CN115286973A - 水性环氧富锌涂料及其制备方法和应用 - Google Patents

水性环氧富锌涂料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了水性环氧富锌涂料及其制备方法和应用。本发明的水性环氧富锌涂料包括A组分和B组分；所述的A组分按重量份数计，包括固化剂100重量份；锌粉700～1600重量份；干燥剂1～20重量份；颜填料0～40重量份；助剂A为10～40重量份；助溶剂60～150重量份；所述的B组分按重量份数计，包括：水性环氧乳液100重量份；助剂B为0.1～10重量份；A组分和B组分的重量比为(2～6):1。本发明的水性环氧富锌涂料在耐盐雾性、耐湿热性、耐溶剂性等方面均具有良好的表现，具有优异的防腐性能，适用于钢、铁、铝合金等各类基材。

Description

水性环氧富锌涂料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及防腐涂料技术领域，进一步地说，是涉及水性环氧富锌涂料及其制备方法和应用。
背景技术
随着国内外对于环境保护的日益增加的要求，以及我国对于涂料产品低VOC排放的要求，水性的涂料产品正逐步替代现有的溶剂型涂料体系，广泛的应用于工业、建筑、船舶、航空、航天等领域。对于防腐涂料领域，环氧富锌涂料基于阴极保护原理，相比其他防腐涂料，性能更加优异，产品使用寿命可达20年。溶剂型环氧富锌已作为成熟产品，在防腐涂料领域已有近百年的使用经验。
相比于溶剂型环氧富锌涂料所表现出优异的理化性能，水性环氧富锌涂料在耐盐雾性、耐湿热性、耐溶剂性等方面，仍与溶剂型产品有差距。此外，水性涂料经常出现的闪锈、单道涂膜厚度较低、受温度和湿度影响等现象，都限制了水性产品的推广和使用。
发明内容
为解决现有技术中出现的问题，本发明提出了水性环氧富锌涂料及其制备方法和应用。本发明通过合适的固化剂和乳液体系的配比，可以制备性能优异的水性环氧富锌涂料，在耐盐雾性、耐湿热性、耐溶剂性等方面均具有良好的表现，具有优异的防腐性能，适用于钢、铁、铝合金等各类基材。
本发明的目的之一是提供一种水性环氧富锌涂料，所述的水性环氧富锌涂料包括A组分和B组分；
所述的A组分按重量份数计，包括：
固化剂 100重量份；
锌粉 700～1600重量份；比如为700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600重量份以及上述任意数值组成的任意范围；
干燥剂 1～20重量份；比如为1、2、4、6、8、10、12、14、16、18、20重量份以及上述任意数值组成的任意范围；
颜填料 0～40重量份；比如为0、5、10、15、20、25、30、35、40重量份以及上述任意数值组成的任意范围；
助剂A 10～40重量份；比如为10、15、20、25、30、35、40重量份以及上述任意数值组成的任意范围；
助溶剂 60～150重量份；比如为60、70、80、90、100、110、120、130、140、150重量份以及上述任意数值组成的任意范围；
所述的B组分按重量份数计，包括：
水性环氧乳液 100重量份；
助剂B 0.1～10重量份；比如为0.1、1、12、4、6、8、10重量份以及上述任意数值组成的任意范围；
A组分和B组分的重量比为(2～6):1；比如为2:1、3:1、4:1、5:1、6:1以及上述任意数值组成的任意范围。
在本发明所述的水性环氧富锌涂料中，优选地，
所述的A组分按重量份数计，包括：
Figure BDA0003815895530000021
在本发明所述的水性环氧富锌涂料中，优选地，
所述的B组分按重量份数计，包括：
水性环氧乳液 100重量份；
助剂B 0.5～5重量份；和/或，
所述A组分和B组分的重量比为(2.1～4.2):1。
在本发明所述的水性环氧富锌涂料中，优选地，
所述固化剂选自胺类固化剂中的至少一种；
优选地，所述固化剂选自脂肪胺、脂环胺、酚醛胺、聚酰胺类固化剂、改性胺固化剂中的至少一种；本发明的上述固化剂除改性胺固化剂外，本领域技术人员选择本领域常用的物质对应加入即可，本发明的固化剂可增加漆膜的封闭性，提高防腐性；优选地，所述固化剂的官能度为2～3
在本发明中优选2种以上固化速率不同的固化剂混拼，可以兼顾施工性、适用期的要求。
所述改性胺固化剂选自含伯胺及仲胺的腰果酚改性多元胺、含仲胺的改性脂环胺固化剂中的至少一种；所述改性胺固化剂的固含量为40-60％；
优选地，含伯胺及仲胺的腰果酚改性多元胺和含仲胺的改性脂环胺固化剂的重量份数之比为0.2-5:1。
在本发明所述的水性环氧富锌涂料中，优选地，
所述含伯胺及仲胺的腰果酚改性多元胺，具有以下分子结构；
Figure BDA0003815895530000031
其中，n值为0-3的任一整数。以上结构式中，苯环上连接的烃基为C15H31-2n。
在本发明所述的水性环氧富锌涂料中，优选地，
所述含伯胺及仲胺的腰果酚改性多元胺的制备方法，包括以下步骤：
(1)保护性气氛下，将腰果酚、聚醚胺加热溶解，高速分散，制得混合液1；
(2)向混合液1中滴加甲醛溶液后，升温反应；
(3)反应后降温，加入2,2'-二氨基-N-甲基二乙胺，分散，制得混合液2；
(4)向混合液2中滴加甲醛溶液，升温反应；
(5)降温后，减压蒸馏；
(6)继续降温至室温，向减压蒸馏后的物料加入任选地助溶剂或增稠剂，调节固含量后，得到改性胺类固化剂A；
进一步优选地，腰果酚改性多元胺固化剂的固含量为40～60％；
