CN106833272A - 一种高强无味耐磨纯水性环氧漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种高强无味耐磨纯水性环氧漆及其制备方法，涉及一种环氧漆及其制备方法，水性环氧漆包括甲组分和乙组分，甲组分包括水溶性环氧树脂固化剂20～60%、去离子水20～30%、水性分散剂0.5～1.5%、水性润湿剂0.5～1.5%，水性消泡剂0.5～1.5%、水性流平剂0.5～1.5%、水性流变助剂0.5～1.5%、水性防腐剂0.5～1.5%、颜料15～25%、耐磨材料氧化铝陶瓷颗粒8～10%，氧化铝陶瓷20～30%、乙组分包括水性环氧树脂乳液20～45%、水性助剂0.3～1.5%。本发明的水性环氧漆具有较好的硬度、耐磨性、柔韧性、耐冲击性等物理机械性能及耐化学介质性，适合作为地坪涂料、墙面涂料、金属表面、木制品表面涂料使用。

Description

一种高强无味耐磨纯水性环氧漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高强无味耐磨纯水性环氧漆及其制备方法，特别是涉及一种高强无味耐磨纯水性环氧漆及其制备方法。
背景技术
现代工业地坪要求防尘、防渗、耐蚀、抗压、耐洗等，环氧地坪涂料因涂膜具有较好的物理机械性能和优异的耐化学品性能，而且平整光洁、装饰性强，可以满足现代工业地坪的要求，所以被广泛应用。近年来，随着环氧水性化技术的快速发展，水性环氧漆得到开发和应用，与溶剂型环氧地坪涂料相比，水性环氧漆具有以下优势：涂层具有单向透气性，避免了因潮气产生起泡或剥离等不良弊病；以水为分散介质，阻燃、防爆，生产和使用更加安全方便；VOC（volatile organic compounds，挥发性有机化合物）含量极低，更加环保。 然而，现有的水性环氧漆的AB组份只有一个组份是水性的，现场使用是混溶不好、固化程度差，并含有部分活性稀释剂导致涂层硬度较差，耐磨性不好，强度和抗冲击性不够。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强无味耐磨纯水性环氧漆及其制备方法，本发明甲、乙组份均为非离子、水溶性、不含助溶剂，完全以水为分散介质、VOC小于2‰、耐磨性好，且具有较好抗冲击力、拉伸强度以及良好的耐碱性、耐水性能的水性环氧漆，作为地坪、墙面、金属、木制品表面涂料使用。。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种高强无味耐磨纯水性环氧漆，所述水性环氧漆由甲、乙两种组分组成，甲组分：水性环氧树脂固化剂40～45%；耐磨材料3～5%；颜料3～18%；填料10～25%；消泡剂0.1～0.5%；润湿剂0.1～0.5%；分散剂0.1～0.5%；防腐剂0.1～0.5%；润湿流平剂0.1～0.3%；水20～30%；氧化铝陶瓷20～30%；乙组分：水性环氧树脂乳液40～45%；水性消泡剂0.1～0.5%；水性润湿剂0.1～0.5%；水性防腐剂0.1～0.5%。
所述的一种高强无味耐磨纯水性环氧漆，所述氧化铝陶瓷粒径为30～50μm。
所述的一种高强无味耐磨纯水性环氧漆，所述水性环氧树脂固化剂为非离子型、透明的、水溶性、极低气味、不含溶剂和助溶剂。
所述的一种高强无味耐磨纯水性环氧漆，所述水性环氧固化剂固体含量49～51质量％，当量370g/mol。
所述的一种高强无味耐磨纯水性环氧漆，所述水性环氧树脂乳液为非离子型、水乳性、极低气味、不含溶剂和助溶剂。
所述的一种高强无味耐磨纯水性环氧漆，所述水性环氧树脂乳液固体含量49～51质量％，当量380g/mol。
一种高强无味耐磨纯水性环氧漆制备方法，所述方法包括以下制备步骤：
步骤1：将水、水性环氧树脂固化剂加入浆料研磨容器中，并搅拌均匀；
