CN111471370A - 抗闪锈能力强的水性环氧底漆及其制备方法 - Google Patents

抗闪锈能力强的水性环氧底漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于水性工业涂料的技术领域，具体涉及的是抗闪锈能力强的水性环氧底漆及其制备方法。包括A和B两种组分，其中，水性树脂作为A组分，改性脂肪胺固化剂、抗闪锈剂作为B组分，A和B两种组分的质量比为A:B＝5‑8：1。本发明的水性环氧底漆，通过在B组分中加入抗闪锈剂的方式解决了在高温高湿条件下，喷涂铸铁件易闪锈的问题。使用改性防锈颜填料搭配，通过形成磷酸铁钝化层保护基材不被锈蚀，从而提高耐盐雾性能，该制备方法工艺简单，可批量生产，节约资源与时间。

Description

抗闪锈能力强的水性环氧底漆及其制备方法
技术领域
本发明属于水性工业涂料的技术领域，具体涉及的是抗闪锈能力强的水性环氧底漆及其制备方法。
背景技术
随着近年来环保整治力度逐渐加大，水性涂料因其优良环保效果与不错的性能，已经成为涂料行业研究热点，得到了快速的发展。目前市面上相关环氧底漆存在易闪锈问题，特别是处于气温高，空气湿度大的环境中，喷涂易闪锈工件，比如铸铁件时，闪锈情况很难避免。
中国申请号为201910151497.X的专利申请，公开了一种工程机械用双组份水性环氧底漆及其制备方法。该底漆包括重量比为4～5：1的A组分和B组分，其中，A组分包括以下重量百分含量的各组分：水性环氧乳液35％～50％，树脂增韧剂1％～10％，分散剂0.2％～0.5％，润湿剂0.1％～0.3％，消泡剂0.1％～0.4％，抗闪锈剂0.1％～0.2％，颜填料23％～42％，第一去离子水10％～20％，增稠剂0.5％～1.5％；B组分包括以下重量百分含量的各组分：改性脂肪胺固化剂50％，第二去离子水40％～50％，成膜助剂0～10％。该申请所提供的工程机械用水性环氧底漆具有优异的耐盐雾性能、良好的附着力的，且VOC≤60g/L，可以有效减少涂料在涂装过程中的VOC排放，符合节能减排的政策方针。
201910151497.X专利公开的水性环氧底漆没有涉及到高温高湿环境下，易闪锈基材施工过程中闪锈状况以及相应造成耐盐雾能力下降状况。
发明内容
针对现有技术的底漆在高温高湿环境下耐盐雾能力下降的不足，本发明提供抗闪锈能力强的水性环氧底漆及其制备方法。本发明的水性环氧底漆，通过在B组分中加入抗闪锈剂的方式解决了在高温高湿条件下，喷涂铸铁件易闪锈的问题。使用改性防锈颜填料搭配，通过形成磷酸铁钝化层保护基材不被锈蚀，从而提高耐盐雾性能，该制备方法工艺简单，可批量生产，节约资源与时间。
本发明的技术方案为：
抗闪锈能力强的水性环氧底漆，包括A和B两种组分，其中，水性树脂作为A组分，改性脂肪胺固化剂、抗闪锈剂作为B组分，A和B两种组分的质量比为A:B＝5-8：1。
进一步的，本发明的抗闪锈能力强的水性环氧底漆，A组分包括按重量份计的下述组分：
Figure BDA0002452140910000021
B组分包括按重量份计的下述各组分：
Figure BDA0002452140910000022
进一步的，所述的改性防锈颜填料为：
滁州格锐矿业有限公司的湿法云母粉GA-1、GA-2、GA-4，
上海一品公司的S130的氧化铁红，
上海力伟德化工的L-288沉淀硫酸钡，
杭州斯坦公司的改性硅酸盐EW、改性磷酸盐ZP60，
石家庄鑫盛化工公司的改性三聚磷酸铝，
法国SNCZ公司的磷酸锌PZ20，
组分中的一种或者几种混合。
进一步优选，所述改性防锈颜填料为杭州斯坦公司的改性硅酸盐EW，改性磷酸盐ZP60与格锐公司的湿法云母粉GA-4，三者的重量比例范围为1：1:2.0-3.0。
本发明中使用的改性硅酸盐与改性磷酸盐的根离子可以与钢铁表面铁原子反应生成铁络盐化合物，这层铁络盐牢固的附着在钢铁表面，可形成磷酸铁为主的坚固保护膜，这层钝化膜可为漆膜后提供良好的耐盐雾锈蚀能力，片状云母可形成保护层，隔绝水汽侵蚀，协同保护。
进一步的，水性环氧乳液为HANDAI公司的8117或8118中一种或者两种任意混合；进一步优选，水性环氧乳液为HANDAI公司的8117乳液。
进一步的，改性脂肪胺固化剂为HANDAI公司的6381，或者湛新公司的613W的一种或两种任意比例混合。进一步优选，水性胺类固化剂为HANDAI公司的6381固化剂。
进一步的，分散剂为松尾的1252，迪高760W,BYK190的任意一种或几种混合。
