度为4700～5100mPa·s；
(3)将所得环氧树脂加入反应釜内，控制温度为50～60℃，加入溶剂、填料、硅烷偶联剂、稀释剂、消泡剂、增韧剂、修复剂、中和剂、分散剂的混合物并以5500～6000r/min的转速搅拌分散1.5～2小时形成A组份；
(4)将A组份B组份均匀混合即可。
优选的，所述A组份和B组份重量比为3.7～4.7:1.1～1.3，且按重量份计，A组份包括：环氧树脂51～59份、填料21～23份、硅烷偶联剂0.5～0.6份、稀释剂2～4份、分散剂0.3～0.5份、溶剂11～13份、消泡剂1.1～1.5份、增韧剂1～1.7份、修复剂1.2～1.6份、中和剂3～8份，B组份包括固化剂73～78份、去离子水7～13份。
优选的，按重量百分比计，所述填料包括50～58％三氧化二锑、35～39％颜料、5～15％膨胀石墨。
优选的，按重量百分比计，按重量百分比计，所述固化剂包括9～14％氧化铝、3～5％异戊二烯、18～23％正丁醇水甘油醚、11～15％石棉纤维、24～30％脂肪族多胺、27～32％四乙烯五胺。
与现有技术相比，本发明通过双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、酚醛环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂按一定质量比混合均匀，并加入适量的助剂以促进各组份的相互作用，进而提高了双组份环氧树脂涂料的耐高温性能、防腐蚀性能和机械性能。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
本发明的实施例1提供了一种高效节能型双组份环氧树脂涂料，主要由A组份和B组份组成，其具体制备方法如下：
首先按如下重量份组份备料，A组份备料：55份环氧树脂、22份填料、0.5份硅烷偶联剂、3份稀释剂、0.4份分散剂、12份溶剂、1.3份消泡剂、1.5份增韧剂、1.4份修复剂、6份中和剂，B组份备料：75份固化剂、10份去离子水；
其中，上述A组份中环氧树脂为双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、酚醛环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂按重量比1～1.5:2～3:1.5～2.5:1.8～3.2混合而成，混合后形成的环氧树脂的环氧当量为201～224g/eq、20℃下粘度为4700～5100mPa·s；
将上述备料的固化剂中加入去离子水均匀搅拌，并在3500～4000r/min下搅拌分散15～20分钟形成B组份；
上述混合而成的环氧树脂加入反应釜内，控制温度为50～60℃，加入备料的溶剂、填料、硅烷偶联剂、稀释剂、消泡剂、增韧剂、修复剂、中和剂、分散剂，并以5500～6000r/min的转速搅拌分散1.5～2小时形成A组份；
将上述A组份和B组份按重量比为3.7～4.7:1.1～1.3混合均匀即得本实施例1的高效节能型双组份环氧树脂涂料。
其中，为了增加本实施例1高效节能型双组份环氧树脂涂料的耐高温性能、防腐蚀性能和机械性能，本实施例1中A组份备料中的填料由如下重量百分比的组份组成，具体为50～58％三氧化二锑、35～39％颜料、5～15％膨胀石墨，本实施例1在填料中增加膨胀石墨，通过膨胀石墨与三氧化二锑、颜料的配合，其极大的提高了涂料的耐高温性能、防腐蚀性能和机械性能。而且，可根据对耐高温性能、防腐蚀性和机械性能的需要适当的调节膨胀石墨的含量，本实施例优选将填料的组份设置为55％三氧化二锑、35％颜料、10％膨胀石墨。
