CN108148484B - 一种城轨及动车水性环氧防锈涂料及其制备方法 - Google Patents

一种城轨及动车水性环氧防锈涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种城轨及动车用水性环氧防锈涂料及制备方法,它包括基础涂料和成膜树脂两部分,基础涂料由交联剂,颜料,防锈颜料,填料,助溶剂,助剂,水组成;成膜树脂为水性环氧乳液和附着力促进剂组成。本水性涂料是一种低VOC和低毒性的涂料,施工无火灾危险,通过基础涂料和成膜树脂两部分混合交联成膜,能够对铁路机车,轨道交通用铝合金,钢材等金属等起到很好保护作用,其最重要的特点对动车用金属铝合金,黑色金属附着好,高耐腐蚀,干燥快,而且其用水做稀释剂,相对溶剂型涂料在喷涂时需加30%~40%的有机溶剂,而本涂料用水做稀释剂,在喷涂过程中大大降低VOC的排放量,是一种环境友好型涂料。

Description

一种城轨及动车水性环氧防锈涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种城轨及动车水性环氧防锈涂料及其制备方法,该涂料的主要作用是对城轨及动车车体金属起保护作用,其最重要的特点对动车用金属铝合金,黑色金属附着好,高耐腐蚀,干燥快,用水代替有机溶剂做稀释剂,减少涂料在施工过程中对环境的污染,节约资源。
背景技术
传统的溶剂型涂料中的溶剂含量常在40﹪以上,有的涂料如硝基漆在施工时的溶剂含量高达80%,汽车涂装的溶剂型金属色漆溶剂含量高达85%,据统计,由于有机溶剂造成的大气污染的90%来源于涂料和油墨中使用的溶剂,我国2010年溶剂型涂料的产量为700多万吨,其中VOC的排量在300万吨左右。VOC在太阳光的作用下会发生许多化学反应,形成毒性更大的二次污染物,如臭氧、醛类、过氧乙酰硝酸酯等。有这些氮氧化合物、烃类化合物及其光化学反应的中间产物等所组成的特殊混合物即为光化学烟雾,臭氧的产生是光化学烟雾的标志。由此可见涂料中VOC的排放已成为迫切需要解决的重要污染物。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷,提供一种用水来代替有机溶剂,降低VOC的排放量的城轨及动车用水性环氧防锈涂料的制备方法。
本发明的技术方案:一种城轨及动车用水性环氧防锈涂料的制备方法,其主要特征在于所述的水性环氧防锈涂料包括基础涂料和成膜树脂两部分,它由以下原料和步骤制成:
(1)、所述的该水性环氧防锈涂料中的基础涂料各原料的重量配比为:
上述各组份两端点之间任意取值;
其中,
交联剂1为非离子型的水可稀释环氧-胺加成物,型号为Allnex生产的VEH613W/80WA,特点是干燥快,硬度高;
交联剂2为非离子型的水可稀释环氧-胺加成物,型号为Allnex生产的VEH2188W/55WA,特点是柔韧性好,附着好。
填料包括云母粉,滑石粉和硫酸钡按5︰5︰6配比,起填充作用,增加膜厚,提高硬度,降低成本;
助溶剂为丙二醇甲醚,帮助溶解成膜物,调节干燥速度,促进涂膜的形成;
助剂为聚醚硅氧烷共聚物润湿剂、非离子聚氨酯缔合型增稠剂、聚醚硅氧烷共聚物消泡剂、含高颜料亲和基团的共聚物水溶液润湿分散剂按0.6︰1.0︰1.0︰2.0配制,这些助剂可以提高研磨的速度,润湿底材,防止流挂,消除泡沫,提供良好的外观;
稀释剂为去离子水;
环保防锈颜料包括不含重金属的磷酸锌,有机改性磷锌铝钼盐按11︰8配制,提高涂膜防腐性;
(2)、所述的该水性环氧防锈涂料中的成膜树脂各原料的重量配比为:
水性环氧乳液97份,附着力促进剂3份;
其中
附着力促进剂为纳米硅溶胶;
(3)、所述的该水性环氧防锈涂料基础涂料:成膜树脂=100:55~65;
所述的各步骤为:
(一)水性环氧防锈涂料的基础涂料的制备:
(1)、搅拌:按重量比,先将润湿剂,助溶剂、分散剂,一半消泡剂和部分水混合投入缸内分散机内进行低速搅拌,低速搅拌转速为300转/分钟,搅拌分散时间为5分钟,分散均匀后,再按重量配比,依次加入着色颜料,防锈颜料,填料进行高速搅拌分散,分散均匀后待用,
(2)、研磨:采用气泵将分散好的混合液泵入砂磨机中研磨,研磨至细度≤30μm出料,得到无树脂颜料浆,待用。
(3)研磨好的颜料浆按上述重量比,边分散边加入交联剂,消泡剂,流变助剂,流平剂,剩余消泡剂,防闪锈剂,剩余的水,分散均匀后,过滤用塑料桶包装,待用;
二)成膜树脂为水性环氧乳液与附着力促进剂按重量比混合分散均匀,过滤后用塑料桶包装,待用;
(三)水性环氧防锈涂料的制备:在使用时,将基础涂料与水性环氧乳液按基础涂料和成膜树脂按上述重量比进行混合,即基础涂料:成膜树脂=100:55~65;二组份混合均匀,既城轨及动车用水性环氧防锈涂料。
通过上述制备方法得到一种城轨及动车用水性环氧防锈涂料。
