CN108610890A - 一种水性环氧富锌底漆及其制备方法 - Google Patents

一种水性环氧富锌底漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于化工涂装研究领域，尤其涉及一种水性环氧富锌底漆及其制备方法：通过加入丁苯橡胶，并将有机膨润土与其混合制得分散乳液，再将锌粉加入其中，可以防止锌粉沉降，同时阻止锌粉与水反应。玻璃鳞片的加入有利于涂料防腐性能的提高，同时，玻璃鳞片也有助于阻止锌粉的沉降。

Description

一种水性环氧富锌底漆及其制备方法
技术领域
本发明属于化工涂装领域，特别涉及一种水性环氧富锌底漆及其制备方法。
背景技术
传统涂料多为溶剂型涂料，常见的品种有环氧、氯化橡胶、丙烯酸等，其中含有的大量有机溶剂，对施工人员健康有害且污染环境。国外自70年代初就开展了无溶剂、粉末和水性涂料等环境友好型防腐漆的研制，其中水性漆因成本较低，施工方便安全得到了较多研究。
国内外现有的水性底漆有水性无机富锌底漆、水性环氧富锌底漆，水性无机富锌底漆的防腐性能优良，但对底材处理、施工环境、配套涂层的要求比较苛刻。水性环氧富锌底漆要求锌粉含量在50％以上，锌粉比重为7.05，在涂料中容易产生沉淀；另外由于锌粉比较活泼，容易与水反应而放出氢气，难以将锌粉放在树脂内做成双组份水性环氧富锌底漆，通常需要做成三组分，而三组分的水性环氧富锌底漆，在施工过程中再加入锌粉，不仅施工麻烦，而且锌粉不易搅拌均匀。
现有水性环氧富锌底漆还存在：产品硬度低、耐化学品差，产品需添加缓蚀剂、防止漆膜在固化过程中出现生锈，且产品施工在金属表面存在半年内就出现生锈等问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种易施工，防止锌粉沉淀效果好，防腐性能优良的双组份水性环氧富锌底漆。
本发明的技术方案为：提供一种水性环氧富锌底漆，该水性环氧富锌底漆由A组分和B组分组成，其中，A组分包括：水性环氧树脂，消泡剂，流平剂和防腐浆料；B组分包括：水性环氧固化剂，去离子水和基材润湿剂。
进一步的，所述A组分按质量比其组成为：水性环氧树脂17～20份，消泡剂0.1～0.2份，流平剂0.2～0.5份，防腐浆料60～85份。
进一步的，A组分所述防腐浆料由有机膨润土，锌粉，硅烷偶联剂处理玻璃鳞片，分散剂，丁苯胶乳组成。
进一步的，A组分中所述消泡剂为水性聚硅氧烷消泡剂；流平剂为有机硅或聚丙烯酸酯。
防腐浆料按质量份数其组成为：锌粉55～70份，有机膨润土5～10份，硅烷偶联剂处理玻璃鳞片1～3份，分散剂0.1～0.5份，丁苯胶乳1～3份。
其中，所述分散剂为聚羧酸盐、聚磷酸盐、聚丙烯酸酯中的一种；
防腐浆料的制备工艺如下：
(1)将玻璃鳞片和硅烷偶联剂加入到容器中，在室温下机械搅拌10～20分钟，得到经硅烷偶联剂处理的玻璃鳞片，待用，其中，硅烷偶联剂的用量为玻璃鳞片质量的1％～2％；
(2)将有机膨润土与丁苯胶乳混合，充分搅拌均匀，制得分散乳液；
(3)将分散剂加入步骤(2)制得的分散乳液中混合均匀，加入步骤(1)得到的经硅烷偶联剂处理的玻璃鳞片，分散5～10min；分散均匀后研磨至细度小于40μm，然后加入锌粉，分散至细度小于40μm后过滤包装制得防腐浆料。
所述B组分按质量份数其组成为：水性环氧固化剂50～55份，去离子水35～50份，基材润湿剂0.8～1.6份。
