CN112625542A - 水性环氧涂料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涂料技术领域，公开了水性环氧涂料，该环氧涂料包括A相组合物和B相组合物，其中：A相组合物按重量份组分为：水性环氧树脂30‑40份、聚酰胺树脂15‑25份、填料5‑12份、消泡剂1‑3份、流平剂0.5‑1份、离子发生剂3‑5份、异氰酸脂1‑4份、抗磨剂3‑8份、增韧剂2‑6份；B相组合物按重量组分为：水性环氧固化剂10‑20份、去离子水20‑30份和活性稀释剂5‑15份。该涂料在应用过程中，产生负氧离子，对环境进行改善，对人体有益，而且抗磨剂的调配，可以增强涂料的抗拉伸强度以及涂膜硬度，提高涂料的耐磨性，同时增韧剂和异氰酸酯的加入，可以改善涂料粘接能力，也能降低潮气渗透性，增加涂料的抗水性能，同时对环境的危害性低。

Description

水性环氧涂料及制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体是水性环氧涂料及制备方法。

背景技术

水性环氧涂料是以水为溶剂或分散介质的涂料，水性环氧涂料包括水溶性环氧涂料和水乳化涂料，水溶性涂料常常也称为电泳涂料，即树脂溶于水后形成均匀胶体溶液，若树脂离子带电荷，在直流电作用下，胶体粒子可用电泳在工件表面放电沉积，水性环氧树脂涂料具有优异的金属附着性和防腐蚀性，同时还有很好的化学稳定性和粘结性能，水性环氧树脂涂料是目前涂料行业研究的重点。

但是目前的水箱环氧涂料在使用过程中，其渗透性以及耐磨性不够完善，容易影响涂料的使用寿命，且长时间使用过程中，涂料容易出现气泡，影响其质量，而且现有的涂料虽然逐渐向环保绿色进军，但是在使用过程中，对环境还是会造成一定的危害。因此，本领域技术人员提供了水性环氧涂料及制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供水性环氧涂料及制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：水性环氧涂料，该环氧涂料包括A相组合物和B相组合物，其中：

A相组合物按重量份组分为：水性环氧树脂30-40份、聚酰胺树脂15-25份、填料5-12 份、消泡剂1-3份、流平剂0.5-1份、离子发生剂3-5份、异氰酸脂1-4份、抗磨剂3-8 份、增韧剂2-6份；

B相组合物按重量组分为：水性环氧固化剂10-20份、去离子水20-30份和活性稀释剂5-15份。

作为本发明进一步的方案：所述离子发生剂按重量份组分为：贝壳粉10-15份、负离子粉15-20份、纳米氧化锌5-10份、纳米硅粉3-8份、余量为水。

作为本发明再进一步的方案：所述离子发生剂的制备方法为：

A1、将贝壳粉、负离子粉和纳米硅粉经过干燥后，过300目筛，然后加入混合罐内，搅拌均匀后，得混合粉体；

A2、再将所得混合粉体与纳米氧化锌一起放入搅拌罐内，并加入一定量的水，于30-50℃的温度下，均匀搅拌25-40min，搅拌转速为：1500-2000r/min，均匀混合后，即可制得离子发生剂。

作为本发明再进一步的方案：所述抗磨剂按重量份组分为：硅溶胶液1-5份、硅酸盐 3-8份、二氧化硅5-15份、硅酸铝P820 2-5份、三氧化二铝4-10份、余量为去离子水。

作为本发明再进一步的方案：所述抗磨剂的制备方法为：

B1、将硅酸盐研磨成粉、过300目筛，然后与二氧化硅、硅酸铝P820和三氧化二铝依次放入反应罐内，密封于30-50℃的恒温下，进行混合反应，得混合粉体；

B2、再将上述所得混合粉体与硅溶胶液放入搅拌罐内进行混合，并加入一定量的去离子水，于20-35℃的温度下，均匀搅拌10-25min，即可制得抗磨剂。

作为本发明再进一步的方案：所述填料按重量份组分为：玻璃纤维3-8份、石英粉1-5 份、磁粉2-6份、石墨粉1-3份、滑石粉3-5份、铁粉2-4份、改性磷酸锌0.5-1.5份；

