CN111004561A - 一种高耐候性水性环氧中间漆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高耐候性水性环氧中间漆，由A、B两组份组成。A组份按重量份计由水性丙烯酸改性环氧乳液30‑60份、防锈颜料2‑20份、着色颜料2‑20份、填料2‑25份、其它助剂0.5‑2份、紫外吸收剂0.5‑2份、软化水2‑‑20份组成。B组份按重量份计由水性胺基环氧固化剂30‑60份，助溶剂40‑70份组成。A、B组份按质量比100：25配比，制备高耐候性水性环氧中间漆，既有环氧树脂耐化学性佳、附着力强、硬度高、防腐性能优异等特点，又有其环氧树脂没有的耐候性好等优点，该水性环氧中间漆对环境无污染，对施工人员身体环保健康，使用和一般油性涂料无区别。

Description

一种高耐候性水性环氧中间漆
技术领域
本发明属于涂料领域，具体涉及一种高耐候性水性环氧中间漆。
背景技术
据相关统计，我国每年因腐蚀造成的经济损失达1.2万亿元，超过很多省市一年的GDP，腐蚀造成巨大经济损失的同时，还消耗大量资源，加剧环境污染。为减少腐蚀损失，人们采取了很多措施，如金属的电化学保护法、腐蚀介质处理法、覆盖层保护法等，但迄今为止，最经济有效、普遍适用的方法就是在金属表面涂刷防腐涂料来防止或减缓金属的腐蚀。
有机涂料需要使用各种有机物质作为溶剂，挥发性有机物VOC含量高，在制备及使用过程中会排放到大气中，污染环境，严重影响人们的身体健康，制备贮存使用过程中存在严重的安全隐患。
近年来，环境保护已愈来愈受到全世界的关注，各国为控制VOC排放制定了日益严格的法规。水性涂料因其安全、环保、无公害，正成为防腐涂料应用发展的方向。目前应用较多的新型水性防腐涂料有水性环氧树脂防腐涂料、水性聚氨酯防腐涂料、水性丙烯酸酯防腐涂料。水性环氧树脂具有优异的耐化学性、良好的附着力、固化速率快等优点，但耐候性差。海上钻井平台钢结构的防腐过程中，由于施工环境的要求还有工艺要求，很多大型钢结构工件在喷涂完中涂之后只能放在户外，时间长达3-12个月，所以对于中涂的耐候性能也是一个很大的挑战。一般的环氧中间漆，耐候性不好，日光照射久了有可能出现粉化、脱落现象，因此，有必要研发一种既要保证最终产品的防腐性能，又要保证漆膜不粉化、不脱落的中间漆。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种低VOC、耐候性好、施工性能好、柔韧性佳、硬度高、防腐性能优秀的水性环氧中间漆，具体方案如下：
一种高耐候性水性环氧中间漆，由A组分和B组分组成，其特征在于，按质量份计，所述A组份由下列成分组成：水性丙烯酸改性环氧乳液30～60份，防锈颜料2～20份，着色颜料2～20份，填料2～25份，其它助剂0.5～2份；紫外线吸收剂0.5～2份，软化水2～20份；
所述B组份由水性胺基环氧固化剂30～60份和助溶剂40～70份组成；
所述A组份与B组份质量比为100:20～30。
进一步地，所述水性丙烯酸改性环氧乳液选自E-51、E-44或E-21中的一种或几种。
进一步地，所述防锈颜料为磷酸锌、三聚磷酸铝、云母氧化铁红、氧化锌的一种或几种的混合物。
进一步地，所述着色颜料为钛白粉、氧化铁红、炭黑、酞青蓝的一种或几种的混合物。
进一步地，所述填料为云母粉、滑石粉、煅烧高岭土、沉淀硫酸钡的一种或几种的混合物。
进一步地，所述助溶剂为丙二醇甲醚和/或二丙二醇丁醚。
优选地，所述助溶剂为丙二醇甲醚。
进一步地，其它助剂为分散剂和消泡剂，其中的分散剂为聚丙烯酸酯和/或聚丙烯酰胺，消泡剂为聚醚改性硅氧烷共聚物和/或有机改性聚硅氧烷乳液。
进一步地，所述紫外线吸收剂为水杨酸酯、苯酮、苯并三唑、取代丙烯腈的一种或两种的混合物。
进一步地，所述的软化水为去离子水或蒸馏水，其中水溶性离子的总量小于100ppm，电导率＜20μm/cm。
进一步地，所述水性胺基环氧固化剂为脂肪胺、水性改性脂肪胺、水性聚酰胺固化剂的一种或几种的混合物。
进一步地，本发明提供的高耐候性水性环氧中间漆可以应用于海上钢结构工件防腐。
本发明选用水性丙烯酸改性环氧树脂乳液为成膜物质，以水为分散介质，价格低、气味小、无污染，贮存、运输及使用过程中既安全又环保，应用性能好，施工工艺简单，施工工具可以直接用水冲洗。
选用水性改性脂肪胺和水性聚酰胺作为固化剂，既保留了环氧树脂耐化学性佳、附着力强、防腐性能优异的优点，又具有硬度高、耐候性好、柔韧性好等特点。
