CN109456674B - 一种水性环氧树脂涂料及其在汽车防腐中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水性环氧树脂涂料及其在汽车防腐中的应用，包括下述重量份的原料：环氧树脂乳液60‑80份，湿润分散剂1‑5份，交联剂5‑10份，颜填料5‑10份、去离子水10‑20份，本发明的水性环氧树脂涂料在使用时配合主固化剂和辅助固化剂一起使用；本发明以水作为分散介质，无VOC排放、快干无污染、环保、安全无毒，本发明制备的水性环氧树脂汽车防腐涂料适用于汽车中不适宜电泳涂装或高温烘烤的汽车底盘件、发动机、改装车等部件和金属零部件的高性能水性防腐涂装，具有涂装性能和防腐性能优异，生产工艺简单，成本低廉，易于工业化生产等优点，可替代溶剂漆使用，并实现高防腐和底面合一的优势。

Description

一种水性环氧树脂涂料及其在汽车防腐中的应用
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体是一种水性环氧树脂涂料及其在汽车防腐中的应用。
背景技术
当前，中国汽车市场已进入了私人消费者为主体的时代，居民实际收入水平的提高对汽车的需求带来了巨大影响。汽车工业的急速扩张，为中国地区的汽车涂料市场创造了空前的发展机遇。汽车钢结构和重要零部件的防腐蚀性能是影响汽车性能与安全的一项重要指标，也是汽车报废的重要原因。目前，汽车钢结构和零部件的防腐材料中使用较普遍的是有机防腐涂料，其主要优点是对钢结构表面处理要求略低，易施工，且漆膜防腐性能优良、附着力强。但有机防腐涂料由于存在“三废”污染严重、工人劳动环境恶劣而受到各地环保和劳动保护部门的严密监控。因此，开发一款高性能、环保型的水性涂料，并将其用于汽车防腐工业迫在眉睫。
环氧树脂应用于水性防腐涂料中时，其涂层在腐蚀环境中失去防腐效果的原因主要有两个方面：（1）乳化剂的存在导致涂层聚合物交联密度不够，从而导致涂层孔隙率增加，电解质水溶液通过涂层空隙快速渗入而导致钢结构表面腐蚀；（2）热辐射和紫外线辐射导致涂层高分子链断裂破坏而引起涂层孔隙率增加，在亲水性乳化剂的作用下，电解质水溶液通过涂层空隙快速渗入而导致钢结构表面腐蚀。因此，针对汽车钢结构的防腐，急需解决防腐涂层聚合物的交联密度，最大限度降低涂层聚合物的自由体积，以阻止电解质水溶液在涂层中的渗透，达到汽车钢结构的高标准的防腐要求。
聚醚胺类苯并噁嗪乳液由相应的聚醚胺、长链酚类化合物和甲醛反应合成的聚醚胺型苯并噁嗪经乳化得到产品。聚合后得到的聚苯并噁嗪产品具有许多优点：高粘结力、低吸水性、聚合过程中近似“零”收缩、良好的耐热性、力学性能、介电性能、聚合时无需强酸作为催化剂以及聚合时无小分子挥发物放出等。长链酚类化合物的加入为聚合物链段柔性的增加提供有利条件，因而作为环氧树脂的交联剂，在水性环氧树脂体系中加入聚醚胺类苯并噁嗪乳液，可以通过环氧树脂中的羟基或环氧基团或乳化剂中的羟基与苯并噁嗪反应进一步增加涂层的交联密度，使得固化后涂层的附着力、耐水性、抗冲击性能、柔韧性及防腐性能都得到很大提高。而六甲氧基亚甲基三聚氰胺是具有六官能度的有机化合物，它与环氧树脂乳液具有良好的混溶性，在环氧树脂固化过程中能与环氧树脂中的羟基或环氧基团或乳化剂中的羟基反应形成致密的交联膜，提高固化涂层的交联密度和耐水性。因此，如何将聚醚胺类苯并噁嗪乳液或六甲氧基亚甲基三聚氰胺的优点利用于水性环氧树脂涂料中，从而研发出一种水性环氧树脂涂料是本发明研究的重要内容。
发明内容
本发明的目的就是针对目前的水性环氧树脂涂料在腐蚀环境中的防腐效果不佳的问题，提供一种水性环氧树脂涂料及其在汽车防腐中的应用，从而解决现有防腐涂料的涂层长期受自然环境的影响，容易出现的开裂、腐蚀等问题，本发明的水性环氧树脂涂料适用于汽车中不适宜电泳涂装或高温烘烤的汽车底盘件、发动机、改装车等部件和金属零部件的高性能水性防腐涂装，本发明具有涂装性能和防腐性能优异，生产工艺简单，成本低廉，易于工业化生产等优点，可替代溶剂漆使用，并实现高防腐和底面合一的优势。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
本发明的一种水性环氧树脂汽车防腐涂料，包括下述重量份的原料：环氧树脂乳液60-80份，湿润分散剂1-5份，交联剂5-10份，颜填料5-10份、去离子水10-20份；
其中，所述环氧树脂乳液是由重量份分别为10-20份环氧树脂专用乳化剂与80-90份环氧树脂组成，环氧树脂专用乳化剂是由聚乙二醇、丁二酸酐和环氧树脂组成，所述聚乙二醇、丁二酸酐和环氧树脂的物质的量之比为1：1：1；