所述填料的制备方法是：将玻璃纤维、石英粉、磁粉、石墨粉、滑石粉、铁粉、改性磷酸锌依次加入混料罐内，于20-40℃温度下，均匀混合30-50min，转速为1500-2000r/min，均匀混合后，即可制得填料。

作为本发明再进一步的方案：所述增韧剂为邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯。

作为本发明再进一步的方案：所述活性稀释剂为二缩水甘油醚、多缩水甘油醚、环氧丙烷丁基醚、环氧丙烷苯基醚、二环氧丙烷乙基醚和三环氧丙烷丙基醚中的一种或多种。

作为本发明再进一步的方案：所述消泡剂聚硅氧烷类消泡剂，所述流平剂为氟碳流平剂。

作为本发明再进一步的方案：水性环氧涂料及制备方法，所述水性环氧涂料的制备方法为以下步骤：

S1、将水性环氧树脂和聚酰胺树脂加入反应罐内，于60-80℃的温度下进行反应，并加入一定量的异氰酸脂和增韧剂，均匀混合反应15-20min，得混合液A；

S2、再将离子发生剂和抗磨剂与上述所得混合液A进行充分混合，温度降至40-50℃，并加入一定量的消泡剂和流平剂，充分反应20-30min，即可制得A相组合物；

S3、再将水性环氧固化剂和活性稀释剂加入搅拌罐内，并加入一定量的去离子水，充分混合10-20min，即可制得B相组合物；

S4、再将A相组合物与B相组合物按重量份比5:1-10:1的比例进行混合，均匀混合后，即可制得水性环氧涂料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计的水性环氧涂料及制备方法，在实际操作时，利用A相组合物与B相组合物按照一定比例调配制得水性环氧涂料，且通过加入的离子发生剂，可以使得该涂料在应用过程中，可以产生负氧离子，对环境进行改善，进而提高环境质量，对人体有益，而且抗磨剂的调配，可以进一步增强涂料的抗拉伸强度以及涂膜硬度，提高涂料的耐磨性，同时增韧剂和异氰酸酯的加入，可以改善涂料粘接能力，同时也能降低潮气渗透性，增加涂料的抗水性能，本设计的涂料不仅制备简捷，而且使用时，对环境的危害性低，同时涂料的耐水性以及耐磨性高，使用寿命更久。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中，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，都属于本发明保护的范围。

本发明的水性环氧涂料及制备方法，水性环氧涂料的制备方法为以下步骤：

S1、将水性环氧树脂和聚酰胺树脂加入反应罐内，于60-80℃的温度下进行反应，并加入一定量的异氰酸脂和增韧剂，均匀混合反应15-20min，得混合液A；

S2、再将离子发生剂和抗磨剂与上述所得混合液A进行充分混合，温度降至40-50℃，并加入一定量的消泡剂和流平剂，充分反应20-30min，即可制得A相组合物；

S3、再将水性环氧固化剂和活性稀释剂加入搅拌罐内，并加入一定量的去离子水，充分混合10-20min，即可制得B相组合物；

S4、再将A相组合物与B相组合物按重量份比5:1-10:1的比例进行混合，均匀混合后，即可制得水性环氧涂料；

其中，活性稀释剂为二缩水甘油醚、多缩水甘油醚、环氧丙烷丁基醚、环氧丙烷苯基醚、二环氧丙烷乙基醚和三环氧丙烷丙基醚中的一种或多种；

增韧剂为邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯，消泡剂聚硅氧烷类消泡剂，流平剂为氟碳流平剂；

进一步的，离子发生剂的制备方法为：

A1、将贝壳粉、负离子粉和纳米硅粉经过干燥后，过300目筛，然后加入混合罐内，搅拌均匀后，得混合粉体；

A2、再将所得混合粉体与纳米氧化锌一起放入搅拌罐内，并加入一定量的水，于30-50℃的温度下，均匀搅拌25-40min，搅拌转速为：1500-2000r/min，均匀混合后，即可制得离子发生剂；

再进一步的，抗磨剂的制备方法为：

B1、将硅酸盐研磨成粉、过300目筛，然后与二氧化硅、硅酸铝P820和三氧化二铝依次放入反应罐内，密封于30-50℃的恒温下，进行混合反应，得混合粉体；

B2、再将上述所得混合粉体与硅溶胶液放入搅拌罐内进行混合，并加入一定量的去离子水，于20-35℃的温度下，均匀搅拌10-25min，即可制得抗磨剂；

再进一步的，填料的制备方法是：将玻璃纤维、石英粉、磁粉、石墨粉、滑石粉、铁粉、改性磷酸锌依次加入混料罐内，于20-40℃温度下，均匀混合30-50min，转速为 1500-2000r/min，均匀混合后，即可制得填料。

