CN110628297A - 一种高固含量和耐盐雾性的溶剂型环氧涂料及其制备方法 - Google Patents

一种高固含量和耐盐雾性的溶剂型环氧涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种高固含量和耐盐雾性的溶剂型环氧涂料，通过本发明获取的低VOC溶剂型环氧涂料具有低粘度、高体积固含、良好柔韧性以低VOC含量的特点，满足绿色涂料评价标准，并且具有良好的耐盐雾、耐湿热、耐酸碱性。同时本发明涂料可在储罐、钢构、桥梁等领域的钢铁表面做底漆、中间漆或者厚浆漆使用。

Description

一种高固含量和耐盐雾性的溶剂型环氧涂料及其制备方法
本发明涉及环氧涂料技术领域，具体地说是一种高体积固含量、低粘度、高耐盐雾性、良好韧性、低VOC的溶剂型环氧涂料及其制备方法。
背景技术
现有技术中，溶剂型环氧涂料已成为我国工业防腐涂料的主力军，其耐腐蚀、耐化学品性良好、耐碱性突出，并有较好的热稳定性和电绝缘性，因而在涂料领域应用广泛。但是随着环保压力的递增，绿色涂料概念来到幕前，特别是国家对施工状态下VOC含量大于420g/L的涂料增收4%的消费税。传统溶剂型涂料的生产和应用受到了限制，而水性防腐涂料在重防腐涂料领域的使用量呈上升趋势。但众所周知水性防腐涂料由于技术上还有很多不成熟的地方，其性能根本无法和溶剂型涂料相比较，同时，还存在价格高昂的缺点。因此，溶剂型涂料仍然是重防腐涂料领域的主角。GB/T 35602-2017《绿色产品评价涂料》对溶剂型涂料的VOC指标进行了规定，溶剂型涂料正向着高固体含量涂料、无溶剂涂料方向发展。
申请人经过检索发现，中国专利，公开号为CN106147538 A，公开日为2016年11月23日的专利文献公开了一种低VOC环氧树脂组合物，该涂料以环氧值在0.4以上的环氧树脂、氧化铁、金属材料粉末、颜填料、消泡剂、防沉降剂、活性稀释剂组成A组分，B组分为固化剂。该涂料属于无溶剂环氧涂料，环保性相对加好，但无溶剂涂料存在柔韧性差的缺陷。
中国专利，公开号为CN109111821 A，公开日为2019年01月01日的专利公开了一种低表面处理低VOC通用型环氧底漆，该涂料采用E44环氧树脂和JT-6015A腰果酚改性酚醛胺固化剂，辅以所选的液体酚醛树脂、活性防锈颜料以及附着力促进剂等助剂，可制成通用型多功能环氧底漆。该涂料采用E44环氧树脂和酚醛树脂为基料，单独的腰果酚改性酚醛胺为固化剂，使该环氧底漆存在柔韧性差的问题。
中国专利，公开号为CN 109181486 A，公开日为2019年01月11日的专利公开了一种低VOC的环氧底漆，该涂料以包括A组分和B组分，所述A组分包括：双酚A型环氧树脂、液体石油树脂、分散剂、氧化铁黑、钼酸锌、三聚磷酸铝、硫酸钡、云母粉、滑石粉、有机膨润土、活性稀释剂、二甲苯和正丁醇；所述B组分包括：改性聚酰胺固化剂、二甲苯、正丁醇、环氧基硅烷偶联剂和环氧固化促进剂。该涂料具有较好的耐温变性和湿热性。但耐盐雾较差，仅能达到500h。
目前，现有技术中还没有一种综合性能优异的低VOC含量环氧涂料出现。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高固含量和耐盐雾性的溶剂型环氧涂料及其制备方法，该涂料通过配方上的独特组配和调整，制备得到的成品环氧涂料具有低粘度、高体积固含量、良好柔韧性以及低VOC含量的优点，能够较好的满足绿色涂料的评价标准，同时，还具有优异的耐盐雾、耐湿热、耐酸碱性。本发明的环氧涂料可在储罐、钢构、桥梁等领域的钢铁表面做底漆、中间漆或者厚浆漆使用。
本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种高固含量和耐盐雾性的溶剂型环氧涂料，该涂料由质量比为8：（0.8-1.2）的甲组分和乙组分充分混配后制成，其中，甲组分包括上磨料组和下磨料组，所述上磨料组由以下重量份数的组分构成：E20环氧树脂液13～20份，E51环氧树脂5～10份，石油树脂液5～10份，非活性增韧剂2～5份，触变剂1.5～2份，钛白粉2～5份，滑石粉3～5份和铁钛粉5～10份；所述下磨料组由以下重量份数的组分构成：云母氧化铁40～50份，铝粉浆1～2份，二甲苯1～3份和正丁醇1～2份；
所述乙组分由以下重量份数的组分构成：聚酰胺固化剂60～80份，腰果壳油改性酚醛胺固化剂10～20份和二甲苯10～20份。
