CN110256938B - 双组分水性环氧树脂底漆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双组分水性环氧树脂底漆，其包含：a)成膜树脂组合物，包含水性环氧树脂乳液，和环氧封端聚硫聚合物；和b)水性固化体系，包含环氧反应性固化剂；其中，所述成膜树脂组合物包含，相对于所述成膜树脂组合物的总重量，用量在1‑5wt％范围内的所述环氧封端聚硫聚合物。

Description

双组分水性环氧树脂底漆

技术领域

本发明涉及一种双组分水性环氧树脂底漆，更具体地涉及含有环氧封端聚硫聚合物的双组分水性环氧树脂底漆。

背景技术

环氧树脂在涂料工业中具有广泛的应用价值。公知地，环氧树脂-固化体系(也被称为双组分环氧树脂漆)在固化后可以得到对基材特别是金属具有良好粘性并且具有高机械强度、良好耐化学品性和耐腐蚀性的涂层。因而，环氧树脂漆在实践中被认为是成本效益最好的涂料组合物之一。

在涂料工业中，提供能够厚涂的水性树脂漆是一直以来的需求，因为使用可厚涂的漆料可以显著降低施工成本，提高生产效率。目前，在双组分水性环氧漆领域中，如何在厚涂情况下可以同时实现优异的机械性能和耐久性能是长期以来难以解决的行业难题，之前从未被妥善地解决过。为了解决这个问题，现有技术提出了通过向漆料中添加改性剂来进行改进的技术方案。例如，可以选择添加反应性添加剂，这种方案虽然可以部分提高厚涂下的涂层耐冲击性并且可以部分改善涂层耐久性，但仍不能满足实际应用需要。例如，还可以选择添加增塑剂，然而这种方案不仅无法满足上述耐冲击性和耐久性方面的需求，还导致了施工性能下降，例如表干时间变长。

因此，涂料工业中需要能够在厚涂情况下可以同时实现增强的机械性能(例如耐冲击性)和耐久性能(例如耐盐雾性)的双组分水性环氧树脂底漆。

发明内容

本发明提供了一种双组分水性环氧树脂底漆，其包含：a)成膜树脂组合物，包含水性环氧树脂乳液，和环氧封端聚硫聚合物；和b)水性固化体系，包含环氧反应性固化剂；其中，所述成膜树脂组合物包含，相对于所述成膜树脂组合物的总重量，用量在1-5wt％范围内的所述环氧封端聚硫聚合物。

在根据本发明的实施方式中，所述环氧封端聚硫聚合物具有在400g/eq至1000g/eq的范围内的环氧当量且所述环氧封端聚硫聚合物具有在1.5-5Pa.s范围内的粘度，所述粘度根据ISO 3219在25℃下测量。

根据本发明的另一方面，提供了一种由根据本发明的双组分水性环氧树脂底漆形成的漆膜，其中，所述漆膜具有45微米或更厚的厚度，并且其当根据ASTM D 2794测定时，能够耐受20英尺·磅的冲击，并且在经受1000小时的盐雾测试后，显示至多1.5毫米的最大扩蚀。

本发明的发明人惊讶地发现，通过在双组分水性环氧树脂底漆的成膜树脂组合物中添加特定用量的环氧封端聚硫聚合物，可以由此得到在高膜厚下显示提高的涂膜的机械性能和耐久性能的双组分水性环氧树脂底漆。本发明的发明人还惊讶地发现，根据本发明的双组分水性环氧树脂底漆在厚涂情况下也可以实现快速表干。

并非希望受缚于任何理论，推测本发明的双组分水性环氧树脂底漆能够实现上述效果的原因如下：通过在双组分水性环氧树脂底漆引入特定用量的环氧封端聚硫聚合物，由于环氧封端聚硫聚合物含有环氧基端基，环氧基能够参与到环氧树脂与固化剂的反应中，这不仅显著改善了固化后所得漆膜的耐冲击性和耐久性，还提高了双组分水性环氧树脂底漆的固化速度，从而实现快速表干。

