CN109439180A - 一种水性丙烯酸改性环氧玄武岩鳞片防腐涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水性丙烯酸改性环氧玄武岩鳞片防腐涂料，由甲、乙两组分组成。按重量计，甲组分包含有水性丙烯酸改性环氧乳液30～65份、玄武岩鳞片10～30份、三聚磷酸铝5～10份、消泡剂0.1～1份、流平剂0.1～1份、分散剂0.3～2份、防闪锈剂0.3～1.5份、去离子水10～50份；乙组分为水性异氰酸酯固化剂，甲、乙组分按质量比100：（5～20）配制。通过选用玄武岩鳞片作为颜填料，较常用的玻璃鳞片有着更好的耐酸碱性、耐高低温及热变形度，增强了涂层的综合性能。该涂料既保留了环氧树脂耐化学性佳、附着力强、防腐性能优异的特点，又具备硬度高、耐候性好等优势，特别适用于底面合一的钢结构防腐。

Description

一种水性丙烯酸改性环氧玄武岩鳞片防腐涂料

技术领域

本发明具体涉及一种水性丙烯酸改性环氧玄武岩鳞片防腐涂料，属于涂料技术领域。

背景技术

据相关统计，我国每年因腐蚀造成的经济损失高达1.2万亿元，远超大部分省市全年GDP总额。对此，人们采取了很多措施，如电化学保护、腐蚀介质处理、覆盖层保护等，但迄今为止，最经济有效和普遍适用的方法就是在金属表面涂刷各类涂料来预防或减缓腐蚀。

传统油性涂料大多需要使用各种有机物质作为溶剂，可挥发性有机分含量高，使用时会排放到空气中造成环境污染，严重影响人们身心健康，生产、储存、运输过程中也存在易燃易爆等安全隐患。

近年来，温室效应和环保问题越来越受到全世界的广泛关注，各国为控制VOC排放制定了日益严格的法规，我国的环保部门对涂料行业更是坚决执行了“油改水”的强制法令。在此大背景下，水性涂料因其安全、环保、无公害，正逐渐成为防腐蚀应用的新方向。

涂料的实际性能除施工工艺外，更多的取决于配方中的成膜树脂和颜填料，目前发展较快的新型水性防腐涂料树脂基体主要有水性环氧、水性聚氨酯、水性丙烯酸。水性环氧树脂具有优异的耐化学性、良好的附着力、固化速率快等优点，但易老化黄变，不适合用于底面合一涂料；水性丙烯酸树脂则有着良好的抗紫外老化性和成膜性，能够有效弥补水性环氧涂料耐候性不足的缺陷。颜填料作为涂料的重要组分之一，对涂膜防腐性能起着至关重要的作用。玄武岩鳞片是一种新型的鳞片材料，厚度一般为1～2μm，铁氧化物、钛氧化物、铝氧化物含量较高，碱性氧化物较少（如二氧化硅含量仅为50%，而在玻璃鳞片中则为75%），从而导致其相对于玻璃鳞片具备更好的耐酸碱性、耐高低温、介电性及热变形度，可大幅度增强涂层防腐蚀性。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种挥发性有机物含量低、耐候性好、附着力强、柔韧性佳、硬度高、防腐蚀性能优异的水性丙烯酸改性环氧玄武岩鳞片防腐涂料。该涂料以水为分散介质，气味小、储存、运输及使用过程中安全环保，施工工艺简单，施工工具可以直接用水冲洗。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种水性丙烯酸改性环氧玄武岩鳞片防腐涂料，包含有以下两组分：按重量计，甲组分包括以下成分及含量：水性丙烯酸改性环氧乳液30～65，玄武岩鳞片10～30，三聚磷酸铝5～10，消泡剂0.1～1，流平剂0.1～1，分散剂0.3～2，防闪锈剂0.3～1.5，去离子水10～50，乙组分为水性异氰酸酯类固化剂，甲、乙组分质量比为100：（5～20）。