进一步的，B组分所述环氧固化剂为胺类环氧固化剂；基材润湿剂为BYK346基材润湿剂。
本发明还提供了一种水性环氧富锌底漆的制备方法，所述制备方法包括：
(1)A组分的制备：按配方量加入水性环氧树脂，搅拌下加入消泡剂，流平剂搅拌15min，然后加入防腐浆料，分散均匀后研磨至细度小于40μm，过滤即得A组分；
(2)B组分的制备：按配方量将环氧固化剂、去离子水、基材润湿剂混合分散均匀，用水调整固体分后，过滤包装即为固化剂；
(3)使用时，按4:1的质量比将A组分和B组分混合，然后搅拌搅匀即可。
本发明的有益效果：
(1)本发明采用的丁苯橡胶为水溶性乳胶，将有机膨润土与其混合制得分散乳液，再将锌粉加入其中，由于丁苯橡胶乳液具有良好的粘合作用，将锌粉与有机膨润土和玻璃鳞片制成分散乳液，可以防止锌粉沉降，同时阻止锌粉与水反应。
(2)玻璃鳞片的加入有利于涂料防腐性能的提高，通过硅烷偶联剂对其进行处理可以减少玻璃鳞片在分散液中的团聚，同时，硅烷偶联剂处理过的玻璃鳞片也有助于阻止锌粉的沉降。
(3)将锌粉与有机膨润土和玻璃鳞片等制成分散乳液，有利于锌粉以及玻璃鳞片在涂料中的分散，从而进一步提高防腐性能。
具体实施方式
实施例1
本实施例中所提供的水性环氧富锌底漆包括A组分和B组分，其中，按质量份数，各组分配比如下：
A组分包括：水性环氧树脂17份，水性聚硅氧烷0.1份，聚丙烯酸酯0.2份，防腐浆料83份。其中，防腐浆料按质量份数其组成为：锌粉70份，有机膨润土10份，硅烷偶联剂处理玻璃鳞片1份，聚羧酸盐0.1份，丁苯胶乳1份。
防腐浆料的制备工艺如下：
(1)将玻璃鳞片和硅烷偶联剂加入到容器中，在室温下机械搅拌15分钟，得到经硅烷偶联剂处理的玻璃鳞片，待用。其中，硅烷偶联剂的用量为玻璃鳞片质量的1％；
(2)将有机膨润土与羧基丁苯胶乳混合，充分搅拌均匀，制得分散乳液；
(3)将分散剂加入步骤(2)制得的分散乳液中混合均匀，加入步骤(1)得到的经硅烷偶联剂处理的玻璃鳞片，分散10min；分散均匀后研磨至细度小于40μm，然后加入锌粉，分散至细度小于40μm后过滤包装制得防腐浆料。
B组分包括：水性环氧固化剂50份，去离子水50份，基材润湿剂0.8份。
上述水性环氧富锌底漆的制备方法如下：
(1)A组分的制备：按配方量加入水性环氧树脂，搅拌下加入消泡剂，流平剂搅拌15min，然后加入防腐浆料，分散均匀后研磨至细度小于40μm，过滤即得A组分；
(2)B组分的制备：按配方量将环氧固化剂、去离子水、基材润湿剂混合分散均匀，用水调整固体分后，过滤包装即为固化剂；
(3)使用时，按4:1的质量比将A组分和B组分混合，然后搅拌搅匀即可。
实施例2
本实施例中所提供的水性环氧富锌底漆包括A组分和B组分，其中，按质量份数，各组分配比如下：
A组分包括：水性环氧树脂18份，水性聚硅氧烷0.15份，聚丙烯酸酯0.2份，防腐浆料82份。其中，防腐浆料按质量份数，其组成为：锌粉60份，有机膨润土5份，硅烷偶联剂处理玻璃鳞片2份，聚羧酸盐0.1份，丁苯胶乳2份。
防腐浆料的制备方法同实施例1。
B组分包括：水性环氧固化剂52份，去离子水48份，基材润湿剂1.2份。
水性环氧富锌底漆的制备方法同实施例1
实施例3
本实施例中所提供的水性环氧富锌底漆包括A组分和B组分，其中，按质量份数，各组分配比如下：
