CN110218503A - 一种厚浆型低VOCs水性环氧云铁涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种厚浆型低VOCs水性环氧云铁涂料及其制备方法,属于云铁涂料领域,以包括A、B组份的物质制备而成,A组份的原料包括以下组份:第一水性环氧乳液、第二水性环氧乳液、云母氧化铁灰、颜填料、防锈颜料、增稠剂、润湿分散剂、防沉剂、消泡剂、基材润湿剂、防闪锈剂;B组份为水性胺固化剂;第一水性环氧乳液固含量大于50%,环氧当量450‑550,粘度小于1000mPa·s,第二水性环氧乳液固含量大于55%,环氧当量250‑350,粘度小于500mPa·s。本发明通过选用低粘度、低环氧当量的水性环氧乳液复配,在不添加水的情况下,仍然能分散所有原料,且在不另外添加成膜助剂和催干剂的情况下,得到兼具厚涂、快干、防腐等综合性能佳的环保水性环氧云铁涂料。
Description
技术领域
本发明涉及一种厚浆型低VOCs水性环氧云铁涂料及其制备方法,属于云铁涂料领域。
背景技术
VOCs,即Volatile Organic Compounds,指的是挥发性有机物,在涂料方面,水性低VOCs涂料是目前研发的热点,由于水性环氧树脂和云母氧化铁灰并不相溶,故现有的水性环氧云铁涂料的配方中一般将水性固化剂和云母氧化铁作为一个组份,将水性环氧树脂和助剂作为另一个组份,但是这样得到的涂料固含量不高、施工时需要多次涂装、施工工艺复杂、易分层且干燥慢,因此需要对配方和工艺进行改进以得到性能更好的涂料。
中国发明专利申请公开说明书CN107022281A公开了一种环氧防腐底漆及其制备方法,该底漆包括甲组份和乙组份,其中甲组份包括有以重量份数计的以下组份:水性环氧树脂34-50份,防闪锈剂0.2-0.5份,防沉剂0.2-0.5份,润湿剂0.2-0.5份,稳定剂0.5-1.5份,消泡剂0.2-0.5份,润湿分散剂0.2-0.5份,氧化铁红4-9份,云母氧化铁12-19份,复合磷酸盐4-9份,滑石粉7-12份,蒸馏水8-15份,纳米无机填料0.5-2份;乙组份包括有以重量份数计的以下组份:水性环氧固化剂43-59份,防闪锈剂1.5-3份,蒸馏水39-54份;甲组份和乙组份按重量比3-7:1进行配比。虽然该发明能够有效提高底漆的综合性能,尤其是耐盐雾性能。但是该发明还未得到兼具厚涂和快干性能的环保水性环氧云铁涂料,未能完全满足市场要求。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进,即本发明要解决的技术问题是提供一种厚浆型低VOCs水性环氧云铁涂料及其制备方法,通过选用低粘度、低环氧当量的水性环氧乳液复配,在不另外添加水的情况下,仍然能分散所有原料,且结合其他原料反应,在不另外添加成膜助剂和催干剂的情况下,得到兼具厚涂、快干、防腐等综合性能佳的环保水性环氧云铁涂料。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是提供一种厚浆型低VOCs水性环氧云铁涂料,以包括A、B组份的物质制备而成,所述A组份的原料包括以下组份:第一水性环氧乳液、第二水性环氧乳液、云母氧化铁灰、颜填料、防锈颜料、增稠剂、润湿分散剂、防沉剂、消泡剂、基材润湿剂、防闪锈剂;所述B组份为水性胺固化剂;其中所述第一水性环氧乳液固含量大于50%,环氧当量450-550,粘度小于1000mPa·s,所述第二水性环氧乳液固含量大于55%,环氧当量250-350,粘度小于500mPa·s。
作为优选,所述A组份和所述B组份的质量比为11-15:1。使用该厚浆型低VOCs水性环氧云铁涂料时,将所述A组分和所述B组分按比例进行混合调漆,若需要稀释,则再加入水调至适合的黏度后再进行喷涂或辊涂。
作为优选,所述第一水性环氧乳液和所述第二水性环氧乳液的质量比例为2-3.6:1。
作为优选,制备所述A组份或制备所述B组份的原料中均不包括水、成膜助剂或催干剂。
本发明通过利用第一水性环氧乳液和第二水性环氧乳液的良好的润湿性能,并不需要另外添加水来溶解原料,体系的固含量更高,亦不需要另外添加成膜助剂或催干剂来加快涂料的干燥速度,在节省原料的情况下仍然能达到快干、防腐、厚涂的效果。
