CN111826055A - 一种水性环氧富锌底漆固化剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水性环氧富锌底漆固化剂及其制备方法，所述水性环氧富锌底漆固化剂的组分按质量百分比计为：脂环族多胺15～25％、二缩水甘油醚23～30％、脂肪族多胺9～14％、双酚A环氧树脂22～24％、溶剂5～9％、活性稀释剂5～9％以及润湿剂0.4～1％。本发明提供的水性环氧富锌底漆固化剂，不仅防腐性能优良，而且合成工艺环保，制得的漆膜无VOC排放。

Description

一种水性环氧富锌底漆固化剂及其制备方法
技术领域
本发明属于水性涂料领域，更具体地，涉及一种水性环氧富锌底漆固化剂及其制备方法。
背景技术
一般的环氧涂料体系由水性环氧树脂与水性环氧固化剂构成其成膜物质，水性环氧固化剂的结构特点和溶剂含量，对涂料的涂膜性能和总挥发性有机化合物(VOC)起着关键作用。目前市面上所用的环氧富锌底漆是以环氧树脂为基料，锌粉为防锈颜料，聚酰胺或胺加成物为固化剂，加以适当的混合溶剂配制而成，该漆具有自然干燥快、附着力强以及防腐蚀能力强等特点。主要用于钢管、储罐、钢结构、集装箱等。
现有的环氧富锌底漆固化剂多为溶剂型，溶剂型涂料防腐性能优异，但VOC排放量高，环境危害大，而目前的水性环氧富锌底漆固化剂虽然环保但是防腐性能一般。
综上所述，如何设计一种水性环氧富锌底漆固化剂，防腐性能优良且环保，是目前急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于为了解决现有的环氧富锌底漆固化剂不能兼顾防腐性能和环保的技术问题，而提供一种水性环氧富锌底漆固化剂及其制备方法，不仅防腐性能优良，而且合成工艺环保，制得的漆膜无VOC排放。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种水性环氧富锌底漆固化剂，所述水性环氧富锌底漆固化剂的组分按质量百分比计为：脂环族多胺15～25％、二缩水甘油醚23～30％、脂肪族多胺9～14％、双酚A环氧树脂22～24％、溶剂5～9％、活性稀释剂5～9％以及润湿剂0.4～1％。
进一步地，还包括二聚酸型聚酰胺树脂3～5.5％，所述二聚酸型聚酰胺树脂为液态，具有增韧和提高抗冲击性能的作用。
进一步地，所述润湿剂为聚二甲基硅氧烷，提高了漆膜的润湿性能，使得漆膜对钢材有良好的附着力。
进一步地，所述脂环族多胺为异佛尔酮二胺或1.3-环己二甲胺，所述脂肪族多胺为乙二胺、二乙烯三胺、三亚乙基四胺或四亚乙基五胺，脂环族多胺和脂肪族多胺能够增加漆膜的硬度和耐候性。
进一步地，所述二缩水甘油醚为聚乙二醇二缩水甘油醚、1,2-环己二醇二缩水甘油醚或聚丙二醇二缩水甘油醚，用于体系扩链，增加了漆膜的柔韧性。
进一步地，所述溶剂为聚乙二醇或二乙二醇丁醚，用于溶解环氧树脂。
进一步地，所述活性稀释剂为邻甲苯基缩水甘油醚或丁基缩水甘油醚，提高了漆膜的耐化学性及耐酸性。
一种水性环氧富锌底漆固化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)常温常态下，按照质量百分比向15～25％的脂环族多胺中滴加23～30％的二缩水甘油醚，搅拌均匀，加热至60～80℃，保温1～2h，然后滴加9～14％的脂肪族多胺，加热至90～110℃充分反应后，降温至40～60℃；
(2)按照质量百分比将22～24％的双酚A环氧树脂加入到5～9％的溶剂中搅拌溶解，然后滴加到步骤(1)的物料中，加热至60～80℃，保温2～3h，充分反应后加入5～9％的活性稀释剂，反应40～60min；
