CN110938349A - 一种单组份环氧自流平涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种单组份环氧自流平涂料及其制备方法，其中单组份环氧自流平涂料，主要由以下重量份原料制备而成：环氧树脂9‑30份、填料8‑30份、活性稀释剂0‑7份、非活性稀释剂0‑15份、酮亚胺固化剂25‑82份、消泡剂0.1‑0.3份、流平剂0.1‑0.3份、分散剂0.1‑0.3份、防沉剂0.1‑0.3份；酮亚胺固化剂为聚醚多元胺和酮脱水反应的产物。本发明单组份环氧自流平涂料在制备时采用酮亚胺固化剂，使其在使用时能够与空气中的水发生反应，生成多元伯胺，多元伯胺能够快速与环氧树脂反应固化成三维空间网络结构，从而使得制备的单组份环氧自流平涂料既保证了使用时的固化速度又具备较长的储存期。

Description

一种单组份环氧自流平涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种单组份环氧自流平涂料及其制备方法。
背景技术
环氧自流平涂料具有硬度高、耐磨性好、抗压强度高、耐化学品优良等优点，因此被广泛应用于工业厂房、车间、仓储、商场、展厅、体育馆、医院等各种场所。双组份环氧自流平涂料由A组分和B组分组成，其中A组份为环氧树脂、填料、活性稀释剂和各种助剂，B组分为固化剂。在使用时将A组份和B组份混合搅拌，这种操作使得B组分很难与A组分达到分子间的混合均匀，影响产品的质量。因此，单组份的环氧自流平涂料越来越多的得到人们的关注，单组份环氧自流平涂料采用的B组分为潜伏性固化剂，在制备时将A组分和B组分直接进行混合，从而在使用时无需混合搅拌，直接使用。但是单组份环氧自流平涂料由于要保证使用时的固化速度，存在储存期短的问题，因此，研发一种既能保证使用时的固化速度，又具有较长储存期的单组份环氧自流平涂料很有必要。
发明内容
本发明的目的是针对以上问题，期望提供一种单组份环氧自流平涂料及其制备方法。
第一方面，本发明提供一种单组份环氧自流平涂料，主要由以下重量份原料制备而成：
Figure BDA0002291525460000011
Figure BDA0002291525460000021
酮亚胺固化剂为聚醚多元胺型和酮脱水反应的产物。
酮亚胺固化剂是一种常温遇水分解型潜伏固化剂，其合成原理及应用如下：
合成：R1-NH2+HOC-R2→R1-N＝CH-R2+H2O
应用：R1-N＝CH-R2+H2O→R1-NH2+HOC-R2
由上面合成反应方程式可以看出，在不断将反应物中水份真空除掉后，反应向正向进行，得到酮亚胺固化剂，使用时将其加入到环氧树脂涂料中即可，在没有水的条件下，酮亚胺固化剂在环氧树脂体系中显示惰性，不参与反应，保证储存性能。在应用时，接触到空气中的水形成伯胺后能够快速与环氧树脂反应，使涂料固化。
酮亚胺固化剂为聚醚多元胺型和酮脱水反应的产物，即使用聚醚多元胺作为合成物，与酮反应制备潜伏固化剂。众所周知，聚醚多元胺或醇等高分子化合物，广泛用于聚氨酯弹性涂料和密封剂的制备，其具有弹性、耐冲击性、防水等特点。所以使用聚醚多元胺制备的酮亚胺固化剂，在使用到环氧自流平涂料中，不但可以解决单组分储存期短的问题，同时可利用聚醚的弹性，增加环氧自流平涂料的抗冲击(弹性)和防水性能，可以长期抗干裂。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，聚醚多元胺的官能度为2-3。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，聚醚多元胺的官能度为3。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，环氧树脂为双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂中的至少一种。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，活性稀释剂为BGE(正丁基缩水甘油醚)、AGE(烷基C12缩水甘油醚)和PGE(苯基缩水甘油醚)中的一种或几种。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，非活性稀释剂为DOP(邻苯二甲酸二辛酯)和DINP(邻苯二甲酸二异壬酯)中的至少一种。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，填料为石英粉、重质碳酸钙、轻质碳酸钙和滑石粉中的一种或几种。