步骤2：在搅拌条件下，向容器中加入消泡剂、润湿流平剂、防腐剂，继续搅拌均匀；
步骤3：在搅拌条件下，向容器中颜料、填料，加完后搅拌，然后用砂磨机分散至细度≤25μm，制得填料粉浆料；颜料钛白浆料、中黄浆料、酞青蓝浆料、炭黑浆料；
步骤4：在搅拌条件下向配漆容器中依次加入水、水性环氧固化剂、填料浆料、颜料浆料、搅拌均匀；
步骤5：调色后，向步骤4的配漆容器中添加流变助剂，并高速分散20分钟；
步骤6：用绢网过滤即得水性环氧漆的甲组分；
步骤7：将水性环氧树脂乳液、水性润湿剂、水性消泡剂、水性防腐剂加入容器中，并搅拌均匀，中速分散20分钟；
步骤8：用绢网过滤即得水性环氧漆的乙组分。
所述的一种高强无味耐磨纯水性环氧漆制备方法，所述方法通过步骤1～6制备甲组分和通过步骤7～8制备乙组分不分先后顺序，即甲、乙两组分的制备不分先后顺序。
本发明的优点与效果是：
1.本发明水性环氧漆由甲、乙两种组分组成，并且甲、乙组份均可溶于水、无气味，甲组分和乙组分按一定比例混合形成的涂膜具有适宜的适用期和良好的施工性，两组份完全以水为溶剂、不含有机溶剂和助溶剂、不含活性稀释剂，具有极低气味和极低的VOC含量。同时涂膜具有较好的硬度、耐磨性、柔韧性、耐冲击性等物理机械性能及耐化学介质性，适合作为地坪涂料、墙面涂料、金属表面、木制品表面涂料使用，
2.本发明选用高耐磨的氧化铝陶瓷颗粒，以保证耐重压、耐磨的要求；完全使用水为稀释剂，不含有机溶剂和助溶剂，避免了使用的活性稀释剂如丁基缩水甘油醚和助溶剂乙二醇丁醚、丙二醇甲醚在成膜之后仍有少量有机挥发物缓慢释放对环境和人体的危害。水性漆的甲、乙两组份都是水性产品，易混合，固化充分、易清洗、较低的温度下，粘度增大不明显、冻融稳定。
3.本发明的水性环氧漆的甲组分中的水性胺固化剂为水性化的改性多胺加成物，分子量大、无挥发性小分子、无小分子胺的气味。与水性环氧树脂乳液混溶性好，适用期长，交联固化后的涂膜硬度高，韧性强；本发明的水性环氧漆的乙组分中的水性环氧树脂乳液为非离子型、完全以水为稀释剂、粒度均匀、冻融稳定、不含有机溶剂和助溶剂。
具体实施方式
以下结合实施实例对本发明作进一步描述，但不局限于此。在各实施实例和比较实例中所采用的原料，除另有说明外，均是涂料用工业级市售品，所涉及的设备均为涂料工业常规设备。
水性环氧树脂乳液为百辰化学公司的BiCHEM K-051；水性环氧树脂固化剂为百辰化学公司BiCHEM K-20；水性助剂系列产品为百辰化学公司BW系列产品，其牌号为BW-150\BW-320\BW-350\BW-404\BW-509等。
实施例1
步骤1：将去离子水500.0g、水性分散剂BW-350，90.0克加入研磨容器中，搅拌均匀；
步骤2:水性环氧树脂固化剂240.0g，加入步骤1的容器中搅拌均匀；步骤3：加入酞青蓝600.0克，并搅拌均匀；
步骤4：经砂磨机研磨至细度小于20微米；
步骤5：用120目绢网过滤即得水性环氧酞青蓝浆料。
步骤6：将去离子水215.0g、水性分散剂BW-320，12.0克、水性分散剂BW-350，12.0克加入研磨容器中，搅拌均匀；
步骤7:水性环氧树脂固化剂120.0g，加入步骤1的容器中搅拌均匀；步骤8：加入金红石钛白粉480.0克、1250目重钙粉240.0克、杀菌剂2克、并搅拌均匀；
步骤9：经砂磨机研磨至细度小于20微米；
步骤10：用120目绢网过滤即得水性环氧钛白浆料。
步骤11：在搅拌条件下，向配漆容器中加入去离子水16.0公斤、水性环氧固化剂K-20，33.0公斤中速搅拌均匀；
步骤12：在搅拌条件下加入钛白色浆33.0公斤、酞青蓝色浆4.0公斤中速搅拌均匀；
步骤13：在搅拌条件下向步骤7制得漆料中加入流变助剂BW-509,1.0公斤、防腐剂0.2公斤，继续中速搅拌20分钟；
步骤14：用120目绢网过滤即得水性环氧树脂漆的甲组分。
