CN106752730A - 一种高固体份环氧供水管内壁防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

一种高固体份环氧供水管内壁防腐涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高固体份环氧供水管（设备）内壁防腐涂料及其制备方法，该涂料由苹果酸改性环氧树脂、环保型颜料、填料、功能助剂等组成。利用苹果酸的羧基对环氧树脂进行部分开环，苹果酸接枝到环氧树脂提高了环氧涂层的柔韧性，能更好耐受水流的摩擦和冲击，由于苹果酸上双羟基良好的亲水性，因而在轻度潮湿的表面，本发明的涂料产品仍然可以施工。该发明所用颜填料和主漆具有良好的配伍性，固化剂与主漆具有良好的交联密度，涂层的长期耐水性能优异，且实现了VOC≤20g/L的目标，做到了环保绿色涂装。

Description

一种高固体份环氧供水管内壁防腐涂料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及无毒环保防腐涂料领域，具体涉及一种高固体份环氧供水管(设备)内壁防腐涂料及其制备方法。
背景技术：
供水管(设备)内壁涂料要有良好的耐水性和防腐蚀性，并且漆膜清洁无毒，对饮用水没有污染，不影响人体健康，其水质必须符合国家饮用水卫生标准，目前，这类涂料有聚酰胺固化环氧涂料、酮亚胺固化环氧涂料、无溶剂环氧涂料、漆酚涂料、水性环氧涂料等。
聚酰胺固化的环氧涂料漆膜耐水性好、坚韧、耐油，但在低于5℃的环境中难以固化成膜；酮亚胺固化环氧涂料则低于15℃时难以固化成膜；无溶剂环氧涂料可以实现低VOC施工，但也存在一些缺点，如所用的树脂分子量低，反应基团间距较小，导致交联密度很高，加之漆膜较厚，涂层发脆，耐冲击性不好，调漆使用期限短，给操作带来不便，且漆液的粘度高，需专用设备施工；水性环氧涂料以水为分散介质，不含有机溶剂或有机溶剂含量少，无环境污染，没有失火的安全隐患，施工工具易清洗等优点，但由于水的蒸发热高，在低温高湿条件下，就会出现慢干和固化不完全的情况，水的表面张力较高，这对基材的润湿造成困难，尤其是在密闭空间里难以清理基材表面，涂层更容易出现缩孔、缩边等弊病；漆酚涂料以生漆为原料制成，有一定的过敏性，其单道成膜厚度较薄，此类涂料近年来已很少采用。
发明内容：
本发明提供了一种高固体份环氧供水管内壁防腐涂料及其制备方法，该涂料VOC低，是一种环保型涂料品种，而且做到了底面合一施工，提高了施工效率，涂层的防腐、耐水性能优良。
本发明的技术方案：
一种高固体份环氧供水管内壁防腐涂料，其特征在于：所述的防腐涂料由主漆和固化剂组成，所述主漆和固化剂的质量比为：4～5∶1，
所述主漆由下列重量份的组分制成：
所述的混合溶剂由丁醇和乙醇混合而得，所述的丁醇与乙醇的混合质量比＝
(2.5-3.5)：1，
所述固化剂由下列重量份的组分制成：
所述的高固体份环氧供水管内壁防腐涂料，其特征在于：所述的防腐涂料主漆的制备方法为：
a、按配方比例称取碳12-14烷基缩水甘油醚(AGE)加入苹果酸改性环氧树脂，中速搅拌28-32分钟，再加入F-51酚醛环氧树脂，中速(60-80r/min)搅28-32分钟后，取样在玻璃试管观察，直至成为均一透明的液体；
b、将搅拌速度调至600-800r/min，加入配方量的分散剂Disponer 904s、消泡剂Defom/6800、有机膨润土828、着色颜料、铁钛粉、9615蜡粉、重钙、石英粉，再将搅拌速度调至1500-2000r/min，高速搅拌28-33分钟，用20-25目的粗滤网过滤；
c、过滤后的物料进入砂磨机研磨，砂磨机出料口的温度控制在≤60℃，循环研磨至细度≤30μ；
d、用混合溶剂清洗研磨设备，清洗溶剂一并加入研磨细度合格的色浆中，用上述研磨好的色浆为主色，中速搅拌，边搅边加入石英粉，高速分散35-45分钟，再根据用户对颜色的要求，调入同类已研磨好的色浆，用混合溶剂调整粘度在160-200(S)/涂-4的范围后，用200振动筛过滤包装。
所述的高固体份环氧供水管内壁防腐涂料，其特征在于：所述的固化剂的制备方法为：
按配方比例在调漆釜中加入544改性酚醛胺固化剂、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚，中速搅拌28-32分钟，取样在玻璃试管观察，直至成为均一透明液体，用200目振动筛过滤、包装，即可。
所述的高固体份环氧供水管内壁防腐涂料，其特征在于：所述的苹果酸改性环氧树脂的制备方法为：
a、按重量份称取环氧树脂95-97、苹果酸3-5；
b、将称取的环氧树脂加入反应釜中，在70-75℃温度下，匀速搅拌，当温度升到140-145℃，慢慢加入苹果酸，保持匀速搅拌；
c、在145±2℃温度下保温2-2.5小时，检测酸价，不达标继续维持，当酸价≤2mgKOH/g，出料，备用。