选用紫外线吸收剂作为耐候性能的助剂，可强烈地吸收紫外线(尤其是波长为290-400nm)，热稳定性好，不与制品中材料组份发生不利反应，混溶性好，可均匀分散在材料中，不喷霜，不渗出；吸收剂本身的光化学稳定性好，不分解，不变色。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明提供的水性环氧中间漆耐候性好，相对于普通环氧树脂涂料能提高仅400小时的耐候性能，耐腐蚀强，施工VOC低，柔韧性佳、硬度高，特别适用于钢结构防腐。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将结合较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器设备等均可通过市场购买或可通过现有方法自制得到。
本发明实施例中水性丙烯酸环氧乳液为E-20，具体为HEXION美国瀚森(原壳牌Shell)水性环氧树脂Epikote 6520-WH-53；BYK-190分散剂为聚丙烯酸酯；Tego-810消泡剂为聚醚改性硅氧烷共聚物；Tego-825消泡剂为有机改性聚硅氧烷乳液；紫外线吸收剂Tinuvin75为水杨酸酯。
实施例1
本发明高耐候性水性丙烯酸改性环氧中间漆的一种实施例，称取40份水性丙烯酸改性环氧乳液，在800-1000r/min搅拌速率下加入18.8份去离子水，搅拌5min至均匀状态后，加入0.1份Tego-810消泡剂、0.5份BYK-190分散剂，搅拌均匀后，再依次加入5份金红石型钛白粉、5份滑石粉、12份沉淀硫酸钡，搅拌均匀后将分散机转速升到2500-3000r/min，高速分散45min-60min。之后再降至1000-1200r/min左右，加入18份云母氧化铁红、0.1份Tego-825消泡剂、0.5份紫外线吸收剂Tinuvin75，搅拌10min左右得到A组份备用。称取水性改性脂肪胺固化剂24份、水性聚酰胺固化剂16份、丙二醇甲醚60份搅拌均匀得到B组份，A、B组份按照100:25机械搅拌均匀，制备测试样板，恒温恒湿室条件下养护一周后，测试性能。
实施例2：
本发明高耐候性水性丙烯酸改性环氧中间漆的一种实施例，称取50份水性丙烯酸改性环氧乳液，在800-1000r/min搅拌速率下加入8.8份去离子水，搅拌5min至均匀状态后，加入0.1份Tego-810消泡剂、0.5份BYK-190分散剂，搅拌均匀后，再依次加入5份金红石型钛白粉、5份滑石粉、12份沉淀硫酸钡，搅拌均匀后将分散机转速升到2500-3000r/min，高速分散45min-60min。之后再降至1000-1200r/min左右，加入18份云母氧化铁红、0.1份Tego-825消泡剂、0.5份紫外线吸收剂Tinuvin75，搅拌10min左右得到A组份备用。称取水性改性脂肪胺固化剂30份、水性聚酰胺固化剂20份、丙二醇甲醚50份搅拌均匀得到B组份，A、B组份按照100:25机械搅拌均匀，制备测试样板，恒温恒湿室条件下养护一周后，测试性能。
实施例3：
本发明高耐候性水性丙烯酸改性环氧中间漆的一种实施例，称取55份水性丙烯酸改性环氧乳液，在800-1000r/min搅拌速率下加入3.8份去离子水，搅拌5min至均匀状态后，加入0.1份Tego-810消泡剂、0.5份BYK-190分散剂，搅拌均匀后，再依次加入5份金红石型钛白粉、5份滑石粉、12份沉淀硫酸钡，搅拌均匀后将分散机转速升到2500-3000r/min，高速分散45min-60min。之后再降至1000-1200r/min左右，加入18份云母氧化铁红、0.1份Tego-825消泡剂、0.5份紫外线吸收剂Tinuvin75，搅拌10min左右得到A组份备用。称取水性改性脂肪胺固化剂33份、水性聚酰胺固化剂22份、丙二醇甲醚45份搅拌均匀得到B组份，A、B组份按照100:25机械搅拌均匀，制备测试样板，恒温恒湿室条件下养护一周后，测试性能。
实施例4：
本发明高耐候性水性丙烯酸改性环氧中间漆的一种实施例，称取50份水性丙烯酸改性环氧乳液，在800-1000r/min搅拌速率下加入8.8份去离子水，搅拌5min至均匀状态后，加入0.1份Tego-810消泡剂、0.5份BYK-190分散剂，搅拌均匀后，再依次加入5份金红石型钛白粉、5份滑石粉、12份沉淀硫酸钡，搅拌均匀后将分散机转速升到2500-3000r/min，高速分散45min-60min。之后再降至1000-1200r/min左右，加入18份云母氧化铁红、0.1份Tego-825消泡剂、1份紫外线吸收剂Tinuvin75，搅拌10min左右得到A组份备用。称取水性改性脂肪胺固化剂30份、水性聚酰胺固化剂20份、丙二醇甲醚50搅拌均匀得到B组份，A、B组份按照100:25机械搅拌均匀，制备测试样板，恒温恒湿室条件下养护一周后，测试性能。
