CN109554058A - 一种自乳化氟硅改性双组份水性环氧地坪漆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自乳化氟硅改性双组份水性环氧地坪漆，其特征在于，由A、B组分组成，按重量份数计，A组分组成为：30‑40份胺类固化剂、3‑5份锆酸酯偶联剂、0‑20份醇类稀释剂；B组分为50‑80份可乳化的有机氟硅环氧树脂、0.5‑1份流平剂、0.8‑1.5份润湿分散剂、0.1‑0.3份消泡剂、15‑50份颜填料；本发明将可乳化的有机氟硅环氧树脂应用于水性环氧地坪漆，具有自乳化的特性，可以直接用水乳化兑稀，水性环保；由于通过氟硅改性，地坪漆的耐水性、耐腐蚀性、疏水性得到了提高；本发明工艺简单、操作方便，易于实现工业化生产。

Description

一种自乳化氟硅改性双组份水性环氧地坪漆

技术领域

本发明涉及一种环氧地坪漆，尤其涉及一种自乳化氟硅改性双组份水性环氧地坪漆，属于水性涂料技术领域。

背景技术

环氧树脂结构含有环氧基、羟基和醚键等活性基团，具有诸多优异的电绝缘性能、物理机械性能、耐腐蚀性能和粘结性能，它以直接或间接的方式渗透到人们生活的各个方面，在经济高科技领域，如航空航天、防腐涂料、建筑材料、工业地坪涂料等。环氧树脂涂料一般分为溶剂型环氧树脂和水性环氧树脂。随着世界经济和科技的发展，人们的环保意识日益增强。溶剂型环氧树脂在生产及施工过程中易挥发有机溶剂，对人类生态环境造成严重污染，危害人类健康，限制了发展及其应用。

与溶剂型涂料相比，水性环氧涂料使用安全、VOC含量低及气味小，可以用水清洗等突出优点。因此，水性环氧自乳化水性环氧固化剂从本质来讲既是一种固化剂，也是环氧树脂的乳化剂，其技术特点是将固化剂通过改性，改善其亲油亲水性，使之达到极性平衡。当环氧树脂、固化剂、水通过搅拌混合后，形成稳定分散多相结构。现存水性固化剂存在对环氧树脂乳化效率低、耐水性差的缺点。本发明通过将环氧树脂向可乳化方向改进，以提高环氧地坪漆的乳化性，通过氟、硅改性提高其耐水性和硬度。

发明内容

为克服现有技术的缺点和不足，本发明旨在提供一种自乳化氟硅改性双组份水性环氧地坪漆。

本发明采用一下技术方案，一种自乳化氟硅改性双组份水性环氧地坪漆，其特征在于，由A、B组分组成，按重量份数计，A组分组成为：30-40份胺类固化剂、3-5份锆酸酯偶联剂、0-20份醇类稀释剂；B组分为50-80份可乳化的有机氟硅环氧树脂、0.5-1份流平剂、0.8-1.5份润湿分散剂、0.1-0.3份消泡剂、15-50份颜填料。

所述的胺类固化剂为三乙烯四胺、二乙烯三胺、N,N-二甲基对甲苯胺、3,3'-二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷、异佛尔酮二胺、二氨基二苯甲烷、二氨基二苯砜中的至少一种。

所述的锆酸酯偶联剂为市售锆酸酯偶联剂FD-NZ97、四正丙基锆酸酯、四异丙基锆酸酯中的至少一种。

所述的醇类稀释剂为乙醇、正丙醇、异丙醇、乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚、乙二醇单甲醚、醇酯十二、正丁醇中的至少一种。