它所涉及的水性环氧防锈涂料主要作用机理是:水性环氧树脂体系的固化机理是通过水的蒸发,环氧树脂乳液粒子聚结,交联剂的扩散,环氧树脂乳液粒子与交联剂交联固化过程。
本发明所涉及的水性环氧防锈涂料由去离子水代替传统的溶剂型涂料中有机溶剂作稀释剂,达到减少有机溶剂的挥发,来降低涂料施工过程中对大气的污染。
本发明所涉及的水性环氧防锈涂料采用水代替有机溶剂作稀释剂,环保无污染的磷钼锌盐防锈颜料代替可致癌的铬系重金属颜料。特性:(1)环保无毒(2)改进涂膜防腐蚀性能。(3)改进涂膜阻燃性;(4)降低对大气的污染.
综上所述,本发明是一种低VOC和低毒性的涂料,施工无火灾危险,通过基础涂料和成膜树脂两部分混合交联成膜,能够对铁路机车,轨道交通等起到很好保护作用,该涂料主要用途对铝合金,黑色金属等金属底材起到防锈和防腐蚀作用,其最重要的特点在于其用水做稀释剂,相对溶剂型涂料在喷涂时需加30%~40%的有机溶剂,而本涂料用水做稀释剂,在喷涂过程中大大降低VOC的排放量,是一种环境友好型涂料。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
参看上述附图,一种城轨及动车用水性环氧防锈涂料的制备方法,其主要特征在于所述的城轨及动车用水性环氧防锈涂料包括基础涂料和成膜树脂两部分,它由以下原料和步骤制成:
(1)、所述的该水性环氧防锈涂料中的基础涂料各原料的重量配
上述各组份两端点之间任意取值;
其中,
交联剂1为非离子型的水可稀释环氧-胺加成物,型号为Allnex生产的VEH613W/80WA,特点是干燥快,硬度高;
交联剂2为非离子型的水可稀释环氧-胺加成物,型号为Allnex生产的VEH2188W/55WA,特点是柔韧性好,附着好。
填料包括云母粉,滑石粉和硫酸钡按5︰5︰6配比,起填充作用,增加膜厚,提高硬度,降低成本;
助溶剂为丙二醇甲醚,帮助溶解成膜物,调节干燥速度,促进涂膜的形成;
助剂为聚醚硅氧烷共聚物润湿剂、非离子聚氨酯缔合型增稠剂、聚醚硅氧烷共聚物消泡剂、含高颜料亲和基团的共聚物水溶液润湿分散剂按0.6︰1.0︰1.0︰2.0配制,这些助剂可以提高研磨的速度,润湿底材,防止流挂,消除泡沫,提供良好的外观;
稀释剂为去离子水;
环保防锈颜料包括不含重金属的磷酸锌,有机改性磷锌铝钼盐按11︰8配制,
(2)、所述的该水性环氧防锈涂料中的成膜树脂各原料的重量配比为:
水性环氧乳液97份,附着力促进剂3份;
其中
水性环氧乳液为Allnex公司产的EP2384W/57WA;
促进剂为:纳米硅溶胶;
(3)、所述的该水性环氧防锈涂料中基础涂料:成膜树脂=100:55~65;
所述的各步骤为:
(一)基础涂料的制备:
(1)、搅拌:按重量比,先将助溶剂、消泡剂、润湿剂、分散剂和水混合投入缸内分散机内进行低速搅拌,低速搅拌转速为300转/分钟,搅拌分散时间为5分钟,分散均匀后,再按重量配比,依次加入着色颜料,防锈颜料,填料进行高速搅拌分散,分散均匀后待用,
(2)、研磨:采用气泵将分散好的混合液泵入砂磨机中研磨,研磨至细度≤30μm出料,得到无树脂颜料浆,待用。
(3)研磨好的颜料浆按上述重量比,边分散边加入交联剂,流变助剂,流平剂,剩余消泡剂,防闪锈剂,剩余的水,分散均匀后,过滤用塑料桶包装,待用;
(二)成膜树脂的制备:
将水性环氧乳液与附着力促进剂按重量比混合分散均匀,过滤后用塑料桶包装,待用;
(三)水性环氧防锈涂料的制备:在使用时,将基础涂料与水性环氧乳液按基础涂料和成膜树脂按上述重量比进行混合,即基础涂料:成膜树脂=100:55~65;二组份混合均匀,既城轨及动车用水性环氧防锈涂料。
通过上述制备方法得到一种水性环氧防锈涂料。该涂料的主要用途是代替传统的溶剂型防锈涂料,对铝合金,碳钢等金属起到隔离空气、水蒸气、酸、碱等物质,对底材的腐蚀,达到保护作用。水作稀释剂,减少VOC排放,节约资源。
本发明技术参数:
实例一
水性环氧防锈涂料中的基础涂料各原料的重量配比为:
以上A组份所述原料之和为100份,按生产工艺要求步骤投料,分散,研磨制成成品,过滤并用塑料桶包装。
水性环氧防锈涂料中的成膜树脂的重量配比为55份;
基础涂料:成膜树脂=100份:55份进行混合均匀,添加去离子水,稀释到合适的粘度,即可施工。
实例二
纳米改性水性环氧防锈涂料中的基础涂料各原料的重量配比为:
以上A组份所述原料之和为100份,按生产工艺要求步骤投料,分散,研磨制成成品,过滤并用塑料桶包装。
水性环氧防锈涂料中的成膜树脂的重量配比为60份;
基础涂料:成膜树脂=100份:60份进行混合均匀,添加去离子水,稀释到合适粘度,即可施工。
实例三
纳米改性水性环氧防锈涂料中的基础涂料各原料的重量配比为:
以上A组份所述原料之和为100份,按生产工艺要求步骤投料,分散,研磨制成成品,过滤并用塑料桶包装。
纳米改性水性环氧防锈涂料中的成膜树脂纳原料的重量配比为65份;
基础涂料:成膜树脂=100份:65份进行混合均匀,添加去离子水,稀释到合适粘度,即可施工。

