CN106634400A - 一种自乳化的水性环氧涂料的制备工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自乳化的水性环氧涂料的制备工艺方法，包括如下步骤：A．将环氧树脂磨碎，并在其中加入乳化剂搅拌得环氧树脂分散体；B．将步骤A中得到的纳米级环氧树脂中加入酰胺化多胺乳化剂水溶液中，加热得到环氧树脂水基分散体系；C．使用上述步骤A和B制得的水性环氧树脂作为基料制备环氧涂料；D．在100-105°C的温度环境中，加热步骤C中得到的混合乳液15-30min，得到片状半成品；E．步骤D中得到的片状半成品粉碎，检验，并包装。本发明提高了减少了其用于钢结构上时的涂抹次数，降低了其用于钢结构产品上时的使用成本，延长钢了结构产品的使用寿命及提高了耐候性和耐盐水溶液性能。
Description
技术领域
本发明涉及水性环氧涂料制备工艺技术领域 ，特别是涉及一种自乳化的水性环氧涂料的制备工艺方法。
背景技术
水性环氧涂料最早在箭镞领域得到了广泛的应用，此后推广至钢结构防腐涂料上，是目前用于工业重防腐领域最为成功的涂料品种之一，但是其耐候性和耐盐水溶液性不是很强，需要经常涂抹才能起到很好的耐腐蚀性。
自乳化法的主要优势在于：首先它不存在破乳现象；其次它可以与颜填料一起研磨成色浆，这样调色部分既可放在固化剂部分，又可放在环氧乳液部分，这比外加乳化剂型环氧树脂乳液的制漆性能更好，但是现在的自乳化效果不是很理想。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种制备水性环氧涂料的自乳化配方，其目的在于提高水性环氧涂料的耐碱性和耐盐雾性，从而提高其在使用时的耐候性和耐盐水溶液性，减少其用于钢结构上时的涂抹次数，降低其用于钢结构产品上时的使用成本，延长钢结构产品的使用寿命及提高耐耐候性和耐盐水溶液性能。
本发明所采用的技术方案是：一种自乳化的水性环氧涂料的制备工艺方法，包括如下步骤：
A．将环氧树脂用球磨机、胶体磨、均氏器磨碎，并在其中加入乳化剂，激烈搅拌即得环氧树脂分散体，得到6-12μm纳米级环氧树脂粉末；
B．将步骤A中得到的纳米级环氧树脂中加入酰胺化多胺乳化剂水溶液中，加热得到环氧树脂水基分散体系；
C．使用上述步骤A和B制得的水性环氧树脂作为基料制备环氧涂料，具体步骤包括：将（5-6）份丙烯酸及丙烯酸酯的共聚物、（2-3）份的固化剂、（1.2-2.2）份的助溶剂和（35-45）份的去离子水加入（55-60）份的环氧树脂水基分散体系中；
D．在100-105°C的温度环境中，加热步骤C中得到的混合乳液15-30min，得到片状半成品；
E．步骤D中得到的片状半成品粉碎，检验，并包装。
本发明的水性环氧涂料制备工艺，采用由环氧树脂作为基料进行制备，并且该工艺与现有技术的主要区别在于，本发明采用环氧树脂经由磨碎、乳化后的环氧树脂水基分散体系作为制备环氧涂料的基料，在该环氧树脂水基分散体系的基础上，加入自乳化的水性环氧涂料配料：（5-6）份丙烯酸及丙烯酸酯的共聚物、（2-3）份的固化剂、（1.2-2.2）份的助溶剂和（35-45）份的去离子水，得到混合乳液，然后将该混合乳液在100-105度加热15-30min，从而得到水性涂料的半成品，最后磨碎，检验，并且包装。该制备工艺缩短了自乳化水性涂料的制备时间，省去了直接使用环氧树脂作为基料制备自乳化水性环氧涂料的磨损工艺，节约了其制备的周期，进而降低了其加工成本。
本发明的进一步改进在于，步骤C中的固化剂为胺固化剂，其份数为（2.2-2.8）份。由于胺固化剂具有较高的活性，同时可以作为交联反应的固化剂，从而提高了自乳化的效率，缩短了自乳化的时间。
本发明的进一步改进在于，步骤C水性环氧涂料的配置中，丙烯酸及其共聚物为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸乙酯。，保证了较好的自乳化效果，使得水性环氧涂料具有更好的水性。
本发明的进一步改进在于，步骤A中，水性环氧树脂为双酚A型环氧，双酚A型环氧树脂为E-20、E-12、E-06、E-03 中的一种或几种，从而具有更广泛的实用性。
