CN107201151A - 一种共轭防腐水性环氧涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种共轭防腐水性环氧涂料，它是由下述重量份的原料组成的：四甲基二硅氧烷10‑14、丙烯酸15‑20、催化剂0.06‑0.0.8、环氧树脂E44 100‑130、十二烷基三甲基氯化铵3‑4、双丙酮丙烯酰胺1‑2、季戊四醇10‑15、2‑巯基苯并咪唑0.3‑0.6、辛基异噻唑啉酮0.4‑1、苯甲酸钠0.8‑1、硅藻土10‑12、双丙酮醇5‑7、乙撑硫脲0.1‑0.2、硫酸铝铵0.3‑0.4，本发明的涂料可以在金属基材表面形成稳定的涂膜，能够起到很好的防腐性能，附着力强，涂膜表面韧性好，力学性能优越，抗剥离强度高。

Description

一种共轭防腐水性环氧涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料领域，具体涉及一种共轭防腐水性环氧涂料及其制备方法。
背景技术
环氧树脂用于防腐蚀涂料中以液体树脂所占份额最大，但目前工业上使用的涂料大部分是溶剂型涂料，常规溶剂型涂料多以芳烃、酯类、醇类、酮类等作为溶剂，这些溶剂均具有不同程度的毒性，而且挥发物直接排入空气，对环境污染较重。随着人们环保意识的增强，不含有机溶剂或低 VOC 的新型防腐蚀涂料如粉末涂料、无溶剂涂料和水性涂料等绿色涂料相继被开发。粉末涂料因固化条件较为苛刻，从而限制了它的发展；无溶剂环氧涂料在无溶剂化涂料领域是比较成功的，只是近年来在活性稀释剂的低毒性和固化剂的安全可靠性等方面受到了挑战，正在改善之中；而水性环氧涂料除了秉承溶剂型涂料的诸多优点外，正在向提高性能、减少污染、扩大应用等方面发展，其领域己涵盖机车、航空、食品、建筑等，因此水性环氧涂料是近年来发展十分迅速的一个领域；
环氧树脂固化物因脆性大，抗冲击性、耐酸碱性、柔韧性及耐温性差，限制了环氧树脂涂料的应用，因此对环氧树脂的改性一直是对环氧树脂防腐涂料研究的重点之一；同时传统水性环氧涂料形成的涂膜表面韧性低，力学性能差，容易脱落，因此为了提高对环境的适应性， 本发明研究了一种共轭防腐水性环氧涂料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中传统水性环氧涂料形成的涂膜表面韧性低，力学性能差，容易脱落的缺点，提供一种共轭防腐水性环氧涂料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种共轭防腐水性环氧涂料，它是由下述重量份的原料组成的：
四甲基二硅氧烷10-14、丙烯酸15-20、催化剂0.06-0.0.8、环氧树脂E44 100-130、十二烷基三甲基氯化铵3-4、双丙酮丙烯酰胺1-2、季戊四醇10-15、2-巯基苯并咪唑0.3-0.6、辛基异噻唑啉酮0.4-1、苯甲酸钠0.8-1、硅藻土10-12、双丙酮醇5-7、乙撑硫脲0.1-0.2、硫酸铝铵0.3-0.4。
所述的催化剂为氧化锂。
一种共轭防腐水性环氧涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）取双丙酮醇，升高温度为65-70℃，加入2-巯基苯并咪唑，保温搅拌10-20分钟，得醇溶液；
（2）取硅藻土，在700-800℃下煅烧1-2小时，出料冷却，磨成细粉，与辛基异噻唑啉酮混合，加入到上述季戊四醇中，搅拌均匀，加入四甲基二硅氧烷，送入到60-70℃的水浴中，保温搅拌2-3小时，出料冷却，得硅烷醇分散液；
（3）取十二烷基三甲基氯化铵、苯甲酸钠混合，加入到混合料重量46-50倍的去离子水中，搅拌均匀，得防腐水溶液；
