CN109135518A - 一种水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料，包括主料和辅料，所述主料为水性丙烯酸改性环氧酯，所述辅料为消泡剂、分散剂、钛白粉、沉淀硫酸钡、防锈颜料、催干剂、助溶剂、中和剂和去离子水混合制成。本发明通过使用改性环氧酯由双酚A型环氧树脂、正辛酸为原料混合制成的水性丙烯酸改性环氧酯用于制作涂料的主料，使环氧酯在水中稳定分散，提高涂料内部分子的稳定性，从而提高涂料的耐水性、耐酸性和耐碱性，存储稳定性强且涂抹干燥速度快；制备过程中通过用去离子水分三次冲洗分散釜，并将冲洗水加入调配釜充电底料，不仅能够保证环氧酯中有足够的脂肪酸双键，以便进行氧化聚合，同时也可以节省原料，降低生产成本。

Description

一种水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料

技术领域

本发明涉及水性涂料领域，特别涉及一种水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料。

背景技术

随着人们环保意识的不断提高和环保法规的日趋严格，水性涂料越来越得到人们的关注。人们之所以关注水性涂料，是因为其具有低燃，气味小，低毒，低污染等优点。特别是近几年，日益严重的环境污染促使各国相继制定环保法规，传统溶剂涂料中有机化合物的排放愈来愈受到限制。各种类型的机械，工具，仪表，汽车，机电产品，金属制品，机器零件，建筑材料，船舶，铁塔，建筑吊车等对水性环保涂料的需求越来越强烈，水性环保涂料将有巨大的市场潜力，但是目前市场上的水性涂料在使用的过程中防腐效果较差，在雨水过多的天气涂料表面溶液生成气泡，因此，发明一种水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料，通过使用改性环氧酯由双酚A型环氧树脂、正辛酸为原料混合制成的水性丙烯酸改性环氧酯用于制作涂料的主料，使环氧酯在水中稳定分散，提高涂料内部分子的稳定性，从而提高涂料的耐水性、耐酸性和耐碱性，存储稳定性强且涂抹干燥速度快，以解决目前市场上的水性涂料在使用的过程中防腐效果较差，在雨水过多的天气涂料表面溶液生成气泡的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料，包括主料和辅料，所述主料为水性丙烯酸改性环氧酯，所述辅料为消泡剂、分散剂、钛白粉、沉淀硫酸钡、防锈颜料、催干剂、助溶剂、中和剂和去离子水混合制成，其中水性丙烯酸改性环氧酯由双酚A型环氧树脂、正辛酸、正丁醇、丙二醇甲醚、二甲基乙醚、甲基乙丙酸甲醇、甲基丙烯酸、丙烯酸正丁醇、引发剂、链转移剂和二甲基乙醇胺混合制成。

优选的，所述主料和辅料中各成分按照质量份数采用以下配比：水性丙烯酸改性环氧酯35-40份、消泡剂0.2-0.5份、分散剂1-2份、钛白粉6-10份、沉淀硫酸钡4-12份、防锈颜料10-16份、催干剂2-3份、助溶剂3-5份、中和剂1-2份、去离子水20-30份。

优选的，所述水性丙烯酸改性环氧酯中各成分按照质量份数采用以下配比：双酚A型环氧树脂30-40份、正辛酸6-10份、正丁醇10-18份、丙二醇甲醚12-16份、二甲基乙醚8-12份、甲基乙丙酸甲醇6-14份、甲基丙烯酸8-14份、丙烯酸正丁醇4-6份、引发剂2-3份、链转移剂3-4份、二甲基乙醇胺1-3份。

优选的，本发明还提供了一种水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料的制备方法，具体步骤为：

步骤一：在分散釜中加入水性丙烯酸改性环氧酯并进行缓慢搅拌，并缓慢加入分散剂和消泡剂，对其混合溶液进行搅拌15-25min；

步骤二：用研磨机对防锈颜料进行研磨后加入至分散釜中，防锈颜料在分散釜中浸泡30-45min后对溶料进行缓慢搅拌，搅拌10-20min后得到色浆并放出；

步骤三：用去离子水分三次冲洗分散釜，并将冲洗水加入调配釜中并对调配釜中冲洗水进行缓慢搅拌，同时向调配釜中加入钛白粉、助溶剂、催干剂、钛白粉、中和剂和沉淀硫酸钡，对调配釜中混合溶料进行充分搅拌20-30min；