所述湿润分散剂为迪高760W分散剂，由佛山市顺德区三升贸易有限公司生产；
所述交联剂为聚醚胺类苯并噁嗪乳液、六甲氧基亚甲基三聚氰胺中的一种或两种的混合物；其中，聚醚胺类苯并噁嗪乳液是由溶剂、酚类化合物、聚醚胺类化合物按照物质的量之比为1-3：1-2：1-2投料，合成后除去溶剂、精制并加入乳化剂乳化所得，所述溶剂为多聚甲醛或质量分数为37%甲醛水溶液中的一种；所述六甲氧基亚甲基三聚氰胺由重庆建峰浩康化工有限公司生产；
所述的颜填料为氧化铁红，由河北光明颜料制造有限公司生产。
优选地，本发明中所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂E-20、E-44、E-51中的一种。
优选地，本发明中所述聚醚胺类化合物为聚醚胺D-200、D-230或D-400中的一种。
进一步地，本发明中所述聚醚胺类化合物为聚醚胺D-400。
优选地，本发明中所述酚类化合物为壬基酚、邻烯丙基苯酚或邻甲酚中的一种。
进一步地，本发明中所述酚类化合物为壬基酚。
优选地，本发明中所述乳化剂为吐温-20，司盘-80，吐温-40，吐温-60中的一种或几种的复配物。
优选地，本发明中所述环氧树脂专用乳化剂是将聚乙二醇和丁二酸酐混合均匀后，边搅拌边升温至80-120℃，保温5-6h后降温出料，得到乳化剂中间体；再将乳化剂中间体与环氧树脂边搅拌边升温至80-120℃，保温5-6h后降温出料即可制得。
本发明还提供了一种水性环氧树脂涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）环氧树脂乳液的制备
按照重量比分别称取10-20份环氧树脂专用乳化剂与80-90份环氧树脂置于反应器中，加热至70-80℃后，在300-600r/min的速度下混合均匀，缓慢滴加80-120份去离子水，去离子水滴加完毕后，在2000-4000r/min下搅拌2-4h后，降温出料即得环氧树脂乳液。
（2）聚醚胺类苯并噁嗪乳液的制备
（a）聚醚胺类苯并噁嗪粗产物的合成
按照重量份分别称取20-40份酚类化合物与20-40份聚醚胺类化合物置于反应器中混合均匀，边搅拌边升温至70-90℃反应1-4h后，加入20-60份溶剂反应1-3h，再升温至90-120℃，冷凝回流8-12h，静置冷却至室温，即可得到聚醚胺类苯并噁嗪粗产物；
（b）聚醚胺类苯并噁嗪的精制
取上述聚醚胺类苯并噁嗪粗产物溶于乙酸乙酯中，所得溶液用氢氧化钠溶液洗涤未反应完的溶剂，再用蒸馏水洗涤至中性，减压蒸馏除去乙酸乙酯，所得的淡黄色粘性液体即为精制的聚醚胺类苯并噁嗪；
（c）聚醚胺类苯并噁嗪乳液的制备
将精制的30-40份聚醚胺类苯并噁嗪溶于10-15份乙酸乙酯中，混合均匀后加入60-70份去离子水和1-3份乳化剂，以1000-3000r/min的转速搅拌0.5-1h，即得聚醚胺类苯并噁嗪粗乳液；将上述粗乳液升温至20-60℃，使用旋转蒸馏仪减压蒸馏1-3h，除去残余的乙酸乙酯，静置，即可得到聚醚胺类苯并噁嗪乳液。
（3）涂料的调配
将步骤（1）制备的环氧树脂乳液60-80份、步骤（2）制备的聚醚胺类苯并噁嗪乳液或六甲氧基亚甲基三聚氰胺交联剂5-10份置于高速剪切机中在常温、1000-2000r/min搅拌20-40min，再加入湿润分散剂1-5份、氧化铁红5-10份和去离子水10-20份继续搅拌均匀，将得到的混合物转移到转速为1000-3000r/min的砂磨机中砂磨1-3h，搅拌均匀，再用纱布过滤即可得到涂料。
本发明的一种水性环氧树脂涂料在汽车防腐中的应用，包括以下步骤：
（1）取待喷涂的钢板，使用酒精将钢板表面的油污洗净，用脱脂纱布擦干后，再用砂纸将表面的氧化物打磨除去备用；
（2）称取60-80份水性环氧树脂涂料与10-20份主固化剂和1-3份辅助固化剂，所述主固化剂为WD-60水性聚酰胺固化剂，由武汉市瑞元诚新材料有限公司生产；辅助固化剂为CX100三羟甲基丙烷氮丙啶，由上海水贝司环保科技有限公司生产；将上述原料置于搅拌机中混合均匀，并将混合后的涂料用去离子水稀释至粘度为400-600mPa·s，再使用专用喷枪将稀释后的涂料喷涂到备用钢板上，设置喷涂压力为600-800KPa、喷枪的角度为30-90°、喷涂距离为20-50cm、喷枪的移动速度为20-40cm/s，即可得喷涂后的钢板。
