CN110982377B - 一种轨道交通内饰用水性环氧涂料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轨道交通内饰用水性环氧涂料及制备方法，所述水性环氧涂料包括甲组份和乙组份；按重量份数计，甲组份包括经磷酸酯乳化剂乳化制成的双酚A环氧树脂30～50份、水10～15份及其他助剂和添加剂；按重量份数计，乙组份包括固化剂60～80份、水20～40份和其他助剂。本发明有效的克服了在不喷砂不打磨铝合金表面的附着力问题，达到甚至超过普通油性环氧涂料的附着力水平，并且具有极低的VOC含量及TVOC含量，性能稳定，且配制简单，可广泛应用于轨道交通内饰及相关领域。

Description

一种轨道交通内饰用水性环氧涂料及制备方法
技术领域
本发明属于涂料制备领域，尤其涉及一种适用于轨道交通内饰用的水性环氧涂料及制备方法。
背景技术
环氧涂料因对金属基材具有优异的防腐蚀效果，在涂料涂装领域被广泛应用，由于近年来国家对环保的要求越来越严，以及用户对室内空气质量的要求越来越高，目前轨道交通领域内饰涂料水性化的趋势越来越明显。相对于油性涂料，水性涂料以其极低的VOC含量优势，可极大的避免轨道交通车辆室内空气污染。
由于内饰件基材以铝合金为主，形状各异，有些结构十分复杂，在基材喷砂或打磨处理时有些部位不能完全覆盖到位，所以会存在有完整且致密氧化膜的区域，一般的水性环氧底漆无法附着，影响漆膜整体性能。
发明内容
本发明提供一种轨道交通内饰用水性环氧涂料及制备方法，以解决上述的在铝合金表面的附着力差的问题。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种轨道交通内饰用水性环氧涂料，所述水性环氧涂料包括甲组份和乙组份；
按重量份数计，甲组份包括经磷酸酯乳化剂乳化制成的双酚A环氧树脂30～50份、水10～15份及其他助剂和添加剂；
按重量份数计，乙组份包括固化剂60～80份、水20～40份和其他助剂。
进一步的，所述双酚A环氧树脂是通过下述方法制备得到：在水中加入磷酸酯乳化剂后，加入液体双酚A环氧树脂或磨碎后的固体双酚A环氧树脂，再通过超声波震荡、高速搅拌或均质机乳化形成水乳液。
进一步的，甲组份中的其他助剂和添加剂包括水性分散剂1～2份、水性消泡剂0.2～0.5份和水性润湿剂0.1～0.3份。
进一步的，甲组份中的其他助剂和添加剂还包括改性磷酸锌3～6份和改性三聚磷酸铝6～10份。
进一步的，甲组份中的其他助剂和添加剂还包括钛白粉10～15份、炭黑0.5～1份、沉淀硫酸钡10～20份和水性膨润土0.1～0.5份。
进一步的，所述固化剂为水性聚酰胺环氧固化剂。
进一步的，乙组份中的其他助剂包括水性防闪锈助剂1～5份。
进一步的，甲组份与乙组份质量比为5～10：1。
本发明的一种轨道交通内饰用水性环氧涂料的制备方法，包括下述的步骤：
将水10～15份、水性分散剂1～2份、水性消泡剂0.2～0.5份、水性润湿剂0.1～0.3份、水性膨润土0.1～0.5份、改性磷酸锌3～6份、改性三聚磷酸铝6～10份、钛白粉10～15份、炭黑0.5～1份和沉淀硫酸钡10～20份，分散均匀后进行研磨，再加入经磷酸酯乳化剂乳化制成的双酚A环氧树脂30～50份，分散均匀后得到甲组份；
将水性聚酰胺环氧固化剂60～80份、水性防闪锈助剂1～5份和水20～40份混合得到乙组份。
进一步的，将甲乙组份按照质量比5～10：1混合均匀，加入适量水稀释至合适粘度。