作为优选的，所述水性丙烯酸改性环氧乳液中所用的双酚A类环氧为E-51、E54、E-44或E-21中的一种或几种的组合物；

所述玄武岩鳞片厚度一般为1～2μm左右，尺寸分布在25～500μm范围内；

所述消泡剂和流平剂均为聚醚硅氧烷共聚物，所述分散剂为聚氧乙烯醚类；

所述水性异氰酸酯类固化剂为水性芳香族异氰酸酯、水性脂肪族异氰酸酯、水性脂环族异氰酸酯中一种或几种的组合物；

所述防闪锈剂为有机锌螯合物类。

作为优选的，所述水性丙烯酸改性环氧玄武岩鳞片防腐涂料，其制备方法包括以下步骤：

（1） 在1000～2000r/min搅拌速率下将去离子水加入至水性丙烯酸改性环氧树脂乳液中，搅拌5～10min至均匀后，加入消泡剂、流平剂、分散剂、防闪锈剂，搅拌10～15min，随后加入玄武岩鳞片、三聚磷酸铝继续搅拌30～45min，得到甲组分；

（2）实际使用时将甲组分和乙组分水性异氰酸酯类固化剂按100：（5～20）比称重混合，在500～1000r/min转速下搅拌10～15min后即得。

相对于现有技术，本发明有益成果在于：

（1）选用水性丙烯酸改性环氧树脂乳液作为成膜物质，通过丙烯酸改性，在保留环氧树脂自身性能特色的同时，尽可能的规避其不足，从而实现综合属性的最佳化，提高抗紫外能力；

（2）以水为分散介质，气味小、无污染、安全无毒、应用性好、施工简便，符合环保政策要求；

（3）选用碱性氧化物含量低的新型玄武岩鳞片作填料，使涂层具备更好的耐酸碱性、耐高低温、介电性及热变形度，大幅增强了体系的防腐蚀能力。

基于以上特性，本发明拓展了环氧涂料的应用范围，使其在底面合一的钢结构防腐领域有着良好的潜在用途。

具体实施方式

为便于理解，下面将结合较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围不局限于如下具体实施例。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器设备等均可通过市场采购或现有方法自制获得。

实施例1：

准确称取30g水性丙烯酸改性环氧乳液，在1000r/min搅拌速率下加入40g去离子水，搅拌5min至均匀后，加入0.1g消泡剂TEGO810、0.1g流平剂TEGO450、0.3g德谦FN265分散剂和1g德谦FA179防闪锈剂，搅拌10min。随后称取15g玄武岩鳞片、5g三聚磷酸铝加入至上述乳液中继续搅拌30min后得到甲组分。称取4.575g水性脂肪族异氰酸酯固化剂与备用的甲组分乳液机械搅拌至均匀后制作样板，室温条件下养护一周，测试性能。

实施例2：

准确称取50g水性丙烯酸改性环氧乳液，在2000r/min搅拌速率下加入50g去离子水，搅拌10min至均匀后，加入0.2g消泡剂TEGO810、0.1g流平剂TEGO450、0.3g德谦FN265分散剂以及0.8g德谦FA179防闪锈剂，搅拌10min。随后称取10g玄武岩鳞片、6g三聚磷酸铝加入至上述乳液中搅拌30min后得到甲组分。称取12g水性芳香族异氰酸酯固化剂与备用的甲组分乳液机械搅拌至均匀至均匀后制作样板，室温条件下养护一周，测试性能。

实施例3：

准确称取65g水性丙烯酸改性环氧乳液，在2000r/min搅拌速率下加入30g去离子水，搅拌10min至均匀后，加入0.5g消泡剂TEGO810、0.3g流平剂TEGO450、2g德谦FN265分散剂以及1.0g德谦FA179防闪锈剂，搅拌10min。随后称取20g玄武岩鳞片、10g三聚磷酸铝加入至上述乳液中搅拌30min后得到甲组分。称取25.76g水性芳香族异氰酸酯固化剂与备用的甲组分乳液机械搅拌至均匀后制作样板，室温条件下养护一周，测试性能。

实施例4：

准确称取40g水性丙烯酸改性环氧乳液，在2000r/min搅拌速率下加入10g去离子水，搅拌10min至均匀后，加入0.3g消泡剂TEGO810、0.3g流平剂TEGO450、0.3g德谦FN265分散剂和1g德谦FA179防闪锈剂，搅拌10min。随后称取20g玄武岩鳞片、8g三聚磷酸铝加入至上述乳液中搅拌30min后得到甲组分。称取5g水性芳香族异氰酸酯固化剂与备用的甲组分乳液机械搅拌至均匀后制作样板，室温条件下养护一周，测试性能。