将经过喷涂后的钢板按照国标方法分别进行附着力、柔韧性、硬度、耐划破性能、冲击性能、耐盐雾性能、老化性能检测，划圈法附着力为1级，在紫外灯下持续照射500h未发生老化，并且在盐雾状态下存放800h未见锈迹。由此可见，本发明的水性环氧树脂涂料具有很好的附着性，能有效附着在金属表面，对金属漆壳有良好的保护作用，具有优良的耐腐蚀性能。
本发明具有以下几个优点：
（1）本发明以水作为分散介质，环保，安全无毒，可以放心使用，各原料在水溶液中的分散性好，无结块无沉积。
（2）本发明的水性环氧树脂涂料的制备方法简单易行，加入合成聚醚胺类苯并噁嗪交联剂后提高漆膜的柔韧性和耐盐雾性能，从而提高涂料的综合性能。
（3）本发明的水性环氧树脂涂料用于汽车防腐，适用于汽车中不适宜电泳涂装或高温烘烤的汽车底盘件、发动机、改装车等部件和金属零部件的高性能水性防腐涂装，涂覆在基材表面平整性好，与传统的汽车防腐涂料相比，具有防腐性能优异，表面光滑度好，工艺简单，原料易得，环境友好，成本低廉，易于工业化生产等优点，同时可替代溶剂漆使用，并实现高防腐和底面合一的优势。
（4）本发明的涂料配合固化剂一起使用，采用主固化剂和辅助固化剂配合，这是由于CX100氮丙啶辅助固化剂可以与乳液中的羧基在室温下发生交联反应。可在常温下久置固化，亦可加入高温固化剂在60-80°快速固化，简单易行。可提高水性涂层的耐水性、抗粘性、耐高温性，耐化学药品性，普遍提高水性体系在基材上的附着力。
附图说明
图1是本发明实施例1的水性环氧树脂乳液的粒径分布图；
图2是本发明实施例1的聚醚胺类苯并噁嗪交联剂的红外光谱图；
图3是醚胺类苯并噁嗪的化学结构示意图；
图4是本发明实施例1制备的醚胺类苯并噁嗪的1H-NMR谱图。
具体实施方式
实施例1
本实施例的一种水性环氧树脂涂料，包括下述重量份的原料：环氧树脂乳液60份，迪高760W分散剂5份，聚醚胺类苯并噁嗪乳液4份，六甲氧基亚甲基三聚氰胺1份，氧化铁红7份，去离子水15份。
其中，所述环氧树脂乳液是由重量份分别为10份环氧树脂专用乳化剂与90份环氧树脂E-51组成，所述环氧树脂专用乳化剂是由聚乙二醇、丁二酸酐和环氧树脂E-51组成，所述聚乙二醇、丁二酸酐和环氧树脂E-51的物质的量之比为1：1：1。
所述聚醚胺类苯并噁嗪乳液是由重量份为30份壬基酚、30份聚醚胺D-400与30份多聚甲醛溶剂反应后除去未反应溶剂，再加入吐温-20和吐温-40乳化后制得。
所述迪高760W分散剂由佛山市顺德区三升贸易有限公司生产，六甲氧基亚甲基三聚氰胺由重庆建峰浩康化工有限公司生产，氧化铁红由河北光明颜料制造有限公司生产。
优选地，本实施例中所述环氧树脂专用乳化剂是将聚乙二醇和丁二酸酐混合均匀后，边搅拌边升温至120℃，保温5h后降温出料，得到乳化剂中间体；再将乳化剂中间体与环氧树脂E-51边搅拌边升温至100℃，保温5h后降温出料即可制得。
本实施例的一种水性环氧树脂涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）环氧树脂乳液的制备
按照重量比分别称取10份环氧树脂专用乳化剂与90份环氧树脂E-51置于反应器中，加热至80℃后，在600r/min的速度下搅拌40min得到混合料，缓慢滴加与混合料等重量的去离子水，去离子水滴加完毕后，在4000r/min下搅拌4h后，降温出料即得环氧树脂乳液；经检测，本实施例制备的环氧树脂乳液的固含量为50%，粒径分布为295-955nm，平均粒径为555nm，参见图1。
（2）聚醚胺类苯并噁嗪乳液的制备
（a）聚醚胺类苯并噁嗪粗产物的合成
按照重量份分别称取30份壬基酚与30份聚醚胺D-400置于反应器中混合均匀，边搅拌边升温至70℃反应1h后，加入30份多聚甲醛溶剂反应1h，再升温至90℃，冷凝回流8h，静置冷却至室温，即可得到聚醚胺类苯并噁嗪粗产物；
（b）聚醚胺类苯并噁嗪的精制
取上述聚醚胺类苯并噁嗪粗产物溶于乙酸乙酯中，所得溶液用氢氧化钠溶液洗涤未反应完的多聚甲醛溶剂，再用蒸馏水洗涤至中性，减压蒸馏除去乙酸乙酯，所得的淡黄色粘性液体即为精制的聚醚胺类苯并噁嗪；
（c）聚醚胺类苯并噁嗪乳液的制备
将精制的30份聚醚胺类苯并噁嗪溶于12份乙酸乙酯中，混合均匀后加入65份去离子水和1份吐温-20和1份吐温-40乳化剂，以2000r/min的转速搅拌0.5h，即得聚醚胺类苯并噁嗪粗乳液；将上述粗乳液升温至50℃，使用旋转蒸馏仪减压蒸馏1h，除去残余的乙酸乙酯，静置，即可得到聚醚胺类苯并噁嗪乳液。