腰果酚：甲醛：聚醚胺D230：2,2'-二氨基-N-甲基二乙胺的摩尔比为(2～2.4)：(4～4.8)：1：(2～2.4)；
步骤(2)中，加入的甲醛量为甲醛总质量的40～60％；升温反应的温度为80～110℃，升温反应的时间为2～4h；
步骤(3)中，降温至40～60℃；分散的时间为15～30min；
步骤(4)中，加入的甲醛量为甲醛总质量的40～60％；升温反应的温度为80～110℃，升温反应的时间为2～4h；
步骤(5)中，降温至50～70℃；
步骤(6)中，助溶剂、增稠剂均选用现有常用的物质即可。
含仲胺的改性脂环胺固化剂(即为改性固化剂A)，具体反应方程式如下：
Figure BDA0003815895530000041
在本发明所述的水性环氧富锌涂料中，优选地，
所述含仲胺的改性脂环胺固化剂，具有以下分子结构；
Figure BDA0003815895530000042
在本发明所述的水性环氧富锌涂料中，优选地，
含仲胺的改性脂环胺固化剂的的制备方法，包括以下步骤：
(1)保护气氛下，将(甲氧基甲基)环氧乙烷加热溶解；
(2)然后滴加二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷的溶液，升温反应；
(3)滴加1,4-环己烷二甲醇缩水甘油醚，继续反应；
(4)降温至室温，向反应物加入任选地助溶剂、增稠剂，得到含仲胺的改性脂环胺固化剂；
进一步优选地，含仲胺的改性脂环胺固化剂的固含量为40～60％；
(甲氧基甲基)环氧乙烷：二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷：1,4-环己烷二甲醇缩水甘油醚的摩尔比为(0.8～1.2)：1：(0.8～1.2)；
步骤(1)中，加热溶解的温度为30～40℃
步骤(2)中，升温反应的温度为50～60℃，升温反应的时间为1～2h；
步骤(3)中，继续反应1～3h；
步骤(4)中，助溶剂、增稠剂均选用现有常用的物质即可。
上述制备方法中的搅拌速度按照溶解需求进行对应选择即可，优选搅拌速度为600～1200转/分。
含仲胺的改性脂环胺固化剂(即为改性固化剂B)，具体反应方程式如下：
Figure BDA0003815895530000051
在本发明所述的水性环氧富锌涂料中，优选地，
所述锌粉的目数为325目-1000目；优选为400目至800目；
所述干燥剂选自蒙脱石、吸水硅胶、氧化钙、硫酸钙、氯化钙、硫酸镁、活性氧化铝、分子筛、无水硫酸钠、凹凸棒土中的至少一种；和/或，
所述颜填料选自滑石粉、云母粉、硅灰石、硫酸钡、钛白粉、硅微粉、有机膨润土、蜡粉、气相二氧化硅中的至少一种；硫酸钡优选为沉淀硫酸钡；硅灰石优选为超细硅灰石；和/或，
所述助剂A为无水型助剂，且不含与锌粉反应的成分；优选地，所述助剂A选自分散剂、增稠剂、润湿剂、消泡剂、流平剂、pH调节剂、附着力促进剂、防沉降剂、防闪锈剂、缓蚀剂中的至少一种；所述助剂A选自现有涂料中常用的组分，技术人员可以依据实际情况添加；和/或，
所述的干燥剂用于吸收A组分和空气中的水分，避免水与A组分中的锌粉反应，保证涂层性能，延长涂料的使用寿命；所述的颜填料用于提高漆膜的硬度、增加漆膜封闭性、降低粗糙度、改善漆膜遮盖性、浆料防沉、调整浆料粘度等作用；所述的pH调节剂用于调整体系的pH值，当体系的pH值在碱性条件下时，可提升水性环氧富锌涂料的防腐性，包括N,N-二甲基乙醇胺、N-甲基乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、3-二甲胺基-1,2-丙二醇中的至少一种；
所述的助溶剂用于调整体系粘度、干燥速率，并可溶胀乳液以调整Tg、固化速率、增加封闭性；选择时基于以下考虑，优选无毒或低毒的助溶剂；优选2种及以上助溶剂配合使用，分别选择低沸点、中沸点助溶剂，依据情况复配高沸点助溶剂，可调控表干、实干时间；优选地，所述助溶剂选自醇醚、醇脂、醇、酸酯、醚脂溶剂中的至少一种；进一步优选地，所述助溶剂选自乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丙醚、乙二醇丁醚、乙二醇叔丁基醚、乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇二乙酸酯、二乙二醇丁醚、二乙二醇叔丁基醚、丙二醇、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚、丙二醇正丙醚、丙二醇丁醚、丙二醇二酸醋酸酯、丙二醇苯醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、异丙醇、二价酸酯、醇酯十二、二氧基二甲醚醋酸酯中的至少一种。
在本发明所述的水性环氧富锌涂料中，优选地，
所述水性环氧乳液选自双酚A型环氧乳液、双酚F型环氧乳液、多官能度环氧乳液、超支化环氧乳液、丙烯酸环氧乳液、酚醛环氧乳液、非离子型环氧乳液、聚氨酯环氧乳液、改性环氧乳液中的至少一种；
所述改性环氧乳液包括衍生自甲基丙烯酸缩水甘油酯的结构单元、衍生自烯丙酸乙氧乙酯单元的结构单元、衍生自甲基丙烯酸羟乙酯的结构单元；其中，衍生自甲基丙烯酸缩水甘油酯的结构单元、衍生自烯丙酸乙氧乙酯单元的结构单元、衍生自甲基丙烯酸羟乙酯的结构单元的摩尔比为1：(0.6～0.8)：(0.4～0.6)。
除了本发明的改性环氧乳液需要自制外，本领域技术人员在上述水性环氧乳液类型中选择现有涂料常用的水性环氧乳液添加即可，