（4）取上述醇溶液、硅烷醇分散液混合，搅拌均匀，加入环氧树脂E44，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为60-65℃，加入乙撑硫脲，保温搅拌100-130分钟，与上述防腐水溶液混合，搅拌至常温，得防腐环氧溶液；
（5）取双丙酮丙烯酰胺，加入到其重量16-20倍的去离子水中，搅拌均匀，得酰胺溶液；
（6）取上述防腐环氧溶液，送入到反应釜中，滴加丙烯酸，滴加完毕后通入氮气，升高温度为40-50℃，加入催化剂，保温搅拌7-9小时，出料，得共轭环氧溶液；
（7）取硫酸铝铵，加入到上述共轭环氧溶液中，搅拌均匀，升高温度为70-75℃，与酰胺溶液混合，超声10-15分钟，均质，即得所述共轭防腐水性环氧涂料。
本发明的优点：
本发明首先将煅烧后的硅藻土分散到季戊四醇中，然后采用四甲基二硅氧烷处理，得到硅烷化的硅藻土醇溶液，然后以环氧树脂为原料，通过在醇溶液中分散，以乙撑硫脲为催化剂，将得到的物料在含有苯甲酸钠、十二烷基三甲基氯化铵的水溶液中分散，得防腐环氧溶液，然后与丙烯酸混合，通过氧化锂的催化作用，将丙烯酸中存在的碳碳双键和四甲基二硅氧烷的碳氧双键形成有效的共轭，将硅藻土等原料有效的分散到环氧树脂溶液中，有效的提高了成品环氧涂料的分散性和贮存稳定性；
本发明的涂料可以在金属基材表面形成稳定的涂膜，能够起到很好的防腐性能，附着力强，涂膜表面韧性好，力学性能优越，抗剥离强度高。
具体实施方式
实施例1
一种共轭防腐水性环氧涂料，它是由下述重量份的原料组成的：
四甲基二硅氧烷14、丙烯酸20、催化剂0.0.8、环氧树脂E44 130、十二烷基三甲基氯化铵4、双丙酮丙烯酰胺2、季戊四醇15、2-巯基苯并咪唑0.6、辛基异噻唑啉酮1、苯甲酸钠1、硅藻土12、双丙酮醇7、乙撑硫脲0.2、硫酸铝铵0.4。
所述的催化剂为氧化锂。
一种共轭防腐水性环氧涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）取双丙酮醇，升高温度为70℃，加入2-巯基苯并咪唑，保温搅拌20分钟，得醇溶液；
（2）取硅藻土，在800℃下煅烧2小时，出料冷却，磨成细粉，与辛基异噻唑啉酮混合，加入到上述季戊四醇中，搅拌均匀，加入四甲基二硅氧烷，送入到70℃的水浴中，保温搅拌3小时，出料冷却，得硅烷醇分散液；
（3）取十二烷基三甲基氯化铵、苯甲酸钠混合，加入到混合料重量50倍的去离子水中，搅拌均匀，得防腐水溶液；
（4）取上述醇溶液、硅烷醇分散液混合，搅拌均匀，加入环氧树脂E44，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65℃，加入乙撑硫脲，保温搅拌130分钟，与上述防腐水溶液混合，搅拌至常温，得防腐环氧溶液；
（5）取双丙酮丙烯酰胺，加入到其重量20倍的去离子水中，搅拌均匀，得酰胺溶液；
（6）取上述防腐环氧溶液，送入到反应釜中，滴加丙烯酸，滴加完毕后通入氮气，升高温度为50℃，加入催化剂，保温搅拌9小时，出料，得共轭环氧溶液；
（7）取硫酸铝铵，加入到上述共轭环氧溶液中，搅拌均匀，升高温度为75℃，与酰胺溶液混合，超声15分钟，均质，即得所述共轭防腐水性环氧涂料。
实施例2
一种共轭防腐水性环氧涂料，它是由下述重量份的原料组成的：
四甲基二硅氧烷10、丙烯酸15、催化剂0.06、环氧树脂E44 100、十二烷基三甲基氯化铵3、双丙酮丙烯酰胺1、季戊四醇10、2-巯基苯并咪唑0.3、辛基异噻唑啉酮0.4、苯甲酸钠0.8、硅藻土10、双丙酮醇5、乙撑硫脲0.1、硫酸铝铵0.3。
所述的催化剂为氧化锂。
一种共轭防腐水性环氧涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）取双丙酮醇，升高温度为65℃，加入2-巯基苯并咪唑，保温搅拌10-20分钟，得醇溶液；