实施例1

水性环氧涂料，该环氧涂料包括A相组合物和B相组合物，其中：

A相组合物按重量份组分为：水性环氧树脂30份、聚酰胺树脂15份、填料5份、消泡剂1份、流平剂0.5份、离子发生剂3份、异氰酸脂1份、抗磨剂3份、增韧剂2份；

B相组合物按重量组分为：水性环氧固化剂10份、去离子水20份和活性稀释剂5份；

离子发生剂按重量份组分为：贝壳粉10份、负离子粉15份、纳米氧化锌5份、纳米硅粉3份、余量为水；

抗磨剂按重量份组分为：硅溶胶液1份、硅酸盐3份、二氧化硅5份、硅酸铝P820 2份、三氧化二铝4份、余量为去离子水；

填料按重量份组分为：玻璃纤维3份、石英粉1份、磁粉2份、石墨粉1份、滑石粉3份、铁粉2份、改性磷酸锌0.5份；

该实施例水性环氧涂料中A相组合物与B相组合物按重量份比5:1的比例进行混合制得。

实施例2

水性环氧涂料，该环氧涂料包括A相组合物和B相组合物，其中：

A相组合物按重量份组分为：水性环氧树脂40份、聚酰胺树脂25份、填料12份、消泡剂3份、流平剂1份、离子发生剂5份、异氰酸脂4份、抗磨剂8份、增韧剂6份；

B相组合物按重量组分为：水性环氧固化剂20份、去离子水30份和活性稀释剂15份；

离子发生剂按重量份组分为：贝壳粉15份、负离子粉20份、纳米氧化锌10份、纳米硅粉8份、余量为水；

抗磨剂按重量份组分为：硅溶胶液5份、硅酸盐8份、二氧化硅15份、硅酸铝P820 5份、三氧化二铝10份、余量为去离子水；

填料按重量份组分为：玻璃纤维8份、石英粉5份、磁粉6份、石墨粉3份、滑石粉 5份、铁粉4份、改性磷酸锌1.5份；

该实施例水性环氧涂料中A相组合物与B相组合物按重量份比10:1的比例进行混合制得。

实施例3

水性环氧涂料，该环氧涂料包括A相组合物和B相组合物，其中：

A相组合物按重量份组分为：水性环氧树脂35份、聚酰胺树脂20份、填料10份、消泡剂2份、流平剂0.8份、离子发生剂4份、异氰酸脂3份、抗磨剂5份、增韧剂4份；

B相组合物按重量组分为：水性环氧固化剂15份、去离子水25份和活性稀释剂8份；

离子发生剂按重量份组分为：贝壳粉12份、负离子粉18份、纳米氧化锌7份、纳米硅粉5份、余量为水；

抗磨剂按重量份组分为：硅溶胶液3份、硅酸盐6份、二氧化硅10份、硅酸铝P820 4份、三氧化二铝8份、余量为去离子水；

填料按重量份组分为：玻璃纤维6份、石英粉3份、磁粉4份、石墨粉2份、滑石粉 4份、铁粉3份、改性磷酸锌1份；

该实施例水性环氧涂料中A相组合物与B相组合物按重量份比7:1的比例进行混合制得。

对比实施例1

采用现有市场的水性环氧涂料及其制备方法。

实验一

①对实施例1-3和对比实施例1所制备的涂料进行性能测试，具体测试耐水性《GB5209》，耐酸性和耐碱性《GB 9274》，测试结果如下：

本发明所制备的涂料具有优越的耐水性、耐酸性和耐碱性，相较于传统涂料，其性能更优越，使用寿命更持久；

实验二

②对实施例1-3和对比实施例1所制备的涂料进行硬度、耐磨性和负离子释放量进行测试，测试结果如下：

测试方式：从实施例1-3和对比实施例1所制备的涂料各取一份，并取四个100㎡的密封室，四个密封室的室温在25℃，然后将四份涂料分别涂于四个密封室内，检测12h、 24h内四个密封室内所释放的负离子数量；