优选的，所述E20环氧树脂液的制备方法为：按照重量份数，取24-25份二甲苯和10-11份正丁醇加入到分散釜中，之后，在300-500r/min的搅拌条件下向分散釜中加入63-67份E20环氧树脂，然后，升温至45-55℃，持续搅拌直至混合物料中的E20环氧树脂颗粒完全溶解，静置降温，即得E20环氧树脂液。
优选的，所述石油树脂液的制备方法为：按照重量份数，取38-42份二甲苯加入到分散釜中，之后，在300-500r/min的搅拌条件下向分散釜中加入55-65份C9石油树脂颗粒，然后，升温至45-55℃，持续搅拌直至混合物料中的C9石油树脂颗粒完全溶解，静置降温，即得石油树脂液。
优选的，所述的非活性增韧剂为ZG8020。
优选的，所述的触变剂为有机膨润土、聚酰胺蜡粉中的至少一种。
优选的，所述的聚酰胺固化剂为650固化剂。
一种高固含量和耐盐雾性的溶剂型环氧涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、甲组分的制备
A、按照重量份数，分别称取E20环氧树脂液13～20份，E51环氧树脂5～10份，石油树脂液5～10份，非活性增韧剂2～5份和触变剂1.5～2份置于分散机中进行分散处理15～20min，之后，再向分散机中加入钛白粉2～5份，滑石粉3～5份和铁钛粉5～10份进行分散处理10-15 min，然后，转置于砂磨机中研磨至细度≤70μm，制得上磨料组，备用；
B、将步骤A制得的上磨料组再次转置于分散机中，之后，按照重量份数，分别称取云母氧化铁40～50份，铝粉浆1～2份，二甲苯1～3份和正丁醇1～2份加入分散机中，于600～800r/min转速下进行分散处理15～20min，然后，经筛网过滤后，包装，制得甲组分，备用；
步骤二、乙组分的制备
按照重量份数，分别称取聚酰胺固化剂60～80份，腰果壳油改性酚醛胺固化剂10～20份和二甲苯10～20份置于分散机中，于600～800r/min转速下进行分散处理5～10min，然后，经筛网过滤后，包装，制得乙组分，备用；
步骤三、环氧涂料的制备
按照8：（0.8-1.2）的质量比，分别取步骤一制得的甲组分和步骤二制得的乙组分进行混合，充分分散混匀后，即得成品环氧涂料。
优选的，在步骤一和步骤二中，所述的筛网为60目筛网。
本发明的有益效果：
1、本发明提供的一种高固含量和耐盐雾性的溶剂型环氧涂料具有低粘度、高体积固含量、良好柔韧性和低VOC含量的特点，满足绿色涂料评价标准，并且具有良好的耐盐雾、耐湿热、耐酸碱性。同时本发明涂料可在储罐、钢构、桥梁等领域的钢铁表面做底漆、中间漆或者厚浆漆使用。
2、经测定，本发明环氧涂料的VOC值降至200g/L以下，属于绿色涂料产品；其质量固含量≥85%，体积固含量≥70%；具有优良的耐盐雾、耐酸性，耐盐雾性≥2000h，耐酸性≥720h；具有厚涂性，一道干膜可达到200μm以上。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步详细的解释和说明，但本发明并不局限于下面的实施例。
一种高固含量和耐盐雾性的溶剂型环氧涂料，该环氧涂料包括甲组分和乙组分，其中甲组分包括上磨料组和下磨料组，所述上磨料组的成分按重量份包括如下成分：
E20环氧树脂液 13～20份；
E51环氧树脂 5～10份；
石油树脂液 5～10份；
非活性增韧剂 2～5份；
触变剂 1.5～2份；
钛白粉 2～5份；
滑石粉 3～5份；
铁钛粉 5～10份；
所述下磨料组的成分按重量份包括如下成分：
云母氧化铁 40～50份；
铝粉浆 1～2份；
二甲苯 1～3份；
正丁醇 1～2份；
所述乙组分的成分按重量份包括如下成分：
聚酰胺固化剂 60～80份；
腰果壳油改性酚醛胺固化剂 10～20份；
二甲苯 10～20份；
所述E20环氧树脂液的制备方法为：首先将24-25份的二甲苯、10-11份的正丁醇加入到分散釜中，在低速（300-500转/min）下加入63-67份E20环氧树脂，升温至45-55℃待E20环氧树脂颗粒完全溶解，静置降温备用。
所述石油树脂液的制备方法为：首先将38-42份二甲苯加入到分散釜中、在低速（300-500转/min）下加入55-65份C9石油树脂颗粒，升温至45-55℃，待C9石油树脂颗粒完全溶解，静置降温备用；
所述的E51环氧树脂是工业级产品。
所述的触变剂为有机膨润土BENGEL908、聚酰胺蜡粉DeuRheo229的一种或混合物。