本发明的一个或多个实施方案的细节在以下的说明书中阐明。根据说明书和权利要求，本发明其它特征、目的和优点将变得清楚。

定义

在本文中使用时，“一种(a，an)”、“这种(the)”、“至少一种”和“一种或多种”以及不使用数量词的情形可互换使用。因此，例如包含“一种”添加剂的组分可以被解释为表示该组分包含“一种或多种”添加剂。

在组合物被描述为包括或包含特定组分的情况下，预计该组合物中并不排除本发明未涉及的可选组分，并且预计该组合物可由所涉及的组分构成或组成，或者在方法被描述为包括或包含特定工艺步骤的情况下，预计该方法中并不排除本发明未涉及的可选工艺步骤，并且预计该方法可由所涉及的工艺步骤构成或组成。

为了简便，本文仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。

在本文中，术语“环氧当量”是指含有1mol环氧基的环氧树脂的质量。通常，环氧当量越低，环氧树脂中所包含的环氧基越多，反应活性越高。在本发明的实施例中，环氧树脂的环氧当量通常是由供应商提供的。

在本文中，术语“环氧封端聚硫聚合物”是指在分子末端或侧链上带有环氧基官能团的聚硫聚合物，其通常是由端巯基聚硫聚合物和环氧氯丙烷的反应而得到的。

在本文中，术语“端巯基聚硫聚合物”是指末端为巯基(-SH)的聚硫聚合物，通常为液体状态，其平均分子量为800-6000，相对密度为1.13～1.31。

当在本文中使用时，术语“底漆”是指这样的涂料组合物，其可被涂覆到金属基材上并且被干燥、交联或以其他方式硬化以形成具有对基材表面的充分粘附性的不发粘的连续膜。

当出现在本说明书和权利要求中时，术语“包含”和“包括”及其变体不具有限制性含义。

术语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些益处的本发明实施方案。然而，在相同或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。另外，一个或多个优选的实施方案的叙述不意味着其他实施方案是不可用的，并且不旨在将其他实施方案排除在本发明范围外。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种双组分水性环氧树脂底漆，其包含：

a)成膜树脂组合物，包含水性环氧树脂乳液，和环氧封端聚硫聚合物；和

b)水性固化体系，包含环氧反应性固化剂；

其中，所述成膜树脂组合物包含，相对于所述成膜树脂组合物的总重量，用量在1-5wt％范围内的所述环氧封端聚硫聚合物。

成膜树脂组合物

在本发明中，成膜树脂组合物是指构成由本发明的双组分水性环氧树脂底漆形成的漆膜的主体的树脂组合物，其包含水性环氧树脂乳液和环氧封端聚硫聚合物。

根据本发明的某些实施方式，水性环氧树脂乳液包含环氧当量介于400-2500g/eq之间的环氧树脂。术语“环氧树脂”指每个分子中含有两个或更多个环氧基团的聚合物或低聚物。优选地，环氧树脂中的每个分子可以包含至多四个环氧基团。优选地，环氧树脂中的每个分子可以包含两个或三个环氧基团。根据本发明的某些实施方式，环氧树脂可以具有在较宽范围内变化的环氧当量，其中环氧当量是指含有1mol环氧基的环氧树脂的质量。在本文中，水性环氧树脂乳液包含环氧当量介于400-2500g/eq之间、优选介于450-2200g/eq之间、更优选介于500-1800g/eq之间、甚至更优选介于700-1600g/eq之间的环氧树脂。

适当的环氧树脂包括，例如多元酚的二缩水甘油醚，诸如间苯二酚的二缩水甘油醚、邻苯二酚的二缩水甘油醚、对苯二酚的二缩水甘油醚、双酚A的二缩水甘油醚、双酚F的二缩水甘油醚、双酚S的二缩水甘油醚、四甲基双苯酚的二缩水甘油醚；多元醇的二缩水甘油醚，诸如脂族二醇的二缩水甘油醚和聚醚二醇的二缩水甘油醚，例如C_2-24亚烷基二醇的二缩水甘油醚、聚(环氧乙烷)二醇的二缩水甘油醚或聚(环氧丙烷)二醇的二缩水甘油醚；酚醛树脂的多缩水甘油醚，诸如苯酚-甲醛树脂的多缩水甘油醚、烷基取代的苯酚-甲醛树脂的多缩水甘油醚、苯酚-羟基苯甲醛树脂的多缩水甘油醚或甲酚-羟基苯甲醛树脂的多缩水甘油醚；或其组合。

