CN112680010A - 一种快干型双组分水性环氧防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快干型双组分水性环氧防腐涂料及其制备方法。本发明的快干型双组分水性环氧防腐涂料由A组分和B组分组成，所述A组分、B组分的质量比为5:1～7.5:1；所述A组分由环氧乳液、防锈颜料、钛白粉、硅灰石、云母粉、润湿剂、分散剂、消泡剂、附着力促进剂、流平剂、助溶剂、增稠剂和水组成；所述B组分由环氧固化剂和抗闪锈剂组成。本发明的快干型双组分水性环氧防腐涂料的制备方法非常简单，分批进行原料混合，分别得到A组分和B组分即可，使用时再将A组分和B组分按配比混合。本发明的双组分水性环氧防腐涂料的干燥速度快，漆膜硬度建立时间短，形成的漆膜对水的防渗透性好、耐盐雾时间长、附着力强。

Description

一种快干型双组分水性环氧防腐涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及防腐涂料技术领域，具体涉及一种快干型双组分水性环氧防腐涂料及其制备方法。

背景技术

机械设备在受到腐蚀之后，强度和性能都会有所下降，直接影响设备的正常使用寿命。目前，机械设备用防腐涂料主要可以分为溶剂型和水性两大类，而随着人们环保意识的增强，对环境友好的水性防腐涂料越来越受到行业青睐，在机械设备用防腐涂料市场的占有率也越来越高。

双组分水性环氧防腐涂料具有优异的附着力和耐化学品性，成为机械设备用水性防腐涂料的首选。然而，现有的双组分水性环氧防腐涂料在常温、常湿的条件下干燥速度较慢，建立一定硬度所需时间较长，且由于水性环氧树脂结构中含有一些亲水基团，得到的漆膜对于水的防渗透性较差，耐水性也会有所下降，此外，漆膜的耐盐雾时长也仅有400h～500h，对于一些防腐蚀要求较高的基材，其耐盐雾性能还需进一步提升。

因此，亟需开发一种干燥速度快、形成的漆膜耐水性和耐盐雾性能优异的双组分水性环氧防腐涂料。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种快干型双组分水性环氧防腐涂料。

本发明的目的之二在于提供上述快干型双组分水性环氧防腐涂料的制备方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种快干型双组分水性环氧防腐涂料，由A组分和B组分组成，所述A组分、B组分的质量比为5:1～7.5:1；

所述A组分由以下质量份的原料组成：

环氧乳液：25份～60份；

防锈颜料：5份～13份；

钛白粉：8份～15份；

硅灰石：5份～10份；

云母粉：5份～10份；

润湿剂：0.1份～0.5份；

分散剂：0.5份～1.5份；

消泡剂：0.1份～0.3份；

附着力促进剂：0.5份～1.5份；

流平剂：0.1份～0.5份；

助溶剂：1份～5份；

增稠剂：0.2份～0.7份；

水：15份～25份；

所述B组分由以下质量份的原料组成：

环氧固化剂：10份～20份；

抗闪锈剂：0.2份～0.5份。

优选的，所述环氧乳液的环氧当量为890g/eq～1090g/eq。

进一步优选的，所述环氧乳液为联固化学集团的Banco2092，环氧当量为890g/eq～1090g/eq。环氧乳液Banco2092具有独特的多侧支链结构以及适当的环氧当量，在与固化剂反应时能充分包覆填料颗粒，形成更加致密的漆膜，同时侧链的疏水烷基结构减少了水分子进入漆膜的可能性，使漆膜拥有优异的抗水渗透性。

优选的，所述防锈颜料为磷钼酸锌、磷酸锌中的至少一种。

进一步优选的，所述防锈颜料由磷钼酸锌和磷酸锌按照质量比2:1～3:1复配而成。磷钼酸锌和磷酸锌水解可以分别产生磷钼酸根离子和磷酸根离子，能够与基材表面的铁离子络合形成钝化膜，延缓环境对基材的腐蚀，并且产生的锌离子对腐蚀也有一定抑制作用，而且，在磷钼酸锌中添加一定量的磷酸锌时，由于这两种防锈颜料水解时可以相互协同促进，与单独使用磷钼酸锌或磷酸锌相比，抑制腐蚀的效果更好。

