CN112680064A - 一种中空微球氟碳乳液改性水性环氧树脂涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涂料生产技术领域，具体来说是一种中空微球氟碳乳液改性水性环氧树脂涂料及其制备方法，所述涂料包括A、B两个组分，所述A组分包括：水性环氧树脂、防沉剂、铝粉，云母粉，硫酸钡、腐蚀抑制剂；所述B组分包括：中空微球氟碳乳液，成膜助剂，水性环氧固化剂；所述A、B组分之间的重量比为50.5～108:11～35。本发明所提供的一种中空微球氟碳乳液改性水性环氧树脂涂料及其制备方法，通过高表面张力高比重的水性环氧树脂和低表面张力低比重的中空微球氟碳乳液和低表面张力高比重的水性环氧固化剂，使漆膜表层形成保护膜，由于氟碳树脂本身具有较好的耐候性及耐沾污性，解决了普通水性环氧涂料耐候差，耐沾污性差的问题。

Description

一种中空微球氟碳乳液改性水性环氧树脂涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料生产技术领域，具体来说是一种中空微球氟碳乳液改性水性环氧树脂涂料及其制备方法。

背景技术

中国是涂料生产及使用大国，近年来，水性环氧涂料由于其低VOC安全环保且在钢铁基材上附着力、防腐蚀性好的特点，作为底漆使用在桥梁建筑、工程机械、集装箱、轨道交通等领域应用越来越广泛。但水性环氧涂料作为面漆使用时不耐光降解，户外暴晒三个月左右即出现明显的变色粉化的问题，耐候性能极差，延长暴晒时间到半年以后甚至会出现开裂和脱落的情况。所以普通的水性环氧涂料目前很难用作底面合一涂料，那么通过如何通过有效的方法提高其耐候性，延长产品使用寿命,具有较好的社会效益和经济效益，是急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种可以用作底面合一涂料的水性环氧树脂涂料。

为了实现上述目的，设计一种中空微球氟碳乳液改性水性环氧树脂涂料，所述涂料包括A、B两个组分，所述A组分按重量比计，包括：水性环氧树脂35～60份、防沉剂1～3份、铝粉3～10份，云母粉1～10份，硫酸钡10～20份、腐蚀抑制剂0.5～5份；所述B组分按重量比计，包括：中空微球氟碳乳液5～20份，成膜助剂1～5份，水性环氧固化剂5～10份；所述A、B组分之间的重量比为50.5～108:11～35。

本发明还具有如下优选的技术方案：

进一步的，所述的水性环氧树脂包括：水性E20型水性环氧树脂、水性E12型水性环氧树脂、水性E12型水性环氧树脂、水性E03型水性环氧树脂、水性酚醛改性环氧树脂、水性丙烯酸改性环氧树脂中的一种或多种。

进一步的，所述的防沉剂包括：EW、BYK-425、BYK-410、WT-105A、RM-8W、RM2020中的一种或多种。

进一步的，所述的铝粉包括：浮型铝粉和非浮型铝粉中的一种或两种混合。

进一步的，所述的腐蚀抑制剂包括：NALZIN FA 179、NALZIN FA 579、AscotranH14、Asconium 142DA、Ascotran H10、三聚磷酸铝、磷酸锌中的一种或多种。

进一步的，所述的中空微球氟碳乳液包括：阳离子型中空氟碳乳液、非离子型中空氟碳乳液中的一种或两种混合。

进一步的，所述的水性环氧固化剂包括：703苯酚甲醛乙二胺缩合物、T403聚醚胺、D230聚醚胺、650聚酰胺、105间苯二甲缩胺、590脂肪胺中的一种或多种。

本发明的另一方面还提供了一种上述中空微球氟碳乳液改性水性环氧树脂涂料的制备方法，该方法包括以下步骤：

S1、将水性环氧树脂、防沉剂投入反应釜通冷却水，1000～1500r/min分散10min,在反应釜中加入配方量的、铝粉，云母粉，硫酸钡，腐蚀抑制剂，搅拌速度为500～1000r/min,温度10～50℃，分散到细度40微米以下即可，冷却到25℃后，过滤出料以获得A组分；