本发明的水性环氧涂料采用特种水性环氧树脂等组分，其中磷酸酯乳化剂中的接枝可反应基团，一方面提供与基材的良好附着力，另一方面，在固化过程中参与交联反应，不影响漆膜的耐水性。本发明有效的克服了在不喷砂不打磨铝合金表面的附着力问题，达到甚至超过普通油性环氧涂料的附着力水平，并且具有极低的VOC含量及TVOC含量，性能稳定，且配制简单，可广泛应用于轨道交通内饰及相关领域。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本发明的双组份水性环氧涂料包括甲组份和乙组份。
在一个具体实施方式中，甲组份按重量份数计，包括特种水性环氧树脂30～50份、去离子水10～15份、水性分散剂1～2份、水性消泡剂0.2～0.5份、水性润湿剂0.1～0.3份、改性磷酸锌3～6份、改性三聚磷酸铝6～10份、钛白粉10～15份、炭黑0.5～1份、沉淀硫酸钡10～20份、水性膨润土0.1～0.5份。
乙组份按重量份数计，包括水性聚酰胺环氧固化剂60～80份、水性防闪锈助剂1～5份、去离子水20～40份。
甲组份与乙组份按5～10：1的质量比组成为双组份涂料。
其中，特种水性环氧树脂采用双酚A环氧树脂通过磷酸酯乳化剂乳化制备。下述实施例的特种水性环氧树脂制备方法如下：在水中加入磷酸酯乳化剂后，加入液体双酚A环氧树脂或磨碎后的固体双酚A环氧树脂，再通过超声波震荡、高速搅拌或均质机乳化等手段将非水溶性环氧树脂以微粒状态分散在水中，形成水乳液。下述实施例中，磷酸酯乳化剂采用索尔维的RS710，其亲水亲油结构可将非水溶性环氧树脂以微粒状态均匀分散在水中。
其中，改性磷酸锌、改性三聚磷酸铝为防锈颜料，是通过普通磷酸锌、三聚磷酸铝与铝、钼、钙等金属复合改性而得到，可以采用现有的改性磷酸锌、改性三聚磷酸铝，提高了颜料的电化学防锈性能、颜料与漆膜的相容性、漆膜的屏蔽作用、漆膜与基材的附着力等。
其中，钛白粉、炭黑为着色颜料，起着色作用；沉淀硫酸钡为体质颜料，起填充作用，降低成本。水性膨润土的主要成分为蒙脱石，在水性漆中的作用是调整体系流变性能，提高体系触变性。
在一个具体实施方式中，上述水性环氧涂料的制备方法，其具体步骤为：
在搅拌釜中依次加入去离子水10～15份、水性分散剂1～2份、水性消泡剂0.2～0.5份、水性润湿剂0.1～0.3份、水性膨润土0.1～0.5份、改性磷酸锌3～6份、改性三聚磷酸铝6～10份、钛白粉10～15份、炭黑0.5～1份、沉淀硫酸钡10～20份，高速分散均匀后，过砂磨机研磨细度至20微米以下，再加入特种水性环氧树脂30～50份，分散均匀后得到甲组份。
在另一搅拌釜中依次加入水性聚酰胺环氧固化剂60～80份、水性防闪锈助剂1～5份、去离子水20～40份，得到乙组份。
施工时，将甲乙组份按照质量比5～10：1混合均匀，加入适量去离子水稀释至合适粘度进行喷涂。
实施例1
本实施例的城轨内饰专用水性环氧涂料的制备方法如下：
按重量份在搅拌釜中依次加入去离子水12份、水性分散剂1.5份、水性消泡剂0.3份、水性润湿剂0.2份、水性膨润土0.3份、改性磷酸锌5份、改性三聚磷酸铝8份、钛白粉12份、炭黑0.8份、沉淀硫酸钡15份，高速分散均匀后，过砂磨机研磨细度至20微米以下，再加入特种水性环氧树脂40份，分散均匀后得到甲组份。
在另一搅拌釜中依次加入水性聚酰胺环氧固化剂70份、水性防闪锈助剂3份、去离子水27份，得到乙组份。
施工时，将甲乙组份按照质量比8：1混合均匀，加入适量去离子水稀释至合适粘度进行喷涂。
实施例2
本实施例的城轨内饰专用水性环氧涂料的制备方法如下：
按重量份在搅拌釜中依次加入去离子水10份、水性分散剂2份、水性消泡剂0.2份、水性润湿剂0.3份、水性膨润土0.1份、改性磷酸锌3份、改性三聚磷酸铝10份、钛白粉10份、炭黑1份、沉淀硫酸钡10份，高速分散均匀后，过砂磨机研磨细度至20微米以下，再加入特种水性环氧树脂50份，分散均匀后得到甲组份。