本实施例的稀释剂可采用市场购买的常规稀释剂，也可采用以下重量百分比组份搅拌混合而成的稀释剂，且本实施例优选采用以下重量百分比组份的稀释剂，其具体包括12～15％乙酸正丁酯、13～17％丙酮、10～13％二甲苯、19～21％乙醇、5～8％三羟甲基冰烷三缩水甘油醚、7～11％癸酸缩水甘油醚、9～12％蓖麻油多缩水甘油醚、18～20％环氧丙烷丁基醚，上述稀释剂可适当降低生产的A组份的粘度，同时提高A组份制备过程中各组份之间的溶解速率和反应速率，促进各组份之间更好的反应或混合于一起。其中，本实施例稀释剂具体由如下重量百分比组成：13％乙酸正丁酯、14％丙酮、10％二甲苯、20％乙醇、6％三羟甲基冰烷三缩水甘油醚、8％癸酸缩水甘油醚、10％蓖麻油多缩水甘油醚、19％环氧丙烷丁基醚。
本实施例的固化剂可采用市场购买的常规固化剂，也可采用以下重量百分比组份的固化剂，其具体包括9～14％氧化铝、3～5％异戊二烯、18～23％正丁醇水甘油醚、11～15％石棉纤维、24～30％脂肪族多胺、27～32％四乙烯五胺，本实施例的固化剂可一定程度提高环氧树脂固化后的性能，使固化的涂料具有更好的耐高温性、耐腐蚀性，同时也可提高其机械性能。其中，本实施例固化剂优选采用如下重量百分比组份：11％氧化铝、4％异戊二烯、19％正丁醇水甘油醚、13％石棉纤维、25％脂肪族多胺、28％四乙烯五胺
本实施例所述溶剂优选为丙二醇甲醚，所述消泡剂优选为二甲基硅油，所述增韧剂优选为纳米碳酸钙，所述修复剂优选为六水硝酸亚铈，所述中和剂优选为乙酸。
实施例2：
本发明的实施例2提供了一种高效节能型双组份环氧树脂涂料，其制备方法与实施例1基本相同，其不同之处在于A组份和B组份中各组份的含量，本实施例中，A组份为：51份环氧树脂、23份填料、0.6份硅烷偶联剂、4份稀释剂、0.3份分散剂、11份溶剂、1.2份消泡剂、1.6份增韧剂、1.5份修复剂、3份中和剂，B组份为：73份固化剂、7份去离子水。
而且，按重量百分比计，本实施例中填料优选为50％三氧化二锑、35％颜料、15％膨胀石墨，稀释剂优选为12％乙酸正丁酯、13％丙酮、10％二甲苯、19％乙醇、7％三羟甲基冰烷三缩水甘油醚、11％癸酸缩水甘油醚、10％蓖麻油多缩水甘油醚、18％环氧丙烷丁基醚，固化剂优选为14％氧化铝、4％异戊二烯、19％正丁醇水甘油醚、11％石棉纤维、24％脂肪族多胺、28％四乙烯五胺。
实施例3：
本发明的实施例3提供了一种高效节能型双组份环氧树脂涂料，其制备方法与实施例1基本相同，其不同之处在于A组份和B组份中各组份的含量，本实施例中，A组份为：59份环氧树脂、23份填料、0.5份硅烷偶联剂、2份稀释剂、0.3份分散剂、11份溶剂、1.1份消泡剂、1.1份增韧剂、1.2份修复剂、3份中和剂，B组份为：74份固化剂、12份去离子水。
而且，按重量百分比计，本实施例中填料优选为58％三氧化二锑、37％颜料、5％膨胀石墨，稀释剂优选为15％乙酸正丁酯、14％丙酮、11％二甲苯、19％乙醇、5％三羟甲基冰烷三缩水甘油醚、8％癸酸缩水甘油醚、9％蓖麻油多缩水甘油醚、19％环氧丙烷丁基醚，固化剂优选为13％氧化铝、3％异戊二烯、21％正丁醇水甘油醚、12％石棉纤维、24％脂肪族多胺、27％四乙烯五胺。
实施例4：
