CN106634424A - 一种水性环氧防腐底漆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了水性环氧防腐底漆，由A、B二个组份组成；A组份按重量百分比由下列原料配制而成：改性胺固化剂10‑20%、去离子水25‑40%、颜料5‑30%、填料15‑35%、防锈颜料5‑15%、消泡剂0.1‑0.4%、流平剂0.3‑0.8%；B组份按重量比由下列原料配制而成：乳化剂10%、液体环氧树脂50%、去离子水39.8%、消泡剂0.2%，质量指标：细度≤15µm、环氧值0.28‑0.30、固体份55±2%。本发明还公开了加工方法。此底漆无溶剂添加，实现无气味、零排放；漆膜自干、光滑、平整、致密；贮存、运输、使用过程中消除溶剂排放；性能满足HG/T4759‑2014标准要求。

Description

一种水性环氧防腐底漆

技术领域

本发明属于工业防腐涂料的技术领域，涉及一种双组份水性环氧防腐底漆。

背景技术

与本发明接近的技术有以下四种。

一、一种水性环氧防腐涂料及其制备方法，申请号：CN201410480505.2，公开一种水性环氧防腐涂料，包括环氧树脂、复合铁钛粉、碳化硅、三聚磷酸铝、氧化铁红、滑石粉、云母粉、去离子水、丙烯酸丁酯、固化剂、润湿剂、分散剂、消泡剂和缓蚀剂；制备方法为：将去离子水、润湿剂、分散剂、消泡剂按预设的质量比例加入分散机，依次加入复合铁钛粉、三聚磷酸铝、氧化铁红、滑石粉、云母粉送至砂磨机，加入环氧树脂、丙烯酸丁酯送至搅拌釜内加热并进行搅拌分散，加入固化剂、碳化硅、缓蚀剂进行充分混合。

二、一种加入了壳聚糖的水性环氧防腐涂料，申请号：CN201410754102.2，公布了涂料领域的一种加入了壳聚糖的水性环氧防腐涂料，包括以下重量组分：环氧乳液35-40份、铁红粉16-20份、防锈颜料4-8份、滑石粉2-3份、分散剂2-3份、消泡剂0.1-0.5份、流平剂0.1-0.5份、润湿剂0.3-1.5份、乳化剂2-10份、壳聚糖10-50份、去离子水20-35份。达到的有益效果为：由于壳聚糖具备环氧树脂漆水性化所必需的独特条件和弥补了环氧树脂自身存在的不足，加入了壳聚糖的水性环氧防腐涂料与同类产品相比，在耐水、耐候，特别是耐碱方面有着显著的优点；它涂刷性能好，施工方便，而且还具有抗菌性能。

三、一种水性环氧防腐涂料及其制备方法，申请号：CN201310012702.7，揭示了一种水性环氧防腐涂料，其中包括A、B两组组分，其中重量比A∶B=6∶1。其中，A组分为：W220水性环氧固化剂-25％、蒸馏水-35％、氧化铁红-20％、滑石粉-8％、磷酸锌-5％、三聚磷酸铝-3.5％、分散剂-1％、流平剂-0.6％、消泡剂-0.3％、有机膨润土-1.5％。B组组分主要为环氧树脂。制备方法为：在分散釜中加入W220水性环氧固化剂、蒸馏水和分散剂；中速分散；加入氧化铁红、磷酸锌、三聚磷酸铝、滑石粉和有机膨润土；高速分散；研磨分散后的物料；加入消泡剂和流平剂；均匀分散；加入B组分并混合。

四、一种环保型水性环氧面漆，申请号：CN201510070153.8，本发明涉及一种环保型水性环氧面漆，包括：40～49％环氧树脂、0.1～0.5％消泡剂、0.3～0.8％分散剂、0.2～0.5％流平剂、8～15％色素、10～20％重钙粉、10～15％固化剂、15～40％水；制备方法如下：(1)先将环氧树脂、水注入到反应釜中；(2)开动搅拌机在400-600转/分的搅拌速度下将消泡剂加入到上述反应釜中，搅拌10分钟以上；(3)继续在400-600转/分的搅拌速度下依次加入分散剂、流平剂、色素、重钙粉和固化剂，然后将转速升到1300-1500转/分，继续搅拌20min，得到物料；(4)将步骤(3)所得物料用砂磨机研磨，之后进行刮板，无粗粒即完成。

