CN108913032A - 一种环境友好型水性环氧煤沥青防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

一种环境友好型水性环氧煤沥青防腐涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环境友好型水性环氧煤沥青防腐涂料及其制备方法，属于涂料的制备领域，包括含环氧煤沥青A组分以及含水固化剂B组分制备得到；所述的含环氧煤沥青A组分：含水固化剂B组分；所述的环氧煤沥青A组分包括：低分子量液体环氧聚合物、活性液体环氧树脂、固体煤焦沥青、硅酸铝钾；所述的含水固化剂B组分包括：水乳性芳香胺固化剂、水、防闪锈助剂；本发明的涂料不含任何有机、无机溶剂，具备VOC含量极低的特点，同时兼具溶剂型环氧煤焦沥青防腐涂料的耐酸、耐碱、耐油性的性能，具备广阔的应用空间。

Description

一种环境友好型水性环氧煤沥青防腐涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料的制备领域，涉及一种水性防腐涂料，具体是指一种环境友好型水性环氧煤沥青防腐涂料及其制备方法。
背景技术
水性的环氧树脂涂料适用于各种隐蔽部位钢结构工程、埋地钢结构输水、输气、输油管道外壁、环保设施、污水处理设施内外壁、化工腐蚀介质池槽内壁FRP结构防腐蚀使用。因此，各类的环氧树脂的涂料也被广泛的使用。
目前，特别是在环氧煤沥青防腐涂料防腐领域，大多使用溶剂型环氧树脂煤焦沥青防腐涂料、溶剂型环氧树脂煤焦油防腐涂料，其采用二甲苯、甲苯、丁醇等制成，含有很高的VOC，不利于环境治理和VOC减排。
而且由于采用二甲苯、甲苯、丁醇等制成，漆液属于危险化学品，不利于涂料的储存、运输、施工安全管理。此外，市面上存在的环氧树脂防腐涂料还存在不耐酸碱等的缺陷。
发明内容
本发明针对上述现有技术中存在的问题，公开了一种环境友好型水性环氧煤沥青防腐涂料及其制备方法，该涂料完全不采用任何挥发性有机、无机溶剂进行产品的生产，利用绿色的原材料，完全颠覆了传统概念的生产材料和生产工艺，制备得到环境友好型水性环氧煤沥青防腐涂料。
本发明是这样实现的：
本发明公开了一种环境友好型水性环氧煤沥青防腐涂料，包括含环氧煤沥青A组分以及含水固化剂B组分制备得到；所述的环氧煤沥青A组分包括：环氧当量184-200的低分子量618液体环氧聚合物、环氧当量140-167的660A环氧树脂活性稀释剂、固体煤焦沥青、硅酸铝钾；所述的含水固化剂B组分包括：水乳性芳香胺固化剂、水、防闪锈助剂。上述的A组分中包括了活性液体环氧树脂，即环氧当量140-167的660A环氧树脂活性稀释剂、固体煤焦沥青；活性液体环氧树脂在搅拌和加热条件下溶解固体煤焦沥青，完全不采用任何挥发性有机、无机溶剂进行产品的生产，完全颠覆了传统概念的生产材料和生产工艺。此外，B组分中水乳性芳香胺固化剂具有水乳化功能，可以将液体环氧树脂和煤焦沥青混合液乳化成均匀粘稠液体。
进一步，所述的A组环氧当量184-200的低分子量618液体环氧聚合物29.2％～30.2％、环氧当量140-167的660A环氧树脂活性稀释剂23.0％～24.5％、固体煤焦沥青35.4％～37.7％、硅酸铝钾7.6％～12.4％；所述的B组水乳性芳香胺固化剂70.0％～86.4％、水12.6％～29.0％、防闪锈助剂1.0％；含环氧煤沥青A组分以及含水固化剂B组分的质量配比为：A组：B组＝(48～53):(47～52)。低分子量618液体环氧聚合物与活性液体660A环氧树脂的使用对比例有着严格的要求，活性液体660A环氧树脂并非可以无限制的使用，过高的用量将导致涂层耐水、耐腐蚀性不好，太低的用量，导致本发明无法正常溶解煤焦沥青。二者间的比例混合液不是不能够任意配兑，其比例对最终制备的水性环氧煤沥青防腐涂料的初期干燥耐水性等的性能影响较大。