根据本发明的某些实施方式，环氧树脂是多元酚的二缩水甘油醚，特别优选具有如下结构式(I)：

其中，D表示-S-、-S-S-、-SO-、-SO₂-、-CO₂-、-CO-、-O-或具有1至10个、优选1至5个、更优选1至3个碳原子的二价烷基，诸如-CH₂-或-C(CH₃)₂-；

每个Y独立地是卤素，诸如F、Cl、Br或I，或可选被取代的一价C₁-C₁₀烃基，诸如可选被取代的甲基、乙基、乙烯基、丙基、烯丙基或丁基；

每个m独立地是0、1、2、3或4；和

n是0至4的整数，诸如0、1、2、3或4。

更优选地，环氧树脂是具有结构式(I)的双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂或双酚F型环氧树脂，其中，D分别表示-C(CH₃)₂-、-SO₂-或-CH₂-，m表示0，n是0至4的整数。

最优选地，环氧树脂是具有结构式(I)的双酚A型环氧树脂，其中，D各自表示-C(CH₃)₂-，m表示0，n是0至4的整数。

以上公开的环氧树脂例如可以采用本领域普通技术人员所熟知的环氧氯丙烷技术制成。或者，作为环氧树脂的实例，可以使用任何适当的可商购产品，诸如购自上海开平树脂有限公司的E55、E51、E44、E20。

环氧树脂被用于为水性环氧树脂乳液提供树脂组分。一方面，这种树脂组分作为粘合剂，用于提供涂层与基材的粘附性，并且使环氧树脂组分中的各组分(诸如填料)保持在一起并赋予漆膜一定的内聚强度。另一方面，这种树脂组分与固化剂具有良好的反应性，从而实现具有高机械强度的涂层。

根据本发明的某些实施方式，水性环氧树脂乳液还可以包含反应型乳化剂和水性介质，其中所述反应型乳化剂是经由环氧树脂例如环氧当量在400g/eq至2500g/eq的环氧树脂与非离子型表面活性剂的加合形成的加成物。本发明的发明人惊讶地发现，具有以上组成的水性环氧树脂乳液在活化期内是稳定的。

根据本发明的一个实施方式，反应型乳化剂是经由环氧树脂例如环氧当量低于600g/eq的环氧树脂与非离子型表面活性剂的加合形成的加成物。作为示例性说明，所述反应型乳化剂可以采用本领域普通技术人员所熟知的适当加聚反应制备。例如，在催化剂条件下，经由聚乙二醇和环氧树脂例如E-20在水中发生聚合反应，而形成反应性乳化剂。所述催化剂优选为路易斯酸，更优选为阴离子型路易斯酸，最优选包括四氯化锡、三氟化硼、过硫酸甲或三苯基膦。所述催化剂优选以溶液的形式加入，所述催化剂溶液中的溶剂优选为醚类溶剂，更优选为乙二醇单乙醚。上述合成反应的原料、原料配比、反应条件等可由本领域技术人员依经验确定。或者，上述反应性乳化剂可以使用任意适当的可商购产品作为实例，例如来自美国湛新Allnex公司的EP系列水性环氧树脂。

根据本发明的一个实施例，可以使用任意适当的水性介质来制备本发明的水性环氧树脂乳液。适当的水性介质包括可水溶性有机溶剂、水及其混合物。

水性环氧树脂乳液的实例，可以使用任何适当的可商购产品，诸如来自美国湛新公司的Allnex 387，来自Huntsman的3907、来自Nanya的900和1600。优选地，所述乳液具有40-60wt％的固含量。

优选地，所述水性环氧树脂乳液以相对于所述成膜树脂组合物的总重约25重量％至约50重量％、优选约25重量％至45重量％、更优选约30重量％至约45重量％、还更优选约30重量％至约40重量％的量存在。