将本实施例制备的聚醚胺类苯并噁嗪乳液进行红外光谱测试，红外光谱图参见图2，合成的聚醚胺类苯并噁嗪出现了苯并噁嗪的特征吸收峰，931cm-1处为苯并噁嗪的特征峰，与之振动相关的吸收峰有：1234cm-1处为噁嗪环中C-N-C的伸缩振动峰，1110cm-1处为C-O-C的振动吸收峰，根据上述特征峰的出现，初步断定合成了聚醚胺类苯并噁嗪。
将本实施例合成的醚胺类苯并噁嗪做1H-NMR测试，醚胺类苯并噁嗪的化学结构示意图参见图3，1H-NMR谱图参见图4，并对其H原子进行编号，δ7.26ppm为氘代氯仿溶剂（CDCl3）残留峰；δ4.06ppm为-N-CH2 *-Ar（H）上亚甲基的质子峰，δ4.94ppm为Ar-CH2-N（G）上亚甲基的质子峰，H和G这两个峰是噁嗪环的特征峰，H、G和苯环（D、E、F）峰面积之比为2.0∶2.2∶3.1，约为2∶2∶3，与分子式结构中对应的质子2∶2∶3相吻合，从而表明合成了苯并噁嗪。同时由图2分析可知，δ6.62-7.21ppm为苯环上质子峰，分别为D、E、F；δ3.03-3.91ppm分别苯并噁嗪H、C、I、J上的质子峰；δ0.48-1.45ppm分别为苯并噁嗪A、B、K上的质子峰，通过对这些谱峰进行归属，证明该产物为聚醚胺类苯并噁嗪。
（3）涂料的调配
将步骤（1）制备的环氧树脂乳液60份、步骤（2）制备的聚醚胺类苯并噁嗪乳液4份和六甲氧基亚甲基三聚氰胺1份置于高速剪切机中在常温、1500r/min搅拌20min，再加入迪高760W分散剂5份、氧化铁红7份和去离子水15份继续搅拌均匀，将得到的混合物转移到转速为2000r/min的砂磨机中砂磨2h，搅拌均匀，再用纱布过滤即得。
本实施例的一种水性环氧树脂涂料在汽车防腐中的应用，包括以下步骤：
（1）取待喷涂的钢板，使用酒精将钢板表面的油污洗净，用脱脂纱布擦干后，再用砂纸将表面的氧化物打磨除去备用；
（2）按重量比分别称取60份水性环氧树脂涂料与12份WD-60水性聚酰胺主固化剂和2份CX100三羟甲基丙烷氮丙啶辅助固化剂，所述主固化剂由武汉市瑞元诚新材料有限公司生产；辅助固化剂由上海水贝司环保科技有限公司生产；将上述原料置于搅拌机中混合均匀，并将混合后的涂料用去离子水稀释至粘度为500mPa·s，再使用专用喷枪将稀释后的涂料喷涂到备用钢板上，设置喷涂压力为800KPa、喷枪的角度为60°、喷涂距离为50cm、喷枪的移动速度为40cm/s，即可得喷涂后的钢板。
将本实施例喷涂后的钢板加热至60℃保持60min后即可成膜，再对钢板上的涂层按照国家标准进行附着力、柔韧性、硬度、耐划破性能、冲击性能、耐盐雾性能、老化性能进行系列测试及分析，试验结果见下表1。
经测试，本实施例喷涂后的钢板漆膜划圈法附着力为1级，划格附着力和柔韧性都为优，耐划伤性能良好，在紫外灯下持续照射500h未发生老化，可在盐雾状态下存放800h未出现腐蚀。由此可见，本实施例的原料配比和工艺参数均为最佳，涂料的性能最好。
实施例2
本实施例的一种水性环氧树脂涂料，包括下述重量份的原料：环氧树脂乳液70份，迪高760W分散剂3份，聚醚胺类苯并噁嗪乳液8份，氧化铁红5份，去离子水10份。
其中，所述环氧树脂乳液是由重量份分别为15份环氧树脂专用乳化剂与85份环氧树脂E-44组成，所述环氧树脂专用乳化剂是由聚乙二醇、丁二酸酐和环氧树脂E-44组成，所述聚乙二醇、丁二酸酐和环氧树脂E-44的物质的量之比为1：1：1。
所述聚醚胺类苯并噁嗪乳液是由重量份为20份（邻甲酚）、40份聚醚胺D-230与35份质量分数为37%甲醛水溶液溶剂反应后，除去未反应溶剂，再加入司盘-80乳化剂乳化后制得。
所述迪高760W分散剂由佛山市顺德区三升贸易有限公司生产，氧化铁红由河北光明颜料制造有限公司生产。
优选地，本实施例中所述环氧树脂专用乳化剂是将聚乙二醇和丁二酸酐混合均匀后，边搅拌边升温至100℃，保温5h后降温出料，得到乳化剂中间体；再将乳化剂中间体与环氧树脂E-44边搅拌边升温至110℃，保温6h后降温出料即可制得。
本实施例的一种水性环氧树脂涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）环氧树脂乳液的制备
按照重量比分别称取15份环氧树脂专用乳化剂与85份环氧树脂E-44置于反应器中，加热至75℃后，在600r/min的速度下搅拌30min得到混合料，缓慢滴加与混合料等重量的去离子水，去离子水滴加完毕后，在3000r/min下搅拌4h后，降温出料即得环氧树脂乳液。
（2）聚醚胺类苯并噁嗪乳液的制备
（a）聚醚胺类苯并噁嗪粗产物的合成