步骤四：向调配釜中缓慢加入制得的色浆，并继续搅拌30-45min，搅拌过程将溶液调整pH值范围至7.5-8.5，并向调配釜中添加适量去离子水调节粘度，搅拌完成后将熔料通过铜网过滤，得到水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料。

优选的，本发明还提供了水性丙烯酸改性环氧酯的制备方法，具体步骤为：

步骤一：在反应釜A中加入正丁醇和丙二醇甲醚进行混合作为反应溶剂，随后向反应釜中添加双酚A型环氧树脂和正辛酸进行搅拌，随便向反应釜中添加部分二甲基乙醇胺作为催化剂后对反应釜进行加热，加热温度为100-110℃，加热时间1-3h；

步骤二：将甲基乙丙酸甲醇、甲基丙烯酸、丙烯酸正丁醇、引发剂和链转移剂依次加入反应釜B中进行充分混匀，得到混匀溶液，随后将混匀溶液通过恒流泵缓慢滴加至内反应釜A中，滴加时间为2-3h，滴加过程中反应釜A加热温度控制在70-90℃；

步骤三：滴加完成后向反应釜A中滴加丙二醇甲醚和二甲基乙醚，并添加少量引发剂，随后将反应釜A密封补温2h，得到环氧正辛酸与丙烯酸酯聚合产物；

步骤四：向反应釜A中环氧正辛酸与丙烯酸酯聚合产物添加二甲基乙醇胺作为催化剂进行二次酯化反应，反应温度为95-115℃，反应时间为70-110min，反应完成后向反应釜A中添加二甲基乙醇胺中和酸值，得到水性丙烯酸改性环氧酯。

本发明的技术效果和优点：

1、通过使用改性环氧酯由双酚A型环氧树脂、正辛酸为原料混合制成的水性丙烯酸改性环氧酯用于制作涂料的主料，使环氧酯在水中稳定分散，提高涂料内部分子的稳定性，从而提高涂料的耐水性、耐酸性和耐碱性，存储稳定性强且涂抹干燥速度快；

2、制备水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料的过程中，通过用去离子水分三次冲洗分散釜，并将冲洗水加入调配釜充电底料，不仅能够保证环氧酯中有足够的脂肪酸双键，以便进行氧化聚合，同时也可以节省原料，降低生产成本。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

本发明提供了一种水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料，一种水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料，包括主料和辅料，所述主料为水性丙烯酸改性环氧酯，所述辅料为消泡剂、分散剂、钛白粉、沉淀硫酸钡、防锈颜料、催干剂、助溶剂、中和剂和去离子水混合制成，其中水性丙烯酸改性环氧酯由双酚A型环氧树脂、正辛酸、正丁醇、丙二醇甲醚、二甲基乙醚、甲基乙丙酸甲醇、甲基丙烯酸、丙烯酸正丁醇、引发剂、链转移剂和二甲基乙醇胺混合制成。

所述主料和辅料中各成分按照质量份数采用以下配比：水性丙烯酸改性环氧酯35份、消泡剂0.2份、分散剂1份、钛白粉6份、沉淀硫酸钡4份、防锈颜料10份、催干剂2份、助溶剂3份、中和剂1份、去离子水20份。

所述水性丙烯酸改性环氧酯中各成分按照质量份数采用以下配比：双酚A型环氧树脂30份、正辛酸6份、正丁醇10份、丙二醇甲醚12份、二甲基乙醚8份、甲基乙丙酸甲醇6份、甲基丙烯酸8份、丙烯酸正丁醇4份、引发剂2份、链转移剂3份、二甲基乙醇胺1份

本发明还提供了一种水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料的制备方法，具体步骤为：

步骤一：在分散釜中加入水性丙烯酸改性环氧酯并进行缓慢搅拌，并缓慢加入分散剂和消泡剂，对其混合溶液进行搅拌15min；

步骤二：用研磨机对防锈颜料进行研磨后加入至分散釜中，防锈颜料在分散釜中浸泡30min后对溶料进行缓慢搅拌，搅拌10min后得到色浆并放出；

步骤三：用去离子水分三次冲洗分散釜，并将冲洗水加入调配釜中并对调配釜中冲洗水进行缓慢搅拌，同时向调配釜中加入钛白粉、助溶剂、催干剂、钛白粉、中和剂和沉淀硫酸钡，对调配釜中混合溶料进行充分搅拌20min；