根据本发明，环氧封端的聚硫聚合物是成膜树脂组合物的重要组分，其会实质上影响漆膜性能，包括但不限于耐冲击性、耐腐蚀性。在本发明中，“环氧封端聚硫聚合物”是指分子末端或分子侧链带有环氧基官能团的聚硫聚合物。根据本发明的某些实施方式，所述环氧封端聚硫聚合物的环氧当量在400g/eq至1000g/eq的范围内，优选在500g/eq至950g/eq的范围内。根据本发明的某些实施方式，所述环氧封端聚硫聚合物的粘度在1.5-5Pa.s范围内，优选在2.0-4.0Pa.s范围内，所述粘度根据ISO 3219在25℃下测量。

上述环氧封端聚硫聚合物是通过端巯基聚硫聚合物和环氧氯丙烷的反应而得到的。

并未受缚于任何理论，发明人认为，在本发明的双组分水性环氧树脂底漆中，环氧封端聚硫聚合物实际上可用作反应性稀释剂而起到增塑剂的效果。随着环氧封端聚硫聚合物的加入，漆膜附着力和耐冲击性都有所改善，主要是由于环氧封端聚硫聚合物在体系中相当于增塑剂，是以自由状态的颗粒填充在树脂交联大分子之间，在一定范围内，随着添加量的增多，颗粒增多，间距缩短，从而提高漆膜的柔韧性、耐冲击性、附着力等。

此外，环氧封端聚硫聚合物的环氧基端基可参与到环氧树脂与固化剂的交联固化反应中，其不仅可以显著提高固化后漆膜的耐冲击性和耐久性，还可以提高漆膜的固化速度。因此，根据本发明的双组分水性环氧树脂底漆可以在厚涂情况下可以同时实现优异耐冲击性和耐久性，而且不影响施工性能，即具有适当的表干时间。

除此之外，环氧封端聚硫聚合物与传统的聚硫橡胶相比，用环氧基官能团取代巯端基，克服了传统聚硫橡胶固有的刺激性臭味的缺点，使得聚硫聚合物在水性环氧树脂底漆中的应用更令人接受。

优选地，所述环氧封端聚硫聚合物以相对于所述成膜树脂组合物的总重约1重量％至约5重量％的量存在。如果环氧封端聚硫聚合物的用量过低，其对漆膜性能的改善作用有限；如果环氧封端聚硫聚合物的用量过高，颗粒相距太近，在固化过程中环氧封端聚硫聚合物颗粒可能会部分析出，由此导致漆膜的耐久性(例如耐盐雾性)降低并且表干时间变长。因此，根据本发明，相对于所述成膜树脂组合物的总重量，环氧封端聚硫聚合物的用量在1-5wt％的范围内。

根据本发明的成膜树脂组合物可以进一步包含颜填料、水性介质和/或附加添加剂。

在本发明的实施方式中，“颜填料”是颜料和填料的总称。

根据本发明，“填料”是指适用于双组分水性环氧树脂底漆的任何体积增量剂，其可以是无机的例如颗粒形式。对颗粒的形状没有特殊限制，其可以具有任何适当的形状。填料的平均粒径可以在宽范围内变化，例如在约10纳米至约50微米的范围内变化。一些填料除了起到体积增量剂的作用以外还赋予组合物和/或由该组合物形成的涂层一种或多种所需性质。例如，一些填料可以改善化学和/或物理性质，特别可以改善由该组合物得到的涂层的机械性质。在这种情况下，这种填料也被称为“增强填料”。适当的填料可以包括例如硅酸盐、硫酸盐、碳酸盐、二氧化硅。适当的示例性填料包括例如瓷土、硅灰石、重晶石、碳酸钙、硅藻土、滑石粉、硫酸钡、硅酸镁铝、二氧化硅及其任意组合。