进一步的，消泡剂为迪高810，迪高902W,巴斯夫2280中的一种或任意几种混合。
进一步的，润湿剂为迪高279，迪高4100，BYK346,美扬时代WE3221中的一种或任意几种混合。
进一步的，增稠剂为海明斯R-299,WT-150以及爱迪特AT-900A中的一种或任意几种混合。
进一步的，成膜助剂为美国陶氏的DPNB,二丙二醇单丙醚DPNP以及乙二醇MEG中的一种或任意几种组合。
进一步的，抗闪锈剂为劲辉化工X-150,上海盈水H10,宝达公司PD-STAR-130中的一种或任意几种混合；进一步优选，抗闪锈剂为劲辉化工X-150。
一般抗闪锈剂会含有大量盐类离子，将其加入到A组分水漆中会与有机酸反应生成金属皂，引起凝胶固化从而存储稳定性变差。本发明将抗闪锈剂加入到B组分固化剂中，不影响存储稳定性，可有效阻止高温高湿环境下，易生锈基材上产生闪锈以及返锈现象。
本发明的另一目的还提供了抗闪锈能力强的水性环氧底漆的制备方法，具体步骤如下：
A组分的制备：
步骤1、先将去离子水、分散剂、润湿剂、部分消泡剂依次加入搅拌器中以1800r/min的速度搅拌5min，混合均匀，得到混合液；
步骤2、在步骤1得到的混合液中加入颜填料，先1800r/min的速度高速分散15-20min，再研磨至细度小于等于30um，得到浆料；
步骤3、向水性环氧乳液中加入步骤2得到的浆料，以1000r/min的速度搅拌20min；然后加入剩余消泡剂，以800r/min的速度搅拌20min；然后再加入增稠剂以800r/min的速度搅拌，调整黏度至90-100Ku(25℃)，即得水性环氧底漆的A组分；
B组分的制备：
将改性脂肪胺固化剂、成膜助剂、抗闪锈剂和去离子水以1200r/min的速度搅拌15-20min，即得水性环氧底漆的B组分。
进一步的，步骤1中，首先加入的部分消泡剂，为A组分中消泡剂总重量的0.2％～0.3％。
本发明的有益效果在于，
本发明的配方中采用的杭州斯坦公司的改性硅酸盐EW，改性磷酸盐ZP60与格锐公司的湿法云母粉GA-4共同作用，使耐盐雾效果最佳。其中云母粉因为其片状颗粒结构可以形成保护层，抵抗盐雾向基材的渗透。改性硅酸盐EW与改性磷酸盐ZP60可以抑制腐蚀反应的阳极过程来达到缓蚀目的，从而保护金属基材，三者共同作用，极大提高了漆膜的耐盐雾性能。
本发明的产品能够在高温高湿易闪锈基材上正常喷涂，同时获得良好的耐盐雾性能，耐盐雾性能优异达到500h以上，极大提高了水性双组份环氧在高温高湿条件下易闪锈工件上的抗闪锈性能，并且不降低存储时间。
本发明的制备方法简单、可批量生产，节约资源与时间。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1包括重量比为5：1的A组分和B组分：
A组分包括按重量份计的下述组分：
Figure BDA0002452140910000051
Figure BDA0002452140910000061
B组分包括按重量份计的下述各组分：
Figure BDA0002452140910000062
实施例2包括重量比为6：1的A组分和B组分：A组分包括按重量份计的下述组分：
Figure BDA0002452140910000063
Figure BDA0002452140910000071
B组分包括以下重量份计的下述各组分：
Figure BDA0002452140910000072
实施例3包括重量比为8：1的A组分和B组分：A组分包括按重量份计的下述组分：
Figure BDA0002452140910000073
Figure BDA0002452140910000081
B组分包括按重量份计的下述各组分：
Figure BDA0002452140910000082
筛选试验1包括重量比为5：1的A组分和B组分：A组分包括按重量份计的下述组分：
Figure BDA0002452140910000083
Figure BDA0002452140910000091
B组分包括以下重量份计的下述各组分：
水性胺类固化剂6381 50.0份
成膜助剂DPNB 25份
去离子水 30份
筛选试验2包括重量比为5：1的A组分和B组分：
A组分包括按重量份计的下述组分：
Figure BDA0002452140910000092
B组分包括按重量份计的下述各组分：
水性胺类固化剂6381 50.0份
成膜助剂DPNB 25份
去离子水 30份
筛选试验3包括重量比为5：1的A组分和B组分：
A组分包括按重量份计的下述组分：