本发明还公开了一种环境友好型水性环氧煤沥青防腐涂料的制备方法，该步骤如下：
步骤一：含环氧煤沥青A组分成品的制备：
1.1，粉碎固体煤焦沥青；经过粉碎后的固体煤焦沥青能够提高后续的搅拌效率；
1.2，将活性液体环氧树脂、步骤一的固体煤焦沥青加入溶解釜，将溶解釜夹套加热到60℃-80℃，高速(转速≥800转/分钟)搅拌溶解成均匀粘稠液体，过滤备用；该方法使用了活性液体环氧树脂在搅拌和加热条件下溶解固体煤焦沥青，不需要任何挥发性有机、无机溶剂进行产品的生产，符合绿色化学的制备工艺理念；
1.3，步骤1.2的粘稠液体中加入低分子量液体环氧聚合物、硅酸铝钾高速(转速≥1000转/分钟)搅拌30分钟，搅拌均匀过滤包装即为含环氧煤沥青A组分成品；
步骤二：含水固化剂B组分成品的制备：分别将水乳性芳香胺固化剂、水、防闪锈助剂分别加入调漆缸，中速(转速400-600转/分钟)搅拌10-25分钟装桶即为含水固化剂B组分成品；
步骤三：使用时，将含环氧煤沥青A组分成品加入至含水固化剂B组分成品中，搅拌15分钟乳化均匀投入使用即可。具备本发明A/B组分涂料成膜后生成不熔的具有三维网状结构的环氧煤焦沥青固化物。涂层具有很高的粘结强度，干燥迅速，本发明产品在初期干燥固化72h后即具有优异的耐水性能。
所述的步骤三中还可以采用水兑稀调节粘度。
本发明与现有技术的有益效果在于：
1)本发明的水性环氧煤沥青防腐涂料组分中由于使用了活性液体环氧树脂在搅拌和加热条件下溶解固体煤焦沥青，完全不采用任何挥发性有机、无机溶剂进行产品的生产，完全颠覆了传统概念的生产材料和生产工艺，属于环境友好型的防腐涂料；以活性液体660A环氧树脂(也叫活性稀释剂)代替二甲苯、甲苯、丁醇等有机溶剂，在溶解固体煤焦沥青的同时，其作为本发明产品的主要成分，与低分子量618液体环氧聚合物一起组成最重要的成膜物质，与水性环氧固化剂和煤焦沥青固化交联，生成不溶、不熔的三维网状结构涂层，活性液体660A环氧树脂在涂层固化过程中几乎不挥发，完全参与固化反应；
2)本发明的水性环氧煤沥青防腐涂料采用具有水乳化功能的水乳性芳香胺固化剂将液体环氧树脂和煤焦沥青混合液乳化成均匀粘稠液体，涂料成膜后生成不溶的具有三维网状结构的环氧煤焦沥青固化物，涂层具有很高的粘结强度，干燥迅速。
3)本发明产品在初期干燥固化72h后即具有优异的耐水性能，是采用水性环氧树脂和固化剂的产品所无法比拟的，同时兼具溶剂型环氧煤焦沥青防腐涂料的耐酸、耐碱、耐油性的性能；
4)由于本发明的涂料不含任何有机、无机溶剂，因此具备VOC含量极低的特点，正是由于这些特性，确保了本发明方法以及产品能够完全区别于传统环氧煤焦沥青防腐涂料的生产工艺和超高VOC挥发的特性。
5)本发明的产品与目前同类产品相比较，完全不含任何有机、无机溶剂，具有极低含量的VOC，产品经混合乳化均匀后，可以用水兑稀开稀；本产品对底材的粘结强度、耐水、耐油性、耐化学药品性能不变，施工更安全、更节约大量的稀释剂，施工方便，材料来源广泛、易得，可以在各种各种隐蔽部位钢结构工程、埋地钢结构输水、输气、输油管道外壁、环保设施、污水处理设施内外壁、化工腐蚀介质池槽内壁FRP结构防腐蚀使用，具备广阔的应用空间。
具体实施方式
实施例1
本实施例1采用的组分的质量份的比例如下：
