CN108912952B - 一种液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆及其制备方法 - Google Patents

一种液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆及其制备方法，该水性环氧重防腐底漆由A组分和B组分组成，A组分和B组分的质量比为(5～6)：1；所述A组分由水性环氧树脂乳液、液体石油树脂、助溶剂、颜料、填料、分散剂、消泡剂、底材润湿剂、流平剂、防闪锈剂、附着力促进剂和稀释剂组成；所述B组分由固化剂和稀释剂组成。其制备方法简单，将各原料按比例分批混合均匀即可，使用时再将A组分和B组分按比例混合均匀。本发明的水性环氧重防腐底漆在钢结构表面附着力强、干燥时间短、可施工性好、耐水和耐盐雾性能优异，可用于重防腐领域。

Description

一种液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆及其制备方法，属于涂料技术领域。
背景技术
目前，钢结构在世界上已经得到普遍应用，且在工业和海洋领域使用量逐年递增，但是据统计每年因钢结构被腐蚀而造成的经济损失已高达数千亿美元，数据显示在美国、加拿大等国因钢结构腐蚀造成的经济损失占GDP的1％～4％，每年因腐蚀生锈的钢铁约占年产量的五分之一，其中有三成的仪器设备因腐蚀直接报废。我国钢产量逐年递增，钢材的数量、质量、品种和规格都有明显提高，为钢结构应用发展奠定物质基础，而我国每年因金属腐蚀造成的经济损失约占GDP的4％，损耗之高也促使了防腐涂料的发展，因此要急需解决金属材料的腐蚀问题。
防腐涂料，一般分为常规防腐涂料和重防腐涂料，常规防腐涂料可以在一般条件下对金属起到防腐蚀的作用，而重防腐涂料则可以应用在相对苛刻的腐蚀性环境，且其保护期比常规防腐涂料更长。目前，市场上的防腐涂料大多都是溶剂型涂料，尤其在重防腐领域，但随着人们对环保的要求越来越严格，水性防腐涂料的需求也越来越迫切。环氧树脂的分子结构致密，内聚能大，制备得到的涂料具有与基材附着力强、耐化学介质和防腐性能优异等特点，在重防腐领域得到了广泛应用。水性环氧重防腐涂料以水性环氧树脂为成膜物质，安全环保，性能较好，但与溶剂型环氧重防腐涂料相比，存在干燥时间长、施工环境苛刻等问题，且防腐性能也要差很多，难以满足实际需求。
因此，有必要开发一种性能更加优异的水性环氧重防腐涂料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆及其制备方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆，由A组分和B组分组成，A组分和B组分的质量比为(5～6)：1；
所述A组分由以下质量百分含量的原料组成：
水性环氧树脂乳液：43％～50％；
液体石油树脂：5％～10％；
助溶剂：1％～2.5％；
颜料：10％～20％；
填料：15％～25％；
分散剂：0.25％～0.45％；
消泡剂：0.15％～0.35％；
底材润湿剂：0.1％～0.3％；
流平剂：0～0.3％；
防闪锈剂：0.15％～0.4％；
附着力促进剂：0.1％～0.3％；
稀释剂：余量；
所述B组分由以下质量百分含量的原料组成：
固化剂：85％～95％；
稀释剂：余量。
所述水性环氧树脂乳液的环氧当量为400～800eq/100g。
所述液体石油树脂的固体分为100％，pH值为2.3～2.8，粘度为700～800mPa·s。
所述助溶剂为二丙二醇丁醚、二丙酮醇、乙二醇丙醚、丙二醇正丙醚中的至少一种。
所述稀释剂为水。
所述颜料为钛白粉、磷酸锌、三聚磷酸铝中的至少一种。
所述填料为片状云母粉、沉淀硫酸钡中的至少一种。
所述分散剂为Tego-760w、Tego-755w、BYK-190、BYK-191、BYK-192中的至少一种。
所述消泡剂为BYK-024、BYK-028、Tego-902w、Tego-825、Tego-810中的至少一种。
所述底材润湿剂为BYK-349、BYK-348、Tego-4100中的至少一种。
所述流平剂为Tego-450、BYK-331、BYK-3441中的至少一种。
所述防闪锈剂为Clariant-AC18、Raybo-60、STENIC-C919中的至少一种。
所述附着力促进剂为具有环氧官能团的硅烷齐聚物。
所述固化剂为水性环氧胺类固化剂，胺值为300～500mgKOH/g。
上述液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆的制备方法，包括以下步骤：