步骤15：在搅拌条件下向配漆容器中依次投入水性环氧树脂乳液K-051,98.5公斤、水性消泡剂BW-227,0.6公斤、水性润湿流平剂BW-404,0.6公斤、防腐剂0.3公斤；中速搅拌20分钟。
步骤16：用180目绢网过滤后即得水性环氧漆的乙组分；
实施例2
步骤1：将去离子水500.0g、水性分散剂BW-350，90.0克加入研磨容器中，搅拌均匀；
步骤2:水性环氧树脂固化剂240.0g，加入步骤1的容器中搅拌均匀；步骤3：加入有机颜料黄600.0克，并搅拌均匀；
步骤4：经砂磨机研磨至细度小于20微米；
步骤5：用120目绢网过滤即得水性环氧中黄浆料。
步骤6：将去离子水215.0g、水性分散剂BW-320，12.0克、水性分散剂BW-350，12.0克加入研磨容器中，搅拌均匀；
步骤7:水性环氧树脂固化剂120.0g，加入步骤1的容器中搅拌均匀；
步骤8：加入1250目重钙粉720.0克、杀菌剂2克、并搅拌均匀；
步骤9：经砂磨机研磨至细度小于20微米；
步骤10：用120目绢网过滤即得水性环氧填充浆料。
步骤11：在搅拌条件下，向配漆容器中加入去离子水12.0公斤、水性环氧固化剂K-20，27.0公斤中速搅拌均匀；
步骤12：在搅拌条件下加入填充料浆33公斤、钛白色浆33.0公斤、中黄色浆5.0公斤中速搅拌均匀；
步骤13：在搅拌条件下向步骤7制得漆料中加入流变助剂BW-509,1.0公斤、防腐剂0.2公斤，继续中速搅拌20分钟；
步骤14：用120目绢网过滤即得水性环氧树脂漆的甲组分。
步骤15：在搅拌条件下向配漆容器中依次投入水性环氧树脂乳液K-051,98.5公斤、水性消泡剂BW-227,0.6公斤、水性润湿流平剂BW-404,0.6公斤、防腐剂0.3公斤；中速搅拌20分钟。
步骤16：用180目绢网过滤后即得水性环氧漆的乙组分；
实施例3
步骤1：将去离子水500.0g、水性分散剂BW-350，90.0克加入研磨容器中，搅拌均匀；
步骤2:水性环氧树脂固化剂240.0g，加入步骤1的容器中搅拌均匀；步骤3：加入炭黑240.0克，并搅拌均匀；
步骤4：经砂磨机研磨至细度小于20微米；
步骤5：用120目绢网过滤即得水性环氧炭黑浆料。
步骤6：将去离子水215.0g、水性分散剂BW-320，12.0克加入研磨容器中，搅拌均匀；
步骤7:水性环氧树脂固化剂120.0g，加入步骤1的容器中搅拌均匀；步骤8：加入金红石钛白粉480.0克、1250目重钙粉240.0克、杀菌剂2克、并搅拌均匀；
步骤9：经砂磨机研磨至细度小于20微米；
步骤10：用120目绢网过滤即得水性环氧钛白浆料。
步骤11：在搅拌条件下，向配漆容器中加入去离子水16.0公斤、水性环氧固化剂K-20，33.0公斤中速搅拌均匀；
步骤12：在搅拌条件下加入钛白色浆33.0公斤、碳色浆0.9公斤中速搅拌均匀；
步骤13：在搅拌条件下向步骤7制得漆料中加入流变助剂BW-509,1.0公斤、防腐剂0.2公斤，继续中速搅拌20分钟；
步骤14：用120目绢网过滤即得水性环氧树脂漆的甲组分。
步骤15：在搅拌条件下向配漆容器中依次投入水性环氧树脂乳液K-051,98.5公斤、水性消泡剂BW-227,0.6公斤、水性润湿流平剂BW-404,0.6公斤、防腐剂0.3公斤；中速搅拌20分钟。
步骤16：用180目绢网过滤后即得水性环氧漆的乙组分；
实施例4
步骤1：将去离子水500.0g、水性分散剂BW-350，90.0克加入研磨容器中，搅拌均匀；
步骤2:水性环氧树脂固化剂240.0g，加入步骤1的容器中搅拌均匀；步骤3：加入酞青蓝400.0克，并搅拌均匀；
步骤4：经砂磨机研磨至细度小于20微米；
步骤5：用120目绢网过滤即得水性环氧酞青蓝浆料。
步骤6：将去离子水215.0g、水性分散剂BW-320，12.0克、水性分散剂BW-350，12.0克加入研磨容器中，搅拌均匀；