更进一步优选的，所述防锈颜料由磷钼酸锌和磷酸锌按照质量比7:3复配而成。

优选的，所述防锈颜料的粒径小于15μm。

优选的，所述钛白粉的粒径小于10μm。

优选的，所述硅灰石的粒径小于19μm。

优选的，所述云母粉的粒径小于19μm。

优选的，所述润湿剂为岳阳凯门水性助剂有限公司的A04BC(由50％的炔二醇和50％的2-丁氧基乙醇组成)、上海深竹化工科技有限公司的SN-1776(由50％的炔二醇和50％的二丙二醇甲醚组成)、德国毕克化学的BYK-156(质量分数51％的聚丙烯酸铵盐水溶液)中的至少一种。

优选的，所述分散剂为德国毕克化学的BYK-190(质量分数40％的含颜料亲和基团的高分子聚合物水溶液)、德国迪高助剂的TEGO760W(质量分数35％的含颜料亲和基团的高分子聚合物水溶液)、德国迪高助剂的TEGO755W(质量分数40％的含高效颜料吸附基团共聚物水溶液)中的至少一种。

优选的，所述消泡剂为德国迪高助剂的TEGO901W(主要成分为含疏水颗粒的聚醚硅氧烷)、德国迪高助剂的TEGO902W(主要成分为聚醚硅氧烷聚合物)、佛山市维宁新材料有限公司的P225(主要成分为聚醚硅氧烷聚合物)中的至少一种。

优选的，所述附着力促进剂为硅氧烷类附着力促进剂、磷酸酯类附着力促进剂中的至少一种。

优选的，所述流平剂为有机硅双生结构表面活性剂。

进一步优选的，所述流平剂为德国迪高的TEGO4100(主要成分为有机硅双生结构表面活性剂)。

优选的，所述助溶剂为二丙二醇丁醚(DPNB)。

优选的，所述增稠剂为非离子缔合型聚氨酯增稠剂。

进一步优选的，所述增稠剂为上海松尾贸易有限公司的BorchiGel 0620(主要成分为不含烷基酚聚氧乙烯醚和锡化合物)。

优选的，所述抗闪锈剂为有机锌螯合物。

进一步优选的，所述抗闪锈剂为ASCOTEC公司的ASCOTRAN-H14(主要成分为含锌的有机螯合物)。

优选的，所述环氧固化剂为非离子胺加成物。

进一步优选的，所述环氧固化剂为联固化学集团的Banco920。环氧固化剂Banco920为疏水亲油型小分子非离子胺加成物，在与快干型双组分水性环氧防腐涂料中的A组分混合后，会优先进入油相乳胶粒子内部与环氧树脂反应交联，从而快速固化成膜，使得能够迅速干燥，大幅度缩短了硬度建立所需要的时间。

上述快干型双组分水性环氧防腐涂料的制备方法包括以下步骤：

1)将润湿剂、分散剂和消泡剂加水混合分散，再加入防锈颜料、钛白粉、硅灰石和云母粉，进行混合分散，再研磨至细度小于30μm，得到浆料；

2)将浆料、环氧乳液、附着力促进剂、流平剂和助溶剂加水混合分散，再加入增稠剂调节粘度，得到A组分；

3)将环氧固化剂和抗闪锈剂混合，得到B组分。

本发明的有益效果是：本发明的双组分水性环氧防腐涂料的干燥速度快，漆膜硬度建立时间短，形成的漆膜对水的防渗透性好、耐盐雾时间长、附着力强。

具体来说：

1)本发明的双组分水性环氧防腐涂料在室温下自干15min～20min便可以达到压干状态(手指轻压漆膜不留下压痕)，漆膜硬度建立时间短，室温自干达到1H铅笔硬度只需要24h，达到2H铅笔硬度只需要120h～168h；