第二方面，本发明提供一种单组份环氧自流平涂料的制备方法，包括以下步骤：
将环氧树脂、填料、活性稀释剂(若有)、非活性稀释剂(若有)、消泡剂、流平剂、分散剂以及防沉剂依次加入到搅拌器中，混合搅拌均匀；
将温度升高至100-110℃，并在真空状态下除水2小时；
将温度降低至60℃，再加入酮亚胺固化剂，进行真空搅拌30-60分钟后即得成品。
本申请的有益效果：通过采用酮亚胺固化剂作为潜伏性固化剂，利用其与环氧树脂的惰性制备的单组份环氧自流平涂料在使用时，酮亚胺固化剂能够与空气中的水发生反应，生成多元伯胺，多元伯胺能够快速与环氧树脂反应固化成三维空间网络结构，从而使得制备的单组份环氧自流平涂料既保证了使用时的固化速度又具备较长的储存期。
具体实施方式
下面结合实施例对本申请作进一步的详细说明。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。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下各实施例、对比例中所采用的部分原料具体为：
双酚A型环氧树脂(E-51型)；双酚F型环氧树脂(采购于江苏三木集团有限公司，环氧当量：170)；石英粉(100-200目)；重质碳酸钙(350-800目)；轻质碳酸钙(800-1250目)；滑石粉(1250-3000目)；消泡剂(BYK-066N)；流平剂(SJ-503)；分散剂(BYK-107)；防沉剂(聚酰胺蜡)；聚酰胺固化剂(SF-140)；固化促进剂(DMP30)。
实施例1
本实施例是一种单组份环氧自流平涂料，由以下原料制备而成：
Figure BDA0002291525460000031
Figure BDA0002291525460000041
其中，所采用的酮亚胺固化剂为官能度为2、分子量为230的聚醚多元胺与甲基异丁酮脱水反应的产物。
本实施例单组份环氧自流平涂料的制备方法为：
将200g双酚A型环氧树脂、200g轻质碳酸钙、50gPGE、100gDOP、1g消泡剂、1g流平剂、1g分散剂和1g防沉剂依次加入到搅拌器中，混合搅拌均匀；
将温度升高至100℃，并在真空状态下除水2小时；
将温度降低至60℃，再加入200g酮亚胺固化剂，进行真空搅拌30分钟后即得成品。
实施例2
本实施例是一种单组份环氧自流平涂料，由以下原料制备而成：
Figure BDA0002291525460000042
其中，所采用的酮亚胺固化剂为官能度为3、分子量为430的聚醚多元胺与甲基异丁酮脱水反应的产物。
本实施例单组份环氧自流平涂料的制备方法为：
将500g双酚A型环氧树脂、200g双酚F型环氧树脂、150g重质碳酸钙粉、100g滑石粉、200g石英粉、150g气相二氧化硅、55gAGE、20gBGE、3.5g消泡剂、3.5g流平剂、3.5g分散剂、3.5g防沉剂依次加入到搅拌器中，混合搅拌均匀；
将温度升高至110℃，并在真空状态下除水2小时；
将温度降低至60℃，再加入1950g酮亚胺固化剂，进行真空搅拌60分钟后即得成品。
实施例3
本实施例是一种单组份环氧自流平涂料，由以下原料制备而成：
Figure BDA0002291525460000051
其中，所采用的酮亚胺固化剂为官能度为3、分子量为4800的聚醚多元胺与甲基异丁酮脱水反应的产物。
本实施例单组份环氧自流平涂料的制备方法为：
将500g双酚A型环氧树脂、200g双酚F型环氧树脂、150g重质碳酸钙粉、100g滑石粉、200g石英粉、150g气相二氧化硅、55gAGE、35gBGE、7.5g消泡剂、7.5g流平剂、7.5g分散剂、7.5g防沉剂依次加入到搅拌器中，混合搅拌均匀；
将温度升高至110℃，并在真空状态下除水2小时；