根据本发明，“颜料”是用于为双组分水性环氧树脂底漆提供色彩、色调的试剂。适当的颜料可以包括氧化铁、碳黑、氧化铅、碳酸铅、氧化锌、氧化钛、深海蓝、铬绿或氧化铬中的一种或多种或其组合。作为一种特殊的颜料，“防锈颜料”还具有防止金属基材锈蚀的作用，包括但不限于磷酸锌、磷酸钼锌和三聚磷酸铝。作为防锈颜料的实例，可以使用任意适当的可商购产品，诸如可商购自海博HEUCOPHOS CAPP、HEUCOPHOS SAPP、HEUCOPHOS ZPA等。在本发明的优选实施方式中，成膜树脂组合物包含氧化钛、炭黑、防锈颜料及其组合。

根据本发明的某些实施方式，颜填料的总量可以在宽范围内变化，例如其总量相对于所述成膜树脂组合物的总重在约5重量％至约65重量％的范围内，优选在约10重量％至约60重量％的范围内，更优选约10重量％至55重量％的范围内。

在根据本发明的实施方式中，所述成膜树脂组合物可以包含任意适当的水性介质。适当的水性介质包括可水溶性有机溶剂、水及其混合物。

在本发明的某些实施方式中，成膜树脂组合物可以进一步包含常用在水性环氧树脂底漆中的附加添加剂，这些添加剂不会不利地影响涂料组合物或由其得到的固化涂层。适当的添加剂包括例如会改善组合物的加工性能或制造性能、增强组合物的美感、或改善涂层组合物或由其得到的固化组合物的特定功能性质或特性(诸如对基材的粘附性)的那些试剂。可以包含的添加剂例如是分散剂、流平剂、成膜助剂、共溶剂、杀菌剂、防霉剂、扩链剂、润滑剂、生物杀灭剂、增塑剂、消泡剂、展色剂、蜡、抗氧化剂、附着力促进剂、UV稳定剂、或其组合。各个可选成分的含量足以起到其意欲达到目的，但优选地，这样的含量不会不利地影响涂层组合物或由其得到的固化涂层。在本发明的优选实施方式中，适当的附加添加剂包括分散剂、流平剂、成膜助剂、共溶剂、或其任意组合。

分散剂是用于协助环氧封端聚硫聚合物在水性介质中进行分散的试剂。适当的分散剂可以包括离子型润湿分散剂、非离子型润湿分散剂或多官能团型润湿分散剂。作为可商购润湿分散剂的实例，可以使用购自德国Tego公司的Dispers 715W、Dispers 740W、Dispers 760W、Disperbyk194。

流平剂是能促使成膜树脂组合物在成膜过程中形成平整、光滑、均匀的涂膜的试剂。适当的流平剂包括聚硅氧烷流平剂、聚丙烯酸类流平剂或其任意组合物。作为可商购流平剂的实例，可以使用购自德国BYK公司的BYK420。

成膜助剂是用于协助成膜树脂组合物成膜的试剂，包括但不限于醇醚类，例如丙二醇单甲醚、丙二醇单丁醚，乙二醇单丙醚、丙二醇单苯醚。根据需要，也可以使用其它成膜助剂。作为其它成膜助剂的实例，可以使用任意适当的可商购产品，例如Texanol、LusolvanFBH、Coasol、DBE-IB、DPnB、Dowanol PPh、Dowanol PM、醇酯12等。

共溶剂是用于增大成膜树脂组合物的树脂组分在水性溶剂中的溶解度的试剂，其包括但不限于烷烃类化合物、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯和乙酸丁酯等。作为共溶剂的实例，可以使用任意适当的可商购产品。

各个可选成分的含量足以起到其意欲达到目的，但优选地，这样的含量不会不利地影响成膜树脂组合物或由其得到的固化涂层。根据本发明的某些实施方式，附加添加剂的总量相对于所述成膜树脂组合物的总重在约0重量％至约20重量％的范围内，优选在约0重量％至约10重量％的范围内。

本发明的成膜树脂组合物的制备可以采用本领域普通技术人员所熟知的任何适当的混合方法来实现。例如成膜树脂组合物可以通过如下制成：将环氧封端聚硫聚合物与共溶剂、颜填料、水性介质预混合以后用研磨机研磨分散来得到均匀体系，然后将该体系与水性环氧树脂乳液、剩余的颜填料和附加添加剂(如果有的话)添加到容器中，然后将所得混合物搅拌均匀。