A组：环氧当量184-200的低分子量618液体环氧聚合物29.2％、环氧当量140-167的660A环氧树脂活性稀释剂23.0％、固体煤焦沥青35.4％、硅酸铝钾12.4％；
B组：水乳性芳香胺固化剂70.0％、水29.0％、防闪锈助剂1.0％。质量配比为：A组：B组：＝48:52，具体的制备方法如下：
步骤一：含环氧煤沥青A组分成品的制备：粉碎质量份为35.4％固体煤焦沥青；将23.0％质量份的环氧当量140-167的660A环氧树脂活性稀释剂、经过粉碎后的固体煤焦沥青分别加入溶解釜，将溶解釜夹套加热到60℃-80℃，高速(转速≥800转/分钟)搅拌溶解成均匀粘稠液体，过滤备用；再将上述粘稠液体中加入29.2％质量份的环氧当量184-200的低分子量618液体环氧聚合物、12.4％质量份的硅酸铝钾高速(转速≥1000转/分钟)搅拌30分钟，搅拌均匀过滤包装即为含环氧煤沥青A组分成品；
步骤二：含水固化剂B组分成品的制备：分别将70.0％质量份的水乳性芳香胺固化剂、29.0％质量份的水、1.0％质量份的防闪锈助剂分别加入调漆缸，中速(转速400-600转/分钟)搅拌10-25分钟装桶即为含水固化剂B组分成品；
步骤三：使用时，将含环氧煤沥青A组分成品加入至含水固化剂B组分成品中，搅拌15分钟乳化均匀投入使用即可。
实施例2
本实施例2采用的组分的质量份的比例如下：
A组：环氧当量184-200的低分子量618液体环氧聚合物30.2％、环氧当量140-167的660A环氧树脂活性稀释剂24.5％、固体煤焦沥青37.7％、硅酸铝钾7.6％；
B组：水乳性芳香胺固化剂86.4％、水12.6％、防闪锈助剂1.0％。质量配比为：A组：B组：＝53:47，具体的制备方法如下：
步骤一：含环氧煤沥青A组分成品的制备：粉碎质量份为37.7％固体煤焦沥青；将24.5质量份的环氧当量140-167的660A环氧树脂活性稀释剂、经过粉碎后的固体煤焦沥青分别加入溶解釜，将溶解釜夹套加热到60℃-80℃，高速(转速≥800转/分钟)搅拌溶解成均匀粘稠液体，过滤备用；再将上述粘稠液体中加入30.2％质量份的环氧当量184-200的低分子量618液体环氧聚合物、7.6％质量份的硅酸铝钾高速(转速≥1000转/分钟)搅拌30分钟，搅拌均匀过滤包装即为含环氧煤沥青A组分成品；
步骤二：含水固化剂B组分成品的制备：分别将86.4％质量份的水乳性芳香胺固化剂、12.6％质量份的水、1.0％质量份的防闪锈助剂分别加入调漆缸，中速(转速400-600转/分钟)搅拌10-25分钟装桶即为含水固化剂B组分成品；
步骤三：使用时，将含环氧煤沥青A组分成品加入至含水固化剂B组分成品中，搅拌15分钟乳化均匀投入使用即可。
利用本发明的上述实施例2的方法制备得到的环境友好型水性环氧富锌底漆与现有技术中的环氧富锌底漆、水性环氧底漆进行一系列的测试对比，其对比的指标包括：不挥发份、涂膜外观、施工性、干燥时间、耐冲击性、附着力、弯曲试验、挥发性有机化合物(VOC)含量、耐盐雾性、初期干燥耐水性等的性能测试，具体的对比，如表一所示：
表一，本发明产品经与行业相关标准对比测试
从表一的测试对比结果得出的结果：通过本发明方法制备的水性环氧煤沥青防腐涂料，其不挥发份达到66以上，同比与市面上的环氧沥青涂料、水性环氧面漆具备更高的不挥发份。挥发性有机化合物(VOC)含量能够低至150g/L，并且同时兼具环氧沥青涂料以及水性环氧面漆的涂膜外观，并且在具体的实际应用中，施工无障碍；干燥时间上，表干≤4；实干≤24，能够达到环氧沥青涂料以及水性环氧面漆的同样的性能；此外兼具耐冲击性、附着力等的性能；恒温养护72h后耐水720h,漆膜无异常；本发明制备的水性环氧煤沥青防腐涂料耐盐雾性更优，在大于200h的耐盐雾性能测试中，无异常。其中明显的是：本发明的产品技术性能明显提高，同时涂料不含任何有机、无机溶剂和VOC含量极低(低至150)的特点，是市面上普通的环氧沥青涂料以及水性环氧面漆所不能企及。

