CN111944382A - 一种双组分漆、高边缘覆盖的水性环氧防锈漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化工涂料技术领域，特别涉及一种双组分漆、高边缘覆盖的水性环氧防锈漆及其制备方法，其中，所述高边缘覆盖的水性环氧防锈漆,包括甲组分和乙组分；所述甲组分包括有机硅改性水性环氧树脂、去离子水、防锈颜料、填料、分散剂、流平剂、助溶剂、消泡剂、增稠剂；所述乙组分包括水性环氧固化剂、去离子水、钛酸酯偶联剂、防闪锈剂、pH调节剂。本发明提供的高边缘覆盖的水性环氧防锈漆采用有机硅改性环氧树脂降低涂料本体表面张力，利用与钛酸酯偶联剂的酯交换作用防止固化收缩，保持边缘覆盖，解决边缘覆盖不足的问题，提高防腐性能，有效解决了现有水性漆存在的不足，具有广泛的应用前景。

Description

一种双组分漆、高边缘覆盖的水性环氧防锈漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及化工涂料技术领域，特别涉及一种双组分漆、高边缘覆盖的水性环氧防锈漆及其制备方法。

背景技术

钢结构采用的防锈漆多为溶剂型防腐蚀涂料，含有大量有机溶剂，在涂装过程中会释放到大气中，造成环境污染，也会影响施工人员健康，因此水性漆的研究成为当下的热点，油转水在全国掀起研发热潮。但现有水性漆的应用存在干燥时间长、防腐性能不能满足需求等问题，特别是，对基材润湿性不好，导致附着和防腐性能受到影响，在钢结构件尖锐的边角和棱边尤为突出；这是由于水的表面张力大，表面张力使湿膜尽可能地缩小与基材的接触面积，造成边缘覆盖不足，甚至露边，容易生锈。

申请号为CN201210334223.2的《铁红水性环氧防锈漆及其制备方法》中公开了一种铁红水性环氧防锈漆及其制备方法，其公开日为2012年12月19日，所述水性环氧防锈漆是由E51和E20两种水性树脂搭配使用的环氧防锈漆，显著提高了涂层的防腐性能和施工性能，使水性环氧防腐涂料替代溶剂型环氧防腐涂料成为可能。

申请号为CN201210495420.2的《水性环氧防锈漆及制备方法》中公开了一种由水性环氧乳液和各种胺类固化剂组成的防锈漆，其公开日为2013年3月27日，该方案应用了氧化铁红、三聚磷酸铝、超细沉淀硫酸钡作为颜填料，使其具有优异的防锈、防腐蚀性能，以及良好的附着力、柔韧性及耐冲击性等机械性能。

上述方案有效提高了水性环氧防锈漆的防腐性能，但是，在实际应用过程中出现边缘覆盖不良时，防锈性能会受到影响，为解决实际使用问题，会通过添加助溶剂作为应对方法，然而，助溶剂的大量加入会使得水性环氧防锈漆的VOC增加，因此，亟需一种能实现对构型各异的钢结构进行全面防护的防锈漆。

发明内容

为解决上述背景技术中提及的现有的水性环氧防锈漆存在边缘无法很好覆盖的问题，本发明提供一种高边缘覆盖的水性环氧防锈漆，包括甲组分和乙组分；其中，所述甲组分包括有机硅改性水性环氧树脂、去离子水、防锈颜料、填料、分散剂、流平剂、助溶剂、消泡剂、增稠剂；

所述乙组分包括水性环氧固化剂、去离子水、钛酸酯偶联剂、防闪锈剂、pH调节剂。

在上述方案的基础上，进一步地，所述甲组分包括以下质量份数的原料：

在上述方案的基础上，进一步地，所述乙组分包括以下质量份数的原料：

在上述方案的基础上，进一步地，所述甲乙组分的质量比为1.5～4.5:1。

优选地，所述有机硅改性水性环氧树脂的有机硅含量为2％～15％。

在上述方案的基础上，进一步地，所述防锈颜料为氧化铁红、铁钛粉、磷酸锌铝的一种或多种。

在上述方案的基础上，进一步地，所述填料为滑石粉、云母粉、高岭土的一种或多种。

在上述方案的基础上，进一步地，所述分散剂为润湿分散剂，优选但不限于UNIQSPERSE690W、陶氏X-405等。

在上述方案的基础上，进一步地，所述消泡剂为聚有机硅氧烷类、矿物油类、丙烯酸聚合物类的任意一种消泡剂或两种以上混合，优选TEGO 810消泡剂、NXZ消泡剂、UNIQFOAM 120S。