步骤四：向调配釜中缓慢加入制得的色浆，并继续搅拌30min，搅拌过程将溶液调整pH值范围至7.5-8.5，并向调配釜中添加适量去离子水调节粘度，搅拌完成后将熔料通过铜网过滤，得到水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料。

本发明还提供了水性丙烯酸改性环氧酯的制备方法，具体步骤为：

步骤一：在反应釜A中加入正丁醇和丙二醇甲醚进行混合作为反应溶剂，随后向反应釜中添加双酚A型环氧树脂和正辛酸进行搅拌，随便向反应釜中添加部分二甲基乙醇胺作为催化剂后对反应釜进行加热，加热温度为100℃，加热时间1h；

步骤二：将甲基乙丙酸甲醇、甲基丙烯酸、丙烯酸正丁醇、引发剂和链转移剂依次加入反应釜B中进行充分混匀，得到混匀溶液，随后将混匀溶液通过恒流泵缓慢滴加至内反应釜A中，滴加时间为2h，滴加过程中反应釜A加热温度控制在70℃；

步骤三：滴加完成后向反应釜A中滴加丙二醇甲醚和二甲基乙醚，并添加少量引发剂，随后将反应釜A密封补温2h，得到环氧正辛酸与丙烯酸酯聚合产物；

步骤四：向反应釜A中环氧正辛酸与丙烯酸酯聚合产物添加二甲基乙醇胺作为催化剂进行二次酯化反应，反应温度为95℃，反应时间为70min，反应完成后向反应釜A中添加二甲基乙醇胺中和酸值，得到水性丙烯酸改性环氧酯。

实施例二：

本发明提供了一种水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料，一种水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料，包括主料和辅料，所述主料为水性丙烯酸改性环氧酯，所述辅料为消泡剂、分散剂、钛白粉、沉淀硫酸钡、防锈颜料、催干剂、助溶剂、中和剂和去离子水混合制成，其中水性丙烯酸改性环氧酯由双酚A型环氧树脂、正辛酸、正丁醇、丙二醇甲醚、二甲基乙醚、甲基乙丙酸甲醇、甲基丙烯酸、丙烯酸正丁醇、引发剂、链转移剂和二甲基乙醇胺混合制成。

所述主料和辅料中各成分按照质量份数采用以下配比：水性丙烯酸改性环氧酯40份、消泡剂0.5份、分散剂2份、钛白粉10份、沉淀硫酸钡12份、防锈颜料16份、催干剂3份、助溶剂5份、中和剂2份、去离子水30份。

所述水性丙烯酸改性环氧酯中各成分按照质量份数采用以下配比：双酚A型环氧树脂40份、正辛酸10份、正丁醇18份、丙二醇甲醚16份、二甲基乙醚12份、甲基乙丙酸甲醇14份、甲基丙烯酸14份、丙烯酸正丁醇6份、引发剂3份、链转移剂4份、二甲基乙醇胺3份

本发明还提供了一种水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料的制备方法，具体步骤为：

步骤一：在分散釜中加入水性丙烯酸改性环氧酯并进行缓慢搅拌，并缓慢加入分散剂和消泡剂，对其混合溶液进行搅拌25min；

步骤二：用研磨机对防锈颜料进行研磨后加入至分散釜中，防锈颜料在分散釜中浸泡45min后对溶料进行缓慢搅拌，搅拌20min后得到色浆并放出；

步骤三：用去离子水分三次冲洗分散釜，并将冲洗水加入调配釜中并对调配釜中冲洗水进行缓慢搅拌，同时向调配釜中加入钛白粉、助溶剂、催干剂、钛白粉、中和剂和沉淀硫酸钡，对调配釜中混合溶料进行充分搅拌30min；

步骤四：向调配釜中缓慢加入制得的色浆，并继续搅拌45min，搅拌过程将溶液调整pH值范围至7.5-8.5，并向调配釜中添加适量去离子水调节粘度，搅拌完成后将熔料通过铜网过滤，得到水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料。

本发明还提供了水性丙烯酸改性环氧酯的制备方法，具体步骤为：

步骤一：在反应釜A中加入正丁醇和丙二醇甲醚进行混合作为反应溶剂，随后向反应釜中添加双酚A型环氧树脂和正辛酸进行搅拌，随便向反应釜中添加部分二甲基乙醇胺作为催化剂后对反应釜进行加热，加热温度为110℃，加热时间3h；