按照重量份分别称取20份邻甲酚与40份聚醚胺D-230置于反应器中混合均匀，边搅拌边升温至80℃反应3h后，加入35份质量分数为37%甲醛水溶液溶剂反应2h，再升温至100℃，冷凝回流10h，静置冷却至室温，即可得到聚醚胺类苯并噁嗪粗产物；
（b）聚醚胺类苯并噁嗪的精制
取上述聚醚胺类苯并噁嗪粗产物溶于乙酸乙酯中，所得溶液用氢氧化钠溶液洗涤未反应完的多聚甲醛溶剂，再用蒸馏水洗涤至中性，减压蒸馏除去乙酸乙酯，所得的淡黄色粘性液体即为精制的聚醚胺类苯并噁嗪；
（c）聚醚胺类苯并噁嗪乳液的制备
将精制的35份聚醚胺类苯并噁嗪溶于10份乙酸乙酯中，混合均匀后加入60份去离子水和3份司盘-80乳化剂，以3000r/min的转速搅拌0.5h，即得聚醚胺类苯并噁嗪粗乳液；将上述粗乳液升温至40℃，使用旋转蒸馏仪减压蒸馏2h，除去残余的乙酸乙酯，静置，即可得到聚醚胺类苯并噁嗪乳液。
（3）涂料的调配
将步骤（1）制备的环氧树脂乳液70份、步骤（2）制备的聚醚胺类苯并噁嗪乳液8份置于高速剪切机中在常温、2000r/min搅拌30min，再加入迪高760W分散剂3份、氧化铁红5份和去离子水10份继续搅拌均匀，将得到的混合物转移到转速为3000r/min的砂磨机中砂磨1h，搅拌均匀，再用纱布过滤即得。
本实施例的一种水性环氧树脂涂料在汽车防腐中的应用，包括以下步骤：
（1）取待喷涂的钢板，使用酒精将钢板表面的油污洗净，用脱脂纱布擦干后，再用砂纸将表面的氧化物打磨除去备用；
（2）按重量比分别称取70份水性环氧树脂涂料与10份WD-60水性聚酰胺主固化剂和1份CX100三羟甲基丙烷氮丙啶辅助固化剂，所述主固化剂由武汉市瑞元诚新材料有限公司生产；辅助固化剂由上海水贝司环保科技有限公司生产；将上述原料置于搅拌机中混合均匀，并将混合后的涂料用去离子水稀释至粘度为500mPa·s，再使用专用喷枪将稀释后的涂料喷涂到备用钢板上，设置喷涂压力为600KPa、喷枪的角度为40°、喷涂距离为30cm、喷枪的移动速度为30cm/s，即可得喷涂后的钢板。
将本实施例喷涂后的钢板加热至80℃保持60min后即可成膜，再对钢板上的涂层按照国家标准进行附着力、柔韧性、硬度、耐划破性能、冲击性能、耐盐雾性能、老化性能进行系列测试及分析，试验结果见下表1。
经测试，本实施例喷涂后的钢板漆膜划圈法附着力为1级，划格附着力和柔韧性都为优，耐划伤性能良好，在紫外灯下持续照射500h未发生老化，可在盐雾状态下存放800h未出现腐蚀。
实施例3
本实施例的一种水性环氧树脂涂料，包括下述重量份的原料：环氧树脂乳液80份，迪高760W分散剂5份，六甲氧基亚甲基三聚氰胺10份，氧化铁红10份，去离子水20份。
其中，所述环氧树脂乳液是由重量份分别为20份环氧树脂专用乳化剂与80份环氧树脂E-20组成，所述环氧树脂专用乳化剂是由聚乙二醇、丁二酸酐和环氧树脂E-20组成，所述聚乙二醇、丁二酸酐和环氧树脂E-20的物质的量之比为1：1：1。
所述迪高760W分散剂由佛山市顺德区三升贸易有限公司生产，氧化铁红由河北光明颜料制造有限公司生产，六甲氧基亚甲基三聚氰胺由重庆建峰浩康化工有限公司生产。
优选地，本实施例中所述环氧树脂专用乳化剂是将聚乙二醇和丁二酸酐混合均匀后，边搅拌边升温至80℃，保温6h后降温出料，得到乳化剂中间体；再将乳化剂中间体与环氧树脂E-20边搅拌边升温至90℃，保温6h后降温出料即可制得。
本实施例的一种水性环氧树脂涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）环氧树脂乳液的制备
按照重量比分别称取20份环氧树脂专用乳化剂与80份环氧树脂E-20置于反应器中，加热至80℃后，在400r/min的速度下搅拌40min得到混合料，缓慢滴加与混合料等重量的去离子水，去离子水滴加完毕后，在2000r/min下搅拌4h后，降温出料即得环氧树脂乳液。
（2）涂料的调配
将步骤（1）制备的环氧树脂乳液80份、六甲氧基亚甲基三聚氰胺10份置于高速剪切机中在常温、1000r/min搅拌40min，再加入迪高760W分散剂5份、氧化铁红10份和去离子水20份继续搅拌均匀，将得到的混合物转移到转速为1000r/min的砂磨机中砂磨3h，搅拌均匀，再用纱布过滤即得。
本实施例的一种水性环氧树脂涂料在汽车防腐中的应用，包括以下步骤：
（1）取待喷涂的钢板，使用酒精将钢板表面的油污洗净，用脱脂纱布擦干后，再用砂纸将表面的氧化物打磨除去备用；