本发明的进一步改进在于，步骤D的加热环境温度为101.8度或102.6度或103.5度。环氧树脂水基分散体系与其他助剂具有更好的混合效果，进一步缩短了其生产周期。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的水性环氧涂料制备工艺，采用由环氧树脂作为基料进行制备，并且该工艺与现有技术的主要区别在于，本发明采用环氧树脂经由磨碎、乳化后的环氧树脂水基分散体系作为制备环氧涂料的基料，在该环氧树脂水基分散体系的基础上，加入自乳化的水性环氧涂料配料：（5-6）份丙烯酸及丙烯酸酯的共聚物、（2-3）份的固化剂、（1.2-2.2）份的助溶剂和（35-45）份的去离子水，得到混合乳液，然后将该混合乳液在100-105度加热15-30min，从而得到水性涂料的半成品，最后磨碎，检验，并且包装。该制备工艺缩短了自乳化水性涂料的制备时间，省去了直接使用环氧树脂作为基料制备自乳化水性环氧涂料的磨损工艺，节约了其制备的周期，进而降低了其加工成本。
此外，本发明的水性环氧涂料配方利用丙烯酸酯及其共聚物的特性：一是高极性；二是完全饱和性；从而使其具有优越的耐矿物油和耐高温氧化性能。将其按照一定的份数与水性环氧树脂混合，并加入一定量的助溶剂和去离子水，形成具有一定交联度、并能分散于水中的自乳化而来的水性环氧树脂，该树脂具有良好的耐碱性与烟雾性能。
本发明提高了水性环氧涂料的耐碱性和耐盐雾性，从而提高了其在使用时的耐候性和耐盐水溶液性，减少了其用于钢结构上时的涂抹次数，降低了其用于钢结构产品上时的使用成本，延长钢了结构产品的使用寿命及提高了耐耐候性和耐盐水溶液性能。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面结合实施例对本发明进一步说明，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
一种自乳化的水性环氧涂料的制备工艺方法，包括如下步骤：
A．将环氧树脂用球磨机、胶体磨、均氏器磨碎，并在其中加入乳化剂，激烈搅拌即得环氧树脂分散体，得到6-12μm纳米级环氧树脂粉末；
B．将步骤A中得到的纳米级环氧树脂中加入酰胺化多胺乳化剂水溶液中，加热得到环氧树脂水基分散体系；
C．使用上述步骤A和B制得的水性环氧树脂作为基料制备环氧涂料，具体步骤包括：将（5-6）份丙烯酸及丙烯酸酯的共聚物、（2-3）份的固化剂、（1.2-2.2）份的助溶剂和（35-45）份的去离子水加入（55-60）份的环氧树脂水基分散体系中；
D．在100-105°C的温度环境中，加热步骤C中得到的混合乳液15-30min，得到片状半成品；
E．步骤D中得到的片状半成品粉碎，检验，并包装。
本发明的水性环氧涂料制备工艺，采用由环氧树脂作为基料进行制备，并且该工艺与现有技术的主要区别在于，本发明采用环氧树脂经由磨碎、乳化后的环氧树脂水基分散体系作为制备环氧涂料的基料，在该环氧树脂水基分散体系的基础上，加入自乳化的水性环氧涂料配料：（5-6）份丙烯酸及丙烯酸酯的共聚物、（2-3）份的固化剂、（1.2-2.2）份的助溶剂和（35-45）份的去离子水，得到混合乳液，然后将该混合乳液在100-105度加热15-30min，从而得到水性涂料的半成品，最后磨碎，检验，并且包装。该制备工艺缩短了自乳化水性涂料的制备时间，省去了直接使用环氧树脂作为基料制备自乳化水性环氧涂料的磨损工艺，节约了其制备的周期，进而降低了其加工成本。
在上述事例中，步骤C中的固化剂为胺固化剂，其份数为（2.2-2.8）份。由于胺固化剂具有较高的活性，同时可以作为交联反应的固化剂，从而提高了自乳化的效率，缩短了自乳化的时间。步骤C水性环氧涂料的配置中，丙烯酸及其共聚物为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸乙酯。，保证了较好的自乳化效果，使得水性环氧涂料具有更好的水性。步骤A中，水性环氧树脂为双酚A型环氧，双酚A型环氧树脂为E-20、E-12、E-06、E-03 中的一种或几种，从而具有更广泛的实用性。步骤D的加热环境温度为101.8度或102.6度或103.5度。环氧树脂水基分散体系与其他助剂具有更好的混合效果，进一步缩短了其生产周期。