本发明的实施例4提供了一种高效节能型双组份环氧树脂涂料，其制备方法与实施例1基本相同，其不同之处在于A组份和B组份中各组份的含量，本实施例中，A组份为：53份环氧树脂、23份填料、0.6份硅烷偶联剂、4份稀释剂、0.5份分散剂、13份溶剂、1.5份消泡剂、1.2份增韧剂、1.2份修复剂、4份中和剂，B组份为：78份固化剂、13份去离子水。
而且，按重量百分比计，本实施例中填料优选为57％三氧化二锑、36％颜料、7％膨胀石墨，稀释剂优选为14％乙酸正丁酯、13％丙酮、10％二甲苯、21％乙醇、6％三羟甲基冰烷三缩水甘油醚、7％癸酸缩水甘油醚、9％蓖麻油多缩水甘油醚、20％环氧丙烷丁基醚，固化剂优选为10％氧化铝、4％异戊二烯、18％正丁醇水甘油醚、12％石棉纤维、24％脂肪族多胺、32％四乙烯五胺。
实施例5：
本发明的实施例5提供了一种高效节能型双组份环氧树脂涂料，其制备方法与实施例1基本相同，其不同之处在于A组份和B组份中各组份的含量，本实施例中，A组份为：52份环氧树脂、22份填料、0.5份硅烷偶联剂、4份稀释剂、0.5份分散剂、13份溶剂、1.4份消泡剂、1份增韧剂、1.6份修复剂、8份中和剂，B组份为：77份固化剂、11份去离子水。
而且，按重量百分比计，本实施例中填料优选为54％三氧化二锑、36％颜料、10％膨胀石墨，稀释剂优选为12％乙酸正丁酯、14％丙酮、11％二甲苯、20％乙醇、8％三羟甲基冰烷三缩水甘油醚、8％癸酸缩水甘油醚、9％蓖麻油多缩水甘油醚、18％环氧丙烷丁基醚，固化剂优选为10％氧化铝、3％异戊二烯、18％正丁醇水甘油醚、11％石棉纤维、30％脂肪族多胺、28％四乙烯五胺。
实施例6：
本发明的实施例6提供了一种高效节能型双组份环氧树脂涂料，其制备方法与实施例1基本相同，其不同之处在于A组份和B组份中各组份的含量，本实施例中，A组份为：57份环氧树脂、21份填料、0.6份硅烷偶联剂、4份稀释剂、0.5份分散剂、13份溶剂、1.5份消泡剂、1.7份增韧剂、1.5份修复剂、6份中和剂，B组份为：76份固化剂、12份去离子水。
而且，按重量百分比计，本实施例中填料优选为50～58％三氧化二锑、35～39％颜料、5～15％膨胀石墨，稀释剂优选为13％乙酸正丁酯、14％丙酮、11％二甲苯、21％乙醇、5％三羟甲基冰烷三缩水甘油醚、7％癸酸缩水甘油醚、10％蓖麻油多缩水甘油醚、19％环氧丙烷丁基醚，固化剂优选为13％氧化铝、3％异戊二烯、22％正丁醇水甘油醚、10％石棉纤维、25％脂肪族多胺、27％四乙烯五胺。
实施例7：
本发明的实施例7提供了一种高效节能型双组份环氧树脂涂料，其制备方法与实施例1基本相同，其不同之处在于A组份和B组份中各组份的含量，本实施例中，A组份为：56份环氧树脂、21份填料、0.5份硅烷偶联剂、2份稀释剂、0.3份分散剂、11份溶剂、1.5份消泡剂、1.7份增韧剂、1.2份修复剂、6份中和剂，B组份为：75份固化剂、9份去离子水。
而且，按重量百分比计，本实施例中填料优选为54％三氧化二锑、35％颜料、11％膨胀石墨，稀释剂优选为12％乙酸正丁酯、17％丙酮、11％二甲苯、19％乙醇、5％三羟甲基冰烷三缩水甘油醚、7％癸酸缩水甘油醚、11％蓖麻油多缩水甘油醚、18％环氧丙烷丁基醚，固化剂优选为9％氧化铝、5％异戊二烯、19％正丁醇水甘油醚、13％石棉纤维、24％脂肪族多胺、30％四乙烯五胺。
实施例8：
本发明的实施例8提供了一种高效节能型双组份环氧树脂涂料，其制备方法与实施例1基本相同，其不同之处在于A组份和B组份中各组份的含量，本实施例中，A组份为：57份环氧树脂、22份填料、0.6份硅烷偶联剂、3份稀释剂、0.4份分散剂、13份溶剂、1.4份消泡剂、1.6份增韧剂、1.5份修复剂、6份中和剂，B组份为：74份固化剂、12份去离子水。