将温度降低至60℃，再加入6000g酮亚胺固化剂，进行真空搅拌60分钟后即得成品。
对比例1
本实施例是一种单组份环氧自流平涂料，由以下原料制备而成：
Figure BDA0002291525460000061
其中，所采用的酮亚胺固化剂为二乙烯三胺与甲基异丁酮脱水反应的产物。
本实施例单组份环氧自流平涂料的制备方法为：
将200g双酚A型环氧树脂、150g双酚F型环氧树脂、100g重质碳酸钙粉、50g滑石粉，100g石英粉、100g气相二氧化硅、50gBGE、100gDINP、3g消泡剂、3g流平剂、2g分散剂、2g防沉剂依次加入到搅拌器中，混合搅拌均匀；
将温度升高至110℃，并在真空状态下除水2小时；
将温度降低至60℃，再加入350g酮亚胺固化剂，进行真空搅拌45分钟后即得成品。
对比例2
本对比例是一种双组份环氧自流平涂料，由以下原料制备而成：
Figure BDA0002291525460000062
Figure BDA0002291525460000071
本对比例双组份环氧自流平涂料的制备方法为：
将350g双酚A型环氧树脂、200g双酚F型环氧树脂、100g重质碳酸钙粉、50g滑石粉，232g石英粉、118g气相二氧化硅、100gBGE、100gDOP、50gDINP、1g消泡剂、3g流平剂、2g分散剂、2g防沉剂依次加入到搅拌器中，混合搅拌均匀；
将温度升高至110℃，并在真空状态下除水2小时；
将温度降低至60℃，后即得成品A料；
将320g聚酰胺固化剂与5g固化促进剂常温混合，搅拌60分钟，即可得成品B料；
将成品A料和成品B料混合即可得成品涂料。
性能测试
对各实施例和对比例的成品涂料进行性能测试，结果如表1所示。
表1性能测试
按JC/T 1015进行检测
Figure BDA0002291525460000072
Figure BDA0002291525460000081
由表1可以看出，采用聚醚多元胺型和酮脱水反应得到的酮亚胺固化剂作为潜伏性固化剂，所制备的单组份环氧自流平涂料既保证了使用时的固化速度又具备较长的储存期，同时又具备较好的抗冲击性以及拉拔强度。
以上对本发明的几个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种单组份环氧自流平涂料，其特征在于，主要由以下重量份原料制备而成：
Figure FDA0002291525450000011
所述酮亚胺固化剂为聚醚多元胺和酮脱水反应的产物。
2.根据权利要求1所述的单组份环氧自流平涂料，其特征在于，所述聚醚多元胺的官能度为2-3。
3.根据权利要求2所述的单组份环氧自流平涂料，其特征在于，所述聚醚多元胺的官能度为3。
4.根据权利要求1所述的单组份环氧自流平涂料，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的单组份环氧自流平涂料，其特征在于，所述活性稀释剂为BGE、AGE和PGE中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的单组份环氧自流平涂料，其特征在于，所述非活性稀释剂为DOP和DINP中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的单组份环氧自流平涂料，其特征在于，所述填料为石英粉、重质碳酸钙、轻质碳酸钙和滑石粉中的一种或几种。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的单组份环氧自流平涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将环氧树脂、填料、活性稀释剂(若有)、非活性稀释剂(若有)、消泡剂、流平剂、分散剂以及防沉剂依次加入到搅拌器中，混合搅拌均匀；
将温度升高至100-110℃，并在真空状态下除水2小时；
将温度降低至60℃，再加入酮亚胺固化剂，进行真空搅拌30-60分钟后即得成品。
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