在本发明所述的水性环氧富锌涂料中，优选地，所述改性环氧乳液是由包括甲基丙烯酸缩水甘油酯单体、烯丙酸乙氧乙酯单体、甲基丙烯酸羟乙酯单体、催化剂、乳化剂、水在内的原料，通过乳液聚合制备得到；
进一步优选地，所述改性环氧乳液的制备方法包括以下步骤：
(1)任选地去除原料甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙酸乙氧乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的阻聚剂；
(2)在保护气氛下，高速分散，加热条件下，将占甲基丙烯酸羟乙酯单体总量(总重量)中10～40％的甲基丙烯酸羟乙酯、将占烯丙酸乙氧乙酯单体总量(总重量)中10～40％的烯丙酸乙氧乙酯、乳化剂分散于去离子水中，得到预乳化液；
(3)高速分散下，制作催化剂的水分散液；
(4)高速分散下，使甲基丙烯酸缩水甘油酯、剩余的烯丙酸乙氧乙酯、剩余的甲基丙烯酸羟乙酯形成混合液A；
(5)向加热的预乳化液中滴加占催化剂的水分散液总量(总重量)中10～40％的催化剂的水分散液，反应后，得到种子溶液；
(6)保护气氛，高速分散下，分别将剩余的催化剂的水分散液、混合液A，滴加至种子溶液中，反应；
(7)加入pH调节剂，过滤后得到改性环氧乳液。
进一步优选地，甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙酸乙氧乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯的摩尔比为1：(0.6～0.8)：(0.4～0.6)；催化剂与单体总量的摩尔比为(0.1～0.7)：100；乳化剂与单体总量的摩尔比为(0.5～10)：100；
当含有步骤(1)时，通过氧化铝柱，去除阻聚剂；步骤(2)，加热的温度为30～40℃；分散时间为15～30min；步骤(3)，催化剂的浓度为15～50wt％；
步骤(2)-(4)、(6)中，高速分散的转速为600～2000转/分；
步骤(5)，反应30～60min；步骤(6)，反应保持体系温度在70～90℃，滴加完毕后，继续反应0.5～4h；步骤(7)，调整乳液的pH值在7～11；
进一步优选地，所述催化剂选自过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丁睛、偶氮二异庚睛、偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐中的至少一种；
所述乳化剂选自阴离子型乳化剂、非离子型乳化剂中的至少一种；
进一步优选地，所述阴离子型乳化剂为烷基磺酸盐类；
所述非离子型乳化剂为脂肪族甘油酯类、多元醇类、聚氧乙烯脂肪醇醚类、聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物中的至少一种；
进一步优选地，所述阴离子型乳化剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钾、十二烷基三甲基溴化铵、烷基乙烯基磺酸盐、烯丙基醚羟丙基磺酸钠中的至少一种。
本发明的改性环氧乳液的反应方程如下：
Figure BDA0003815895530000081
在本发明所述的水性环氧富锌涂料中，优选地，
所述助剂B不含与锌粉反应的成分；
优选地，所述助剂B选自分散剂、增稠剂、防闪锈剂、缓蚀剂中的至少一种，所述助剂B选自现有涂料中常用的组分，本领域技术人员可以依据实际情况添加即可。
本发明的水性环氧富锌涂料除含有上述组分外，本领域技术人员还可以根据使用需求加入现有常用的其他组分。
本发明的目的之二是提供本发明的目的之一所述的水性环氧富锌涂料的制备方法，将A组分和B组分按比例混合后制得所述水性环氧富锌涂料。
优选采用以下具体技术方案：
A组分，将固化剂、助溶剂、助剂A组分，使用高速分散机，在搅拌速度为600～2000r/min下，分散约10～30min；再逐步加入锌粉、干燥剂、颜填料组分，继续分散30～60min；控制细度≤30μm，过滤，出料包装。
B组分，按所述用量混合，使用高速分散机，在搅拌速度为600～2000r/min下，分散约10～40min，过滤，出料包装。
使用时，将A组分和B组分按比例混合后制得所述水性环氧富锌涂料。
本发明的目的之三是提供本发明的目的之一所述的水性环氧富锌涂料在防腐领域的应用；优选在建筑、工业、石化等领域防腐中的应用。
在本发明所述的应用中，优选地，
将所述水性环氧富锌涂料用水稀释后，涂覆在基材表面；
优选地，所述水的加入量为水性环氧富锌涂料重量的5～15％；
所述水选自去离子水、自来水中的至少一种；
进一步优选地，单道漆膜的膜厚为40～200μm。
在本发明中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。在下文中，各个技术方案之间原则上可以相互组合而得到新的技术方案，这也应被视为在本文中具体公开。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
本发明涉及的水性环氧富锌涂料，干膜锌粉含量可达70％以上，具有较好的防腐性，耐盐雾性、耐湿热性、耐溶剂性，以及附着力高等优点。
本发明的水性环氧富锌涂料具有低粘度，适用期长、施工可选滚涂、刷涂、空气喷涂、无气喷涂等方式，单道膜厚可达40～200μm。
本发明的水性环氧富锌涂料可用于喷砂或无砂的钢、铁、合金等各类基材表面，应用领域广泛，漆膜有效寿命长达15～20年。