作为优选,所述第一水性环氧乳液选自上海瀚岱化学有限公司生产的HDE8117-WB,所述第二水性环氧乳液选自上海瀚岱化学有限公司生产的HDE8101-WB。
作为优选,所述云母氧化铁灰片状结构的含量大于或等于50%。
作为优选,所述云母氧化铁灰的粒径为500-800目。
若云母氧化铁灰的目数过细则不容易分散在体系中,若过粗则防腐性能不佳,采用500-800目且为片状结构的云母氧化铁排列得更紧密,能更好地起到屏蔽作用,隔绝空气和水份,极大地提高厚浆型低VOCs水性环氧云铁涂料的防腐效果。
作为优选,按照质量百分数计,所述A组份的原料包括以下组份:
作为优选,所述云母氧化铁灰选自诺诚化学有限公司生产的云母氧化铁灰;所述颜填料选自普通商用的钛白粉、云母粉、硫酸钡粉或滑石粉中的一种或几种;所述防锈颜料选自诺诚化学有限公司生产的复合磷酸锌、三聚磷酸铝或三聚磷酸锌中的一种或几种;所述增稠剂选自德国明凌化工集团生产的PUR-60;所述润湿分散剂选自毕克化学公司生产的BYK-190;所述防沉剂选自海明斯特殊化学公司生产的EW;所述消泡剂选自赢创迪高化学有限责任公司生产的TEGO-810;所述基材润湿剂选自赢创迪高化学有限责任公司生产的TEGO-4100;所述防闪锈剂选自美国瑞宝公司生产的Raybo-90;所述水性胺固化剂选自亨斯迈公司生产的Aradur 38-1。
本发明还采用的技术方案是提供一种厚浆型低VOCs水性环氧云铁涂料的制备方法,A组份的制备包括以下步骤:
(1)将部分第一水性环氧乳液、部分第二水性环氧乳液、防沉剂、润湿分散剂、消泡剂搅拌均匀;
(2)向步骤(1)得到的混合液中加入颜填料、防锈颜料高速分散至细度小于60μm;
(3)向步骤(2)得到的粉料中加入剩余所述第一水性环氧乳液和所述第二水性环氧乳液,经搅拌均匀后加入云母氧化铁灰高速分散至细度小于70μm;
(4)向步骤(3)得到的混合液中加入基材润湿剂、防闪锈剂、增稠剂搅拌混合均匀,制得A组份;
B组份的制备包括以下步骤:将水性胺固化剂封装得到B组份。
步骤(2)、(3)中将含有2种水性环氧乳液的混合液和颜填料、防锈颜料、云母氧化铁灰混合,利用第一水性环氧乳液和第二水性环氧乳液的良好的润湿性能,并不需要另外添加水来溶解原料,使得体系的固含量更高,亦不需要另外添加成膜助剂或催干剂来加快涂料的干燥速度,在节省原料的情况下仍然能达到快干、防腐、厚涂的效果。
作为优选,所述步骤(1)中的搅拌速度为600-1000r/min,搅拌时间为8-10min;所述步骤(2)中的分散速度为2000-3000r/min,分散时间为15-25min;所述步骤(3)中的分散速度为1000-1500r/min,分散时间为15-25min;所述步骤(4)中的搅拌速度为600-800r/min,搅拌时间为8-10min。
总之,采用本发明的一种厚浆型低VOCs水性环氧云铁涂料及其制备方法,通过选用低粘度、低环氧当量的水性环氧乳液复配,在不另外添加水的情况下,仍然能分散所有原料,且结合其他原料反应,在不另外添加成膜助剂和催干剂的情况下,得到兼具厚涂、快干、防腐等综合性能佳的环保水性环氧云铁涂料。
具体实施方式
下面详细说明本发明的实施方式,但不用来限制本发明的范围。
实施例1
一种厚浆型低VOCs水性环氧云铁涂料包括有A、B组份,按照质量百分数计,其中制备A组份的原料包括有:第一水性环氧乳液32%、第二水性环氧乳液11%、云母氧化铁灰35%、颜填料12%、防锈颜料6%、增稠剂0.8%、润湿分散剂0.6%、防沉剂0.8%、消泡剂0.5%、基材润湿剂0.5%、防闪锈剂0.8%;B组份为水性胺固化剂;其中A组份和B组份的质量比为11:1。