Claims (6)

1.一种环境友好型水性环氧煤沥青防腐涂料，其特征在于，包括含环氧煤沥青A组分以及含水固化剂B组分制备得到；所述的环氧煤沥青A组分包括：环氧当量184-200的低分子量618液体环氧聚合物、环氧当量140-167的660A环氧树脂活性稀释剂、固体煤焦沥青、硅酸铝钾；所述的含水固化剂B组分包括：水乳性芳香胺固化剂、水、防闪锈助剂。
2.根据权利要求1所述的一种环境友好型水性环氧煤沥青防腐涂料，其特征在于，所述的A组环氧当量184-200的低分子量618液体环氧聚合物29.2%~30.2%、环氧当量140-167的660A环氧树脂活性稀释剂23.0%~24.5%、固体煤焦沥青35.4%~37.7%、硅酸铝钾7.6%~12.4%；所述的B组水乳性芳香胺固化剂70.0%~86.4%、水12.6%~29.0%、防闪锈助剂1.0%；含环氧煤沥青A组分以及含水固化剂B组分的质量配比为：A组：B组=（48~53）:（47~52）。
3.根据权利要求1~2任一所述的一种环境友好型水性环氧煤沥青防腐涂料的制备方法，其特征在于，步骤如下：
步骤一：含环氧煤沥青A组分成品的制备：
1.1，粉碎固体煤焦沥青；
1.2，将环氧当量140-167的660A环氧树脂活性稀释剂、步骤一的固体煤焦沥青加入溶解釜，将溶解釜夹套加热到60℃-80℃，高速搅拌溶解成均匀粘稠液体，过滤备用；
1.3，步骤1.2的粘稠液体中加入环氧当量184-200的低分子量618液体环氧聚合物、硅酸铝钾高速搅拌，搅拌30分钟，搅拌均匀过滤包装即为含环氧煤沥青A组分成品；
步骤二：含水固化剂B组分成品的制备：分别将水乳性芳香胺固化剂、水、防闪锈助剂分别加入调漆缸，中速搅拌10-25分钟装桶即为含水固化剂B组分成品；
步骤三：使用时，将含环氧煤沥青A组分成品加入至含水固化剂B组分成品中，搅拌乳化均匀投入使用即可。
4.根据权利要求3所述的一种环境友好型水性环氧煤沥青防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述的A组环氧当量184-200的低分子量618液体环氧聚合物29.2%~30.2%、环氧当量140-167的660A环氧树脂活性稀释剂23.0%~24.5%、固体煤焦沥青35.4%~37.7%、硅酸铝钾7.6%~12.4%；所述的B组水乳性芳香胺固化剂70.0%~86.4%、水12.6%~29.0%、防闪锈助剂1.0%；
含环氧煤沥青A组分以及含水固化剂B组分的质量配比为：A组：B组=（48~53）:（47~52）。
5.根据权利要求3所述的一种环境友好型水性环氧煤沥青防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述的步骤三中还可以采用水兑稀调节粘度。
6.根据权利要求3所述的一种环境友好型水性环氧煤沥青防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述的高速搅拌的转速≥800转/分钟；高速搅拌的转速400-600转/分钟。
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