2)本发明的双组分水性环氧防腐涂料形成的漆膜耐盐雾腐蚀时间长，40μm～60μm厚的单层干膜的耐盐雾时长最大可达748h；

3)本发明的双组分水性环氧防腐涂料形成的漆膜对水的防渗透性好，40μm～60μm厚的单层干膜浸入水中2000h不起泡、不起锈。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。

实施例1：

一种快干型双组分水性环氧防腐涂料，其原料组成如下表所示：

表1一种快干型双组分水性环氧防腐涂料的原料组成表

上述快干型双组分水性环氧防腐涂料的制备方法包括以下步骤：

1)将润湿剂A04BC、分散剂TEGO760W、消泡剂TEGO901W和一部分的水加入搅拌机，调整搅拌机的转速至1100r/min，搅拌5min，再加入磷酸锌、钛白粉、硅灰石和云母粉，搅拌15min，再砂磨至细度小于30μm，得到浆料；

2)将浆料、环氧乳液Banco2092、二丙二醇丁醚、流平剂TEGO4100、消泡剂P225、硅氧烷类附着力促进剂和剩余的水加入搅拌机，调整搅拌机的转速至750r/min，搅拌20min，再加入增稠剂BorchiGel 0620调节粘度，得到A组分；

3)将环氧固化剂Banco920和抗闪锈剂ASCOTRAN-H14混合加入搅拌机，调整搅拌机转速至400r/min，搅拌15min，得到B组分。

实施例2：

一种快干型双组分水性环氧防腐涂料，除了将A组分中的防锈颜料由10份的磷酸锌替换成10份的磷钼酸锌以外，其它原料以及制备方法与实施例1完全一样。

实施例3：

一种快干型双组分水性环氧防腐涂料，除了将A组分中的防锈颜料由10份的磷酸锌替换成7份的磷钼酸锌+3份的磷酸锌以外，其它原料以及制备方法与实施例1完全一样。

实施例4：

一种快干型双组分水性环氧防腐涂料，除了将A组分中的防锈颜料由10份的磷酸锌替换成7份的磷钼酸锌+3份的磷酸锌、将B组分中环氧固化剂Banco920的添加量由14份提升至16.77份以外，其它原料以及制备方法与实施例1完全一样。

实施例5：

一种快干型双组分水性环氧防腐涂料，除了将A组分中的防锈颜料由7份的磷钼酸锌+3份的磷酸锌替换成8.4份的磷钼酸锌+3.6份的磷酸锌以外，其它原料以及制备方法与实施例4完全一样。

实施例6：

一种快干型双组分水性环氧防腐涂料，除了将A组分中的防锈颜料由7份的磷钼酸锌+3份的磷酸锌替换成4.9份的磷钼酸锌+2.1份的磷酸锌以外，其它原料以及制备方法与实施例4完全一样。