具体实施方式
下面结合具体及实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域技术人员根据本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整仍属本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在以下具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，由此而形成的技术方案属于本说明书原始公开内容的一部分，同时也落入本发明的保护范围。
实施例与对比例中采用的原料，如果没有特别限定，那么均是现有技术公开的，例如可直接购买获得或者根据现有技术公开的制备方法制得。
实施例1
A组分
实施例1中A组分采用的原料、用量及来源：
Figure BDA0003815895530000101
B组分
实施例1中B组分采用的原料、用量及来源
改性环氧乳液 100重量份 自制；
缓蚀剂Halox 570 0.5重量份 美国海克斯；
B组分中改性环氧乳液合成：
(1)将甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙酸乙氧乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯，分别通过氧化铝柱，去除阻聚剂；
(2)在800～1200转/分的高速分散下，N2保护，保持温度在36～40℃，将40％的烯丙酸乙氧乙酯(即烯丙酸乙氧乙酯单体总重量的40％)和40％的甲基丙烯酸羟乙酯(即甲基丙烯酸羟乙酯总重量的40％)的混合液、全部乳化剂分散于去离子水中，约20min，得到预乳化液；
(3)高速分散下，制作催化剂过硫酸铵的水分散液，使过硫酸铵的浓度为50wt％；
(4)高速分散下，制作甲基丙烯酸缩水甘油酯、剩余的烯丙酸乙氧乙酯、剩余的甲基丙烯酸羟乙酯的混合液；
(5)向温度70～75℃的预乳化液中滴加40％的步骤(3)的过硫酸铵的水分散液(即过硫酸铵的水分散液总重量的40％)，反应60min后，得到种子溶液；
(6)N2保护，高速分散下，分别将剩余的步骤(3)过硫酸铵的水分散液、全部的步骤(4)混合液，滴加至种子溶液中，反应保持体系温度在78～85℃，滴加完毕后，继续保持聚合反应3h后停止。
(7)加入pH调节剂N,N-二甲基乙醇胺，调整乳液的pH值为7～8，过滤后得到改性环氧乳液。
其中，甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙酸乙氧乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯的摩尔比为1：0.6：0.6；催化剂的加入量为单体总摩尔量的0.2％；乳化剂的加入量为单体总摩尔量的8％。
选用的乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、OP-10、Tween-80的混合物，重量比为6:3:1。
经上述方法制备的改性环氧乳液包括衍生自甲基丙烯酸缩水甘油酯的结构单元、衍生自烯丙酸乙氧乙酯单元的结构单元、衍生自甲基丙烯酸羟乙酯的结构单元；其中，衍生自甲基丙烯酸缩水甘油酯的结构单元、衍生自烯丙酸乙氧乙酯单元的结构单元、衍生自甲基丙烯酸羟乙酯的结构单元的摩尔比为1：0.6：0.6。
水性环氧富锌涂料的制备：
分别将上述原料混合均匀后得到A组分和B组分，将A、B两组分按重量比2.1：1的比例使用。
在本发明的实施例中，转速和温度在实际操作中，由于实验仪器的限制不能固定保持一固定数值，是在一小范围内波动的，以下实施例也是相同情况，后续不再赘述。
实施例2
A组分
实施例2中A组分采用的原料、用量及来源：
Figure BDA0003815895530000111
Figure BDA0003815895530000121
B组分
实施例2中B组分采用的原料、用量及来源：
Figure BDA0003815895530000122
A组分中改性胺固化剂A合成：
(1)N2保护，900～1100转/分的高速分散下，保持温度在60℃，将腰果酚、聚醚胺D230按比例混合。
(2)向混合液中滴加总量40％的甲醛溶液，30min加完，升温至85～95℃，反应2h。
(3)降温至50～55℃，按比例向(2)中加入2,2'-二氨基-N-甲基二乙胺，分散15min。
(4)向(3)中滴加余下的甲醛溶液，30min加完，升温至85～95℃，反应2h。
(5)降温至50～55℃，减压蒸馏，去除体系中未反应的单体。
(6)降温至室温，向反应物加入丙二醇甲醚，调整固含量为40％，得到改性胺类固化剂A。
其中，原料中，腰果酚：甲醛：聚醚胺D230：2,2'-二氨基-N-甲基二乙胺的摩尔比为2.2：4.2：1：2；
在本发明中，甲醛溶液的浓度为35～40wt％的甲醛水溶液；由于甲醛溶液易挥发，上述甲醛溶液在购买时厂家标记的就是浓度范围，后续实施例中采用的甲醛溶液也是此情况，后续不再赘述。
经上述方法制备的改性胺固化剂A具有以下结构式：
Figure BDA0003815895530000131
其中，在本发明中，腰果酚是天然产物，其结构中的C15H31-2n中的n值不固定，选自n值为0-3的任一整数，以下实施例也是相同情况，后续不再赘述。
A组分中改性胺固化剂B合成：
(1)N2保护，保持温度在30～35℃，1000～1200转/分的高速分散(甲氧基甲基)环氧乙烷。