(3)按照质量百分比将0.4～1％的润湿剂加入到步骤(2)的物料中，60～80℃下保温1～2h，即得成品。
进一步地，所述步骤(3)为：按照质量百分比将0.4～1％的润湿剂和3～5.5％的二聚酸型聚酰胺树脂混合均匀后，加入到步骤(2)的物料中，60～80℃下保温1～2h，即得成品。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明提供的水性环氧富锌底漆固化剂，采用环氧树脂进行改性，不仅防腐蚀性能优异，且综合性能好；
(2)本发明合成工艺环保，制得的漆膜无VOC排放，符合工业标准要求。
具体实施方式
下面将通过具体实施例对本发明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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供了一种水性环氧富锌底漆固化剂，固化剂的组分及各组分的质量如下表：
组分 质量/克
1.3-环己二甲胺 15
聚乙二醇二缩水甘油醚 30
二乙烯三胺 14
双酚A环氧树脂 23
聚乙二醇 9
丁基缩水甘油醚 8.6
聚二甲基硅氧烷 0.4
总计 100
本实施例还提供了一种水性环氧富锌底漆固化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)常温常态下，向15克1.3-环己二甲胺中滴加30克聚乙二醇二缩水甘油醚，搅拌均匀，加热至60℃，保温1h，然后滴加14克二乙烯三胺，加热至90℃充分反应后，降温至40℃；
(2)将23克双酚A环氧树脂加入到9克的聚乙二醇中搅拌溶解，然后滴加到步骤(1)的物料中，加热至60℃，保温2h，充分反应后加入8.6克丁基缩水甘油醚，反应40min；
(3)将0.4克聚二甲基硅氧烷加入到步骤(2)的物料中，60℃下保温1h，即得成品。
实施例2
本实施例提供了一种水性环氧富锌底漆固化剂，固化剂的组分及各组分的质量如下表：
组分 质量/克
异佛尔酮二胺 20
聚丙二醇二缩水甘油醚 26
三亚乙基四胺 12
双酚A环氧树脂 22
聚乙二醇 7
邻甲苯基缩水甘油醚 7
二聚酸型聚酰胺树脂 5.3
聚二甲基硅氧烷 0.7
总计 100
本实施例还提供了一种水性环氧富锌底漆固化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)向20克异佛尔酮二胺中滴加26克的聚丙二醇二缩水甘油醚，搅拌均匀，加热至70℃，保温1.5h，然后滴加12克三亚乙基四胺，加热至100℃充分反应后，降温至50℃；
(2)将22克双酚A环氧树脂加入到7克聚乙二醇中搅拌溶解，然后滴加到步骤(1)的物料中，加热至70℃，保温2.5h，充分反应后加入7克的邻甲苯基缩水甘油醚，反应50min；
(3)将5.3克二聚酸型聚酰胺树脂和0.7克聚二甲基硅氧烷加入到步骤(2)的物料中，70℃下保温1.5h，即得成品。
实施例3
本实施例提供了一种水性环氧富锌底漆固化剂，固化剂的组分及各组分的质量如下表：
组分 质量/克
异佛尔酮二胺 25
1,2-环己二醇二缩水甘油醚 23
乙二胺 9
双酚A环氧树脂 24
二乙二醇丁醚 5
邻甲苯基缩水甘油醚 9
二聚酸型聚酰胺树脂 4
聚二甲基硅氧烷 1
总计 100
本实施例还提供了一种水性环氧富锌底漆固化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)向25克异佛尔酮二胺中滴加23克的1,2-环己二醇二缩水甘油醚，搅拌均匀，加热至80℃，保温2h，然后滴加9克乙二胺，加热至110℃充分反应后，降温至60℃；