A组分包括：水性环氧树脂18份，水性聚硅氧烷0.2份，有机硅0.2份，防腐浆料82份。其中，防腐浆料按质量份数，其组成为：锌粉55份，有机膨润土5份，硅烷偶联剂处理玻璃鳞片3份，聚羧酸盐0.2份，丁苯胶乳2份。
防腐浆料的制备方法同实施例1。
B组分包括：水性环氧固化剂52份，去离子水48份，基材润湿剂1.2份。
水性环氧富锌底漆的制备方法同实施例1
实施例4
本实施例中所提供的水性环氧富锌底漆包括A组分和B组分，其中，按质量份数，各组分配比如下：
A组分包括：水性环氧树脂20份，水性聚硅氧烷0.2份，有机硅0.2份，防腐浆料80份。其中，防腐浆料按质量份数，其组成为：锌粉55份，有机膨润土10份，硅烷偶联剂处理玻璃鳞片3份，聚羧酸盐0.2份，丁苯胶乳3份。
B组分包括：水性环氧固化剂55份，去离子水45份，基材润湿剂1.6份。
水性环氧富锌底漆的制备方法同实施例1
对比实施例1
本实施例中所提供的水性环氧富锌底漆包括A组分和B组分，其中，按质量份数，各组分配比如下：
A组分包括：水性环氧树脂20份，水性聚硅氧烷0.2份，有机硅0.2份，锌粉55份，有机膨润土10份，聚羧酸盐0.2份，丁苯胶乳3份。
B组分包括：水性环氧固化剂55份，去离子水45份，基材润湿剂1.6份。
水性环氧富锌底漆的制备方法如下：
(1)将有机膨润土与丁苯胶乳混合，充分搅拌均匀，制得分散乳液；
(2)将分散剂加入步骤(1)制得的分散乳液中混合均匀，加入锌粉，分散至细度小于40μm后过滤包装制得防腐浆料。
(3)A组分的制备：按配方量加入水性环氧树脂，搅拌下加入水性聚硅氧烷，有机硅搅拌15min，然后加入防腐浆料，分散均匀后研磨至细度小于40μm，过滤即得A组分；
(4)B组分的制备：按配方量将环氧固化剂、去离子水、基材润湿剂混合分散均匀，用水调整固体分后，过滤包装即为固化剂；
(5)使用时，按4:1的质量比将A组分和B组分混合，然后搅拌搅匀即可。
对比实施例2
本实施例中所提供的水性环氧富锌底漆包括A组分和B组分，其中，按质量份数，各组分配比如下：
A组分包括：水性环氧树脂20份，水性聚硅氧烷0.2份，有机硅0.2份，锌粉55份，有机膨润土10份，硅烷偶联剂处理玻璃鳞片3份，聚羧酸盐0.2份。
B组分包括：水性环氧固化剂55份，去离子水45份，基材润湿剂1.6份。
水性环氧富锌底漆的制备方法如下：
(1)A组分的制备：按配方量加入水性环氧树脂，搅拌下加入水性聚硅氧烷，有机硅搅拌15min，然后加入有机膨润土，聚羧酸盐，硅烷偶联剂处理玻璃鳞片和锌粉，分散均匀后研磨至细度小于40μm，过滤即得A组分；
(2)B组分的制备：按配方量将环氧固化剂、去离子水、基材润湿剂混合分散均匀，用水调整固体分后，过滤包装即为固化剂；
(3)使用时，按4:1的质量比将A组分和B组分混合，然后搅拌搅匀即可。
对比实施例3
本实施例中所提供的水性环氧富锌底漆包括A组分和B组分，其中，按质量份数，各组分配比如下：
A组分包括：水性环氧树脂20份，水性聚硅氧烷0.2份，有机硅0.2份，锌粉55份，有机膨润土10份，聚羧酸盐0.2份。
B组分包括：水性环氧固化剂55份，去离子水45份，基材润湿剂1.6份。
水性环氧富锌底漆的制备方法如下：
(1)A组分的制备：按配方量加入水性环氧树脂，搅拌下加入水性聚硅氧烷，有机硅搅拌15min，然后加入有机膨润土，聚羧酸盐和锌粉，分散均匀后研磨至细度小于40μm，过滤即得A组分；