由上表可知，本发明所指的涂料相对于现有的涂料不仅耐磨性高，而且硬度好，同时在使用过程中，负离子的释放量较好，不仅提高了涂料的绿色环保性，而且对人体也能带来好处。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.水性环氧涂料，其特征在于，该环氧涂料包括A相组合物和B相组合物，其中：

A相组合物按重量份组分为：水性环氧树脂30-40份、聚酰胺树脂15-25份、填料5-12份、消泡剂1-3份、流平剂0.5-1份、离子发生剂3-5份、异氰酸脂1-4份、抗磨剂3-8份、增韧剂2-6份；

B相组合物按重量组分为：水性环氧固化剂10-20份、去离子水20-30份和活性稀释剂5-15份。

2.根据权利要求1所述的水性环氧涂料，其特征在于，所述离子发生剂按重量份组分为：贝壳粉10-15份、负离子粉15-20份、纳米氧化锌5-10份、纳米硅粉3-8份、余量为水。

3.根据权利要求2所述的水性环氧涂料，其特征在于，所述离子发生剂的制备方法为：

A1、将贝壳粉、负离子粉和纳米硅粉经过干燥后，过300目筛，然后加入混合罐内，搅拌均匀后，得混合粉体；

A2、再将所得混合粉体与纳米氧化锌一起放入搅拌罐内，并加入一定量的水，于30-50℃的温度下，均匀搅拌25-40min，搅拌转速为：1500-2000r/min，均匀混合后，即可制得离子发生剂。

4.根据权利要求1所述的水性环氧涂料，其特征在于，所述抗磨剂按重量份组分为：硅溶胶液1-5份、硅酸盐3-8份、二氧化硅5-15份、硅酸铝P820 2-5份、三氧化二铝4-10份、余量为去离子水。

5.根据权利要求4所述的水性环氧涂料，其特征在于，所述抗磨剂的制备方法为：

B1、将硅酸盐研磨成粉、过300目筛，然后与二氧化硅、硅酸铝P820和三氧化二铝依次放入反应罐内，密封于30-50℃的恒温下，进行混合反应，得混合粉体；

B2、再将上述所得混合粉体与硅溶胶液放入搅拌罐内进行混合，并加入一定量的去离子水，于20-35℃的温度下，均匀搅拌10-25min，即可制得抗磨剂。

6.根据权利要求1所述的水性环氧涂料，其特征在于，所述填料按重量份组分为：玻璃纤维3-8份、石英粉1-5份、磁粉2-6份、石墨粉1-3份、滑石粉3-5份、铁粉2-4份、改性磷酸锌0.5-1.5份；

所述填料的制备方法是：将玻璃纤维、石英粉、磁粉、石墨粉、滑石粉、铁粉、改性磷酸锌依次加入混料罐内，于20-40℃温度下，均匀混合30-50min，转速为1500-2000r/min，均匀混合后，即可制得填料。

7.根据权利要求1所述的水性环氧涂料，其特征在于，所述增韧剂为邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯。

8.根据权利要求1所述的水性环氧涂料及制备方法，其特征在于，所述活性稀释剂为二缩水甘油醚、多缩水甘油醚、环氧丙烷丁基醚、环氧丙烷苯基醚、二环氧丙烷乙基醚和三环氧丙烷丙基醚中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的水性环氧涂料，其特征在于，所述消泡剂聚硅氧烷类消泡剂，所述流平剂为氟碳流平剂。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的水性环氧涂料及制备方法，其特征在于，所述水性环氧涂料的制备方法为以下步骤：

S1、将水性环氧树脂和聚酰胺树脂加入反应罐内，于60-80℃的温度下进行反应，并加入一定量的异氰酸脂和增韧剂，均匀混合反应15-20min，得混合液A；

S2、再将离子发生剂和抗磨剂与上述所得混合液A进行充分混合，温度降至40-50℃，并加入一定量的消泡剂和流平剂，充分反应20-30min，即可制得A相组合物；

S3、再将水性环氧固化剂和活性稀释剂加入搅拌罐内，并加入一定量的去离子水，充分混合10-20min，即可制得B相组合物；

S4、再将A相组合物与B相组合物按重量份比5:1-10:1的比例进行混合，均匀混合后，即可制得水性环氧涂料。