水性固化体系

在本发明的某些实施方式中，用于双组分水性环氧树脂底漆的水性固化体系包含环氧反应性固化剂，所述环氧反应性固化剂选自脂肪族多元胺、脂肪胺加成物、酰氨基胺、氨基聚酰胺树脂、环脂胺、芳香胺、芳脂胺、曼尼期碱、酮亚胺、双氰胺或其任意组合。

在本发明的某些实施方式中，所述固化剂是本领域公知的，例如在刘登良主编的《涂料工艺》，第四版，2010，第275-280中公开了，其公开内容通过引用并入本文中。

根据本发明的某些实施方式，所述水性固化体系包含，基于所述固化剂体系的总重量，50-70wt％的环氧反应性固化剂和30-50wt％的溶剂，所述溶剂是水或可与水混溶的溶剂。

根据本发明的某些实施方式，环氧反应性固化剂与成膜树脂组合物的重量之和的重量比可以在8:100至20:100的范围内变化。一般而言，当环氧反应性固化剂与成膜树脂组合物的重量比小于8:100时，所得涂层的固化性能不良。一般而言，当环氧反应性固化剂与成膜树脂组合物的重量比大于20:100时，那么所得环氧树脂底漆的操作性能以及/或者所得涂层的机械性质可能会下降。根据实际需要，可以在环氧反应性固化剂和/或成膜树脂组合物的制备期间添加额外的不会对以上固化剂和成膜树脂组合物的反应性造成影响的惰性稀释剂，以例如降低各组分的粘度。因而，固化剂与成膜树脂组合物的重量比并不局限于上述范围，可以根据实际需要调整。

根据本发明的某些实施方式，双组分水性环氧树脂底漆可以通过如下制备：将环氧反应性固化剂与适当的溶剂混合，以得到水性固化体系，然后在应用前将成膜树脂组合物与水性固化体系以预定重量比在混合装置中进行简单混合。混合的环氧树脂底漆可使用本领域技术人员熟悉的各种方法来涂覆，包括喷涂(例如，空气辅助、无空气或静电喷涂)、刷涂、辊涂、溢涂和浸渍。在本发明的一个实施方式中，混合的环氧树脂底漆通过喷涂来进行涂覆。环氧树脂底漆可被涂成各种湿膜厚度。在本发明的实施方式中，湿膜厚度优选地提供约45至约200μm的干膜厚度，且更优选地是约45至约100μm。可以通过使涂覆的涂层风干或通过使用本领域技术人员熟悉的各种干燥装置(例如，烘箱)加速固化来使其固化。用于固化环氧树脂底漆的优选加热温度是约60℃至约100℃，且更优选地是约60℃至约80℃，且优选的加热时间是至少三分钟至小于60分钟、小于45分钟、小于40分钟。加热时间将倾向于随温度增加或气流增加而减少。

根据本发明的某些实施方式，在将所述成膜树脂组合物与所述水性固化体系混合并固化之后形成的厚度为45微米或更厚、优选厚度为47微米或更厚、优选厚度为49微米或更厚的漆膜，当根据ASTM D 2794测定时，能够耐受20英尺·磅的冲击。

根据本发明的某些实施方式，在将所述成膜树脂组合物与所述水性固化体系混合并固化之后形成的厚度为45微米或更厚的漆膜，在经受1000小时的盐雾测试后，显示至多1.5毫米、优选至多1.3毫米、更优选至多1.2毫米的最大扩蚀。

根据本发明的某些实施方式，在将所述成膜树脂组合物与所述水性固化体系混合并固化之后形成的厚度在45-50微米范围内的漆膜在22分钟或更短、优选21分钟或更短、更优选20分钟或更短的时间段内达到表干。

根据本发明的某些实施方式，在将所述成膜树脂组合物与所述水性固化体系混合并固化之后形成的厚度为45微米或更厚的漆膜，当根据ASTM D 2794测定时，能够耐受20英尺·磅的冲击，并且在经受1000小时的盐雾测试后，显示至多1.5毫米的最大扩蚀。