所述第一水性环氧乳液选自上海瀚岱化学有限公司生产的HDE8117-WB,其固含量为52-54%,黏度为50-1000mPa·s,环氧当量为450-550;所述第二水性环氧乳液选自上海瀚岱化学有限公司生产的HDE8101-WB,其固含量为54-56%,黏度为50-500mPa·s,环氧当量为180-220,所述第一水性环氧乳液和所述第二水性环氧乳液的质量比例为3:1;所述云母氧化铁灰片状结构的含量大于或等于50%,选自诺诚化学有限公司生产的500目云母氧化铁灰;所述颜填料选自普通商用的2500目钛白粉;所述防锈颜料选自诺诚化学有限公司生产的复合磷酸锌;所述增稠剂选自德国明凌化工集团生产的PUR-60;所述润湿分散剂选自毕克化学公司生产的BYK-190;所述防沉剂选自海明斯特殊化学公司生产的EW;所述消泡剂选自赢创迪高化学有限责任公司生产的TEGO-810;所述基材润湿剂选自赢创迪高化学有限责任公司生产的TEGO-4100;所述防闪锈剂选自美国瑞宝公司生产的Raybo-90;所述水性胺固化剂选自亨斯迈公司生产的Aradur 38-1。
一种厚浆型低VOCs水性环氧云铁涂料的制备方法,包括以下步骤:A组份的制备包括以下步骤:
(1)将部分第一水性环氧乳液、部分第二水性环氧乳液、防沉剂、润湿分散剂、消泡剂搅拌均匀,搅拌速度为600r/min,搅拌时间为8min;
(2)向步骤(1)得到的混合液中加入颜填料、防锈颜料高速分散至细度小于60μm,分散速度为2000r/min,分散时间为15min;
(3)向步骤(2)得到的粉料中加入剩余所述第一水性环氧乳液和所述第二水性环氧乳液,经搅拌均匀后加入云母氧化铁灰高速分散至细度小于70μm,分散速度为1000r/min,分散时间为15min;
(4)加入基材润湿剂、防闪锈剂、增稠剂搅拌混合均匀,制得A组份,搅拌速度为600r/min,搅拌时间为8min;
B组份的制备包括以下步骤:将水性胺固化剂封装得到B组份。
实施例2
实施例2和实施例1的不同之处在于:
制备A组分的原料中的第一水性环氧乳液36%、第二水性环氧乳液10%、云母氧化铁灰40%、颜填料8%、防锈颜料3%、增稠剂0.5%、润湿分散剂0.3%、防沉剂0.5%、消泡剂0.4%;
A组份和B组份的质量比为13:1,所述第一水性环氧乳液和所述第二水性环氧乳液的质量比例为3.6:1,所述云母氧化铁灰为800目,所述防锈颜料选自诺诚化学有限公司生产的三聚磷酸铝,所述颜填料选自普通商用的1250目硫酸钡粉;
制备厚浆型低VOCs水性环氧云铁涂料中的A组分的步骤(1)中的搅拌速度为1000r/min,搅拌时间为10min,步骤(2)的分散速度为3000r/min,分散时间为25min,步骤(3)的分散速度为1500r/min,分散时间为25min,步骤(4)的搅拌速度为800r/min,搅拌时间为10min。
实施例3
实施例3和实施例1的不同之处在于:
制备A组分的原料中的第一水性环氧乳液30%、第二水性环氧乳液15%、云母氧化铁灰30%、颜填料14%、防锈颜料8%、润湿分散剂0.5%、基材润湿剂0.1%、防闪锈剂0.3%;A组份和B组份的质量比为15:1,所述第一水性环氧乳液和所述第二水性环氧乳液的质量比例为2:1。
对比例
对比例和实施例1的不同之处在于:制备A组分的原料中的所述第一水性环氧乳液选自山东佰鸿新材料有限公司的F0704,其固含量为50±3%,黏度<1000mPa·s,环氧当量为400-800;所述第二水性环氧乳液选自广州仟安化工有限公司的W-90,其固含量>65%,黏度为500-1000mPa·s,环氧当量为900-1000。
本发明经过实施例1-3和对比例得到的成品的相关理化性质及检验标准如下表所示:
指标 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例 | 检验标准 |
不挥发物含量(%) | 80.1 | 80.0 | 81.5 | 79.5 | GB/T 1725 |
表干时间(min) | 40 | 35 | 30 | 34 | GB/T 1728 |
实干时间(h) | 12 | 10 | 10 | 20 | GB/T 1728 |
柔韧性(mm) | <1 | <1 | <1 | 2 | GB/T 6742 |
耐盐雾(h) | >1800 | >1900 | >1600 | 500 | GB/T 1771 |
附着力(级) | 0 | 0 | 0 | 1 | GB/T 1720 |
沉降性(级) | 9 | 9 | 10 | 5 | GB/T-6753.3 |