实施例5：

准确称取65g水性丙烯酸改性环氧乳液，在2000r/min搅拌速率下加入30g去离子水，搅拌10min至均匀后，加入0.6g消泡剂TEGO810、1g流平剂TEGO450、2g德谦FN265分散剂和1g德谦FA179防闪锈剂，搅拌10min。随后称取25g玄武岩鳞片、10g三聚磷酸铝加入至上述乳液中搅拌30min后得到甲组分。称取10g水性脂环族异氰酸酯固化剂与备用的甲组分乳液机械搅拌混至均匀后制作样板，室温条件下养护一周，测试性能。

实施例6：

准确称取65g水性丙烯酸改性环氧乳液，在2000r/min搅拌速率下加入50g去离子水，搅拌10min至均匀后，加入1g消泡剂TEGO810、0.8g流平剂TEGO450、2g德谦FN265分散剂以及1.5g德谦FA179防闪锈剂，搅拌10min。随后称取30g玄武岩鳞片、8g三聚磷酸铝加入至乳液中搅拌30min后得到甲组分，称取水性20g芳香族异氰酸酯固化剂与备用的甲组分乳液机械搅拌至均匀后制作样板，室温条件下养护一周，测试性能。

实施例1～6中各样板的性能指标如下：

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明公开的范围（包括权利要求）仅限于如上实施例；在本发明思路下，以上实施例或不同实施例中的技术特征之间也可进行组合，实施步骤可以任意顺序实现，并存在如上所述本发明不同方面的许多其他变化，为了简明并没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (7)

1.一种水性丙烯酸改性环氧玄武岩鳞片防腐涂料，其特征在于，所述涂料包括以下两组分：按重量计，甲组分包含有：水性丙烯酸改性环氧乳液30～65，玄武岩鳞片10～30，三聚磷酸铝5～10，消泡剂0.1～1，流平剂0.1～1，分散剂0.3～2，防闪锈剂0.3～1.5，去离子水10～50，乙组分为水性异氰酸酯类固化剂，甲、乙组分质量比为100：（5～20）。

2.根据权利要求1所述的水性丙烯酸改性环氧玄武岩防腐鳞片涂料，其特征在于，所述水性丙烯酸改性环氧乳液中所用的双酚A类环氧为E-51、E54、E-44或E-21中的一种或几种的组合物。

3.根据权利要求1所述的水性丙烯酸改性环氧玄武岩防腐鳞片涂料，其特征在于，所述玄武岩鳞片厚度一般为1～2μm左右，尺寸分布在25～500μm范围内。

4.根据权利要求1所述的水性丙烯酸改性环氧玄武岩防腐鳞片涂料，其特征在于，所述消泡剂和流平剂均为聚醚硅氧烷共聚物，所述分散剂为聚氧乙烯醚类。

5.根据权利要求1所述的水性丙烯酸改性环氧玄武岩防腐鳞片涂料，其特征在于，所述水性异氰酸酯类固化剂为水性芳香族异氰酸酯、水性脂肪族异氰酸酯、水性脂环族异氰酸酯中一种或几种的组合物。

6.根据权利要求1所述的水性丙烯酸改性环氧玄武岩防腐鳞片涂料，其特征在于，所述防闪锈剂为有机锌螯合物类。

7.根据权利要求1所述的水性丙烯酸改性环氧玄武岩鳞片防腐涂料，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：

（1） 在1000～2000r/min搅拌速率下将去离子水加入至水性丙烯酸改性环氧树脂乳液中，搅拌5～10min至均匀后，加入消泡剂、流平剂、分散剂、防闪锈剂，搅拌10～15min；随后加入玄武岩鳞片、三聚磷酸铝继续搅拌30～45min，得到甲组分；

（2）实际使用时将甲组分和乙组分水性异氰酸酯类固化剂按100：（5～20）比称重混合，在500～1000r/min转速下搅拌10～15min后即得。