（2）取硅藻土，在700-800℃下煅烧1小时，出料冷却，磨成细粉，与辛基异噻唑啉酮混合，加入到上述季戊四醇中，搅拌均匀，加入四甲基二硅氧烷，送入到60℃的水浴中，保温搅拌2小时，出料冷却，得硅烷醇分散液；
（3）取十二烷基三甲基氯化铵、苯甲酸钠混合，加入到混合料重量46倍的去离子水中，搅拌均匀，得防腐水溶液；
（4）取上述醇溶液、硅烷醇分散液混合，搅拌均匀，加入环氧树脂E44，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为60℃，加入乙撑硫脲，保温搅拌100分钟，与上述防腐水溶液混合，搅拌至常温，得防腐环氧溶液；
（5）取双丙酮丙烯酰胺，加入到其重量16倍的去离子水中，搅拌均匀，得酰胺溶液；
（6）取上述防腐环氧溶液，送入到反应釜中，滴加丙烯酸，滴加完毕后通入氮气，升高温度为40℃，加入催化剂，保温搅拌7小时，出料，得共轭环氧溶液；
（7）取硫酸铝铵，加入到上述共轭环氧溶液中，搅拌均匀，升高温度为70℃，与酰胺溶液混合，超声10-15分钟，均质，即得所述共轭防腐水性环氧涂料。
性能测试：
本发明涂料的性能测试：
涂料无结块无沉积，涂层平整光滑无颗粒；附着力：1级；
铅笔硬度：4H；
拉伸强度/PMa：100-105；
传统水性环氧涂料的性能测试：
附着力：2级；
铅笔硬度：3H；
拉伸强度/PMa：75-90。

Claims (3)

1.一种共轭防腐水性环氧涂料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
四甲基二硅氧烷10-14、丙烯酸15-20、催化剂0.06-0.0.8、环氧树脂E44 100-130、十二烷基三甲基氯化铵3-4、双丙酮丙烯酰胺1-2、季戊四醇10-15、辛基异噻唑啉酮0.4-1、苯甲酸钠0.8-1、硅藻土10-12、双丙酮醇5-7、乙撑硫脲0.1-0.2、硫酸铝铵0.3-0.4、2-巯基苯并咪唑0.3-0.6。
2.根据权利要求1所述的一种共轭防腐水性环氧涂料，其特征在于，所述的催化剂为氧化锂。
3.一种如权利要求1所述共轭防腐水性环氧涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）取双丙酮醇，升高温度为65-70℃，加入2-巯基苯并咪唑，保温搅拌10-20分钟，得醇溶液；
（2）取硅藻土，在700-800℃下煅烧1-2小时，出料冷却，磨成细粉，与辛基异噻唑啉酮混合，加入到上述季戊四醇中，搅拌均匀，加入四甲基二硅氧烷，送入到60-70℃的水浴中，保温搅拌2-3小时，出料冷却，得硅烷醇分散液；
（3）取十二烷基三甲基氯化铵、苯甲酸钠混合，加入到混合料重量46-50倍的去离子水中，搅拌均匀，得防腐水溶液；
（4）取上述醇溶液、硅烷醇分散液混合，搅拌均匀，加入环氧树脂E44，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为60-65℃，加入乙撑硫脲，保温搅拌100-130分钟，与上述防腐水溶液混合，搅拌至常温，得防腐环氧溶液；
（5）取双丙酮丙烯酰胺，加入到其重量16-20倍的去离子水中，搅拌均匀，得酰胺溶液；
（6）取上述防腐环氧溶液，送入到反应釜中，滴加丙烯酸，滴加完毕后通入氮气，升高温度为40-50℃，加入催化剂，保温搅拌7-9小时，出料，得共轭环氧溶液；
（7）取硫酸铝铵，加入到上述共轭环氧溶液中，搅拌均匀，升高温度为70-75℃，与酰胺溶液混合，超声10-15分钟，均质，即得所述共轭防腐水性环氧涂料。
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