一次涂装干膜厚度(μm) | ≥120 | ≥120 | ≥120 | ≥60 | GB/T 13452.2 |
耐水性(h) | >500 | >500 | >500 | 800 | GB/T 1733 |
抗冲击性(cm) | 100 | 85 | 100 | 50 | GB/T 1732 |
VOCs(g/L) | <25 | <30 | <25 | ≤60 | GB/T 24408 |
由上表可知,相对比对比例得到的成品而言,实施例1-3得到的成品的实干时间较大幅度缩短,柔韧性、耐盐雾性能、附着力、沉降性、一次涂装干膜厚度、抗冲击性以及VOCs方面的性能均得到较大的改善,说明实施例1-3得到的成品兼具厚涂、快干、防腐的优异性能。
本发明的有益效果为:通过选用低粘度、低环氧当量的水性环氧乳液复配,在不另外添加水的情况下,仍然能分散所有原料,且结合其他原料反应,在不另外添加成膜助剂和催干剂的情况下,得到兼具厚涂、快干、防腐等综合性能佳的环保水性环氧云铁涂料。
Claims (10)
1.一种厚浆型低VOCs水性环氧云铁涂料,其特征在于,以包括A、B组份的物质制备而成,所述A组份的原料包括以下组份:第一水性环氧乳液、第二水性环氧乳液、云母氧化铁灰、颜填料、防锈颜料、增稠剂、润湿分散剂、防沉剂、消泡剂、基材润湿剂、防闪锈剂;所述B组份为水性胺固化剂;其中所述第一水性环氧乳液固含量大于50%,环氧当量450-550,粘度小于1000mPa·s,所述第二水性环氧乳液固含量大于55%,环氧当量250-350,粘度小于500mPa·s。
2.根据权利要求1所述一种厚浆型低VOCs水性环氧云铁涂料,其特征在于,所述A组份和所述B组份的质量比为11-15:1。
3.根据权利要求1所述一种厚浆型低VOCs水性环氧云铁涂料,其特征在于,所述第一水性环氧乳液和所述第二水性环氧乳液的质量比例为2-3.6:1。
4.根据权利要求1所述一种厚浆型低VOCs水性环氧云铁涂料,其特征在于,制备所述A组份或制备所述B组份的原料中均不包括水、成膜助剂或催干剂。
5.根据权利要求1所述一种厚浆型低VOCs水性环氧云铁涂料,其特征在于,所述第一水性环氧乳液选自上海瀚岱化学有限公司生产的HDE8117-WB,所述第二水性环氧乳液选自上海瀚岱化学有限公司生产的HDE8101-WB。
6.根据权利要求1所述一种厚浆型低VOCs水性环氧云铁涂料,其特征在于,所述云母氧化铁灰片状结构的含量大于或等于50%。
7.根据权利要求1所述一种厚浆型低VOCs水性环氧云铁涂料,其特征在于,所述云母氧化铁灰的粒径为500-800目。
8.根据权利要求1任一所述一种厚浆型低VOCs水性环氧云铁涂料,其特征在于,按照质量百分数计,所述A组份的原料包括以下组份,其中各组分的质量百分数之和为100%:
9.一种如权利要求1-8任一所述厚浆型低VOCs水性环氧云铁涂料的制备方法,其特征在于,A组份的制备包括以下步骤:
(1)将部分第一水性环氧乳液、部分第二水性环氧乳液、防沉剂、润湿分散剂、消泡剂搅拌均匀;
(2)向步骤(1)得到的混合液中加入颜填料、防锈颜料高速分散至细度小于60μm;
(3)向步骤(2)得到的粉料中加入剩余所述第一水性环氧乳液和所述第二水性环氧乳液,经搅拌均匀后加入云母氧化铁灰高速分散至细度小于70μm;
(4)向步骤(3)得到的混合液中加入基材润湿剂、防闪锈剂、增稠剂搅拌混合均匀,制得A组份;
B组份的制备包括以下步骤:将水性胺固化剂封装得到B组份。
10.根据权利要求9所述厚浆型低VOCs水性环氧云铁涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中的搅拌速度为600-1000r/min,搅拌时间为8-10min;所述步骤(2)中的分散速度为2000-3000r/min,分散时间为15-25min;所述步骤(3)中的分散速度为1000-1500r/min,分散时间为15-25min;所述步骤(4)中的搅拌速度为600-800r/min,搅拌时间为8-10min。
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