Figure BDA0002452140910000101
B组分包括以下重量份计的下述各组分：
水性胺类固化剂6381 50.0份
成膜助剂DPNB 25份
去离子水 30份。
对比产品1晨阳钢构耐盐雾环氧底漆
对比产品2益群钢构耐盐雾环氧底漆
本发明的实施例测试结果如下表：
Figure BDA0002452140910000111
结论：
1、本发明在高温高湿环境下具有较强的抗闪锈能力。
2、本发明可以实现良好的耐盐雾性能，优于市面同类产品。
尽管通过参考结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.抗闪锈能力强的水性环氧底漆，其特征在于，包括A和B两种组分，其中，水性树脂作为A组分，改性脂肪胺固化剂、抗闪锈剂作为B组分，A和B两种组分的质量比为A:B＝5-8：1。
2.根据权利要求1所述的抗闪锈能力强的水性环氧底漆，其特征在于，A组分包括按重量份计的下述组分：
Figure FDA0002452140900000011
B组分包括按重量份计的下述各组分：
Figure FDA0002452140900000012
3.根据权利要求1或2所述的抗闪锈能力强的水性环氧底漆，其特征在于，所述的改性防锈颜填料为：
滁州格锐矿业有限公司的湿法云母粉GA-1、GA-2、GA-4，
上海一品公司的S130的氧化铁红，
上海力伟德化工的L-288沉淀硫酸钡，
杭州斯坦公司的改性硅酸盐EW、改性磷酸盐ZP60，
石家庄鑫盛化工公司的改性三聚磷酸铝，
法国SNCZ公司的磷酸锌PZ20，
组分中的一种或者几种混合。
4.根据权利要求3所述的抗闪锈能力强的水性环氧底漆，其特征在于，所述改性防锈颜填料为杭州斯坦公司的改性硅酸盐EW，改性磷酸盐ZP60与格锐公司的湿法云母粉GA-4，三者的重量比例范围为1：1:2.0-3.0。
5.根据权利要求1或2所述的抗闪锈能力强的水性环氧底漆，其特征在于，水性环氧乳液为HANDAI公司的8117或8118中一种或者两种任意混合；进一步优选，水性环氧乳液为HANDAI公司的8117乳液。
6.根据权利要求1或2所述的抗闪锈能力强的水性环氧底漆，其特征在于，改性脂肪胺固化剂为HANDAI公司的6381，或者湛新公司的613W的一种或两种任意比例混合；进一步优选，水性胺类固化剂为HANDAI公司的6381固化剂。
7.根据权利要求1或2所述的抗闪锈能力强的水性环氧底漆，其特征在于，分散剂为松尾的1252，迪高760W,BYK190的任意一种或几种混合；
消泡剂为迪高810，迪高902W,巴斯夫2280中的一种或任意几种混合；
润湿剂为迪高279，迪高4100，BYK346,美扬时代WE3221中的一种或任意几种混合；
增稠剂为海明斯R-299,WT-150以及爱迪特AT-900A中的一种或任意几种混合；
成膜助剂为美国陶氏的DPNB,二丙二醇单丙醚DPNP以及乙二醇MEG中的一种或任意几种组合。
8.根据权利要求1或2所述的抗闪锈能力强的水性环氧底漆，其特征在于，
抗闪锈剂为劲辉化工X-150,上海盈水H10,宝达公司PD-STAR-130中的一种或任意几种混合；进一步优选，抗闪锈剂为劲辉化工X-150。
9.根据权利要求1所述的抗闪锈能力强的水性环氧底漆的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
A组分的制备：
步骤1、先将去离子水、分散剂、润湿剂、部分消泡剂依次加入搅拌器中以1800r/min的速度搅拌5min，混合均匀，得到混合液；
步骤2、在步骤1得到的混合液中加入颜填料，先1800r/min的速度高速分散15-20min，再研磨至细度小于等于30um，得到浆料；
步骤3、向水性环氧乳液中加入步骤2得到的浆料，以1000r/min的速度搅拌20min；然后加入剩余消泡剂，以800r/min的速度搅拌20min；然后再加入增稠剂以800r/min的速度搅拌，调整黏度至90-100Ku(25℃)，即得水性环氧底漆的A组分；
B组分的制备：
将改性脂肪胺固化剂、成膜助剂、抗闪锈剂和去离子水以1200r/min的速度搅拌15-20min，即得水性环氧底漆的B组分。
10.根据权利要求9所述的抗闪锈能力强的水性环氧底漆的制备方法，其特征在于，步骤1中，首先加入的部分消泡剂，为A组分中消泡剂总重量的0.2％～0.3％。
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