所述的可乳化的有机氟硅环氧树脂的制备方法如下：

（1）制备含乙烯基硅氧烷的聚四亚甲基醚二醇：通氮气条件下，在反应器中加入20-40份聚四亚甲基醚二醇、30-50份有机溶剂，搅拌加热至40-60℃，向其中缓慢逐滴滴加5-10份的活性有机硅单体，1-2h滴加完毕后40-60℃保温继续反应2-4h，冷却至室温，得含乙烯基硅基团的聚四亚甲基醚二醇的溶液；（2）环氧化单体的制备：通氮气条件下，在反应器中加入40-60份含有羟基的不饱和单体、1-2份磺酸类催化剂，加热至50-70℃，然后向其中缓慢滴加15-22份的环氧氯丙烷，0.5-1h滴加完毕，滴加完毕继续50-70℃保温反应1-2h，冷却至室温，得到乙烯基环氧试剂；（3）可乳化的有机氟硅环氧树脂的制备：通氮气添加下，将5-10份含100-150ppm铂的铂(0)-1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物的甲苯溶液、12-20份（1）中含乙烯基硅基团的聚四亚甲基醚二醇的溶液、10-15份乙烯基环氧试剂、4-8份含氟单体，10-20份有机溶剂加入到反应釜中，搅拌条件下加热至70-80℃反应2-4h，然后补加0.05-0.1份引发剂继续反应1-2h，减压蒸馏除去有机溶剂和未反应物质，得可乳化的有机氟硅环氧树脂；其中，所述的聚四亚甲基醚二醇的相对分子质量为300-2000；（1）和（3）中所述的有机溶剂为丙酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇二丁醚、乙二醇二甲醚、环己酮、丁酮、甲苯环己酮、丙二醇二甲醚中的至少一种；所述的活性有机硅单体为乙烯基二苯基氯硅烷、二异丙基二氯硅烷、二甲基乙烯基氯硅烷、1 5-二乙烯基-六甲基三硅氧烷、乙烯基三氯硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷、甲基乙烯基苯基氯硅烷中的至少一种；所述的含有羟基的不饱和单体为3-羟基-1-丙烯、4-羟基-1-丙烯、4-羟丁基乙烯基醚、4-羟基苯乙烯、3-羟基苯乙烯、丙烯酸聚乙二醇酯、丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸-2-羟基丙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的至少一种；所述的磺酸类催化剂为对甲基苯磺酸、对甲基苯磺酰氯、林佳绩苯磺酸、邻甲基苯磺酰氯中的至少一种；所述的含氟单体为1H,1H,2H-七氟戊烯、5-溴-4-氯-4,5,5-三氟戊烯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸三氟乙酯中的至少一种；所述的引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二异丙苯、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酸、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、过氧化2-乙基已酸叔戊酯中的至少一种。

所述的流平剂为聚醚改性有机硅流平剂，所述的润湿分散剂为非离子型聚氧乙烯醚润湿分散剂，所述的消泡剂为矿物油消泡剂。

所述的颜填料为为各种颜色的色精、钛白粉、石英粉、重质碳酸钙、高岭土、硫酸钡、云母粉、滑石粉、玻璃粉中的至少一种。

所述的自乳化氟硅改性双组份水性环氧地坪漆，其制备方法包括以下步骤：

（1）A组分的制备：将配方量的胺类固化剂、锆酸酯偶联剂、醇类稀释剂加入到分散釜中，以500±100r/min分散15±5min，出料包装，即为A组分；

（2）B组分的制备：将配方量的可乳化的有机氟硅环氧树脂、流平剂、润湿分散剂、消泡剂、颜填料依次序加入到分散釜中，以500±100r/min分散15±5min，然后加入消泡剂，200±100r/min继续分散15±5min；出料包装，即为B组分。

本发明的优点为：将可乳化的有机氟硅环氧树脂应用于水性环氧地坪漆，具有自乳化的特性，可以直接用水乳化兑稀，水性环保；由于通过氟硅改性，地坪漆的耐水性、耐腐蚀性、疏水性得到了提高；本发明工艺简单、操作方便，易于实现工业化生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的一种自乳化氟硅改性双组份水性环氧地坪漆做进一步的描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。

实施例1

一种自乳化氟硅改性双组份水性环氧地坪漆，其特征在于，由A、B组分组成，按重量份数计，A组分组成为：40份异佛尔酮二胺、3份四正丙基锆酸酯、20份异丙醇；B组分为50份可乳化的有机氟硅环氧树脂X、1份聚醚改性有机硅流平剂、0.8份非离子型聚氧乙烯醚润湿分散剂、0.3份矿物油消泡剂、15份滑石粉。