S2、将中空微球氟碳乳液投入反应釜，搅拌速度为500～1000r/min，缓慢滴加成膜助剂，30min后，加入水性环氧固化剂搅拌5min即可获得B组分；

S3、将A组分和B组分按质量比50.5～108:11～35混合并搅拌均匀，即得所述中空微球氟碳乳液改性水性环氧树脂涂料。

发明的有益效果

本发明所提供的一种中空微球氟碳乳液改性水性环氧树脂涂料及其制备方法的优点包括：

由于采用中空微球氟碳乳液和水性环氧树脂以制备本发明所述涂料，因此A组分中主要有高表面张力，比重为1.1g/cm3的水性环氧树脂，B组分中主要低表面张力，比重为0.6～0.9g/cm3的中空微球氟碳乳液和比重为1.05g/cm3左右的水性环氧固化剂，使用前将AB组分按比例混合均匀，并在金属基材上涂布成膜，涂布一段时间内，涂料内部的成分具有一定的流动性，此时比重高、亲和金属的水性环氧树脂及水性固化剂向底部的金属材料聚集，另一方面，比重低、表面张力低的中空氟碳乳液，会快速迁移到表层并形成保护膜，由于氟碳树脂本身具有较好的耐候性及耐沾污性，解决了普通水性环氧涂料耐候差，耐沾污性差的问题，可以作为一种底面合一涂料来使用。

具体实施方式

下面通过实施例，对本发明所采用的技术方案做进一步说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1～4为制备中空微球氟碳乳液改性水性环氧树脂涂料配方工艺

实施例1：

实施例1的A、B组分配方如表1所示：

表1

A组分制备流程：将E20型水性环氧树脂、防沉剂BYK-425投入反应釜通冷却水，1000～1500r/min分散10min,在反应釜中加入配方量的、浮型铝粉，云母粉，硫酸钡，腐蚀抑制剂三聚磷酸铝，搅拌速度为500～1000r/min,温度10～50℃，分散到细度40微米以下即可，冷却到25℃后，过滤出料，结束。

B组分制备流程：将阳离子型中空氟碳乳液投入反应釜，搅拌速度为500～1000r/min，缓慢滴加成膜助剂，30min后，加入703苯酚甲醛乙二胺缩合物搅拌5min即可。

A组分：B组分＝71：29，使用前将B组分加入A组分中混合均匀，并在金属基材上喷涂，流平10分钟，70℃烘烤1h，干燥后的漆膜对基材附着力0级，水接触角95°，QUVA 1000h色差2.0,耐沾污性好。

实施例2：

A、B组分配方如表2所示：

表2

A组分制备流程：将E12型水性环氧树脂、防沉剂EW投入反应釜通冷却水，1000～1500r/min分散10min,在反应釜中加入配方量的、浮型铝粉，云母粉，硫酸钡，腐蚀抑制剂Asconium 142DA，搅拌速度为500～1000r/min,温度10～50℃，分散到细度40微米以下即可，冷却到25℃后，过滤出料，结束。

B组分制备流程：阳离子型中空氟碳乳液投入反应釜，搅拌速度为500～1000r/min，缓慢滴加成膜助剂，30min后，加入T403聚醚胺搅拌5min即可。

A组分：B组分＝86：14，使用前将B组分加入A组分中混合均匀，并在金属基材上喷涂，流平20分钟，70℃烘烤1h，干燥后的漆膜对基材附着力0级，水接触角108°，QUVA 1000h色差1.2,耐沾污性好。

实施例3：

A、B组分配方如表3所示：

表3

A组分制备流程：将水性酚醛改性环氧树脂、防沉剂WT-105A投入反应釜通冷却水，1000～1500r/min分散10min,在反应釜中加入配方量的、非浮型铝粉，云母粉，硫酸钡，腐蚀抑制剂磷酸锌，搅拌速度为500～1000r/min,温度10～50℃，分散到细度40微米以下即可，冷却到25℃后，过滤出料，结束。

B组分制备流程：非离子型中空氟碳乳液投入反应釜，搅拌速度为500～1000r/min，缓慢滴加成膜助剂，30min后，加入590脂肪胺搅拌5min即可。

A组分：B组分＝82：18，使用前将B组分加入A组分中混合均匀，并在金属基材上喷涂，流平15分钟，90℃烘烤30分钟，干燥后的漆膜对基材附着力0级，水接触角110°，QUVA1000h色差1.0,耐沾污性好。