在上述方案的基础上，进一步地，所述pH调节剂为AMP-95pH调节剂和DMEA pH调节剂的一种或两种混合。

在上述方案的基础上，进一步地，所述防闪锈剂为FA-179防闪锈剂、L8AF和L8NF的一种或两种组合。

在上述方案的基础上，进一步地，所述增稠剂为气相二氧化硅或有机膨润土。

在上述方案的基础上，进一步地，所述流平剂为含硅流平剂，优选但不限于UNIQFLOW488U、UNIQ FLOW487U等。

在上述方案的基础上，进一步地，所述助溶剂为醇醚类溶剂，优选但不限于丙二醇甲醚、二乙二醇丁醚中的一种或多种。

在上述方案的基础上，进一步地，所述钛酸酯偶联剂为异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯中的一种或多种。

在上述方案的基础上，进一步地，所述水性环氧固化剂为聚酰胺类固化剂、改性胺类固化剂中的一种或多种。

本发明提供一种如上所述的高边缘覆盖的水性环氧防锈漆的制备方法，其特征在于，包括以下甲组分和乙组分的制备步骤：

所述甲组分的制备方法为：

步骤一：在反应容器中加入去离子水、助溶剂、分散剂、流平剂、消泡剂并分散，所述分散的时间优选为5～10min；再加入增稠剂分散，所述分散的时间优选为10～30min；所述反应容器优选为拉缸；

步骤二：向步骤一得到的物料中加入防锈颜料和填料并分散，所述分散优选至产物细度≤80μm；

步骤三、向步骤二得到的物料中加入有机硅改性水性环氧树脂并分散，所述分散时间优选为10～20min；

所述乙组分的制备方法为：在反应容器中加入去离子水、防闪锈剂、pH调节剂、水性环氧固化剂、钛酸酯偶联剂并分散均匀即可。

本发明提供一种双组分漆，包括漆组分和固化剂组分，仅在所述固化剂组分中含有偶联剂，以使其偶联作用在施工时才发生。

本发明提供的一种高边缘覆盖的水性环氧防锈漆及其制备方法，与现有的技术相比，具有以下技术原理和有益效果：

(1)有机硅改性水性环氧树脂引入了有机硅的成分，提供了有机硅低表面能的特性，从树脂基料降低了涂料的表面张力，使涂料具备良好的铺展性，提高边缘覆盖。

(2)钛酸酯偶联剂置于乙组分中，不与颜填料预先形成偶联，当与甲组分混合后涂装，可增强与基材的偶联，提高润湿性和铺展性，且钛酸酯偶联剂与环氧树脂具有一定的酯交换反应，在固化过程中提升粘度，防止固化收缩，牢固地连接成膜物与基材，保持边缘覆盖。

(3)流平剂是一类含硅类助剂，可有效降低表面张力，助溶剂是一类醇醚溶剂，表面张力比水低，也可降低涂料的表面张力，均提供了涂料在边缘部位的良好成膜。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合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。

本发明提供一种双组分漆，包括漆组分和固化剂组分，仅在所述固化剂组分中含有偶联剂，以使其偶联作用在施工时才发生。

当然，本发明还提供一种双组分环氧漆，包括漆组分和固化剂组分，仅在所述固化剂组分中含有钛酸酯偶联剂，使得该钛酸酯偶联剂不与颜填料预先形成偶联，而当与漆组分混合后涂装，不仅可增强与基材的偶联，提高润湿性和铺展性，而且钛酸酯偶联剂与环氧树脂具有一定的酯交换反应，在固化过程中提升粘度，防止固化收缩，牢固地连接成膜物与基材，保持边缘覆盖。