1)将一部分水性环氧树脂乳液、液体石油树脂加入调漆罐I，再加入助溶剂、颜料、填料、分散剂、一部分消泡剂、稀释剂，搅拌至细度40μm以下；
2)将剩余的水性环氧树脂乳液、剩余的消泡剂、底材润湿剂、流平剂、防闪锈剂和附着力促进剂加入调漆罐II，搅拌混合均匀，再将调漆罐II中的物料加入调漆罐I中，搅拌混合均匀，得到A组分；
3)在固化剂中加入稀释剂进行稀释，得到B组分。
步骤1)添加的水性环氧树脂乳液占水性环氧树脂乳液总质量的50％～60％。
步骤1)添加的消泡剂占消泡剂总质量的75％～85％。
本发明的有益效果是：本发明的水性环氧重防腐底漆在钢结构表面附着力强、干燥时间短、可施工性好、耐水和耐盐雾性能优异，可用于重防腐领域。
1)本发明的水性环氧重防腐底漆解决了市售环氧底漆普遍易出现的干燥时间长、施工环境苛刻等问题，显著提高了涂膜的可操作性；
2)本发明的水性环氧重防腐底漆中加入了液体石油树脂，可以提高基材的附着力和疏水性能，进而可以显著提高漆膜的柔韧性、层间附着力、耐水性能和耐盐雾性能；
3)本发明的水性环氧重防腐底漆中添加有防锈颜料和片状云母粉，涂膜后片状云母粉可形成层状结构，而防锈颜料具有钝化作用，两者协同作用，不仅可以避免出现闪蚀，而且可以有效延长涂膜的防腐寿命；
4)本发明的水性环氧重防腐底漆制备工艺简单、成本低，是一种环境友好型的重防腐底漆，具有良好的应用前景。
具体实施方式
一种液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆，由A组分和B组分组成，A组分和B组分的质量比为(5～6)：1；
所述A组分由以下质量百分含量的原料组成：
水性环氧树脂乳液：43％～50％；
液体石油树脂：5％～10％；
助溶剂：1％～2.5％；
颜料：10％～20％；
填料：15％～25％；
分散剂：0.25％～0.45％；
消泡剂：0.15％～0.35％；
底材润湿剂：0.1％～0.3％；
流平剂：0～0.3％；
防闪锈剂：0.15％～0.4％；
附着力促进剂：0.1％～0.3％；
稀释剂：余量；
所述B组分由以下质量百分含量的原料组成：
固化剂：85％～95％；
稀释剂：余量。
优选的，所述水性环氧树脂乳液的环氧当量为400～800eq/100g。
进一步优选的，所述水性环氧树脂乳液为美国瀚森的Epikote5522-WY-55A(一种改性1002型环氧树脂的非挥发性分散体，重量固含为55％，粒径为0.2～0.7μm，环氧当量为550～700eq/100g)。
优选的，所述液体石油树脂的固体分为100％，pH值为2.3～2.8，粘度为700～800mPa·s。
优选的，所述助溶剂为二丙二醇丁醚、二丙酮醇、乙二醇丙醚、丙二醇正丙醚中的至少一种。
进一步优选的，所述助溶剂为二丙二醇丁醚、二丙酮醇中的至少一种。
优选的，所述稀释剂为水。
优选的，所述颜料为钛白粉、磷酸锌、三聚磷酸铝中的至少一种。
进一步优选的，所述颜料由钛白粉、磷酸锌和三聚磷酸铝复配而成。
优选的，所述填料为片状云母粉、沉淀硫酸钡中的至少一种。
进一步优选的，所述填料由片状云母粉和沉淀硫酸钡复配而成。
优选的，所述分散剂为Tego-760w、Tego-755w、BYK-190、BYK-191、BYK-192中的至少一种。
进一步优选的，所述分散剂为Tego-760w、BYK-190中的至少一种。
优选的，所述消泡剂为BYK-024、BYK-028、Tego-902w、Tego-825、Tego-810中的至少一种。
进一步优选的，所述消泡剂为Tego-902w、Tego-810中的至少一种。
优选的，所述底材润湿剂为BYK-349、BYK-348、Tego-4100中的至少一种。
进一步优选的，所述底材润湿剂为BYK-348、Tego-4100中的至少一种。
优选的，所述流平剂为Tego-450、BYK-331、BYK-3441中的至少一种。
进一步优选的，所述流平剂为Tego-450、BYK-3441中的至少一种。
优选的，所述防闪锈剂为科莱恩的Clariant-AC18、美国瑞宝的Raybo-60、杭州思坦颜料化工有限公司的STENIC-C919(有机酸盐和唑衍生物的水溶性制备物)中的至少一种。
进一步优选的，所述防闪锈剂为Clariant-AC18、Raybo-60中的至少一种。
优选的，所述附着力促进剂为具有环氧官能团的硅烷齐聚物。
进一步优选的，所述附着力促进剂为迈图高新材料集团的Coatosil MP200。
优选的，所述固化剂为水性环氧胺类固化剂，胺值为300～500mgKOH/g。