步骤二：将甲基乙丙酸甲醇、甲基丙烯酸、丙烯酸正丁醇、引发剂和链转移剂依次加入反应釜B中进行充分混匀，得到混匀溶液，随后将混匀溶液通过恒流泵缓慢滴加至内反应釜A中，滴加时间为3h，滴加过程中反应釜A加热温度控制在90℃；

步骤三：滴加完成后向反应釜A中滴加丙二醇甲醚和二甲基乙醚，并添加少量引发剂，随后将反应釜A密封补温2h，得到环氧正辛酸与丙烯酸酯聚合产物；

步骤四：向反应釜A中环氧正辛酸与丙烯酸酯聚合产物添加二甲基乙醇胺作为催化剂进行二次酯化反应，反应温度为115℃，反应时间为110min，反应完成后向反应釜A中添加二甲基乙醇胺中和酸值，得到水性丙烯酸改性环氧酯。

实施例三:

本发明提供了一种水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料，一种水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料，包括主料和辅料，所述主料为水性丙烯酸改性环氧酯，所述辅料为消泡剂、分散剂、钛白粉、沉淀硫酸钡、防锈颜料、催干剂、助溶剂、中和剂和去离子水混合制成，其中水性丙烯酸改性环氧酯由双酚A型环氧树脂、正辛酸、正丁醇、丙二醇甲醚、二甲基乙醚、甲基乙丙酸甲醇、甲基丙烯酸、丙烯酸正丁醇、引发剂、链转移剂和二甲基乙醇胺混合制成。

所述主料和辅料中各成分按照质量份数采用以下配比：水性丙烯酸改性环氧酯40份、消泡剂0.3份、分散剂1.5份、钛白粉8份、沉淀硫酸钡8份、防锈颜料13份、催干剂2.5份、助溶剂4份、中和剂1.5份、去离子水25份。

所述水性丙烯酸改性环氧酯中各成分按照质量份数采用以下配比：双酚A型环氧树脂35份、正辛酸8份、正丁醇14份、丙二醇甲醚14份、二甲基乙醚10份、甲基乙丙酸甲醇10份、甲基丙烯酸11份、丙烯酸正丁醇5份、引发剂2.5份、链转移剂3.5份、二甲基乙醇胺2份

本发明还提供了一种水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料的制备方法，具体步骤为：

步骤一：在分散釜中加入水性丙烯酸改性环氧酯并进行缓慢搅拌，并缓慢加入分散剂和消泡剂，对其混合溶液进行搅拌20min；

步骤二：用研磨机对防锈颜料进行研磨后加入至分散釜中，防锈颜料在分散釜中浸泡38min后对溶料进行缓慢搅拌，搅拌15min后得到色浆并放出；

步骤三：用去离子水分三次冲洗分散釜，并将冲洗水加入调配釜中并对调配釜中冲洗水进行缓慢搅拌，同时向调配釜中加入钛白粉、助溶剂、催干剂、钛白粉、中和剂和沉淀硫酸钡，对调配釜中混合溶料进行充分搅拌25min；

步骤四：向调配釜中缓慢加入制得的色浆，并继续搅拌38min，搅拌过程将溶液调整pH值范围至7.5-8.5，并向调配釜中添加适量去离子水调节粘度，搅拌完成后将熔料通过铜网过滤，得到水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料。

本发明还提供了水性丙烯酸改性环氧酯的制备方法，具体步骤为：

步骤一：在反应釜A中加入正丁醇和丙二醇甲醚进行混合作为反应溶剂，随后向反应釜中添加双酚A型环氧树脂和正辛酸进行搅拌，随便向反应釜中添加部分二甲基乙醇胺作为催化剂后对反应釜进行加热，加热温度为105℃，加热时间2h；

步骤二：将甲基乙丙酸甲醇、甲基丙烯酸、丙烯酸正丁醇、引发剂和链转移剂依次加入反应釜B中进行充分混匀，得到混匀溶液，随后将混匀溶液通过恒流泵缓慢滴加至内反应釜A中，滴加时间为2.5h，滴加过程中反应釜A加热温度控制在80℃；

步骤三：滴加完成后向反应釜A中滴加丙二醇甲醚和二甲基乙醚，并添加少量引发剂，随后将反应釜A密封补温2h，得到环氧正辛酸与丙烯酸酯聚合产物；

步骤四：向反应釜A中环氧正辛酸与丙烯酸酯聚合产物添加二甲基乙醇胺作为催化剂进行二次酯化反应，反应温度为105℃，反应时间为90min，反应完成后向反应釜A中添加二甲基乙醇胺中和酸值，得到水性丙烯酸改性环氧酯。