(2)向步骤(1)的溶液中滴加二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷的溶液，30min滴加完毕，升温至55～60℃，反应2h。
(3)继续滴加1,4-环己烷二甲醇缩水甘油醚的溶液，30min滴加完毕，继续反应2h。
(4)降温至室温，向反应物加入异丙醇，调整固含量为60％，得到改性胺类固化剂B。
其中，(甲氧基甲基)环氧乙烷：二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷：1,4-环己烷二甲醇缩水甘油醚的摩尔比为0.8：1：1.2。
B组分中改性环氧乳液合成：
(1)将甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙酸乙氧乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯，分别通过氧化铝柱，去除阻聚剂；
(2)在800～1000转/分的高速分散下，N2保护，保持温度在30～35℃，将20％的烯丙酸乙氧乙酯和20％的甲基丙烯酸羟乙酯、全部的乳化剂分散于去离子水中，约30min，得到预乳化液；
(3)高速分散下，制作偶氮二异丁基的水分散液，使偶氮二异丁基的浓度为40wt％；
(4)高速分散下，制作甲基丙烯酸缩水甘油酯、剩余的烯丙酸乙氧乙酯、剩余的甲基丙烯酸羟乙酯的混合液；
(5)向保持温度在75～80℃的预乳化液中滴加30％的步骤(3)的偶氮二异丁基的水分散液，反应30min后，得到种子溶液；
(6)N2保护，高速分散下，分别将剩余的步骤(3)偶氮二异丁基的水分散液、全部的步骤(4)混合液，滴加至种子溶液中，反应保持体系温度在80～90℃，滴加完毕后，继续保持聚合反应2.5h后停止。
(7)加入pH调节剂N-甲基乙醇胺，调整乳液的pH值在7～8，过滤后得到改性环氧乳液。
其中，甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙酸乙氧乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯的摩尔比为1：0.8：0.4。催化剂的加入量为单体总摩尔量的0.5％；乳化剂的加入量为单体总摩尔量的5％。
选用的乳化剂为十二烷基硫酸钾、MOA-3、PEG-100的混合物，重量比为2:2:1。
经上述方法制备的改性环氧乳液包括衍生自甲基丙烯酸缩水甘油酯的结构单元、衍生自烯丙酸乙氧乙酯单元的结构单元、衍生自甲基丙烯酸羟乙酯的结构单元；其中，衍生自甲基丙烯酸缩水甘油酯的结构单元、衍生自烯丙酸乙氧乙酯单元的结构单元、衍生自甲基丙烯酸羟乙酯的结构单元的摩尔比为1：0.8：0.4。
水性环氧富锌涂料的制备：
分别将上述原料混合均匀后得到A组分和B组分，将A、B两组分按4.2：1的比例使用。
实施例3
A组分
实施例3中A组分采用的原料、用量及来源：
Figure BDA0003815895530000141
B组分
实施例3中B组分采用的原料、用量及来源
环氧乳液Epikote 6520 100重量份 美国瀚森；
缓蚀剂CL7-w 1重量份 法国拉贝马；
增稠剂RHEOLATE 350D 8重量份 德谦海明斯；
A组分中改性胺固化剂A合成：
(1)N2保护，800～1000转/分的高速分散下，保持温度在50℃，将腰果酚、聚醚胺D230按比例混合。
(2)向混合液中滴加总量40wt％的甲醛溶液，30min加完，升温至95～105℃，反应2.5h。
(3)降温至30～35℃，按比例向(2)中加入2,2'-二氨基-N-甲基二乙胺，分散15～30min。
(4)向(3)中滴加余下的甲醛溶液，30min加完，升温至75～85℃，反应2～4h。
(5)降温至55～60℃，减压蒸馏，去除体系中未反应的单体。
(6)降温至室温，向反应物加入丙二醇乙醚，调整固含量为60％，得到改性胺类固化剂A。
其中，腰果酚：甲醛：聚醚胺D230：2,2'-二氨基-N-甲基二乙胺的摩尔比为2.4：4.2：1：2。
A组分中改性胺固化剂B合成：
(1)N2保护，800～1000转/分的高速分散下，保持温度在30～35℃，将(甲氧基甲基)环氧乙烷分散。
(2)向步骤(1)的溶液中滴加二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷的溶液，30min滴加完毕，升温至45～50℃，反应2h。
(3)继续滴加1,4-环己烷二甲醇缩水甘油醚的溶液，30min滴加完毕，继续反应2.5h。
(4)降温至室温，向反应物加入丙二醇甲醚，调整固含量为60％，得到改性胺类固化剂B。
其中，(甲氧基甲基)环氧乙烷：二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷：1,4-环己烷二甲醇缩水甘油醚的摩尔比为1.2：1：0.8。
水性环氧富锌涂料的制备：
分别将上述原料混合均匀后得到A组分和B组分，将A、B两组分按2.5：1的比例使用。
实施例4
A组分
实施例4中A组分采用的原料、用量及来源
Figure BDA0003815895530000161
B组分
实施例4中B组分采用的原料、用量及来源
Figure BDA0003815895530000162
B组分中改性环氧乳液合成：