所述的高固体份环氧供水管内壁防腐涂料，其特征在于：所述的中速搅拌的速度为60-80r/min。
所述的高固体份环氧供水管内壁防腐涂料，其特征在于：所述的高速分散速度为1500-2000r/min。
本发明的主体树脂采用苹果酸改性环氧树脂，利用苹果酸的羧基对环氧树脂进行部分开环，苹果酸接枝到环氧树脂提高了环氧涂层的柔韧性，能更好耐受水流的摩擦和冲击，由于苹果酸上双羟基良好的亲水性，因而在轻度潮湿的表面，本发明的涂料产品仍然可以施工。在该环氧涂料交联成膜时，由于固化过程中交联密度不断提高，苹果酸上的双羟基被有效屏蔽，因而涂层又恢复良好的耐水性。混拼酚醛环氧树脂的目的，是进一步提高涂层的防腐性能。
固化剂的选用：采用改性酚醛胺固化剂，可以获得良好的固化速度，在温度低至5℃的情况下，也可以每天涂覆两道，由于该固化剂能提供很高的交联密度，因而涂层的耐水性优异，通过调整2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚的加量，可以显著调节固化速率，从而满足不同季节的施工需求，同时2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚在低温下能提供良好的固化速率，该物质可以起动固化和加速固化反应，从而提供该涂料良好的低温施工性能。
防锈颜料的选用：在配方中本发明使用了复合铁钛粉，该防锈颜料在具有普通防锈颜料抗渗性的同时，还能在钢铁表面发生“络合反应”，形成致密的防腐网络，纳米材料复合了该材料中，有效阻隔了水、氧对钢铁表面的侵蚀。在配方中加入片状石英粉，该类型的石英粉径厚比大，片层反复叠加后大大提高了水、氧渗透的抵抗力。
本发明的优点
1、采用多官能团原料——苹果酸接枝环氧树脂，显著改善了涂层的柔韧性，提高了耐摩性，可以有效抵抗水流的冲击和摩擦；苹果酸上的双羟基有良好的亲水性，在轻度潮湿的表面，该苹果酸改性的环氧涂料可以照常施工。
2、该涂料属于环保型涂料品种可以实现VOC≤20g/L的目标；且该涂料对所用材料的重金属含量有明确限制，用其涂装饮用水管(设备)，水质完全可以达到饮用水的标准要求。
3、该涂料固体含量高，可以实现厚膜涂装，提高了施工效率，加之涂层自身的良好附着力和防腐性能，因而涂层的使用寿命是传统环氧涂层的3-4倍。
本发明的高固体份环氧供水管内壁防腐涂料是一种底面合一的防腐体系，无需先施工底漆再施工面漆，使用方便。
具体实施方式
1、苹果酸改性环氧树脂的制备方法为：
原料名称 规格 百分比
环氧树脂 128南亚 95-97
苹果酸 食品级 3-5
其生产方法为：
a、在反应釜中加入环氧树脂，在70-75℃点动反应釜搅拌的控制按钮，如搅动阻力较大，关闭按钮，重新点动，待正常搅动后，维持匀速搅拌，升温到140-145℃，慢慢加入苹果酸；
b、在145±2℃维持2小时，检测酸价，不达标继续维持，当酸价≤2mgKOH/g，出料，备用。
2、高固体份供水管(设备)内壁防腐涂料主漆组成
所述的混合溶剂为丁醇：乙醇＝3：1(重量比)
3、高固体份环氧供水管(设备)内壁防腐涂料主漆的制备方法为：
a、按配方比例称取碳12-14烷基缩水甘油醚(AGE)加入苹果酸改性环氧树脂，中速(60-80r/min)搅拌30分钟，再加入F-51酚醛环氧树脂，再中速(60-80r/min)搅30分钟后，取样在玻璃试管观察，直至成为均一透明的液体。
b、将搅拌速度调至600-800r/min，加入配方量的分散剂Disponer 904s、消泡剂Defom/6800、有机膨润土828、着色颜料、铁钛粉、9615蜡粉、重钙，再将搅拌速度调至1500-2000r/min，高速搅拌30分钟，用20目的粗滤网过滤。
c、过滤后的物料进入砂磨机研磨，砂磨机出料口的温度控制在≤60℃，循环研磨至细度≤30μ。
d、用配方所述的混合溶剂清洗研磨设备，清洗溶剂一并加入研磨细度合格的色浆中，用上述研磨好的色浆为主色，中速搅拌(60-80r/min)，边搅边加入石英粉，高速分散(速度1500-2000r/min)40分钟，再根据用户对颜色的要求，调入同类已研磨好的色浆，为加快调色的速度，按主漆∶固化剂＝4～5∶1(重量比)调漆、制板，并于50-60℃低温烘干1小时，用电脑色差仪测色差，直至色差ΔΕ≤1.5时，用配方所述的混合溶剂调整粘度在160-200(S)/涂-4的范围后，用200振动筛过滤包装。
4、高固体份环氧供水管(设备)内壁防腐涂料固化剂由下列重量份的组份制成：冬季用固化剂配方：
夏季用固化剂配方
5、高固体份环氧供水管(设备)内壁防腐涂料固化剂的制备方法：
在调漆釜中加入544改性酚醛胺固化剂、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚，中速(60-80r/min)搅拌30分钟，取样在玻璃试管观察，直至成为均一透明液体，用200目振动筛过滤、包装。
本配方产品实测的综合性能如下：
。