实施例4：

A、B组分配方如表4所示：

表4

A组分制备流程：将水性丙烯酸改性环氧树脂、防沉剂BYK-410投入反应釜通冷却水，1000～1500r/min分散10min,在反应釜中加入配方量的、非浮型铝粉，云母粉，硫酸钡，腐蚀抑制剂Ascotran H14，搅拌速度为500～1000r/min,温度10～50℃，分散到细度40微米以下即可，冷却到25℃后，过滤出料，结束。

B组分制备流程：将非离子型中空氟碳乳液投入反应釜，搅拌速度为500～1000r/min，缓慢滴加成膜助剂，30min后，加入650聚酰胺搅拌5min即可。

A组分：B组分＝70：30，使用前将B组分加入A组分中混合均匀，并在金属基材上喷涂，自干7天，干燥后的漆膜对基材附着力0级，水接触角102°，QUVA 1000h色差1.8,耐沾污性好。

由上述实施例可知，本发明提供的一种中空微球氟碳乳液改性水性环氧树脂涂料具有较强的基材附着力，疏水性好，同时长时间日晒后不易褪色，耐污性能优异，是一种适合于作为常规底面合一涂料的水性环氧树脂涂料。

以上所述，仅为此发明的具体实施方式，但本发明的保护范围不局限于此，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，根据本发明的技术方案和新型的构思加于等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种中空微球氟碳乳液改性水性环氧树脂涂料，其特征在于，所述涂料包括A、B组分，所述A组分按重量比计，包括：水性环氧树脂35～60份、防沉剂1～3份、铝粉3～10份，云母粉1～10份，硫酸钡10～20份、腐蚀抑制剂0.5～5份；所述B组分按重量比计，包括：中空微球氟碳乳液5～20份，成膜助剂1～5份，水性环氧固化剂5～10份；所述A、B组分之间的重量比为50.5～108:11～35。

2.如权利要求1所述的一种中空微球氟碳乳液改性水性环氧树脂涂料，其特征在于，所述的水性环氧树脂包括：水性E20型水性环氧树脂、水性E12型水性环氧树脂、水性E12型水性环氧树脂、水性E03型水性环氧树脂、水性酚醛改性环氧树脂、水性丙烯酸改性环氧树脂中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的一种中空微球氟碳乳液改性水性环氧树脂涂料，其特征在于，所述的防沉剂包括：EW、BYK-425、BYK-410、WT-105A、RM-8W、RM2020中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的一种中空微球氟碳乳液改性水性环氧树脂涂料，其特征在于，所述的铝粉包括：浮型铝粉和非浮型铝粉中的一种或两种混合。

5.如权利要求1所述的一种中空微球氟碳乳液改性水性环氧树脂涂料，其特征在于，所述的腐蚀抑制剂包括：NALZIN FA 179、NALZIN FA 579、Ascotran H14、Asconium 142DA、Ascotran H10、三聚磷酸铝、磷酸锌中的一种或多种。

6.如权利要求1所述的一种中空微球氟碳乳液改性水性环氧树脂涂料，其特征在于，所述的中空微球氟碳乳液包括：阳离子型中空氟碳乳液、非离子型中空氟碳乳液中的一种或两种混合。

7.如权利要求1所述的一种中空微球氟碳乳液改性水性环氧树脂涂料，其特征在于，所述的水性环氧固化剂包括：703苯酚甲醛乙二胺缩合物、T403聚醚胺、D230聚醚胺、650聚酰胺、105间苯二甲缩胺、590脂肪胺中的一种或多种。

8.一种中空微球氟碳乳液改性水性环氧树脂涂料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、 将水性环氧树脂、防沉剂投入反应釜通冷却水，1000～1500r/min分散10min,在反应釜中加入配方量的、铝粉，云母粉，硫酸钡，腐蚀抑制剂，搅拌速度为500～1000r/min,温度10～50℃，分散到细度40微米以下即可，冷却到25℃后，过滤出料以获得A组分；

S2、 将中空微球氟碳乳液投入反应釜，搅拌速度为500～1000r/min，缓慢滴加成膜助剂，30min后，加入水性环氧固化剂搅拌5min即可获得B组分；

S3、将A组分和B组分按质量比50.5～108:11～35混合并搅拌均匀，即得所述中空微球氟碳乳液改性水性环氧树脂涂料。