在另一搅拌釜中依次加入水性聚酰胺环氧固化剂80份、水性防闪锈助剂1份、去离子水19份，得到乙组份。
施工时，将甲乙组份按照质量比8：1混合均匀，加入适量去离子水稀释至合适粘度进行喷涂。
实施例3
本实施例的城轨内饰专用水性环氧涂料的制备方法如下：
按重量份在搅拌釜中依次加入去离子水15份、水性分散剂1份、水性消泡剂0.5份、水性润湿剂0.1份、水性膨润土0.5份、改性磷酸锌6份、改性三聚磷酸铝7份、钛白粉15份、炭黑0.5份、沉淀硫酸钡20份，高速分散均匀后，过砂磨机研磨细度至20微米以下，再加入特种水性环氧树脂30份，分散均匀后得到甲组份。
在另一搅拌釜中依次加入水性聚酰胺环氧固化剂60份、水性防闪锈助剂5份、去离子水35份，得到乙组份。
施工时，将甲乙组份按照质量比8：1混合均匀，加入适量去离子水稀释至合适粘度进行喷涂。
将实施例1的城轨内饰专用水性环氧涂料与市售普通水性环氧涂料在不喷砂不打磨的铝合金基材上进行对比，其结果如下：
Figure BDA0002298389600000041
Figure BDA0002298389600000051
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种轨道交通内饰用水性环氧涂料，其特征在于，所述水性环氧涂料包括甲组份和乙组份；
按重量份数计，甲组份包括双酚A环氧树脂30~50份、水10~15份及其他助剂和添加剂；所述双酚A环氧树脂是通过下述方法制备得到：在水中加入磷酸酯乳化剂后，加入液体双酚A环氧树脂或磨碎后的固体双酚A环氧树脂，再通过超声波震荡、高速搅拌或均质机乳化形成水乳液，所述磷酸酯乳化剂采用索尔维RS710；
按重量份数计，乙组份包括固化剂60~80份、水20~40份和其他助剂，所述固化剂为水性聚酰胺环氧固化剂。
2.根据权利要求1 所述的轨道交通内饰用水性环氧涂料，其特征在于，甲组份中的其他助剂和添加剂包括水性分散剂1~2份、水性消泡剂0.2~0.5份和水性润湿剂0.1~0.3份。
3.根据权利要求2所述的轨道交通内饰用水性环氧涂料，其特征在于，甲组份中的其他助剂和添加剂还包括改性磷酸锌3~6份和改性三聚磷酸铝6~10份。
4.根据权利要求3所述的轨道交通内饰用水性环氧涂料，其特征在于，甲组份中的其他助剂和添加剂还包括钛白粉10~15份、炭黑0.5~1份、沉淀硫酸钡10~20份和水性膨润土0.1~0.5份。
5.根据权利要求1所述的轨道交通内饰用水性环氧涂料，其特征在于，乙组份中的其他助剂包括水性防闪锈助剂1~5份。
6.根据权利要求1所述的轨道交通内饰用水性环氧涂料，其特征在于，甲组份与乙组份质量比为5~10：1。
7.一种轨道交通内饰用水性环氧涂料的制备方法，其特征在于，包括下述的步骤：
将水10~15份、水性分散剂1~2份、水性消泡剂0.2~0.5份、水性润湿剂0.1~0.3份、水性膨润土0.1~0.5份、改性磷酸锌3~6份、改性三聚磷酸铝6~10份、钛白粉10~15份、炭黑0.5~1份和沉淀硫酸钡10~20份，分散均匀后进行研磨，再加入经磷酸酯乳化剂乳化制成的双酚A环氧树脂30~50份，分散均匀后得到甲组份；
将水性聚酰胺环氧固化剂60~80份、水性防闪锈助剂1~5份和水20~40份混合得到乙组份。
8.根据权利要求7所述轨道交通内饰用水性环氧涂料的制备方法，其特征在于，将甲乙组份按照质量比5~10：1混合均匀，加入适量水稀释至合适粘度。
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