并非希望受缚于任何理论，推测本发明的双组分水性环氧树脂底漆能够实现上述效果的原因如下：通过在双组分水性环氧树脂底漆引入特定用量的环氧封端聚硫聚合物，由于环氧封端聚硫聚合物含有环氧基端基，环氧基能够参与到环氧树脂与固化剂的反应中，这不仅显著改善了固化后所得漆膜的耐冲击性和耐久性，还提高了能提供双组分水性环氧树脂底漆的固化速度，例如表干时间。

因此，本发明还涉及由根据本发明的双组分水性环氧树脂底漆形成的漆膜，其中，所述漆膜具有45微米或更厚的厚度，并且其当根据ASTM D 2794测定时，能够耐受20英尺·磅的冲击，并且在经受1000小时的盐雾测试后，显示至多1.5毫米的最大扩蚀。而且，所述漆膜可以在22分钟或更短、优选21分钟或更短、更优选20分钟或更短的时间段内达到表干

下述实施例更具体地描述了本发明公开的内容，这些实施例仅仅用于阐述性说明，因为在本发明公开内容的范围内进行各种修正和变化对本领域技术人员来说是明显的。除非另有声明，以下实施例中所报道的所有份、百分比、和比值都是基于重量计，而且实施例中使用的所有试剂都可商购并且可直接使用而无需进一步处理。

测试方法

表干时间：该表干时间是指施加到基材表面的漆料干燥到抵抗机械应力(例如指压)而不表现出粘起的时间段。具体测试过程如下：将约45微米厚度的测试样品的膜涂覆到玻璃板上。然后将板置于干燥室中以使漆料干燥。干燥室为23℃，湿度为40至60％。每五分钟对膜进行评估，并记录指触干燥时间作为第一时间点(以分钟为单位)，在该时间点漆料不再粘附到用于接触膜的物体上。

盐雾测试：是一种用于测定涂覆到金属表面上的涂层的耐腐蚀性的标准化方法。这个测试在盐雾箱中进行，其中盐溶液(通常5％NaCl)被雾化，然后喷到其上涂覆有45-50μm干膜厚的本发明的双组份环氧树脂底漆的磷化底材的表面上。该面板由此保持在高腐蚀性环境的盐雾中1000小时，并测量被腐蚀部分的最大长度。根据ASTM B117(用于操作盐雾装置的标准实践)使用测试参数。

耐冲击性：根据ASTM D2794测试标准。

附着力：根据ASTM D3359测试标准。

实施例

本实施例中所使用的原材料如下表1中所示。

表1

条目	原材料	描述
			1	EPIKOTE 6520-WH-53A	水性环氧树脂乳液
2	去离子水	水性介质
			3	钛白粉	颜料
4	炭黑	颜料
			5	磷酸锌	防锈颜料
6	瓷土	填料
			7	北京天恒健公司提供的EPS25	环氧封端聚硫聚合物改性剂
8	美国路博润集团公司提供的2063	环氧磷酸酯改性剂
			9	KH550	硅烷偶联剂
10	32500促进剂	聚合物类附着力促进剂
			11	石脑油	石脑油类增塑剂
12	亨斯曼3986	环氧反应性固化剂

双组分水性环氧树脂底漆

依照下表2所示用量，将改性剂与颜填料、去离子水预混合以后用研磨机研磨分散来得到均匀体系；然后将该体系与商购的水性环氧树脂乳液、水和剩余的颜填料混合以得到成膜树脂组合物作为A组分。然后将固化剂与相应的溶剂混合以得到水性固化体系作为B组分。然后，将所得A组分与B组分进行混合，从而形成实施例1和对比例1-7的双组分水性环氧树脂底漆，其中对比例1-2包含更低或更高用量的环氧封端聚硫聚合物，对比例3-7分别为不含任何改性剂、包含环氧磷酸酯、包含硅烷偶联剂、包含聚合物类附着力促进剂或石脑油类增塑剂。