进一步优选的，所述固化剂为水性环氧胺类固化剂，胺值为360～420mgKOH/g。
再进一步优选的，所述固化剂为美国瀚森的EPIKURE 8290-Y-60(一种水还原胺加合物，重量固含为60％，胺值为360～420mgKOH/g)。
上述液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆的制备方法，包括以下步骤：
1)将一部分水性环氧树脂乳液、液体石油树脂加入调漆罐I，再加入助溶剂、颜料、填料、分散剂、一部分消泡剂、稀释剂，搅拌至细度40μm以下；
2)将剩余的水性环氧树脂乳液、剩余的消泡剂、底材润湿剂、流平剂、防闪锈剂和附着力促进剂加入调漆罐II，搅拌混合均匀，再将调漆罐II中的物料加入调漆罐I中，搅拌混合均匀，得到A组分；
3)在固化剂中加入稀释剂进行稀释，得到B组分。
优选的，步骤1)添加的水性环氧树脂乳液占水性环氧树脂乳液总质量的50％～60％。
优选的，步骤1)添加的消泡剂占消泡剂总质量的75％～85％。
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。
实施例1：
一种液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆，其原料组成如下表所示：
表1一种液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆的原料组成表
Figure BDA0001684824090000051
Figure BDA0001684824090000061
将A组分和B组分按照质量比5:1混合均匀，得到液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆，其性能测试结果见表6。
实施例2：
一种液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆，其原料组成如下表所示：
表2一种液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆的原料组成表
Figure BDA0001684824090000062
Figure BDA0001684824090000071
将A组分和B组分按照质量比5.2:1混合均匀，得到液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆，其性能测试结果见表6。
实施例3：
一种液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆，其原料组成如下表所示：
表3一种液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆的原料组成表
Figure BDA0001684824090000072
Figure BDA0001684824090000081
将A组分和B组分按照质量比5.5:1混合均匀，得到液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆，其性能测试结果见表6。
实施例4：
一种液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆，其原料组成如下表所示：
表4一种液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆的原料组成表
Figure BDA0001684824090000082
Figure BDA0001684824090000091
将A组分和B组分按照质量比5.8:1混合均匀，得到液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆，其性能测试结果见表6。
实施例5：
一种液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆，其原料组成如下表所示：
表5一种液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆的原料组成表
Figure BDA0001684824090000092
将A组分和B组分按照质量比6:1混合均匀，得到液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆，其性能测试结果见表6。