（2）按重量比分别称取75份水性环氧树脂涂料与20份WD-60水性聚酰胺主固化剂和3份CX100三羟甲基丙烷氮丙啶辅助固化剂，所述主固化剂由武汉市瑞元诚新材料有限公司生产；辅助固化剂由上海水贝司环保科技有限公司生产；将上述原料置于搅拌机中混合均匀，并将混合后的涂料用去离子水稀释至粘度为600mPa·s，再使用专用喷枪将稀释后的涂料喷涂到备用钢板上，设置喷涂压力为700KPa、喷枪的角度为50°、喷涂距离为20cm、喷枪的移动速度为20cm/s，即可得喷涂后的钢板。
将本实施例喷涂后的钢板加热至70℃保持60min后即可成膜，再对钢板上的涂层按照国家标准进行附着力、柔韧性、硬度、耐划破性能、冲击性能、耐盐雾性能、老化性能进行系列测试及分析，试验结果见下表1。
经测试，本实施例喷涂后的钢板漆膜划圈法附着力为1级，划格附着力和柔韧性都为优，耐划伤性能良好，在紫外灯下持续照射500h未发生老化，可在盐雾状态下存放800h未出现腐蚀。
实施例4
本实施例的一种水性环氧树脂涂料，包括下述重量份的原料：环氧树脂乳液65份，迪高760W分散剂2份，聚醚胺类苯并噁嗪乳液2份，六甲氧基亚甲基三聚氰胺4份，氧化铁红6份，去离子水12份。
其中，所述环氧树脂乳液是由重量份分别为13份环氧树脂专用乳化剂与87份环氧树脂E-44组成，所述环氧树脂专用乳化剂是由聚乙二醇、丁二酸酐和环氧树脂E-44组成，所述聚乙二醇、丁二酸酐和环氧树脂E-44的物质的量之比为1：1：1。
所述聚醚胺类苯并噁嗪乳液是由重量份为40份邻烯丙基苯酚、20份聚醚胺D-200与35份质量分数为37%甲醛水溶液溶剂反应后，除去未反应溶剂，再加入吐温-40乳化剂乳化后制得。
所述迪高760W分散剂由佛山市顺德区三升贸易有限公司生产，六甲氧基亚甲基三聚氰胺由重庆建峰浩康化工有限公司生产，氧化铁红由河北光明颜料制造有限公司生产。
优选地，本实施例中所述环氧树脂专用乳化剂是将聚乙二醇和丁二酸酐混合均匀后，边搅拌边升温至100℃，保温5h后降温出料，得到乳化剂中间体；再将乳化剂中间体与环氧树脂E-44边搅拌边升温至100℃，保温5h后降温出料即可制得。
本实施例的一种水性环氧树脂涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）环氧树脂乳液的制备
按照重量比分别称取13份环氧树脂专用乳化剂与87份环氧树脂E-44置于反应器中，加热至80℃后，在400r/min的速度下搅拌30min得到混合料，缓慢滴加与混合料等重量的去离子水，去离子水滴加完毕后，在2000r/min下搅拌4h后，降温出料即得环氧树脂乳液。
（2）聚醚胺类苯并噁嗪乳液的制备
（a）聚醚胺类苯并噁嗪粗产物的合成
按照重量份分别称取40份邻烯丙基苯酚与20份聚醚胺D-200置于反应器中混合均匀，边搅拌边升温至90℃反应2h后，加入35份质量分数为37%甲醛水溶液溶剂反应2h，再升温至110℃，冷凝回流12h，静置冷却至室温，即可得到聚醚胺类苯并噁嗪粗产物；
（b）聚醚胺类苯并噁嗪的精制
取上述聚醚胺类苯并噁嗪粗产物溶于乙酸乙酯中，所得溶液用氢氧化钠溶液洗涤未反应完的多聚甲醛溶剂，再用蒸馏水洗涤至中性，减压蒸馏除去乙酸乙酯，所得的淡黄色粘性液体即为精制的聚醚胺类苯并噁嗪；
（c）聚醚胺类苯并噁嗪乳液的制备
将精制的40份聚醚胺类苯并噁嗪溶于15份乙酸乙酯中，混合均匀后加入70份去离子水和1份吐温-40乳化剂，以2000r/min的转速搅拌1.0h，即得聚醚胺类苯并噁嗪粗乳液；将上述粗乳液升温至60℃，使用旋转蒸馏仪减压蒸馏3h，除去残余的乙酸乙酯，静置，即可得到聚醚胺类苯并噁嗪乳液。
（3）涂料的调配
将步骤（1）制备的环氧树脂乳液65份、步骤（2）制备的聚醚胺类苯并噁嗪乳液2份以及六甲氧基亚甲基三聚氰胺4份置于高速剪切机中在常温、2000r/min搅拌30min，再加入迪高760W分散剂3份、氧化铁红6份和去离子水12份继续搅拌均匀，将得到的混合物转移到转速为3000r/min的砂磨机中砂磨1h，搅拌均匀，再用纱布过滤即得。
本实施例的一种水性环氧树脂涂料在汽车防腐中的应用，包括以下步骤：
（1）取待喷涂的钢板，使用酒精将钢板表面的油污洗净，用脱脂纱布擦干后，再用砂纸将表面的氧化物打磨除去备用；
（2）按重量比分别称取80份水性环氧树脂涂料与15份WD-60水性聚酰胺主固化剂和2份CX100三羟甲基丙烷氮丙啶辅助固化剂，所述主固化剂由武汉市瑞元诚新材料有限公司生产；辅助固化剂由上海水贝司环保科技有限公司生产；将上述原料置于搅拌机中混合均匀，并将混合后的涂料用去离子水稀释至粘度为500mPa·s，再使用专用喷枪将稀释后的涂料喷涂到备用钢板上，设置喷涂压力为600KPa、喷枪的角度为70°、喷涂距离为30cm、喷枪的移动速度为30cm/s，即可得喷涂后的钢板。