所述的非活性增韧剂为ZG8020。
所述的聚酰胺固化剂是650固化剂。
所述的腰果壳油改性酚醛胺固化剂是上海众彦科技的6015。
一种高固含量和耐盐雾性的溶剂型环氧涂料，具体包括如下步骤：
一、制备甲组分：
A、上磨料组的制备：
按重量份分别称取13～20份的E20环氧树脂液、5～10份的E51环氧树脂、5～10份的石油树脂液、2～5份的非活性增韧剂、1.5～2份的触变剂一同放入高速分散机中分散15～20min，之后再加入2～5份的钛白粉、3～5份滑石粉、5～10份铁钛粉，高速分散10-15min，分散完毕后再放入砂磨机中研磨至细度≤70μm；
B、甲组分的制备：
接上步，将研磨后获取的上磨料组转至分散机中，然后按重量份分别加入40～50份的云母氧化铁、1～2份的铝粉浆、1～2份的二甲苯及1～2份的正丁醇，在分散机600～800转/分转速下分散15～20min，最后经60目筛网过滤后即得到甲组分，将甲组分包装待用；
二、制备乙组分：
按重量份分别取60～80份的聚酰胺固化剂、10～20份的腰果壳油改性酚醛胺固化剂以及10～20份二甲苯一同放入分散机中进行混合，在分散机600～800转/分转速下分散5～10min并经60目筛网过滤后即得到乙组分，将乙组分包装待用；
三、制备低VOC溶剂型环氧涂料：
接上步，将步骤一获取的甲组分和步骤二获取的乙组分按重量份8：（0.8-1.2）进行混合分散，待分散均匀后获得高固含量和耐盐雾性的溶剂型环氧涂料。
实施例1
表1 为实施例1的涂料配方
表1
一种高固含量和耐盐雾性的溶剂型环氧涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、E20环氧树脂液的制备：按照重量份数，取24.5份的二甲苯和10.5份的正丁醇加入到分散釜中，在低速（300-500转/min）下加入65份E20环氧树脂，升温至50℃，待E20环氧树脂颗粒完全溶解，静置降温备用。
步骤二、石油树脂液的制备：将40份二甲苯加入到分散釜中、在低速（300-500转/min）下加入60份C9石油树脂颗粒，升温至50℃，待C9石油树脂颗粒完全溶解，静置降温备用；
步骤三、制备甲组分：
A、上磨料组的制备：
按照上述表1中的重量份数，分别称取步骤一制得的E20环氧树脂液、E51环氧树脂、步骤二制得的石油树脂液、非活性增韧剂ZG8020、触变剂有机膨润土BENGEL908和聚酰胺蜡粉DeuRheo229，一同放入高速分散机中进行分散处理15～20min，之后在低速搅拌下加入钛白粉、滑石粉和铁钛粉，进行高速分散10-15min，分散完毕后，再放入砂磨机中研磨至细度≤70μm；
B、甲组分的制备：
接上步，将研磨后获取的上磨料组转至分散机中，然后按重量份分别加入铝粉浆、云母氧化铁、二甲苯及正丁醇，在分散机600～800转/分转速下进行分散处理15～20min，最后经60目筛网过滤后即得到甲组分，将甲组分包装待用。
步骤四、制备乙组分：按照上述表1中的重量份数，分别称取聚酰胺650固化剂、腰果壳油改性酚醛胺腰果壳油改性酚醛胺固化剂以及二甲苯一同放入分散机中进行混合，在分散机600～800转/分转速下进行分散处理5～10min，并经60目筛网过滤后即得到乙组分，将乙组分包装待用；
步骤五、制备环氧涂料
按照8：1的质量比，分别取步骤三制得的甲组分和步骤四制得的乙组分进行混合，充分分散混匀后，即得成品高固含量和耐盐雾性的溶剂型环氧涂料。
实施例2
表2为实施例2的涂料配方
表2
实施例2的制备方法同实施例1，仅仅对其中的各组分选用具体物料和含量做相应的添加量修改。
实施例3
表3为实施例3的涂料配方
表3
实施例3的制备方法同实施例1，仅仅对其中的各组分选用具体物料和含量做相应的添加量修改。
实施例4
表4为实施例4的涂料配方
表4
实施例4的制备方法同实施例1，仅仅对其中的各组分选用具体物料和含量做相应的添加量修改。
对本发明各实施例的涂料进行性能检测，结果如下表5所示：
表5