(2)B组分的制备：按配方量将环氧固化剂、去离子水、基材润湿剂混合分散均匀，用水调整固体分后，过滤包装即为固化剂；
(3)使用时，按4:1的质量比将A组分和B组分混合，然后搅拌搅匀即可。
为了验证本发明所提供的方案能够达到所述技术效果，对实施例和对比实施例所提供的方案进行了测试实验，具体数据如表1所示：
表1

Claims (8)

1.一种水性环氧富锌底漆，由A组分和B组分组成，其特征在于：所述A组分包括：水性环氧树脂，消泡剂，流平剂和防腐浆料；B组分包括：水性环氧固化剂，去离子水和基材润湿剂。
2.如权利要求1所述的水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述A组分按质量份数其组成为：水性环氧树脂17～20份，消泡剂0.1～0.2份，流平剂0.2～0.5份，防腐浆料60～85份；所述B组分按质量份数其组成为：水性环氧固化剂50～55份，去离子水35～50份，基材润湿剂0.8～1.6份。
3.如权利要求2所述的水性环氧富锌底漆，其特征在于：A组分所述防腐浆料由有机膨润土，锌粉，硅烷偶联剂处理玻璃鳞片，分散剂，丁苯胶乳组成。
4.如权利要求2所述的水性环氧富锌底漆，其特征在于：A组分中所述消泡剂为水性聚硅氧烷消泡剂；流平剂为有机硅或聚丙烯酸酯；B组分中所述环氧固化剂为胺类环氧固化剂；基材润湿剂为BYK346基材润湿剂。
5.如权利要求2所述的水性环氧富锌底漆，其特征在于：A组分中所述防腐浆料按质量份数其组成为：锌粉55～70份，有机膨润土5～10份，硅烷偶联剂处理玻璃鳞片1～3份，分散剂0.1～0.5份，丁苯胶乳1～3份。
6.如权利要求5所述的水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述分散剂为聚羧酸盐、聚磷酸盐、聚丙烯酸酯中的一种。
7.如权利要求2所述的水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述防腐浆料的制备工艺如下：
(1)将玻璃鳞片和硅烷偶联剂加入到容器中，在室温下机械搅拌10～20分钟，得到经硅烷偶联剂处理的玻璃鳞片，待用，其中，硅烷偶联剂的用量为玻璃鳞片质量的1％～2％；
(2)将有机膨润土与丁苯胶乳混合，充分搅拌均匀，制得分散乳液；
(3)将分散剂加入步骤(2)制得的分散乳液中混合均匀，加入步骤(1)得到的经硅烷偶联剂处理的玻璃鳞片，分散5～10min；分散均匀后研磨至细度小于40μm，然后加入锌粉，分散至细度小于40μm后过滤包装制得防腐浆料。
8.一种如权利要求1所述的水性环氧富锌底漆的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括：
(1)A组分的制备：按配方量加入水性环氧树脂，搅拌下加入消泡剂，流平剂搅拌15min，然后加入防腐浆料，分散均匀后研磨至细度小于40μm，过滤即得A组分；
(2)B组分的制备：按配方量将环氧固化剂、去离子水、基材润湿剂混合分散均匀，用水调整固体分后，过滤包装即为固化剂；
(3)使用时，按4:1的质量比将A组分和B组分混合，然后搅拌搅匀即可。
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