实施例四：

本发明所制得的水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料(本发明)与市场上现有的常规未改水性环氧酯涂料(未改)性能进行测试对比，对比结果如下：

由数据对比后可以得出，本发明所提供的水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料性能好，可冲击强度高，膜厚差值小，耐酸性、耐碱性和耐水性能明显，涂料防腐效果好。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料，包括主料和辅料，其特征在于：所述主料为水性丙烯酸改性环氧酯，所述辅料为消泡剂、分散剂、钛白粉、沉淀硫酸钡、防锈颜料、催干剂、助溶剂、中和剂和去离子水混合制成，其中水性丙烯酸改性环氧酯由双酚A型环氧树脂、正辛酸、正丁醇、丙二醇甲醚、二甲基乙醚、甲基乙丙酸甲醇、甲基丙烯酸、丙烯酸正丁醇、引发剂、链转移剂和二甲基乙醇胺混合制成。

2.根据权利要求1所述的一种水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料，其特征在于：所述主料和辅料中各成分按照质量份数采用以下配比：水性丙烯酸改性环氧酯35-40份、消泡剂0.2-0.5份、分散剂1-2份、钛白粉6-10份、沉淀硫酸钡4-12份、防锈颜料10-16份、催干剂2-3份、助溶剂3-5份、中和剂1-2份、去离子水20-30份。

3.根据权利要求1所述的一种水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料，其特征在于：所述水性丙烯酸改性环氧酯中各成分按照质量份数采用以下配比：双酚A型环氧树脂30-40份、正辛酸6-10份、正丁醇10-18份、丙二醇甲醚12-16份、二甲基乙醚8-12份、甲基乙丙酸甲醇6-14份、甲基丙烯酸8-14份、丙烯酸正丁醇4-6份、引发剂2-3份、链转移剂3-4份、二甲基乙醇胺1-3份。

4.根据权利要求1所述的一种水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料的制备方法，具体步骤为：

步骤一：在分散釜中加入水性丙烯酸改性环氧酯并进行缓慢搅拌，并缓慢加入分散剂和消泡剂，对其混合溶液进行搅拌15-25min；

步骤二：用研磨机对防锈颜料进行研磨后加入至分散釜中，防锈颜料在分散釜中浸泡30-45min后对溶料进行缓慢搅拌，搅拌10-20min后得到色浆并放出；

步骤三：用去离子水分三次冲洗分散釜，并将冲洗水加入调配釜中并对调配釜中冲洗水进行缓慢搅拌，同时向调配釜中加入钛白粉、助溶剂、催干剂、钛白粉、中和剂和沉淀硫酸钡，对调配釜中混合溶料进行充分搅拌20-30min；

步骤四：向调配釜中缓慢加入制得的色浆，并继续搅拌30-45min，搅拌过程将溶液调整pH值范围至7.5-8.5，并向调配釜中添加适量去离子水调节粘度，搅拌完成后将熔料通过铜网过滤，得到水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料。

5.根据权利要求1所述的一种水性丙烯酸改性环氧酯乳液防腐涂料，其特征在于：本发明还提供了水性丙烯酸改性环氧酯的制备方法，具体步骤为：

步骤一：在反应釜A中加入正丁醇和丙二醇甲醚进行混合作为反应溶剂，随后向反应釜中添加双酚A型环氧树脂和正辛酸进行搅拌，随便向反应釜中添加部分二甲基乙醇胺作为催化剂后对反应釜进行加热，加热温度为100-110℃，加热时间1-3h；

步骤二：将甲基乙丙酸甲醇、甲基丙烯酸、丙烯酸正丁醇、引发剂和链转移剂依次加入反应釜B中进行充分混匀，得到混匀溶液，随后将混匀溶液通过恒流泵缓慢滴加至内反应釜A中，滴加时间为2-3h，滴加过程中反应釜A加热温度控制在70-90℃；

步骤三：滴加完成后向反应釜A中滴加丙二醇甲醚和二甲基乙醚，并添加少量引发剂，随后将反应釜A密封补温2h，得到环氧正辛酸与丙烯酸酯聚合产物；

步骤四：向反应釜A中环氧正辛酸与丙烯酸酯聚合产物添加二甲基乙醇胺作为催化剂进行二次酯化反应，反应温度为95-115℃，反应时间为70-110min，反应完成后向反应釜A中添加二甲基乙醇胺中和酸值，得到水性丙烯酸改性环氧酯。