而且，按重量百分比计，本实施例中填料优选为51％三氧化二锑、35％颜料、14％膨胀石墨，稀释剂优选为15％乙酸正丁酯、16％丙酮、10％二甲苯、19％乙醇、5％三羟甲基冰烷三缩水甘油醚、8％癸酸缩水甘油醚、9％蓖麻油多缩水甘油醚、18％环氧丙烷丁基醚，固化剂优选为12％氧化铝、3％异戊二烯、23％正丁醇水甘油醚、11％石棉纤维、24％脂肪族多胺、27％四乙烯五胺。
实施例9：
本发明的实施例9提供了一种高效节能型双组份环氧树脂涂料，其制备方法与实施例1基本相同，其不同之处在于A组份和B组份中各组份的含量，本实施例中，A组份为：52份环氧树脂、21份填料、0.6份硅烷偶联剂、4份稀释剂、0.5份分散剂、13份溶剂、1.3份消泡剂、1.4份增韧剂、1.5份修复剂、7份中和剂，B组份为：75份固化剂、13份去离子水。
而且，按重量百分比计，本实施例中填料优选为50％三氧化二锑、37％颜料、13％膨胀石墨，稀释剂优选为15％乙酸正丁酯、15％丙酮、10％二甲苯、20％乙醇、5％三羟甲基冰烷三缩水甘油醚、8％癸酸缩水甘油醚、9％蓖麻油多缩水甘油醚、18％环氧丙烷丁基醚，固化剂优选为9％氧化铝、3％异戊二烯、18％正丁醇水甘油醚、12％石棉纤维、29％脂肪族多胺、29％四乙烯五胺。
实施例10：
本发明的实施例10提供了一种高效节能型双组份环氧树脂涂料，其制备方法与实施例1基本相同，其不同之处在于A组份和B组份中各组份的含量，本实施例中，A组份为：52份环氧树脂、23份填料、0.6份硅烷偶联剂、3份稀释剂、0.4份分散剂、11份溶剂、1.5份消泡剂、1.1份增韧剂、1.5份修复剂、5份中和剂，B组份为：74份固化剂、9份去离子水。
而且，按重量百分比计，本实施例中填料优选为51％三氧化二锑、37％颜料、12％膨胀石墨，稀释剂优选为12％乙酸正丁酯、16％丙酮、11％二甲苯、21％乙醇、6％三羟甲基冰烷三缩水甘油醚、7％癸酸缩水甘油醚、9％蓖麻油多缩水甘油醚、18％环氧丙烷丁基醚，固化剂优选为9％氧化铝、3％异戊二烯、18％正丁醇水甘油醚、15％石棉纤维、25％脂肪族多胺、30％四乙烯五胺。
对比例
在市场购买的性能较佳的环氧树脂涂料作为对比例1，在相同条件下，检测对比例1的涂料及本实施例1～10制备的高效节能型双组份环氧树脂涂料的相关性能参数，检测的性能参数具体数据如表1、表2所示：
表1：
表2
由上述表1、表2可知，在相同条件下，本实施例1～10制备的高效节能型双组份环氧树脂涂料的相关性能明显高于现有市场的环氧树脂涂料，尤其是在耐高温性能、防酸碱腐蚀性能、机械性能及隔热性能方面效果更佳，其能够满足现有化工行业储藏罐及输送管道的相关需求，适于大范围推广应用。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种高效节能型双组份环氧树脂涂料，其特征在于，包括重量比为3.7～4.7:1.1～1.3的A组份和B组份，按重量份计，所述A组份包括：环氧树脂51～59份、填料21～23份、硅烷偶联剂0.5～0.6份、稀释剂2～4份、分散剂0.3～0.5份、溶剂11～13份、消泡剂1.1～1.5份、增韧剂1～1.7份、修复剂1.2～1.6份、中和剂3～8份，所述B组份包括固化剂73～78份、去离子水7～13份；其中，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、酚醛环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂按重量比1～1.5:2～3:1.5～2.5:1.8～3.2混合而成，且所述环氧树脂的环氧当量为201～224g/eq、20℃下粘度为4700～5100mPa·s。