实施例7：

一种快干型双组分水性环氧防腐涂料，除了将A组分中环氧乳液Banco2092的添加量由40份提升至53.8份以外，其它原料以及制备方法与实施例4完全一样。

实施例8：

一种快干型双组分水性环氧防腐涂料，除了将A组分中环氧乳液Banco2092的添加量由40份降低至33.3份以外，其它原料以及制备方法与实施例4完全一样。

实施例9：

一种快干型双组分水性环氧防腐涂料，除了将A组分中硅灰石的添加量由6份提升至8份、云母粉的添加量由6份提升至8份以外，其它原料以及制备方法与实施例4完全一样。

实施例10：

一种快干型双组分水性环氧防腐涂料，除了将A组分中钛白粉的添加量由12份降低至8份以外，其它原料以及制备方法与实施例4完全一样。

实施例11：

一种快干型双组分水性环氧防腐涂料，除了将A组分中的分散剂由TEGO760W替换成BYK190以外，其它原料以及制备方法与实施例4完全一样。

实施例12：

一种快干型双组分水性环氧防腐涂料，除了将A组分中的润湿剂由A04BC替换成BYK156以外，其它原料以及制备方法与实施例4完全一样。

实施例13：

一种快干型双组分水性环氧防腐涂料，除了将A组分中的消泡剂由P225替换成TEGO902W以外，其它原料以及制备方法与实施例4完全一样。

对比例1：

一种双组分水性环氧防腐涂料，除了将B组分中的环氧固化剂由Banco920替换成CA-883以外，其它原料以及制备方法与实施例1完全一样。

CA-883：巴德富实业有限公司，主要成分为改性聚胺加合物。

对比例2：

一种双组分水性环氧防腐涂料，除了将A组分中的防锈颜料由10份的磷钼酸锌替换成3份的磷钼酸锌+7份的磷酸锌以外，其它原料以及制备方法与实施例2完全一样。

对比例3：

一种双组分水性环氧防腐涂料，除了将A组分中的防锈颜料由10份的磷钼酸锌替换成5份的磷钼酸锌+5份的磷酸锌以外，其它原料以及制备方法与实施例2完全一样。

性能测试：

对实施例1～13和对比例1～3的双组分水性环氧防腐涂料进行性能测试(A组分和B组分按照质量比6:1混合)，测试结果如下表所示：

表2实施例1～8的双组分水性环氧防腐涂料的性能测试结果

表3实施例9～13和对比例1～3的双组分水性环氧防腐涂料的性能测试结果

注：

干燥时间：在温度25℃～30℃、相对湿度60％～70％的环境下，干膜标准为40μm～60μm，从喷板后到手指轻压漆膜不留下压痕所需要的时间；

硬度：按照GB/T 6739-2006标准进行测试；

附着力：按照GB/T 9286-1998标准进行测试；

耐冲击性：按照GB/T 1732-1993标准进行测试；

耐水性：按照GB/T 1733-1993标准进行测试；

耐酸性：按照GB/T 9274-1988标准进行测试；

耐碱性：按照GB/T 9274-1988标准进行测试；

耐盐雾性：按照GB 1771-2007标准进行测试。

由表2和表3可知：

1)实施例1～13，漆膜达到压干所需时间均在20min内，其中，实施例4～6和实施例8～13仅需15min即可达到压干；实施例1～2，漆膜耐盐雾时长超过400h，实施例3和实施例5～8的耐盐雾时长超过600h，实施例4和实施例9～13的耐盐雾时长超过700h；实施例1～13，漆膜达到1H铅笔硬度都只需24h，实施例4～6和实施例8～13，漆膜达到2H铅笔硬度只需120h；实施例1～13，漆膜耐水时长均超过2000h，2000h未起泡、未起锈；

2)实施例1和对比例1相比较可知：将B组分中的环氧固化剂由CA-883换成Banco920，环氧防腐涂料的干燥时长和硬度建立所需时间都缩短，耐盐雾时长由336h提升至405h；实施例2在实施例1的基础上，将防锈颜料由10份磷酸锌换成10份磷钼酸锌，其耐盐雾性由405h提升至528h；实施例3、对比例2和对比例3均是在实施例2的基础上，分别用3份、7份和5份的磷酸锌替换等份量的磷钼酸锌，与磷钼酸锌复配使用，可知在磷酸锌钼和磷酸锌复配比例为7:3时，防锈效果最好，耐盐雾时长可提升至672h；实施例4在实施例3的基础上，将B组分中固化剂的用量由14份提升至16.77份，压干时长由20min缩短至15min，2H铅笔硬度建立时长由168h缩短至120h，耐盐雾时长由672h提升至724h；实施例5和实施例6在实施例4的基础上，保持防锈颜料复配比不变，将防锈颜料添加总量由10份分别提高至12份和降低至7份，可知防锈颜料添加总量为10份时，防锈效果最佳，耐盐雾时长可达724h；实施例7和实施例8在实施例4的基础上，将环氧乳液Banco2092的添加量分别添加至53.8份和减少至33.3份，可知在环氧乳液Banco2092添加量为40份时，耐盐雾腐蚀时间最长，可达724h；实施例9在实施例4的基础上，将6份硅灰石和6份云母粉添加量提升至8份硅灰石和8份云母粉，耐盐雾时长也有所提高，可达748h；实施例10～13在实施例4的基础上，分别将钛白粉添加量由10份降低8份，将分散剂由TEGO760W替换成BYK190，将润湿剂由A04BC替换成BYK156，将消泡剂由P225替换成TEGO902W，其耐盐雾时长均可超700h；