(1)将甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙酸乙氧乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯，分别通过氧化铝柱，去除阻聚剂；
(2)在1000～1200转/分的高速分散下，N2保护，保持温度在35～40℃，将10％的烯丙酸乙氧乙酯和40％的甲基丙烯酸羟乙酯、全部的乳化剂分散于去离子水中，约30min，得到预乳化液；
(3)高速分散下，制作过硫酸钾的水分散液，使过硫酸钾的浓度为25％；
(4)高速分散下，制作甲基丙烯酸缩水甘油酯、剩余的烯丙酸乙氧乙酯、剩余的甲基丙烯酸羟乙酯的混合液；
(5)向保持温度在80～85℃的预乳化液中滴加20％的步骤(3)的过硫酸钾的水分散液，反应30min后，得到种子溶液；
(6)N2保护，高速分散下，分别将剩余的步骤(3)偶氮二异丁基的水分散液、全部的步骤(4)混合液，滴加至种子溶液中，反应保持体系温度在80～90℃，滴加完毕后，继续保持聚合反应2.5h后停止。
(7)加入pH调节剂N-甲基二乙醇胺，调整乳液的pH值在8～9，过滤后得到改性环氧乳液。
其中，甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙酸乙氧乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯的摩尔比为1：0.7：0.5。催化剂的加入量为单体总摩尔量的0.6％；乳化剂的加入量为单体总摩尔量的7％。
选用的乳化剂为十二烷基三甲基溴化铵、AEO-9、SPAN-20的混合物，重量比为3:1:1。
经上述方法制备的改性环氧乳液包括衍生自甲基丙烯酸缩水甘油酯的结构单元、衍生自烯丙酸乙氧乙酯单元的结构单元、衍生自甲基丙烯酸羟乙酯的结构单元；其中，衍生自甲基丙烯酸缩水甘油酯的结构单元、衍生自烯丙酸乙氧乙酯单元的结构单元、衍生自甲基丙烯酸羟乙酯的结构单元的摩尔比为1：0.7：0.5。
性环氧富锌涂料的制备：
分别将上述原料混合均匀后得到A组分和B组分，将A、B两组分按3.6：1的比例使用。
对比例1
对比例选自中国专利202010250382.9一种水性环氧富锌涂料及其制备方法，授权公告CN 111534136B，授权公告日2021.11.16，其中的实施例3。
水性环氧富锌涂料的检测方法依据《HG/T 3668-2020富锌底漆》，各实施例和对比例的测试结果如表1所示。
表1.水性环氧富锌涂料的测试结果
Figure BDA0003815895530000171
Figure BDA0003815895530000181
从上述实施例1～4和对比例1的测试结果可以看出，实施例2～4的耐冲击性和耐盐雾性均优于对比例1；实施例1的耐冲击性优于对比例1，耐盐雾性与对比例1相当，但实施例1的Zn含量为70％，小于对比例1的Zn含量80％。综上，本发明提供的水性环氧富锌涂料，具有优异的耐盐雾性、施工性、附着力高，可用于建筑、工业、石化等领域。
实施例5
A组分
实施例5中A组分采用的原料、用量及来源：
Figure BDA0003815895530000182
Figure BDA0003815895530000191
B组分
实施例5中B组分采用的原料、用量及来源：
Figure BDA0003815895530000192
水性环氧富锌涂料的制备：
分别将上述原料混合均匀后得到A组分和B组分，将A、B两组分按4.2：1的比例使用。
实施例6
A组分
实施例6中A组分采用的原料、用量及来源：
Figure BDA0003815895530000193
Figure BDA0003815895530000201
B组分
实施例6中B组分采用的原料、用量及来源：
Figure BDA0003815895530000202
B组分中改性环氧乳液合成：
(1)将甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙酸乙氧乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯，分别通过氧化铝柱，去除阻聚剂；
(2)在800～1000转/分的高速分散下，N2保护，保持温度在30～35℃，将20％的烯丙酸乙氧乙酯和20％的甲基丙烯酸羟乙酯、全部的乳化剂分散于去离子水中，约30min，得到预乳化液；
(3)高速分散下，制作偶氮二异丁基的水分散液，使偶氮二异丁基的浓度为40wt％；
(4)高速分散下，制作甲基丙烯酸缩水甘油酯、剩余的烯丙酸乙氧乙酯、剩余的甲基丙烯酸羟乙酯的混合液；
(5)向保持温度在75～80℃的预乳化液中滴加30％的步骤(3)的偶氮二异丁基的水分散液，反应30min后，得到种子溶液；
(6)N2保护，高速分散下，分别将剩余的步骤(3)偶氮二异丁基的水分散液、全部的步骤(4)混合液，滴加至种子溶液中，反应保持体系温度在80～90℃，滴加完毕后，继续保持聚合反应2.5h后停止。
(7)加入pH调节剂N-甲基乙醇胺，调整乳液的pH值在7～8，过滤后得到改性环氧乳液。
其中，甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙酸乙氧乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯的摩尔比为1：0.8：0.4。催化剂的加入量为单体总摩尔量的0.5％；乳化剂的加入量为单体总摩尔量的5％。
选用的乳化剂为十二烷基硫酸钾、MOA-3、PEG-100的混合物，重量比为2:2:1。