将本实施例喷涂后的钢板加热至80℃保持60min后即可成膜，再对钢板上的涂层按照国家标准进行附着力、柔韧性、硬度、耐划破性能、冲击性能、耐盐雾性能、老化性能进行系列测试及分析，试验结果见下表1。
经测试，本实施例喷涂后的钢板漆膜划圈法附着力为1级，划格附着力和柔韧性都为优，耐划伤性能良好，在紫外灯下持续照射500h未发生老化，可在盐雾状态下存放800h未出现腐蚀。
实施例5
本实施例的一种水性环氧树脂涂料，包括下述重量份的原料：环氧树脂乳液60份，迪高760W分散剂4份，聚醚胺类苯并噁嗪乳液4份，六甲氧基亚甲基三聚氰胺4份、氧化铁红8份，去离子水18份。
其中，所述环氧树脂乳液是由重量份分别为20份环氧树脂专用乳化剂与80份环氧树脂E-20组成，所述环氧树脂专用乳化剂是由聚乙二醇、丁二酸酐和环氧树脂E-20组成，所述聚乙二醇、丁二酸酐和环氧树脂E-20物质的量之比为1：1：1。
所述聚醚胺类苯并噁嗪乳液是由重量份为40份壬基酚、20份聚醚胺D-200与35份多聚甲醛溶剂反应后，除去未反应溶剂，再加入吐温-60乳化剂乳化后制得。
所述迪高760W分散剂由佛山市顺德区三升贸易有限公司生产，六甲氧基亚甲基三聚氰胺由重庆建峰浩康化工有限公司生产，氧化铁红由河北光明颜料制造有限公司生产。
优选地，本实施例中所述环氧树脂专用乳化剂是将聚乙二醇和丁二酸酐混合均匀后，边搅拌边升温至90℃，保温6h后降温出料，得到乳化剂中间体；再将乳化剂中间体与环氧树脂E-20边搅拌边升温至120℃，保温5h后降温出料即可制得。
本实施例的一种水性环氧树脂涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）环氧树脂乳液的制备
按照重量比分别称取20份环氧树脂专用乳化剂与80份环氧树脂E-20置于反应器中，加热至70℃后，在500r/min的速度下搅拌40min得到混合料，缓慢滴加与混合料等重量的去离子水，去离子水滴加完毕后，在3000r/min下搅拌4h后，降温出料即得环氧树脂乳液。
（2）聚醚胺类苯并噁嗪乳液的制备
（a）聚醚胺类苯并噁嗪粗产物的合成
按照重量份分别称取40份壬基酚与20份聚醚胺D-200置于反应器中混合均匀，边搅拌边升温至90℃反应2h后，加入35份多聚甲醛溶剂反应2h，再升温至110℃，冷凝回流12h，静置冷却至室温，即可得到聚醚胺类苯并噁嗪粗产物；
（b）聚醚胺类苯并噁嗪的精制
取上述聚醚胺类苯并噁嗪粗产物溶于乙酸乙酯中，所得溶液用氢氧化钠溶液洗涤未反应完的多聚甲醛溶剂，再用蒸馏水洗涤至中性，减压蒸馏除去乙酸乙酯，所得的淡黄色粘性液体即为精制的聚醚胺类苯并噁嗪；
（c）聚醚胺类苯并噁嗪乳液的制备
将精制的32份聚醚胺类苯并噁嗪溶于12份乙酸乙酯中，混合均匀后加入70份去离子水和1份吐温-60乳化剂，以2000r/min的转速搅拌1.0h，即得聚醚胺类苯并噁嗪粗乳液；将上述粗乳液升温至50℃，使用旋转蒸馏仪减压蒸馏2h，除去残余的乙酸乙酯，静置，即可得到聚醚胺类苯并噁嗪乳液。
（3）涂料的调配
将步骤（1）制备的环氧树脂乳液60份、步骤（2）制备的聚醚胺类苯并噁嗪乳液4份以及六甲氧基亚甲基三聚氰胺4份置于高速剪切机中在常温、1000r/min搅拌35min，再加入迪高760W分散剂4份、氧化铁红8份和去离子水18份继续搅拌均匀，将得到的混合物转移到转速为3000r/min的砂磨机中砂磨2h，搅拌均匀，再用纱布过滤即得。
本实施例的一种水性环氧树脂涂料在汽车防腐中的应用，包括以下步骤：
（1）取待喷涂的钢板，使用酒精将钢板表面的油污洗净，用脱脂纱布擦干后，再用砂纸将表面的氧化物打磨除去备用；
（2）按重量比分别称取68份水性环氧树脂涂料与10份WD-60水性聚酰胺主固化剂和3份CX100三羟甲基丙烷氮丙啶辅助固化剂，所述主固化剂由武汉市瑞元诚新材料有限公司生产；辅助固化剂由上海水贝司环保科技有限公司生产；将上述原料置于搅拌机中混合均匀，并将混合后的涂料用去离子水稀释至粘度为500mPa·s，再使用专用喷枪将稀释后的涂料喷涂到备用钢板上，设置喷涂压力为700KPa、喷枪的角度为70°、喷涂距离为30cm、喷枪的移动速度为30cm/s，即可得喷涂后的钢板。
将本实施例喷涂后的钢板加热至80℃保持60min后即可成膜，再对钢板上的涂层按照国家标准进行附着力、柔韧性、硬度、耐划破性能、冲击性能、耐盐雾性能、老化性能进行系列测试及分析，试验结果见下表1。