现客户还是采用溶剂型环氧涂料，生产及使用过程需添加30-50%的有机溶剂、严重污染环境、影响施工人员健康；而现阶段研发生产的水性环氧涂料主要存在问题有：1.功效单一、使用面较窄、缺乏通用性；2.需添加缓蚀剂、助溶剂，否则产品在钢结构上使用容易出现流平性差、针孔、缩边、生锈等问题；3.产品固份低，目前水性产品的不挥发份停留在40%左右；4.一些水性环氧产品仅满足实验阶段的要求，在实际生产与应用时无法满足要求；5.价格高没有优势；因此，开发水性环氧防腐涂料是社会和环境保护需要、发展的必然。

发明内容

本发明目的是提供一种双组份都是用水作溶剂的水性环氧防腐底漆，无溶剂添加，实现无气味、零排放；漆膜自干、光滑、平整、致密；贮存、运输、使用过程中消除溶剂排放；性能满足溶剂型环氧涂料和水性环氧树脂防腐涂料HG/T4759-2014标准要求。

为了达成上述目的，本发明技术方案是：

水性环氧防腐底漆，由A、B二个组份组成；

A组份按重量百分比由下列原料配制而成：改性胺固化剂10-20%、去离子水25-40%、颜料（钛白粉、铁红等）5-30%、填料（硫酸钡、滑石粉、重钙等）15-35%、防锈颜料（磷酸锌、三聚磷酸铝、磷酸锌铝等）5-15%、消泡剂0.1-0.4%、流平剂0.3-0.8%，合计100%，颜料、填料和防锈颜料采用800-1250目的超细级粉料；

B组份按重量比由下列原料配制而成：乳化剂10%、液体环氧树脂50%、去离子水39.8%、消泡剂0.2%，合计100%，质量指标：细度≤15µm、环氧值0.28-0.30、固体份55±2%。

根据公式：改性胺固化剂用量（100g环氧树脂）=B组份的环氧值×改性胺固化剂的活泼氢当量，确定改性胺固化剂在A组份中的用量后，计算出A组份和B组份的配比，或依据要求的配比确定配方中的改性胺固化剂用量。

本发明保持B组份固定，确定了改性胺固化剂在配方中的量，通过添加和改变各种原料与用量，就可确定各种涂料的A组份配方。

一种水性环氧防腐底漆的加工方法，步骤如下：

第一步，按上述配方，在带夹套的不锈钢调料釜中加入配方量的改性胺固化剂、去离子水、消泡剂低速搅拌均匀，开启冷却水保证在30℃内分散，依次加入防锈颜料、颜料、填料，高速分散20min到细度≤40um，进行配色，最后加入流平剂，用去离子水调整固体份，检测合格后，关掉冷却水，进行高速分散升温，控制涂料温度在40±5℃，然后在此温度及时过滤包装，制备成A组分；

在不锈钢反应釜中加入配方量去离子水、乳化剂，分散均匀，在低速600r/min搅拌下缓慢加入液体环氧树脂，加完后在3000r/min下分散30min，最后加入消泡剂分散均匀，取样检测乳液的细度、环氧值和乳液稳定性，合格后按要求规格包装，制备成B组分；

第二步，通过计算公式100g环氧树脂所需改性胺固化剂用量，得出A组份和B组份的用量比例，使用时按照重量比混合均匀后静置10-30min开始施工。

采用上述方案后，本发明具有以下优点：1.利用乳化剂、液体环氧树脂、去离子水、消泡剂，制备稳定性良好的环氧乳液作B组份，实现产品低成本和水性化；2.全部采用超细级颜填料，实现产品不经研磨直接高速分散达到规定细度要求；3.采用改性胺固化剂添加颜填料进行分散作色漆A组份，目的是改性胺固化剂不会影响复色漆的配制，若采用环氧乳液，由于乳液是白颜色，会影响复色漆的配色速度；4.在改性胺固化剂添加去离子水、消泡剂、颜填料、利用高速分散产品自然升温改性胺固化剂在40-45℃范围时出现触变析出水份，实现产品与反应釜的自清洁作用，提高产品得率、减轻工人对设备的清洗；5.配复色漆时采用添加颜料浆进行配色、方便复色漆的调配；6.A、B组份完全采用水作溶剂。

