CN107189625A - 一种金属离子交联的水性环氧耐高温防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

一种金属离子交联的水性环氧耐高温防腐涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种金属离子交联的水性环氧耐高温防腐涂料及其制备方法，所述涂料按质量百分比由水性环氧树脂为30～40％，防腐颜料为5～6％，缓蚀剂为2～3％，填料为3～5％，水为36～40％，防闪锈剂为0.5～2％，金属离子交联剂为10～20％组成。本发明原料来源广泛、制备工艺简单，通过使用新型的金属离子螯合物代替传统胺类固化剂，防腐效果显著提高，耐盐雾时间可达1300h，同时具有较好的耐温性，可以在400℃环境中长期服役。较好的解决了目前水性防腐涂料防腐性能差的缺点，改善了水性环氧涂料耐候性差的局限性。

Description

一种金属离子交联的水性环氧耐高温防腐涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于新型化合物领域，涉及一种新的化合物及其合成方法，具体涉及一种金属离子交联的水性环氧耐高温防腐涂料及其制备方法。
背景技术
环境危机越来越严重，减少VOC的排放是目前来说工业中伸手要考虑到的问题。为了响应环境保护的号召，溶剂型涂料已经退出了现有的市场。溶剂型涂料虽然具有优良的保护性能，但是其对环境和施工人员的危害是巨大的。发展溶剂型涂料的替代品是涂料工业目前工作的重点。
水性涂料是以水为溶剂的涂料，可以明显减少VOC的排放，是目前公认的最有竞争力的溶剂型涂料的替代品。但是，水性涂料以水为溶剂具有许多缺陷，比如，固化困难，对施工环境要求高等，最重要的是水性涂料的性能很难达到溶剂型涂料的性能。未解决水性防腐涂料防腐性能差的缺陷，研究人员在成膜树脂、防腐填料、交联剂三个方面做了大量的研究，虽然得到了不错的效果，但是目前工业化生产使用的水性防腐涂料少之又少，提高水性防腐涂料的性能迫在眉睫。
目前水性涂料所使用的交联剂都是亲水性交联剂，亲水性交联剂虽然可以具有较好的水溶性，但是固化后的涂层亲水性也随之增加，涂层亲水性增加就意味着涂层防腐蚀能力的下降，所以目前提高水性涂料的交联密度、和增加固化后涂层表面疏水性是提高水性涂料的关键。金属离子交联是最传统的一种交联形式，具有固化速度快、固化温度低、交联密度高等一系列优点，但是金属离子本身具有一定的缺陷，本文现将金属离子进行螯合，再用于水性涂料中，可以避免金属离子存在的缺陷。
发明内容
解决的技术问题：为了克服现有技术的缺陷，获得一种原料广泛易得，制作方法简单易操作，交联速度快，能够增加水性环氧防腐涂料的防腐蚀能力和耐温性，本发明提供了一种金属离子交联的耐高温水性环氧防腐涂料及其制备方法。
技术方案：一种金属离子交联的水性环氧耐高温防腐涂料，其按质量百分比由水性环氧树脂为30～40％，防腐颜料为5～6％，缓蚀剂为2～3％，填料为3～5％，水为36～40％，防闪锈剂为0.5～2％，金属离子交联剂为10～20％组成。
优选的，所述金属离子交联剂结构为：
其中，R、R1为烷基，n为1或2。
优选的，所述防闪锈剂为含硝基的苯环化合物，其结构为：
其中R为H或C1～C10。
优选的，所述的缓蚀剂结构为：
其中，X为SH或烷氧基，Y为SO3H或SO4。
优选的，所述的防腐颜料包括磷酸盐或钼酸盐或两者任意质量比的组合物。
进一步的，所述的填料为重钙、硅灰石粉、云母、滑石粉、高岭土、白云石中一种或多种任意质量比的组合物。
本发明的金属离子交联的水性环氧耐高温防腐涂料的制备方法，步骤如下：
1、在室温下，将水性环氧树脂、防腐颜料、缓蚀剂、填料、防闪锈剂、水混合，以转速为1000～2000r/min搅拌，得到匀浆，室温放置；
2、使用时，将步骤1制备的匀浆和金属离子交联剂进行混合、搅拌，得到水性环氧防腐涂料。
本发明的低温固化水性环氧防腐涂料的使用方法，将水性环氧防腐涂料涂装在冷轧钢板
上，在80～100℃下固化1～3h，然后在50～100℃养护1～3h。
有益效果：(1)本发明所述的一种金属离子交联的耐高温水性环氧防腐涂料所用的原料广泛易得、制备方法简单易操作，防腐性能好，耐盐雾试验可达1300h；(2)本发明所述金属离子交联的水性环氧防腐涂料，采用金属离子螯合物交联可以提高交联速度、降低交联温度、提高涂层的交联密度；(3)将本发明所述的金属离子交联的水性环氧防腐涂料中所用钛作为中心离子，可以赋予涂层良好的耐温性能，可在400℃长期使用。