将本实施例制备的钢板漆膜划圈法附着力为1级，划格附着力和柔韧性都为优，耐划伤性能良好，在紫外灯下持续照射500h未发生老化，可在盐雾状态下存放720h未出现腐蚀。
表1 本发明实施例1-5水性防腐涂料的性能测试数据
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Claims (8)

1.一种水性环氧树脂涂料，其特征在于包括下述重量份的原料：环氧树脂乳液60-80份，湿润分散剂1-5份，交联剂5-10份，颜填料5-10份、去离子水10-20份；
其中，所述环氧树脂乳液是由重量份分别为10-20份环氧树脂专用乳化剂与80-90份环氧树脂组成，环氧树脂专用乳化剂是由聚乙二醇、丁二酸酐和环氧树脂组成，所述聚乙二醇、丁二酸酐和环氧树脂的物质的量之比为1：1：1；制备时，将聚乙二醇和丁二酸酐混合均匀后，边搅拌边升温至80-120℃，保温5-6h后降温出料，得到乳化剂中间体；再将乳化剂中间体与环氧树脂边搅拌边升温至80-120℃，保温5-6h后降温出料即得；
所述湿润分散剂为迪高760W分散剂；
所述交联剂为聚醚胺类苯并噁嗪乳液或聚醚胺类苯并噁嗪乳液与六甲氧基亚甲基三聚氰胺的混合物；其中，聚醚胺类苯并噁嗪乳液是由溶剂、酚类化合物、聚醚胺类化合物按照物质的量之比为1-3：1-2：1-2投料，合成后除去溶剂、精制并加入乳化剂乳化所得，所述溶剂为多聚甲醛或质量分数为37%甲醛水溶液中的一种，聚醚胺类苯并噁嗪乳液的具体制备方法包括以下步骤：
（1）聚醚胺类苯并噁嗪粗产物的合成
按照重量份分别称取20-40份酚类化合物与20-40份聚醚胺类化合物置于反应器中混合均匀，边搅拌边升温至70-90℃反应1-4h后，加入20-60份溶剂反应1-3h，再升温至90-120℃，冷凝回流8-12h，静置冷却至室温，即可得到聚醚胺类苯并噁嗪粗产物；
（2）聚醚胺类苯并噁嗪的精制
取上述聚醚胺类苯并噁嗪粗产物溶于乙酸乙酯中，所得溶液用氢氧化钠溶液洗涤未反应完的溶剂，再用蒸馏水洗涤至中性，减压蒸馏除去乙酸乙酯，所得的淡黄色粘性液体即为精制的聚醚胺类苯并噁嗪；
（3）聚醚胺类苯并噁嗪乳液的制备
将精制的30-40份聚醚胺类苯并噁嗪溶于10-15份乙酸乙酯中，混合均匀后加入60-70份去离子水和1-3份乳化剂，以1000-3000r/min的转速搅拌0.5-1h，即得聚醚胺类苯并噁嗪粗乳液；将上述粗乳液升温至20-60℃，使用旋转蒸馏仪减压蒸馏1-3h，除去残余的乙酸乙酯，静置，即可得到聚醚胺类苯并噁嗪乳液；
所述的颜填料为氧化铁红。
2.根据权利要求1所述的一种水性环氧树脂涂料，其特征在于：所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂E-20、E-44或E-51中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种水性环氧树脂涂料，其特征在于：所述聚醚胺类化合物为聚醚胺D-200、D-230或D-400中的一种。
4.根据权利要求3所述的一种水性环氧树脂涂料，其特征在于：所述聚醚胺类化合物为聚醚胺D-400。
5.根据权利要求1所述的一种水性环氧树脂涂料，其特征在于：所述酚类化合物为壬基酚、邻烯丙基苯酚或邻甲酚中的一种。
6.根据权利要求5所述的一种水性环氧树脂涂料，其特征在于：所述酚类化合物为壬基酚。
7.根据权利要求1所述的一种水性环氧树脂涂料，其特征在于：所述乳化剂为吐温-20，司盘-80，吐温-40，吐温-60中的一种或几种的复配物。
8.如权利要求1所述的一种水性环氧树脂涂料在汽车防腐中的应用，其特征在于包括以下步骤：
（1）取待喷涂的钢板，使用酒精将钢板表面的油污洗净，用脱脂纱布擦干后，再用砂纸将表面的氧化物打磨除去备用；
（2）称取60-80份水性环氧树脂涂料与10-20份主固化剂和1-3份辅助固化剂，所述主固化剂为WD-60水性聚酰胺固化剂；辅助固化剂为CX100三羟甲基丙烷氮丙啶；将上述原料置于搅拌机中混合均匀，并将混合后的涂料用去离子水稀释至粘度为400-600mPa·s，再使用专用喷枪将稀释后的涂料喷涂到备用钢板上，设置喷涂压力为600-800KPa、喷枪的角度为30-90°、喷涂距离为20-50cm、喷枪的移动速度为20-40cm/s，即可得喷涂后的钢板。
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