经上述方法制备的改性环氧乳液包括衍生自甲基丙烯酸缩水甘油酯的结构单元、衍生自烯丙酸乙氧乙酯单元的结构单元、衍生自甲基丙烯酸羟乙酯的结构单元；其中，衍生自甲基丙烯酸缩水甘油酯的结构单元、衍生自烯丙酸乙氧乙酯单元的结构单元、衍生自甲基丙烯酸羟乙酯的结构单元的摩尔比为1：0.8：0.4。
水性环氧富锌涂料的制备：
分别将上述原料混合均匀后得到A组分和B组分，将A、B两组分按4.2：1的比例使用。
实施例7
A组分
实施例7中A组分采用的原料、用量及来源：
Figure BDA0003815895530000211
B组分
实施例7中B组分采用的原料、用量及来源：
Figure BDA0003815895530000212
A组分中改性胺固化剂A合成：
(1)N2保护，900～1100转/分的高速分散下，保持温度在60℃，将腰果酚、聚醚胺D230按比例混合。
(2)向混合液中滴加总量40％的甲醛溶液，30min加完，升温至85～95℃，反应2h。
(3)降温至50～55℃，按比例向(2)中加入2,2'-二氨基-N-甲基二乙胺，分散15min。
(4)向(3)中滴加余下的甲醛溶液，30min加完，升温至85～95℃，反应2h。
(5)降温至50～55℃，减压蒸馏，去除体系中未反应的单体。
(6)降温至室温，向反应物加入丙二醇甲醚，调整固含量为40％，得到改性胺类固化剂A。
其中，原料中，腰果酚：甲醛：聚醚胺D230：2,2'-二氨基-N-甲基二乙胺的摩尔比为2.2：4.2：1：2。
经上述方法制备的改性胺固化剂A具有以下结构式：
Figure BDA0003815895530000221
其中，n值为0-3的任一整数；
A组分中改性胺固化剂B合成：
(1)N2保护，保持温度在30～35℃，1000～1200转/分的高速分散(甲氧基甲基)环氧乙烷。
(2)向步骤(1)的溶液中滴加二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷的溶液，30min滴加完毕，升温至55～60℃，反应2h。
(3)继续滴加1,4-环己烷二甲醇缩水甘油醚的溶液，30min滴加完毕，继续反应2h。
(4)降温至室温，向反应物加入异丙醇，调整固含量为60％，得到改性胺类固化剂B。
其中，(甲氧基甲基)环氧乙烷：二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷：1,4-环己烷二甲醇缩水甘油醚的摩尔比为0.8：1：1.2。
水性环氧富锌涂料的制备：
分别将上述原料混合均匀后得到A组分和B组分，将A、B两组分按4.2：1的比例使用。
实施例8
A组分
实施例8中A组分采用的原料、用量及来源：
Figure BDA0003815895530000231
B组分
实施例8中B组分采用的原料、用量及来源：
Figure BDA0003815895530000232
A组分中改性胺固化剂A合成：
(1)N2保护，900～1100转/分的高速分散下，保持温度在60℃，将腰果酚、聚醚胺D230按比例混合。
(2)向混合液中滴加总量40％的甲醛溶液，30min加完，升温至85～95℃，反应2h。
(3)降温至50～55℃，按比例向(2)中加入2,2'-二氨基-N-甲基二乙胺，分散15min。
(4)向(3)中滴加余下的甲醛溶液，30min加完，升温至85～95℃，反应2h。
(5)降温至50～55℃，减压蒸馏，去除体系中未反应的单体。
(6)降温至室温，向反应物加入丙二醇甲醚，调整固含量为40％，得到改性胺类固化剂A。
其中，原料中，腰果酚：甲醛：聚醚胺D230：2,2'-二氨基-N-甲基二乙胺的摩尔比为2.2：4.2：1：2。
经上述方法制备的改性胺固化剂A具有以下结构式：
Figure BDA0003815895530000241
其中，n值为0-3的任一整数。
B组分中改性环氧乳液合成：
(1)将甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙酸乙氧乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯，分别通过氧化铝柱，去除阻聚剂；
(2)在800～1000转/分的高速分散下，N2保护，保持温度在30～35℃，将20％的烯丙酸乙氧乙酯和20％的甲基丙烯酸羟乙酯、全部的乳化剂分散于去离子水中，约30min，得到预乳化液；
(3)高速分散下，制作偶氮二异丁基的水分散液，使偶氮二异丁基的浓度为40wt％；
(4)高速分散下，制作甲基丙烯酸缩水甘油酯、剩余的烯丙酸乙氧乙酯、剩余的甲基丙烯酸羟乙酯的混合液；
(5)向保持温度在75～80℃的预乳化液中滴加30％的步骤(3)的偶氮二异丁基的水分散液，反应30min后，得到种子溶液；
(6)N2保护，高速分散下，分别将剩余的步骤(3)偶氮二异丁基的水分散液、全部的步骤(4)混合液，滴加至种子溶液中，反应保持体系温度在80～90℃，滴加完毕后，继续保持聚合反应2.5h后停止。
(7)加入pH调节剂N-甲基乙醇胺，调整乳液的pH值在7～8，过滤后得到改性环氧乳液。
其中，甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙酸乙氧乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯的摩尔比为1：0.8：0.4。催化剂的加入量为单体总摩尔量的0.5％；乳化剂的加入量为单体总摩尔量的5％。