具体实施方式
以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1
一、组合物的配方
1、按质量比分别配制防腐颜料、填料的混合物。
2、按质量百分比配制组合物各组分含量：
二、制备方法
本发明的金属离子交联的水性环氧耐高温防腐涂料的制备方法，步骤如下：
1、在室温下，将水性环氧树脂、防腐颜料、缓蚀剂、填料、防闪锈剂、水混合，以转速为1000r/min搅拌，得到匀浆，室温放置；
2、使用时，将步骤1制备的匀浆和金属离子交联剂进行混合、搅拌，得到水性环氧防腐涂料。
本发明的金属离子交联的水性环氧耐高温防腐涂料的使用方法，将水性环氧防腐涂料涂
装在冷轧钢板上，在80℃下固化1h，然后在50℃养护3h。
实施例2
一、组合物的配方
1、按质量比分别配制防腐颜料、填料的混合物。
2、按质量百分比配制组合物各组分含量：
二、制备方法
一种金属离子交联的耐高温水性环氧防腐涂料的制备方法，其水性环氧防腐涂料组合物分为A、B两组分，其中水性环氧树脂、防闪锈剂、防腐颜料、填料、缓蚀剂为A组分，金属离子交联剂为B组分，具体步骤如下：
本发明的金属离子交联的水性环氧耐高温防腐涂料的制备方法，步骤如下：
1、在室温下，将水性环氧树脂、防腐颜料、缓蚀剂、填料、防闪锈剂、水混合，以转速为2000r/min搅拌，得到匀浆，室温放置；
2、使用时，将步骤1制备的匀浆和金属离子交联剂进行混合、搅拌，得到水性环氧防腐涂料。
本发明的金属离子交联的水性环氧耐高温防腐涂料的使用方法，将水性环氧防腐涂料涂
装在冷轧钢板上，在100℃下固化3h，然后在100℃养护1h。
实施例3
一、组合物的配方
1、按质量比分别配制防腐颜料、填料的混合物。
2、按质量百分比配制组合物各组分含量：
二、制备方法
本发明的金属离子交联的水性环氧耐高温防腐涂料的制备方法，步骤如下：
1、在室温下，将水性环氧树脂、防腐颜料、缓蚀剂、填料、防闪锈剂、水混合，以转速为1500r/min搅拌，得到匀浆，室温放置；
2、使用时，将步骤1制备的匀浆和金属离子交联剂进行混合、搅拌，得到水性环氧防腐涂料。
本发明的金属离子交联的水性环氧耐高温防腐涂料的使用方法，将水性环氧防腐涂料涂
装在冷轧钢板上，在90℃下固化3h，然后在90℃养护2h。
实施例4
一、组合物的配方
1、按质量比分别配制防腐颜料、填料的混合物。
2、按质量百分比配制组合物各组分含量：
二、制备方法
本发明的金属离子交联的水性环氧耐高温防腐涂料的制备方法，步骤如下：
1、在室温下，将水性环氧树脂、防腐颜料、缓蚀剂、填料、防闪锈剂、水混合，以转速为2000r/min搅拌，得到匀浆，室温放置；
2、使用时，将步骤1制备的匀浆和金属离子交联剂进行混合、搅拌，得到水性环氧防腐涂料。
本发明的金属离子交联的水性环氧耐高温防腐涂料的使用方法，将水性环氧防腐涂料涂
装在冷轧钢板上，在80℃下固化3h，然后在50℃养护3h。
实施例5
一、组合物的配方
1、按质量比分别配制防腐颜料、填料的混合物。
2、按质量百分比配制组合物各组分含量：
二、制备方法
本发明的金属离子交联的水性环氧耐高温防腐涂料的制备方法，步骤如下：
1、在室温下，将水性环氧树脂、防腐颜料、缓蚀剂、填料、防闪锈剂、水混合，以转速为1000r/min搅拌，得到匀浆，室温放置；
2、使用时，将步骤1制备的匀浆和金属离子交联剂进行混合、搅拌，得到水性环氧防腐涂料。
本发明的金属离子交联的水性环氧耐高温防腐涂料的使用方法，将水性环氧防腐涂料涂
装在冷轧钢板上，在100℃下固化1h，然后在100℃养护3h。
实施例6
一、组合物的配方
1、按质量比分别配制防腐颜料、填料的混合物。
2、按质量百分比配制组合物各组分含量：
二、制备方法
本发明的金属离子交联的水性环氧耐高温防腐涂料的制备方法，步骤如下：
1、在室温下，将水性环氧树脂、防腐颜料、缓蚀剂、填料、防闪锈剂、水混合，以转速为2000r/min搅拌，得到匀浆，室温放置；
2、使用时，将步骤1制备的匀浆和金属离子交联剂进行混合、搅拌，得到水性环氧防腐涂料。
本发明的金属离子交联的水性环氧耐高温防腐涂料的使用方法，将水性环氧防腐涂料涂装在冷轧钢板上，在88℃下固化3h，然后在95℃养护3h。
将实施例1～6制备获得的涂层，然后进行盐雾试验和耐高温测试，结果如下表所示：