其中，所述的可乳化的有机氟硅环氧树脂X为申请的发明专利“一种可乳化的有机氟硅环氧树脂”中的实施例1方法制备。

实施例2

一种自乳化氟硅改性双组份水性环氧地坪漆，其特征在于，由A、B组分组成，按重量份数计，A组分组成为：30份3,3'-二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷、5份四异丙基锆酸酯；B组分为80份可乳化的有机氟硅环氧树脂Y、0.5份聚醚改性有机硅流平剂、1.5份非离子型聚氧乙烯醚润湿分散剂、0.1份矿物油消泡剂、50份钛白粉。

其中，所述的可乳化的有机氟硅环氧树脂Y为申请的发明专利“一种可乳化的有机氟硅环氧树脂”中的实施例2方法制备。

实施例3

一种自乳化氟硅改性双组份水性环氧地坪漆，其特征在于，由A、B组分组成，按重量份数计，A组分组成为：35份三乙烯四胺、4份市售锆酸酯偶联剂FD-NZ97、6份乙二醇单甲醚；B组分为70份可乳化的有机氟硅环氧树脂Z、0.6份聚醚改性有机硅流平剂、1份非离子型聚氧乙烯醚润湿分散剂、0.2份矿物油消泡剂、30份重质碳酸钙。

其中，所述的可乳化的有机氟硅环氧树脂Z为申请的发明专利“一种可乳化的有机氟硅环氧树脂”中的实施例3方法制备。

实施例1-3所述的自乳化氟硅改性双组份水性环氧地坪漆的制备方法如下：

（1）A组分的制备：将配方量的胺类固化剂、锆酸酯偶联剂、醇类稀释剂加入到分散釜中，以500±100r/min分散15±5min，出料包装，即为A组分；

（2）B组分的制备：将配方量的可乳化的有机氟硅环氧树脂、流平剂、润湿分散剂、消泡剂、颜填料依次序加入到分散釜中，以500±100r/min分散15±5min，然后加入消泡剂，200±100r/min继续分散15±5min；出料包装，即为B组分。

将在市场上购买某品牌水性透明双组份环氧地坪漆（对比例）按照说明书配比混合均匀喷涂于水泥板之上，漆膜厚度90±10μm；相同条件下将实施例1-3中自乳化氟硅改性双组份水性环氧地坪漆将A组分、B组分混合搅拌均匀，然后喷涂于水泥板之上，漆膜厚度90±10μm，实施例和对比例的性能和涂膜完全固化后测试性能如下表1：

实施例与对比例配制的环氧地坪漆的性能表

尽管本发明已作了详细说明并引用了实施例，但对于本领域的普通技术人员，显然可以按照上述说明而做出的各种方案、修改和改动，都应该包括在权利要求的范围之内。

Claims (8)

1.一种自乳化氟硅改性双组份水性环氧地坪漆，其特征在于，由A、B组分组成，按重量份数计，A组分组成为：30-40份胺类固化剂、3-5份锆酸酯偶联剂、0-20份醇类稀释剂；B组分为50-80份可乳化的有机氟硅环氧树脂、0.5-1份流平剂、0.8-1.5份润湿分散剂、0.1-0.3份消泡剂、15-50份颜填料。

2.根据权利要求1所述的自乳化氟硅改性双组份水性环氧地坪漆，其特征在于，所述的胺类固化剂为三乙烯四胺、二乙烯三胺、N,N-二甲基对甲苯胺、3,3'-二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷、异佛尔酮二胺、二氨基二苯甲烷、二氨基二苯砜中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的自乳化氟硅改性双组份水性环氧地坪漆，其特征在于，所述的锆酸酯偶联剂为市售锆酸酯偶联剂FD-NZ97、四正丙基锆酸酯、四异丙基锆酸酯中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的自乳化氟硅改性双组份水性环氧地坪漆，其特征在于，所述的醇类稀释剂为乙醇、正丙醇、异丙醇、乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚、乙二醇单甲醚、醇酯十二、正丁醇中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的自乳化氟硅改性双组份水性环氧地坪漆，其特征在于，所述的可乳化的有机氟硅环氧树脂的制备方法如下：