由表5的性能指标测试结果可知：本发明的溶剂型环氧涂料稳定性较好，施工不挥发物含量达到了87％以上，VOC含量低于200g/L，施工粘度为旋转粘度600-700mPa.s(25℃)，为低粘度环氧涂料，表干时间为1h-1.2h，实干8h，体积固含量达到了70％以上，附着力≥8MPa，附着力较好，柔韧性为1 mm，较现有的溶剂涂料优异，耐冲击性可达52cm以上，耐盐雾性≥3000h，耐酸碱性好，具有良好的无气喷涂施工性。一道施工厚度干膜可达200μm，并且本发明低VOC溶剂型环氧涂料的VOC排放量≤200g/L，更加绿色环保。同时本发明低VOC溶剂型环氧涂料所形成的漆膜外观优异，平整光滑，无缩孔、针孔、失光等缺陷，并且附着力强、耐化学品性强，特别是耐盐雾性优异，干膜厚度200μm可达3000h漆膜无变化。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明创造所作的举例，而并非对本发明创造具体实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造权利要求的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种高固含量和耐盐雾性的溶剂型环氧涂料，其特征在于，该涂料由质量比为8：（0.8-1.2）的甲组分和乙组分充分混配后制成，其中，甲组分包括上磨料组和下磨料组，所述上磨料组由以下重量份数的组分构成：E20环氧树脂液13～20份，E51环氧树脂5～10份，石油树脂液5～10份，非活性增韧剂2～5份，触变剂1.5～2份，钛白粉2～5份，滑石粉3～5份和铁钛粉5～10份；所述下磨料组由以下重量份数的组分构成：云母氧化铁40～50份，铝粉浆1～2份，二甲苯1～3份和正丁醇1～2份；
所述乙组分由以下重量份数的组分构成：聚酰胺固化剂60～80份，腰果壳油改性酚醛胺固化剂10～20份和二甲苯10～20份。
2.根据权利要求1所述的一种高固含量和耐盐雾性的溶剂型环氧涂料，其特征在于，所述E20环氧树脂液的制备方法为：按照重量份数，取24-25份二甲苯和10-11份正丁醇加入到分散釜中，之后，在300-500r/min的搅拌条件下向分散釜中加入63-67份E20环氧树脂，然后，升温至45-55℃，持续搅拌直至混合物料中的E20环氧树脂颗粒完全溶解，静置降温，即得E20环氧树脂液。
3.根据权利要求1所述的一种高固含量和耐盐雾性的溶剂型环氧涂料，其特征在于，所述石油树脂液的制备方法为：按照重量份数，取38-42份二甲苯加入到分散釜中，之后，在300-500r/min的搅拌条件下向分散釜中加入55-65份C9石油树脂颗粒，然后，升温至45-55℃，持续搅拌直至混合物料中的C9石油树脂颗粒完全溶解，静置降温，即得石油树脂液。
4.根据权利要求1所述的一种高固含量和耐盐雾性的溶剂型环氧涂料，其特征在于：所述的触变剂为有机膨润土、聚酰胺蜡粉中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种高固含量和耐盐雾性的溶剂型环氧涂料，其特征在于：所述的聚酰胺固化剂为650固化剂。
6.根据权利要求1所述的一种高固含量和耐盐雾性的溶剂型环氧涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、甲组分的制备
A、按照重量份数，分别称取E20环氧树脂液13～20份，E51环氧树脂5～10份，石油树脂液5～10份，非活性增韧剂2～5份和触变剂1.5～2份置于分散机中进行分散处理15～20min，之后，再向分散机中加入钛白粉2～5份，滑石粉3～5份和铁钛粉5～10份进行分散处理10-15 min，然后，转置于砂磨机中研磨至细度≤70μm，制得上磨料组，备用；
B、将步骤A制得的上磨料组再次转置于分散机中，之后，按照重量份数，分别称取云母氧化铁40～50份，铝粉浆1～2份，二甲苯1～3份和正丁醇1～2份加入分散机中，于600～800r/min转速下进行分散处理15～20min，然后，经筛网过滤后，包装，制得甲组分，备用；
步骤二、乙组分的制备
按照重量份数，分别称取聚酰胺固化剂60～80份，腰果壳油改性酚醛胺固化剂10～20份和二甲苯10～20份置于分散机中，于600～800r/min转速下进行分散处理5～10min，然后，经筛网过滤后，包装，制得乙组分，备用；
步骤三、环氧涂料的制备
按照8：（0.8-1.2）的质量比，分别取步骤一制得的甲组分和步骤二制得的乙组分进行混合，充分分散混匀后，即得成品环氧涂料。
7.根据权利要求6所述的一种高固含量和耐盐雾性的溶剂型环氧涂料的制备方法，其特征在于：在步骤一和步骤二中，所述的筛网为60目筛网。
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