依据上述双组分漆，提供如下具体采用该双组分漆构成的一种高边缘覆盖的水性环氧防锈漆的实施例和对比例：

表1实施例与对比例组分表

其中，实施例1：

所述有机硅改性环氧树脂的有机硅含量为10％，所述防锈颜料由10份氧化铁红和15份铁钛粉组成，所述填料为17份的滑石粉，所述分散剂采用UNIQ SPERSE690W分散剂，所述流平剂采用UNIQ FLOW488U流平剂，所述助溶剂由0.5份的丙二醇甲醚和1份的二乙二醇丁醚组成，所述消泡剂采用NXZ消泡剂，所述增稠剂为有机膨润土，所述固化剂为水性聚酰胺固化剂，所述钛酸酯偶联剂为异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯，所述防闪锈剂为FA-179，所述pH调节剂为AMP-95pH调节剂；

并按照以下制备方法：

所述甲组分的制备方法为：

步骤一：在拉缸中加入去离子水、助溶剂、分散剂、流平剂、消泡剂并分散5min；再加入增稠剂，再分散15min；

步骤二：向步骤一得到的物料中加入防锈颜料和填料并分散，至产物细度≤80μm；

步骤三、向步骤二得到的物料中加入有机硅改性水性环氧树脂并分散，10min；

所述乙组分的制备方法为：在反应容器中加入去离子水、防闪锈剂、pH调节剂、水性环氧固化剂、钛酸酯偶联剂并分散均匀即可。

再将甲乙组分按甲：乙＝1.6:1(质量比)在搅拌条件下进行混合。

实施例2：

所述有机硅改性环氧树脂的有机硅含量为15％，所述防锈颜料由5份氧化铁红和15份磷酸锌铝组成，所述填料为20份的滑石粉，所述分散剂采用X-405分散剂，所述流平剂采用UNIQ FLOW487U流平剂，所述助溶剂由0.3份的丙二醇甲醚和1.5份的二乙二醇丁醚组成，所述消泡剂采用NXZ消泡剂，所述增稠剂为有机膨润土，所述固化剂为水性改性胺固化剂，所述钛酸酯偶联剂为异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯，所述防闪锈剂为FA-179，所述pH调节剂为AMP-95pH调节剂；

并按照以下制备方法：

所述甲组分的制备方法为：

步骤一：在拉缸中加入去离子水、助溶剂、分散剂、流平剂、消泡剂并分散8min；再加入增稠剂，再分散10min；

步骤二：向步骤一得到的物料中加入防锈颜料和填料并分散，至产物细度≤80μm；

步骤三、向步骤二得到的物料中加入有机硅改性水性环氧树脂并分散，20min；

所述乙组分的制备方法为：在反应容器中加入去离子水、防闪锈剂、pH调节剂、水性环氧固化剂、钛酸酯偶联剂并分散均匀即可。

再将甲乙组分按甲：乙＝3:1(质量比)在搅拌条件下进行混合。

实施例3：

所述有机硅改性环氧树脂的有机硅含量为2％，所述防锈颜料由8份铁钛粉和9份磷酸锌铝组成，所述填料由6份滑石粉和9份云母粉组成，所述分散剂采用X-405分散剂，所述流平剂采用UNIQ FLOW487U流平剂，所述助溶剂由0.4份的丙二醇甲醚和0.8份的二乙二醇丁醚组成，所述消泡剂采用TEGO 810，所述增稠剂为有机膨润土，所述固化剂为水性改性胺固化剂，所述钛酸酯偶联剂为异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯)，所述防闪锈剂为L8AF，所述pH调节剂DMEA pH调节剂；

并按照以下制备方法：

所述甲组分的制备方法为：

步骤一：在拉缸中加入去离子水、助溶剂、分散剂、流平剂、消泡剂并分散5min；再加入增稠剂，再分散30min；

步骤二：向步骤一得到的物料中加入防锈颜料和填料并分散，至产物细度≤80μm；

步骤三、向步骤二得到的物料中加入有机硅改性水性环氧树脂并分散，15min；

所述乙组分的制备方法为：在反应容器中加入去离子水、防闪锈剂、pH调节剂、水性环氧固化剂、钛酸酯偶联剂并分散均匀即可。

再将甲乙组分按甲：乙＝4.5:1(质量比)在搅拌条件下进行混合。

对比例：

所述有机硅改性环氧树脂的有机硅含量为15％，所述防锈颜料由5份氧化铁红和15份磷酸锌铝组成，所述填料由20份滑石粉组成，所述分散剂采用陶氏X-405分散剂，所述流平剂采用UNIQ FLOW487U流平剂，所述助溶剂由0.3份的丙二醇甲醚和1.5份的二乙二醇丁醚组成，所述消泡剂采用NXZ消泡剂，所述增稠剂为有机膨润土，所述固化剂为水性改性胺固化剂，所述钛酸酯偶联剂为异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯，所述防闪锈剂为FA-179，所述pH调节剂为AMP-95pH调节剂；