综上所述，当以环氧树脂乳液Banco2092为成膜树脂，以联固化学的Banco920为环氧固化剂，将磷钼酸锌和磷酸锌按照质量比7:3复配作为防锈颜料，防锈颜料总添加量为10份，硅灰石和云母粉添加量都为8份，A组分和B组分按照质量配比6:1混合制备的双组分水性环氧防腐涂料的效果最佳，漆膜耐盐雾时长可达748h，达到压干时长只需15min，建立1H铅笔硬度时长只需24h，建立2H铅笔硬度时长只需120h，耐水时长可超2000h。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种快干型双组分水性环氧防腐涂料，由A组分和B组分组成，其特征在于：所述A组分、B组分的质量比为5:1～7.5:1；

所述A组分由以下质量份的原料组成：

环氧乳液：25份～60份；

防锈颜料：5份～13份；

钛白粉：8份～15份；

硅灰石：5份～10份；

云母粉：5份～10份；

润湿剂：0.1份～0.5份；

分散剂：0.5份～1.5份；

消泡剂：0.1份～0.3份；

附着力促进剂：0.5份～1.5份；

流平剂：0.1份～0.5份；

助溶剂：1份～5份；

增稠剂：0.2份～0.7份；

水：15份～25份；

所述B组分由以下质量份的原料组成：

环氧固化剂：10份～20份；

抗闪锈剂：0.2份～0.5份。

2.根据权利要求1所述的快干型双组分水性环氧防腐涂料，其特征在于：所述环氧乳液的环氧当量为890g/eq～1090g/eq。

3.根据权利要求1或2所述的快干型双组分水性环氧防腐涂料，其特征在于：所述防锈颜料为磷钼酸锌、磷酸锌中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的快干型双组分水性环氧防腐涂料，其特征在于：所述防锈颜料由磷钼酸锌和磷酸锌按照质量比2:1～3:1复配而成。

5.根据权利要求4所述的快干型双组分水性环氧防腐涂料，其特征在于：所述防锈颜料的粒径小于15μm。

6.根据权利要求1或2所述的快干型双组分水性环氧防腐涂料，其特征在于：所述钛白粉的粒径小于10μm。

7.根据权利要求1或2所述的快干型双组分水性环氧防腐涂料，其特征在于：所述硅灰石的粒径小于19μm。

8.根据权利要求1或2所述的快干型双组分水性环氧防腐涂料，其特征在于：所述云母粉的粒径小于19μm。

9.根据权利要求1或2所述的快干型双组分水性环氧防腐涂料，其特征在于：所述环氧固化剂为非离子胺加成物。

10.权利要求1～9中任意一项所述的快干型双组分水性环氧防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将润湿剂、分散剂和消泡剂加水混合分散，再加入防锈颜料、钛白粉、硅灰石和云母粉，进行混合分散，再研磨至细度小于30μm，得到浆料；

2)将浆料、环氧乳液、附着力促进剂、流平剂和助溶剂加水混合分散，再加入增稠剂调节粘度，得到A组分；

3)将环氧固化剂和抗闪锈剂混合，得到B组分。