Claims (6)

1.一种高固体份环氧供水管内壁防腐涂料，其特征在于：所述的防腐涂料由主漆和固化剂组成，所述主漆和固化剂的质量比为：4～5∶1，
所述主漆由下列重量份的组分制成：
所述的混合溶剂由丁醇和乙醇混合而得，所述的丁醇与乙醇的混合质量比＝(2.5-3.5)：1，
所述固化剂由下列重量份的组分制成：
2.根据权利要求1所述的高固体份环氧供水管内壁防腐涂料，其特征在于：所述的防腐涂料主漆的制备方法为：
a、按配方比例称取碳12-14烷基缩水甘油醚(AGE)加入苹果酸改性环氧树脂，中速搅拌28-32分钟，再加入F-51酚醛环氧树脂，中速(60-80r/min)搅28-32分钟后，取样在玻璃试管观察，直至成为均一透明的液体；
b、将搅拌速度调至600-800r/min，加入配方量的分散剂Disponer 904s、消泡剂Defom/6800、有机膨润土828、着色颜料、铁钛粉、9615蜡粉、重钙、石英粉，再将搅拌速度调至1500-2000r/min，高速搅拌28-33分钟，用20-25目的粗滤网过滤；
c、过滤后的物料进入砂磨机研磨，砂磨机出料口的温度控制在≤60℃，循环研磨至细度≤30μ；
d、用混合溶剂清洗研磨设备，清洗溶剂一并加入研磨细度合格的色浆中，用上述研磨好的色浆为主色，中速搅拌，边搅边加入石英粉，高速分散35-45分钟，再根据用户对颜色的要求，调入同类已研磨好的色浆，用混合溶剂调整粘度在160-200(S)/涂-4的范围后，用200振动筛过滤包装。
3.根据权利要求1所述的高固体份环氧供水管内壁防腐涂料，其特征在于：所述的固化剂的制备方法为：
按配方比例在调漆釜中加入544改性酚醛胺固化剂、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚，中速搅拌28-32分钟，取样在玻璃试管观察，直至成为均一透明液体，用200目振动筛过滤、包装，即可。
4.根据权利要求1所述的高固体份环氧供水管内壁防腐涂料，其特征在于：所述的苹果酸改性环氧树脂的制备方法为：
a、按重量份称取环氧树脂95-97、苹果酸3-5；
b、将称取的环氧树脂加入反应釜中，在70-75℃温度下，匀速搅拌，当温度升到140-145℃，慢慢加入苹果酸，保持匀速搅拌；
c、在145±2℃温度下保温2-2.5小时，检测酸价，不达标继续维持，当酸价≤2mgKOH/g，出料，备用。
5.根据权利要求1-4任一项所述的高固体份环氧供水管内壁防腐涂料，其特征在于：所述的中速搅拌的速度为60-80r/min。
6.根据权利要求1-4任一项所述的高固体份环氧供水管内壁防腐涂料，其特征在于：所述的高速分散速度为1500-2000r/min。
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