(2)将24克双酚A环氧树脂加入到5克二乙二醇丁醚中搅拌溶解，然后滴加到步骤(1)的物料中，加热至80℃，保温3h，充分反应后加入9克的邻甲苯基缩水甘油醚，反应60min；
(3)将4克二聚酸型聚酰胺树脂和1克聚二甲基硅氧烷加入到步骤(2)的物料中，80℃下保温2h，即得成品。
水性环氧富锌底漆固化剂在防腐涂料上的应用：
将实施例1～3中制得的水性环氧富锌底漆固化剂与主剂6069A-5配合应用在涂料上，其中主剂6069A-5为增城市惠顺化工有限公司自制的环氧树脂。
按照质量比(主剂：固化剂：锌粉)＝1:0.6:8，调制成水性涂料，其中加水质量为总质量的19％。将制得的涂料按照国家标准方法制备样板并检测样板涂膜性能，其主要性能指标如下：
Figure BDA0002597050430000051
Figure BDA0002597050430000061
本次检验共10项，所检项目密度不作判定，以上检测项目均符合HG/T 3668-2009《富锌底漆》内标准,体现了优良的理化性能。
本发明的有益效果在于：本发明所提供的水性环氧富锌底漆固化剂，不仅防腐性能优良，而且合成工艺环保，制得的漆膜无VOC排放。
最后应说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水性环氧富锌底漆固化剂，其特征在于，所述水性环氧富锌底漆固化剂的组分按质量百分比计为：脂环族多胺15～25％、二缩水甘油醚23～30％、脂肪族多胺9～14％、双酚A环氧树脂22～24％、溶剂5～9％、活性稀释剂5～9％以及润湿剂0.4～1％。
2.根据权利要求1所述的水性环氧富锌底漆固化剂，其特征在于，还包括二聚酸型聚酰胺树脂3～5.5％，所述二聚酸型聚酰胺树脂为液态。
3.根据权利要求1所述的水性环氧富锌底漆固化剂，其特征在于，所述润湿剂为聚二甲基硅氧烷。
4.根据权利要求1所述的水性环氧富锌底漆固化剂，其特征在于，所述脂环族多胺为异佛尔酮二胺或1.3-环己二甲胺，所述脂肪族多胺为乙二胺、二乙烯三胺、三亚乙基四胺或四亚乙基五胺。
5.根据权利要求1所述的水性环氧富锌底漆固化剂，其特征在于，所述二缩水甘油醚为聚乙二醇二缩水甘油醚、1,2-环己二醇二缩水甘油醚或聚丙二醇二缩水甘油醚。
6.根据权利要求1所述的水性环氧富锌底漆固化剂，其特征在于，所述溶剂为聚乙二醇或二乙二醇丁醚。
7.根据权利要求1所述的水性环氧富锌底漆固化剂，其特征在于，所述活性稀释剂为邻甲苯基缩水甘油醚或丁基缩水甘油醚。
8.一种如权利要求1～7任一项所述的水性环氧富锌底漆固化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)常温常态下，按照质量百分比向15～25％的脂环族多胺中滴加23～30％的二缩水甘油醚，搅拌均匀，加热至60～80℃，保温1～2h，然后滴加9～14％的脂肪族多胺，加热至90～110℃充分反应后，降温至40～60℃；
(2)按照质量百分比将22～24％的双酚A环氧树脂加入到5～9％的溶剂中搅拌溶解，然后滴加到步骤(1)的物料中，加热至60～80℃，保温2～3h，充分反应后加入5～9％的活性稀释剂，反应40～60min；
(3)按照质量百分比将0.4～1％的润湿剂加入到步骤(2)的物料中，60～80℃下保温1～2h，即得成品。
9.根据权利要求8所述的水性环氧富锌底漆固化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)为：按照质量百分比将0.4～1％的润湿剂和3～5.5％的二聚酸型聚酰胺树脂混合均匀后，加入到步骤(2)的物料中，60～80℃下保温1～2h，即得成品。
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