Claims (8)

1.一种金属离子交联的水性环氧耐高温防腐涂料，按质量百分比由水性环氧树脂为30～40％，防腐颜料为5～6％，缓蚀剂为2～3％，填料为3～5％，水为36～40％，防闪锈剂为0.5～2％，金属离子交联剂为10～20％组成。
2.根据权利要求1所述的一种金属离子交联的水性环氧耐高温防腐涂料，其特征在于，所述的金属离子交联剂的结构为：
其中，R、R1为烷基，n为1或2。
3.根据权利要求1所述的一种金属离子交联的水性环氧耐高温防腐涂料，其特征在于，所述的防闪锈剂为含硝基的苯环化合物，其结构为：
其中R为H或C1～C10。
4.根据权利要求1所述的一种金属离子交联的水性环氧耐高温防腐涂料，其特征在于，所述的缓蚀剂的结构为：
其中，X为SH或烷氧基，Y为SO3H或SO4。
5.根据权利要求1所述的一种金属离子交联的耐高温水性环氧防腐涂料，其特征在于，所述的防腐颜料为磷酸盐或钼酸盐或两者任意质量比的组合物。
6.根据权利要求1所述的一种金属离子交联的水性环氧耐高温防腐涂料，其中所述的填料为重钙、硅灰石粉、云母、滑石粉、高岭土、白云石中一种或多种任意质量比的组合物。
7.权利要求1～6任一项所述的金属离子交联的水性环氧耐高温防腐涂料的制备方法，其特征在于，步骤如下：
(1)在室温下，将水性环氧树脂、防腐颜料、缓蚀剂、填料、防闪锈剂、水混合，以转速为1000～2000r/min搅拌，得到匀浆，室温放置；
(2)将步骤1制备的匀浆和金属离子交联剂进行混合、搅拌，得到水性环氧防腐涂料。
8.一种如权利要求1～6任一项所述的一种金属离子交联的水性环氧耐高温防腐涂料的使用方法，其特征在于，将水性环氧防腐涂料涂装在冷轧钢板上，在80～100℃下固化1～3h，然后在50～100℃养护1～3h。
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