2.根据权利要求1所述的高效节能型双组份环氧树脂涂料，其特征在于，按重量百分比计，所述填料包括50～58％三氧化二锑、35～39％颜料、5～15％膨胀石墨。
3.根据权利要求1所述的高效节能型双组份环氧树脂涂料，其特征在于，按重量百分比计，所述稀释剂包括12～15％乙酸正丁酯、13～17％丙酮、10～13％二甲苯、19～21％乙醇、5～8％三羟甲基冰烷三缩水甘油醚、7～11％癸酸缩水甘油醚、9～12％蓖麻油多缩水甘油醚、18～20％环氧丙烷丁基醚。
4.根据权利要求2或3所述的高效节能型双组份环氧树脂涂料，其特征在于，按重量百分比计，所述固化剂包括9～14％氧化铝、3～5％异戊二烯、18～23％正丁醇水甘油醚、11～15％石棉纤维、24～30％脂肪族多胺、27～32％四乙烯五胺。
5.根据权利要求4所述的高效节能型双组份环氧树脂涂料，其特征在于，所述溶剂为丙二醇甲醚，所述消泡剂为二甲基硅油，所述增韧剂为纳米碳酸钙，所述修复剂为六水硝酸亚铈，所述中和剂为乙酸。
6.一种高效节能型双组份环氧树脂涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)在固化剂中加入去离子水均匀搅拌，并在3500～4000r/min下搅拌分散15～20分钟形成B组份；
(2)将双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、酚醛环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂按重量比为1～1.5:2～3:1.5～2.5:1.8～3.2均匀混合成环氧树脂，混合而成的环氧树脂环氧当量为201～224g/eq、20℃下粘度为4700～5100mPa·s；
(3)将所得环氧树脂加入反应釜内，控制温度为50～60℃，加入溶剂、填料、硅烷偶联剂、稀释剂、消泡剂、增韧剂、修复剂、中和剂、分散剂的混合物并以5500～6000r/min的转速搅拌分散1.5～2小时形成A组份；
(4)将A组份B组份均匀混合即可。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述A组份和B组份重量比为3.7～4.7:1.1～1.3，且按重量份计，A组份包括：环氧树脂51～59份、填料21～23份、硅烷偶联剂0.5～0.6份、稀释剂2～4份、分散剂0.3～0.5份、溶剂11～13份、消泡剂1.1～1.5份、增韧剂1～1.7份、修复剂1.2～1.6份、中和剂3～8份，B组份包括固化剂73～78份、去离子水7～13份。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，按重量百分比计，所述填料包括50～58％三氧化二锑、35～39％颜料、5～15％膨胀石墨。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，按重量百分比计，按重量百分比计，所述固化剂包括9～14％氧化铝、3～5％异戊二烯、18～23％正丁醇水甘油醚、11～15％石棉纤维、24～30％脂肪族多胺、27～32％四乙烯五胺。
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