Claims (2)

1.一种城轨及动车用水性环氧防锈涂料的制备方法,其主要特征在于所述的水性环氧防锈涂料包括基础涂料和成膜树脂两部分,它由以下原料和步骤制成:
(1)、所述的水性环氧防锈涂料中的基础涂料各原料的重量配比为:
交联剂1 8~25份, 交联剂2 2.8~12份
填料 15~20份, 助溶剂 2~5份,
助剂 2~5份, 环保防锈颜料 10~21份,
有机缓蚀剂 0.5~1.5 防闪锈剂 0~1.0
稀释剂水 15~25份;
上述各组份两端点之间任意取值;
其中,
交联剂1为非离子型的水可稀释环氧-胺加成物,型号为Allnex生产的 VEH613W/80WA,特点是干燥快,硬度高;
交联剂2为非离子型的水可稀释环氧-胺加成物,型号为Allnex生产的VEH2188W/55WA,特点是柔韧性好,附着好;
填料包括云母粉,滑石粉和硫酸钡按5︰5︰6配比;
助溶剂为丙二醇甲醚;
助剂为聚醚硅氧烷共聚物润湿剂、非离子聚氨酯缔合型增稠剂、聚醚硅氧烷共聚物消泡剂、含高颜料亲和基团的共聚物水溶液润湿分散剂按0.6︰1.0︰1.0︰2.0配制; 稀释剂为去离子水;
环保防锈颜料包括不含重金属的磷酸锌,有机改性磷锌铝钼盐按11︰8配制,
(2)、所述的该水性环氧防锈涂料中的成膜树脂各原料的重量配比为:
水性环氧乳液 97份,附着力促进剂 3份;
其中
附着力促进剂为纳米硅溶胶;
(3)、所述的该水性环氧防锈涂料中基础涂料:成膜树脂=100:55~65;
各步骤为:
(一)、基础涂料的制备:
(1)、搅拌:按重量比,先将润湿剂,助溶剂、分散剂,一半消泡剂和部分水混合投入缸内分散机内进行低速搅拌,低速搅拌转速为300转/分钟,搅拌分散时间为5分钟,分散均匀后,再按重量配比,依次加入环保防锈颜料,填料进行高速搅拌分散,分散均匀后待用,
(2)、研磨:采用气泵将分散好的混合液泵入砂磨机中研磨,研磨至细度≤30µm出料,得到无树脂颜料浆,待用;
(3)研磨好的颜料浆按上述重量比,边分散边搅拌加入交联剂,剩余消泡剂,防闪锈剂,剩余的水,分散均匀后,过滤用塑料桶包装,待用;
(二)、成膜树脂的制备:
将水性环氧乳液与附着力促进剂按重量比混合分散均匀,过滤后用塑料桶包装,待用;
(三)水性环氧防锈涂料的制备:
在使用时,按基础涂料和成膜树脂按上述重量比进行混合,即基础涂料:成膜树脂=100:55~65;二组份混合均匀,即成城轨及动车用水性环氧防锈涂料。
2.如权利要求1所述的方法制备的一种城轨及动车用水性环氧防锈涂料。
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