也就是说，本发明的水性环氧涂料自乳化的配方，包括以下组份：（55-60）份的水性环氧树脂、（5-6）份丙烯酸及丙烯酸酯的共聚物、（2-3）份的固化剂、（1.2-2.2）份的助溶剂和（35-45）份的去离子水，本发明的水性环氧涂料配方利用丙烯酸酯及其共聚物的特性：一是高极性；二是完全饱和性；从而使其具有优越的耐矿物油和耐高温氧化性能。将其按照一定的份数与水性环氧树脂混合，并加入一定量的助溶剂和去离子水，形成具有一定交联度、并能分散于水中的自乳化而来的水性环氧树脂，该树脂具有良好的耐碱性与烟雾性能。
采用上述方法制备的水性环氧涂料，按照如下配方直接得到的产品如下所示。
实施例一
配方为:55份的水性环氧树脂、5份丙烯酸及丙烯酸酯的共聚物、2份的胺固化剂、1.2份的助溶剂和35份的去离子水。在环境温度为101°C至103°C时，得到的自乳化水性环氧涂料，自乳化效率达99%，自乳化时间为5min-12min。
将自乳化得到的水性环氧涂料进行国标规定的盐雾试验和耐碱性试验，参数指标均高于现有的指标。
实施例二
配方为：60份的水性环氧树脂、6份丙烯酸及丙烯酸酯的共聚物、3份的固化剂、2.2份的助溶剂和45份的去离子水。在环境温度为102°C至104°C时，得到的自乳化水性环氧涂料，自乳化效率达100%，自乳化时间为6min-12min。
将自乳化得到的水性环氧涂料进行国标规定的盐雾试验和耐碱性试验，参数指标均高于现有的指标。
实施例三
配方为：58份的水性环氧树脂、5.5份丙烯酸及丙烯酸酯的共聚物、2.5份的固化剂、1.8份的助溶剂和40份的去离子水。在环境温度为102.8°C至105°C时，得到的自乳化水性环氧涂料，自乳化效率达99.9%，自乳化时间为5.5min-12min。
将自乳化得到的水性环氧涂料进行国标规定的盐雾试验和耐碱性试验，参数指标均高于现有的指标。
本发明提高了水性环氧涂料的耐碱性和耐盐雾性，从而提高了其在使用时的耐候性和耐盐水溶液性，减少了其用于钢结构上时的涂抹次数，降低了其用于钢结构产品上时的使用成本，延长钢了结构产品的使用寿命及提高了耐耐候性和耐盐水溶液性能。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种自乳化的水性环氧涂料的制备工艺方法，包括如下步骤：
将环氧树脂用球磨机、胶体磨、均氏器磨碎，并在其中加入乳化剂，激烈搅拌即得环氧树脂分散体，得到6-12μm纳米级环氧树脂粉末；
将步骤A中得到的纳米级环氧树脂中加入酰胺化多胺乳化剂水溶液中，加热得到环氧树脂水基分散体系；
使用上述步骤A和B制得的水性环氧树脂作为基料制备环氧涂料，具体步骤包括：将（5-6）份丙烯酸及丙烯酸酯的共聚物、（2-3）份的固化剂、（1.2-2.2）份的助溶剂和（35-45）份的去离子水加入（55-60）份的环氧树脂水基分散体系中；
在100-105°C的温度环境中，加热步骤C中得到的混合乳液15-30min，得到片状半成品；
步骤D中得到的片状半成品粉碎，检验，并包装。
2. 根据权利要求1所述的一种自乳化的水性环氧涂料的制备工艺方法，其特征在于：所述步骤C中的固化剂为胺固化剂，其份数为（2.2-2.8）份。
3.根据权利要求2所述的一种自乳化的水性环氧涂料的制备工艺方法，其特征在于：所述步骤C水性环氧涂料的配置中，丙烯酸及其共聚物为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸乙酯。
4.根据权利要求1意一项所述的一种自乳化的水性环氧涂料的制备工艺方法，其特征在于：所述步骤A中，所述环氧树脂为双酚A型环氧，所述双酚A型环氧树脂为E-20、E-12、E-06、E-03 中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种自乳化的水性环氧涂料的制备工艺方法，其特征在于：所述步骤D的加热环境温度为101.8度或102.6度或103.5度。
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