然后，测试实施例1和对比例1-7的双组分水性环氧树脂底漆的性能，包括盐雾测试结果、满足反冲20英尺.磅的最大厚度、表干时间和附着力，结果如表2所示。

由实施例1与对比例1-3的比较可以看出，环氧改性聚硫聚合物的加入可以改善水性环氧树脂底漆的耐冲击性和耐久性，而且环氧改性聚硫聚合物在水性环氧底漆中的用量对于实现上述效果是很重要的。采用过高用量或过低用量的环氧封端的聚硫聚合物，过多或过少都会影响漆膜的性能，使得所得水性双组分环氧树脂底漆难以在厚涂情况下同时实现优异耐冲击性和耐久性。

此外，由实施例1与对比例4-7的比较中可以看出，添加反应性添加剂(例如对比例4-6)仅可以部分提高满足反冲20英尺.磅的最大膜厚并部分改善耐盐雾性，无法满足实际应用；而加入常规增塑剂(例如对比例7)不仅无法满足在厚涂情况下可以同时实现耐冲击性和耐久性的改进，反而导致了施工性能下降，例如表干时间变长。

本发明的发明人惊讶的发现，通过在水性环氧树脂底漆的成膜树脂组合物中添加特定用量，即1-5wt％的环氧封端聚硫聚合物，可以实现上述目的，而且所得水性环氧树脂底漆的表干时间不会受到显著影响。

尽管本发明参照大量实施方式和实施例进行描述，但是本领域普通技术人员根据本发明公开的内容能够认识到可以设计其它实施方式，这并未脱离本发明的保护范围和精神。

Claims (9)

1.一种双组分水性环氧树脂底漆，其包含：

a）成膜树脂组合物，包含

水性环氧树脂乳液，和

环氧封端聚硫聚合物；和

b）水性固化体系，包含环氧反应性固化剂；

其中，所述成膜树脂组合物包含，相对于所述成膜树脂组合物的总重量，用量在1-5wt%范围内的所述环氧封端聚硫聚合物；

其中，所述环氧封端聚硫聚合物具有在400g/eq至1000g/eq的范围内的环氧当量。

2.如权利要求1所述的双组分水性环氧树脂底漆，其中，所述环氧封端聚硫聚合物具有在1.5-5 Pa.s范围内的粘度，所述粘度根据ISO 3219在25℃下测量。

3.如权利要求1所述的双组分水性环氧树脂底漆，其中，所述环氧封端聚硫聚合物是通过端巯基聚硫聚合物和环氧氯丙烷的反应而得到的。

4.如权利要求1所述的双组分水性环氧树脂底漆，其中，所述水性环氧树脂乳液包含环氧当量在400g/eq至2500g/eq的范围内的环氧树脂。

5.如权利要求1所述的双组分水性环氧树脂底漆，其中，所述水性环氧树脂乳液具有40-60 wt%的固含量。

6.如权利要求1所述的双组分水性环氧树脂底漆，其中，所述成膜树脂组合物还包含：颜填料、水性介质和/或附加添加剂。

7.如权利要求6所述的双组分水性环氧树脂底漆，其中，所述成膜树脂组合物包含，相对于所述成膜树脂组合物的总重量，

25-50wt%的所述水性环氧树脂乳液；

1-5wt%的所述环氧封端聚硫聚合物；

10-55wt%的所述颜填料；

15-20 wt%的所述水性介质；以及

0-10wt%的附加添加剂，所述附加添加剂包括分散剂、流平剂、共溶剂、成膜助剂或其任意组合。

8.如权利要求1所述的双组分水性环氧树脂底漆，其中，所述环氧反应性固化剂包括脂肪族多元胺、脂肪胺加成物、酰氨基胺、氨基聚酰胺树脂、环脂胺、芳香胺、芳脂胺、曼尼期碱、酮亚胺、双氰胺或其任意组合。

9.一种由权利要求1所述的双组分水性环氧树脂底漆形成的漆膜，其中，所述漆膜具有45微米或更厚的厚度，其当根据ASTM D 2794测定时，能够耐受20英尺·磅的冲击，并且在经受1000小时的盐雾测试后，显示至多1.5毫米的最大扩蚀。