实施例5：
本发明高耐候性水性丙烯酸改性环氧中间漆的一种实施例，称取50份水性丙烯酸改性环氧乳液，在800-1000r/min搅拌速率下加入8.8份去离子水，搅拌5min至均匀状态后，加入0.1份Tego-810消泡剂、0.5份BYK-190分散剂，搅拌均匀后，再依次加入5份金红石型钛白粉、5份滑石粉、12份沉淀硫酸钡，搅拌均匀后将分散机转速升到2500-3000r/min，高速分散45min-60min。之后再降至1000-1200r/min左右，加入18份云母氧化铁红、0.1份Tego-825消泡剂、1.5份紫外线吸收剂Tinuvin75，搅拌10min左右得到A组份备用。称取水性改性脂肪胺固化剂30份、水性聚酰胺固化剂20份、丙二醇甲醚50份搅拌均匀得到B组份，A、B组份按照100:25机械搅拌均匀，制备测试样板，恒温恒湿室条件下养护一周后，测试性能。
表1：实施例测试结果表
检测项目 检测方法 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
柔韧性/mm GB/T1731-1993 2mm 1mm 1mm 1mm 1mm
抗冲击性/kg·cm GB/T1732-1993 40 ＞50 ＞50 ＞50 ＞50
铅笔硬度/H GB/T6739-2006 1 2 2 2 2
附着力/MPa GB/T5210-2006 6.5 9.6 8.5 7.5 8.3
耐酸性/h 10％H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> 125 146 180 192 188
耐碱性/h 10％NaOH 152 168 240 265 228
耐盐雾/h GB/T1771-1991 456 480 500 550 525
耐候性/h GB/T1767-1979 420 454 492 628 652
从上表可以看出，本发明提供的水性环氧中间漆耐候性极佳，耐酸性、耐碱性、和耐盐雾能力也很强。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (10)

1.一种高耐候性水性环氧中间漆，其特征在于，按质量份计，由A组分和B组分组成，所述A组份由下列成分组成：水性丙烯酸改性环氧乳液30～60份，防锈颜料2～20份，着色颜料2～20份，填料2～25份，其它助剂0.5～2份；紫外线吸收剂0.5～2份，软化水2～20份；
所述B组份由水性胺基环氧固化剂30～60份和助溶剂40～70份组成；
所述A组份与B组份质量比为100:20～30。
2.根据权利要求1所述的高耐候性水性环氧中间漆，其特征在于，所述水性丙烯酸改性环氧乳液选自E-20、E-51、E-44或E-21中的一种或几种。
3.根据权利1要求所述的高耐候性水性环氧中间漆，其特征在于，所述防锈颜料为磷酸锌、三聚磷酸铝、云母氧化铁红、氧化锌的一种或几种的混合物。
4.根据权利1要求所述的高耐候性水性环氧中间漆，其特征在于，所述着色颜料为钛白粉、氧化铁红、炭黑、酞青蓝的一种或几种的混合物。
5.根据权利1要求所述的高耐候性水性环氧中间漆，其特征在于，所述填料为云母粉、滑石粉、煅烧高岭土、沉淀硫酸钡的一种或几种的混合物。
6.根据权利1要求所述的高耐候性水性环氧中间漆，其特征在于，所述助溶剂为丙二醇甲醚和/或二丙二醇丁醚。
7.根据权利1要求所述的高耐候性水性环氧中间漆，其特征在于，其它助剂为分散剂和消泡剂，其中的分散剂为聚丙烯酸酯和/或聚丙烯酰胺，消泡剂为聚醚改性硅氧烷共聚物和/或有机改性聚硅氧烷乳液。
8.根据权利1要求所述的高耐候性水性环氧中间漆，其特征在于，所述紫外线吸收剂为水杨酸酯、苯酮、苯并三唑、取代丙烯腈的一种或两种的混合物。
9.根据权利1要求所述的软化水为去离子水或蒸馏水，其中水溶性离子的总量小于100ppm，电导率＜20μm/cm。
10.根据权利1要求所述的高耐候性水性环氧中间漆，其特征在于，所述水性胺基环氧固化剂为脂肪胺、水性改性脂肪胺、水性聚酰胺类固化剂的一种或几种的混合物。
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