本发明产品利用水性环氧可以在潮湿环境固化的特殊固化机理—固化时水气蒸发，留有微孔气道，具备透气但不透水功能，造就漆膜比溶剂型环氧涂料更宽的使用范围，产品除了应用在钢结构防腐外还可应用在木器、地坪、潮湿的地下室、封闭空间、明火作业等场所；良好的漆膜外观、封闭性、硬度、耐腐蚀性能，更低的价格、无VOC排放，对各种底材提供良好的防腐保护，最终取代溶剂型环氧涂料。

总之，本发明提供的底漆，无溶剂添加，实现无气味、零排放；漆膜自干、光滑、平整、致密；贮存、运输、使用过程中消除溶剂排放；性能满足溶剂型环氧涂料和水性环氧树脂防腐涂料HG/T4759-2014标准要求。

具体实施方式

本发明以乳化剂、液体环氧树脂、消泡剂、去离子水、分散均匀，制备B组分；采用改性胺固化剂、去离子水、消泡剂、颜填料、高速搅拌分散到规定细度，添加颜料浆、流平剂、去离子水调整固份，取样检测满足标准要求后过滤包装作色漆A组分，B组份是固定的，只存在使用比例问题。使用时按照重量比混合均匀后静置10-30min开始施工。

底漆实施例一，A组份改性胺固化剂15%、去离子水29.3%、滑石粉15%、铁红25%、三聚磷酸铝5%、磷酸锌10%、消泡剂0.2%、流平剂0.5%，合计100%。按照A:B=10:4.5搅拌均匀，按行业标准进行检测：涂膜外观铁红色 平整光滑、表干1h、实干6h、固份62.32%、弯曲实验2mm、冲击50cm、划格试验0级、闪锈抑制性正常、耐水240h、耐盐水144h无异常，重金属符合GB18581-2009要求。

底漆实施例二，A组份为改性胺固化剂15%、去离子水29.2%、钛白粉8%、磷酸锌10%、三聚磷酸铝5%、滑石粉17%、重钙15%、消泡剂0.2%、流平剂0.6%，合计100%。按照A:B=10:4.5搅拌均匀：涂膜外观灰色 平整光滑、表干1h、实干6h、固份61.91%，其余性能与底漆实例一相同。

底漆实施例三：A组份为改性胺固化剂15%、去离子水30%、钛白粉10%、磷酸锌20%、三聚磷酸铝5%、滑石粉10%、重钙10%，合计100%。按照A:B=10:4.5搅拌均匀：由于没有添加消泡剂和流平剂，涂膜外观不平整有气泡与缩孔、表干1h、实干6h、固份61.21%，耐水性、耐盐水出现生锈与起泡。

从底漆的不合格情况可以知道，如果改性胺固化剂、消泡剂、流平剂不在范围，使用比例不通过当量计算，做出来的产品无法满足标准要求。

操作工艺：B组份，在不锈钢反应釜中加入配方量去离子水、乳化剂，分散均匀，在低速600r/min搅拌下缓慢加入液体环氧树脂，加完后在3000r/min下分散30min最后加入消泡剂分散均匀，取样检测乳液的细度、环氧值和乳液稳定性，合格后按要求规格包装。

A组份：在带夹套的不锈钢调料釜中加入配方量的改性胺固化剂、去离子水、消泡剂低速搅拌均匀，开启冷却水保证在30℃内分散，依次加入防锈颜料、颜料、填料，高速分散20min到细度≤40um，进行配色，最后加入流平剂，用去离子水调整固体份，检测合格后，关掉冷却水，进行高速分散升温，控制涂料温度在40±5℃，然后在此温度及时过滤包装，方便后期的设备清洗工作。