步骤7：加入金红石钛白粉480.0克、1250目重钙粉240.0克、杀菌剂2克、并搅拌均匀：经砂磨机研磨至细度小于20微米；
步骤8：用120目绢网过滤即得水性环氧钛白浆料。
步骤9：在搅拌条件下，向配漆容器中加入去离子水16.0公斤、水性环氧固化剂K-20，33.0公斤中速搅拌均匀；
步骤10：在搅拌条件下加入钛白色浆33.0公斤、酞青蓝色浆4.0公斤中速搅拌均匀；
步骤11：在搅拌条件下向步骤7制得漆料中加入流变助剂BW-509,1.0公斤、防腐剂0.2公斤，继续中速搅拌20分钟；
步骤12：用120目绢网过滤即得水性环氧树脂漆的甲组分。
步骤13：在搅拌条件下向配漆容器中依次投入水性环氧树脂乳液K-051,98.5公斤、水性消泡剂BW-227,0.6公斤、水性润湿流平剂BW-404,0.6公斤、防腐剂0.3公斤；中速搅拌20分钟。
步骤14：用180目绢网过滤后即得水性环氧漆的乙组分；
实施例1～4制得的水性环氧地坪涂料的甲组分与乙组分按3:1（质量份比）混合均匀后分别涂覆样板，涂膜在标准状态下放置7天后测试性能。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应包括在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高强无味耐磨纯水性环氧漆，其特征在于，所述水性环氧漆由甲、乙两种组分组成，甲组分：水性环氧树脂固化剂40～45%；耐磨材料3～5%；颜料3～18%；填料10～25%；消泡剂0.1～0.5%；润湿剂0.1～0.5%；分散剂0.1～0.5%；防腐剂0.1～0.5%；润湿流平剂0.1～0.3%；水20～30%；氧化铝陶瓷20～30%；乙组分：水性环氧树脂乳液40～45%；水性消泡剂0.1～0.5%；水性润湿剂0.1～0.5%；水性防腐剂0.1～0.5%。
2.根据权利要求1所述的一种高强无味耐磨纯水性环氧漆，其特征在于，所述氧化铝陶瓷粒径为30～50μm。
3.根据权利要求1所述的一种高强无味耐磨纯水性环氧漆，其特征在于，所述水性环氧树脂固化剂为非离子型、透明的、水溶性、极低气味、不含溶剂和助溶剂。
4.根据权利要求3所述的一种高强无味耐磨纯水性环氧漆，其特征在于，所述水性环氧固化剂固体含量49～51质量％，当量370g/mol。
5.根据权利要求1所述的一种高强无味耐磨纯水性环氧漆，其特征在于，所述水性环氧树脂乳液为非离子型、水乳性、极低气味、不含溶剂和助溶剂。
6.根据权利要求5所述的一种高强无味耐磨纯水性环氧漆，其特征在于，所述水性环氧树脂乳液固体含量49～51质量％，当量380g/mol。
7.一种高强无味耐磨纯水性环氧漆制备方法，其特征在于，所述方法包括以下制备过程：
步骤1：将水、水性环氧树脂固化剂加入浆料研磨容器中，并搅拌均匀；
步骤2：在搅拌条件下，向容器中加入消泡剂、润湿流平剂、防腐剂，继续搅拌均匀；
步骤3：在搅拌条件下，向容器中颜料、填料，加完后搅拌，然后用砂磨机分散至细度≤25μm，制得填料粉浆料；颜料钛白浆料、中黄浆料、酞青蓝浆料、炭黑浆料；
步骤4：在搅拌条件下向配漆容器中依次加入水、水性环氧固化剂、填料浆料、颜料浆料、搅拌均匀；
步骤5：调色后，向步骤4的配漆容器中添加流变助剂，并高速分散20分钟；
步骤6：用绢网过滤即得水性环氧漆的甲组分；
步骤7：将水性环氧树脂乳液、水性润湿剂、水性消泡剂、水性防腐剂加入容器中，并搅拌均匀，中速分散20分钟；
步骤8：用绢网过滤即得水性环氧漆的乙组分。
8.根据权利要求7所述的一种高强无味耐磨纯水性环氧漆制备方法，其特征在于，所述方法通过步骤1～6制备甲组分和通过步骤7～8制备乙组分不分先后顺序，即甲、乙两组分的制备不分先后顺序。
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