（1）制备含乙烯基硅氧烷的聚四亚甲基醚二醇：通氮气条件下，在反应器中加入20-40份聚四亚甲基醚二醇、30-50份有机溶剂，搅拌加热至40-60℃，向其中缓慢逐滴滴加5-10份的活性有机硅单体，1-2h滴加完毕后40-60℃保温继续反应2-4h，冷却至室温，得含乙烯基硅基团的聚四亚甲基醚二醇的溶液；

（2）环氧化单体的制备：通氮气条件下，在反应器中加入40-60份含有羟基的不饱和单体、1-2份磺酸类催化剂，加热至50-70℃，然后向其中缓慢滴加15-22份的环氧氯丙烷，0.5-1h滴加完毕，滴加完毕继续50-70℃保温反应1-2h，冷却至室温，得到乙烯基环氧试剂；

（3）可乳化的有机氟硅环氧树脂的制备：通氮气添加下，将5-10份含100-150ppm铂的铂(0)-1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物的甲苯溶液、12-20份（1）中含乙烯基硅基团的聚四亚甲基醚二醇的溶液、10-15份乙烯基环氧试剂、4-8份含氟单体，10-20份有机溶剂加入到反应釜中，搅拌条件下加热至70-80℃反应2-4h，然后补加0.05-0.1份引发剂继续反应1-2h，减压蒸馏除去有机溶剂和未反应物质，得可乳化的有机氟硅环氧树脂；

其中，所述的聚四亚甲基醚二醇的相对分子质量为300-2000；（1）和（3）中所述的有机溶剂为丙酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇二丁醚、乙二醇二甲醚、环己酮、丁酮、甲苯环己酮、丙二醇二甲醚中的至少一种；所述的活性有机硅单体为乙烯基二苯基氯硅烷、二异丙基二氯硅烷、二甲基乙烯基氯硅烷、1 5-二乙烯基-六甲基三硅氧烷、乙烯基三氯硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷、甲基乙烯基苯基氯硅烷中的至少一种；所述的含有羟基的不饱和单体为3-羟基-1-丙烯、4-羟基-1-丙烯、4-羟丁基乙烯基醚、4-羟基苯乙烯、3-羟基苯乙烯、丙烯酸聚乙二醇酯、丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸-2-羟基丙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的至少一种；所述的磺酸类催化剂为对甲基苯磺酸、对甲基苯磺酰氯、林佳绩苯磺酸、邻甲基苯磺酰氯中的至少一种；所述的含氟单体为1H,1H,2H-七氟戊烯、5-溴-4-氯-4,5,5-三氟戊烯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸三氟乙酯中的至少一种；所述的引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二异丙苯、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酸、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、过氧化2-乙基已酸叔戊酯中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的自乳化氟硅改性双组份水性环氧地坪漆，其特征在于，所述的流平剂为聚醚改性有机硅流平剂，所述的润湿分散剂为非离子型聚氧乙烯醚润湿分散剂，所述的消泡剂为矿物油消泡剂。

7.根据权利要求1所述的自乳化氟硅改性双组份水性环氧地坪漆，其特征在于，所述的颜填料为为各种颜色的色精、钛白粉、石英粉、重质碳酸钙、高岭土、硫酸钡、云母粉、滑石粉、玻璃粉中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的自乳化氟硅改性双组份水性环氧地坪漆，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：

（1）A组分的制备：将配方量的胺类固化剂、锆酸酯偶联剂、醇类稀释剂加入到分散釜中，以500±100r/min分散15±5min，出料包装，即为A组分；

（2）B组分的制备：将配方量的可乳化的有机氟硅环氧树脂、流平剂、润湿分散剂、消泡剂、颜填料依次序加入到分散釜中，以500±100r/min分散15±5min，然后加入消泡剂，200±100r/min继续分散15±5min；出料包装，即为B组分。