本发明的关键点是：1.利用乳化剂实现环氧乳液自己生产，从而大幅度降低乳液成本，并能有效保证环氧乳液的稳定性；2.采用改性胺固化剂制作色漆A组份，克服水性环氧漆由于环氧乳液本身外观是白色的对复色漆配色造成的影响；3.利用改性胺固化剂的碱性可抑制钢铁生锈的原理，解决水性漆在钢结构表面固化中出现闪锈问题；4.利用超细颜填料（超细指800-1250目）、控制高速分散的转速、搅拌时间，解决产品的分散研磨问题；5.控制生产温度在40-45℃范围，利用改性胺固化剂的触变性析出水分，使漆浆与调料釜之间形成一层水膜，实现漆釜分离，提高产品得率并方便设备清洗。

本发明的水性环氧防腐涂料产品无溶剂添加，实现无气味、零排放；漆膜自然干燥，光滑、平整、致密，用水稀释和清洗施工用具；贮存、运输、使用安全；成本与溶剂型产品接近；性能满足溶剂型环氧涂料和水性环氧树脂防腐涂料HG/T4759-2014标准要求；生产设备简单、利用涂料厂现有设备就可进行生产；产品应用在钢结构、木器、地坪、潮湿表面的地下室、封闭空间、明火作业等需要保护装饰的场所。本技术满足绿色可持续发展的方向，实施大生产后可全面降低大气污染、保护环境、造福社会。

Claims (6)

1.水性环氧防腐底漆，其特征在于：由A、B二个组份组成；

A组份按重量百分比由下列原料配制而成：改性胺固化剂10-20%、去离子水25-40%、颜料5-30%、填料15-35%、防锈颜料5-15%、消泡剂0.1-0.4%、流平剂0.3-0.8%，合计100%；

B组份按重量比由下列原料配制而成：乳化剂10%、液体环氧树脂50%、去离子水39.8%、消泡剂0.2%，合计100%，质量指标：细度≤15µm、环氧值0.28-0.30、固体份55±2%；

根据公式：以100g环氧树脂计，改性胺固化剂用量=B组份的环氧值×改性胺固化剂的活泼氢当量，确定改性胺固化剂在A组份中的用量后，计算出A组份和B组份的配比，或依据要求的配比确定配方中的改性胺固化剂用量。

2.如权利要求1所述的水性环氧防腐底漆，其特征在于：颜料采用钛白粉或铁红。

3.如权利要求1所述的水性环氧防腐底漆，其特征在于：填料采用硫酸钡、滑石粉或重钙。

4.如权利要求1所述的水性环氧防腐底漆，其特征在于：防锈颜料采用磷酸锌、三聚磷酸铝或磷酸锌铝。

5.如权利要求1所述的水性环氧防腐底漆，其特征在于：颜料、填料和防锈颜料采用800-1250目的超细级粉料。

6.如权利要求1所述的水性环氧防腐底漆，其特征在于：加工方法步骤如下：

第一步，按上述配方，在带夹套的不锈钢调料釜中加入配方量的改性胺固化剂、去离子水、消泡剂低速搅拌均匀，开启冷却水保证在30℃内分散，依次加入防锈颜料、颜料、填料，高速分散20min到细度≤40um，进行配色，最后加入流平剂，用去离子水调整固体份，检测合格后，关掉冷却水，进行高速分散升温，控制涂料温度在40±5℃，然后在此温度及时过滤包装，制备成A组分；

在不锈钢反应釜中加入配方量去离子水、乳化剂，分散均匀，在低速600r/min搅拌下缓慢加入液体环氧树脂，加完后在3000r/min下分散30min，最后加入消泡剂分散均匀，取样检测乳液的细度、环氧值和乳液稳定性，合格后按要求规格包装，制备成B组分；

第二步，通过计算公式100g环氧树脂所需改性胺固化剂用量，得出A组份和B组份的用量比例，使用时按照重量比混合均匀后静置10-30min开始施工。