测试例：
对实施例1～5制备的水性环氧重防腐底漆、国外某水性环氧重防腐底漆(对比例1)和国内某水性环氧重防腐底漆(对比例2)分别进行性能测试，性能测试结果如下表所示：
表6实施例1～5的水性环氧重防腐底漆的性能测试数据
Figure BDA0001684824090000101
Figure BDA0001684824090000111
注：上述各性能指标的测试标准如下：重量固含：GB/T 1725-2007；表干时间：GB/T1728-1979；实干时间：GB/T 1728-1979；弯曲试验：GB/T 6742-2007；耐冲击试验：GB/T1732-1993；划格试验：GB/T 9286-1998；储存稳定性：HG/T 4759-2014；耐水性：GB/T 1733-1993；耐盐雾性：GB/T 1771-2007；耐酸性：GB/T 9274-1988；耐碱性：GB/T 9274-1988；挥发性有机物：GB/T 23986-2009；游离甲醛：GB/T 23993-2009。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆，其特征在于：由A组分和B组分组成，A组分和B组分的质量比为(5～6)：1；
所述A组分由以下质量百分含量的原料组成：
水性环氧树脂乳液：43％～50％；
液体石油树脂：5％～10％；
助溶剂：1％～2.5％；
颜料：10％～20％；
填料：15％～25％；
分散剂：0.25％～0.45％；
消泡剂：0.15％～0.35％；
底材润湿剂：0.1％～0.3％；
流平剂：0～0.3％；
防闪锈剂：0.15％～0.4％；
附着力促进剂：0.1％～0.3％；
稀释剂：余量；
所述B组分由以下质量百分含量的原料组成：
固化剂：85％～95％；
稀释剂：余量；
所述水性环氧树脂乳液的环氧当量为400～800eq/100g；
所述液体石油树脂的固体分为100％，pH值为2.3～2.8，粘度为700～800mPa·s；
所述颜料由钛白粉、磷酸锌和三聚磷酸铝复配而成；
所述填料由片状云母粉和沉淀硫酸钡复配而成。
2.根据权利要求1所述的液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆，其特征在于：所述助溶剂为二丙二醇丁醚、二丙酮醇、乙二醇丙醚、丙二醇正丙醚中的至少一种；所述稀释剂为水。
3.根据权利要求1所述的液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆，其特征在于：所述分散剂为Tego-760w、Tego-755w、BYK-190、BYK-191、BYK-192中的至少一种；所述消泡剂为BYK-024、BYK-028、Tego-902w、Tego-825、Tego-810中的至少一种；所述底材润湿剂为BYK-349、BYK-348、Tego-4100中的至少一种；所述流平剂为Tego-450、BYK-331、BYK-3441中的至少一种；所述防闪锈剂为Clariant-AC18、Raybo-60、STENIC-C919中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆，其特征在于：所述附着力促进剂为具有环氧官能团的硅烷齐聚物。
5.根据权利要求1所述的液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆，其特征在于：所述固化剂为水性环氧胺类固化剂，胺值为300～500mgKOH/g。
6.权利要求1所述的液体石油树脂改性的水性环氧重防腐底漆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)将一部分水性环氧树脂乳液、液体石油树脂加入调漆罐I，再加入助溶剂、颜料、填料、分散剂、一部分消泡剂、稀释剂，搅拌至细度40μm以下；
2)将剩余的水性环氧树脂乳液、剩余的消泡剂、底材润湿剂、流平剂、防闪锈剂和附着力促进剂加入调漆罐II，搅拌混合均匀，再将调漆罐II中的物料加入调漆罐I中，搅拌混合均匀，得到A组分；
3)在固化剂中加入稀释剂进行稀释，得到B组分。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤1)添加的水性环氧树脂乳液占水性环氧树脂乳液总质量的50％～60％；步骤1)添加的消泡剂占消泡剂总质量的75％～85％。
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