并按照以下制备方法：

所述甲组分的制备方法为：

步骤一：在拉缸中加入去离子水、助溶剂、分散剂、钛酸酯偶联剂、流平剂、消泡剂并分散8min；再加入增稠剂，分散10min；

步骤二：向步骤一得到的物料中加入防锈颜料和填料并分散至产物细度≤80μm；

步骤三、向步骤二得到的物料中加入有机硅改性水性环氧树脂并分散，20min；

所述乙组分的制备方法为：在反应容器中加入去离子水、防闪锈剂、pH调节剂、水性环氧固化剂并分散均匀即可。

再将甲乙组分按甲：乙＝3:1(质量比)在搅拌条件下进行混合。

对上述实施例和对比例进行性能测试，相关测试标准如表2所示，测试结果如表3和表4所示：

表2防锈漆的主要技术指标

项目	检测方法
		边缘保持率	边缘保持率＝边角最薄膜厚/平面膜厚*100％
固含量，％	GB/T 1725
		附着力，MPa	GB/T 5210
柔韧性，mm	GB/T 1731
		耐冲击性，cm	GB/T 1732
耐水性，240h	GB/T 9274
		耐盐雾性，1500h	GB/T 1771

表3实施例的性能测试数据

通过上表可以看出，本发明提供的高边缘覆盖的水性环氧防锈漆及其制备方法突破了传统双组分漆的制备方式，使得其涂覆时，在边缘覆盖率上有较大的提升，有利于型钢之类底材的防腐涂装，实现对构型各异的钢结构进行全面的防护。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种高边缘覆盖的水性环氧防锈漆,其特征在于，包括甲组分和乙组分；其中，所述甲组分包括有机硅改性水性环氧树脂、去离子水、防锈颜料、填料、分散剂、流平剂、助溶剂、消泡剂、增稠剂；

所述乙组分包括水性环氧固化剂、去离子水、钛酸酯偶联剂、防闪锈剂、pH调节剂。

2.根据权利要求1所述的高边缘覆盖的水性环氧防锈漆，其特征在于，所述甲组分包括以下质量份数的原料：

3.根据权利要求1所述的高边缘覆盖的水性环氧防锈漆，其特征在于，所述乙组分包括以下质量份数的原料：

4.根据权利要求1所述的高边缘覆盖的水性环氧防锈漆，其特征在于：所述甲乙组分的配比为1.5～4.5:1。

5.根据权利要求1所述的高边缘覆盖的水性环氧防锈漆，其特征在于：所述流平剂为含硅流平剂。

6.根据权利要求1所述的高边缘覆盖的水性环氧防锈漆，其特征在于：所述助溶剂为醇醚类溶剂。

7.根据权利要求1所述的高边缘覆盖的水性环氧防锈漆，其特征在于：所述钛酸酯偶联剂为异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的高边缘覆盖的水性环氧防锈漆，其特征在于：所述水性环氧固化剂为聚酰胺类固化剂、改性胺类固化剂中的一种或多种。

9.一种根据权利要求1-8任一项所述的高边缘覆盖的水性环氧防锈漆的制备方法，其特征在于，包括以下甲组分和乙组分的制备步骤：

所述甲组分的制备方法为：

步骤一：在反应容器中加入去离子水、助溶剂、分散剂、流平剂、消泡剂并分散；再加入增稠剂，分散；

步骤二：向步骤一得到的物料中加入防锈颜料和填料并分散；

步骤三、向步骤二得到的物料中加入有机硅改性水性环氧树脂并分散；

所述乙组分的制备方法为：在反应容器中加入去离子水、防闪锈剂、pH调节剂、水性环氧固化剂、钛酸酯偶联剂并分散均匀即可。

10.一种双组分漆，包括漆组分和固化剂组分，其特征在于，仅在所述固化剂组分中含有偶联剂，以使其偶联作用在施工时才发生。