选用的乳化剂为十二烷基硫酸钾、MOA-3、PEG-100的混合物，重量比为2:2:1。
经上述方法制备的改性环氧乳液包括衍生自甲基丙烯酸缩水甘油酯的结构单元、衍生自烯丙酸乙氧乙酯单元的结构单元、衍生自甲基丙烯酸羟乙酯的结构单元；其中，衍生自甲基丙烯酸缩水甘油酯的结构单元、衍生自烯丙酸乙氧乙酯单元的结构单元、衍生自甲基丙烯酸羟乙酯的结构单元的摩尔比为1：0.8：0.4。
水性环氧富锌涂料的制备：
分别将上述原料混合均匀后得到A组分和B组分，将A、B两组分按4.2：1的比例使用。
实施例9
A组分
实施例9中A组分采用的原料、用量及来源：
Figure BDA0003815895530000251
B组分
实施例9中B组分采用的原料、用量及来源：
Figure BDA0003815895530000252
A组分中改性胺固化剂B合成：
(1)N2保护，保持温度在30～35℃，1000～1200转/分的高速分散(甲氧基甲基)环氧乙烷。
(2)向步骤(1)的溶液中滴加二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷的溶液，30min滴加完毕，升温至55～60℃，反应2h。
(3)继续滴加1,4-环己烷二甲醇缩水甘油醚的溶液，30min滴加完毕，继续反应2h。
(4)降温至室温，向反应物加入异丙醇，调整固含量为60％，得到改性胺类固化剂B。
其中，(甲氧基甲基)环氧乙烷：二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷：1,4-环己烷二甲醇缩水甘油醚的摩尔比为0.8：1：1.2。
B组分中改性环氧乳液合成：
(1)将甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙酸乙氧乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯，分别通过氧化铝柱，去除阻聚剂；
(2)在800～1000转/分的高速分散下，N2保护，保持温度在30～35℃，将20％的烯丙酸乙氧乙酯和20％的甲基丙烯酸羟乙酯、全部的乳化剂分散于去离子水中，约30min，得到预乳化液；
(3)高速分散下，制作偶氮二异丁基的水分散液，使偶氮二异丁基的浓度为40wt％；
(4)高速分散下，制作甲基丙烯酸缩水甘油酯、剩余的烯丙酸乙氧乙酯、剩余的甲基丙烯酸羟乙酯的混合液；
(5)向保持温度在75～80℃的预乳化液中滴加30％的步骤(3)的偶氮二异丁基的水分散液，反应30min后，得到种子溶液；
(6)N2保护，高速分散下，分别将剩余的步骤(3)偶氮二异丁基的水分散液、全部的步骤(4)混合液，滴加至种子溶液中，反应保持体系温度在80～90℃，滴加完毕后，继续保持聚合反应2.5h后停止。
(7)加入pH调节剂N-甲基乙醇胺，调整乳液的pH值在7～8，过滤后得到改性环氧乳液。
其中，甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙酸乙氧乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯的摩尔比为1：0.8：0.4。催化剂的加入量为单体总摩尔量的0.5％；乳化剂的加入量为单体总摩尔量的5％。
选用的乳化剂为十二烷基硫酸钾、MOA-3、PEG-100的混合物，重量比为2:2:1。
经上述方法制备的改性环氧乳液包括衍生自甲基丙烯酸缩水甘油酯的结构单元、衍生自烯丙酸乙氧乙酯单元的结构单元、衍生自甲基丙烯酸羟乙酯的结构单元；其中，衍生自甲基丙烯酸缩水甘油酯的结构单元、衍生自烯丙酸乙氧乙酯单元的结构单元、衍生自甲基丙烯酸羟乙酯的结构单元的摩尔比为1：0.8：0.4。
水性环氧富锌涂料的制备：
分别将上述原料混合均匀后得到A组分和B组分，将A、B两组分按4.2：1的比例使用。
实施例5-9水性环氧富锌涂料的测试结果如表2所示，请补充表2.
表2.水性环氧富锌涂料的测试结果
Figure BDA0003815895530000271
本发明实施例6与实施例2的区别仅在于固化剂不同；通过两者的结果对比可以看出本发明自制的固化剂的耐盐雾性更优。
本发明实施例7与实施例2的区别仅在于环氧乳液不同；通过两者的结果对比可以看出本发明自制的环氧乳液的耐盐雾性更优。
本发明实施例8、9与实施例2的区别仅在于实施例8、9固化剂为单一的改性胺固化剂A或改性胺固化剂B，实施例2为改性胺固化剂A和改性胺固化剂B的组合；通过三者的结果对比可以看出本发明自制的改性胺固化剂A和改性胺固化剂B的组合使用时涂料的综合性能更优，尤其是耐盐雾性更优。
本发明实施例8、9与实施例6的区别仅在于固化剂不同；通过三者的结果对比可以看出本发明自制的固化剂比现有直接购买的固化剂制备的涂料的耐盐雾性更优。
综上，本发明通过合适的固化剂和乳液体系的配比，可以制备性能优异的水性环氧富锌涂料；尤其是选自制的固化剂和乳液体系，制备的水性环氧富锌涂料更优。本发明的水性环氧富锌涂料对成膜物的结构进行了优化调整，防腐效率高。选用水作为稀释剂，施工时绿色环保无污染。
实施例10
将实施例2的水性环氧富锌涂料用去离子水水稀释后，空气喷涂在基材喷砂钢板表面；水的加入量为水性环氧富锌涂料总重量的10％；单道膜厚可达45μm。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种水性环氧富锌涂料，其特征在于：所述的水性环氧富锌涂料包括A组分和B组分；
所述的A组分按重量份数计，包括：
Figure FDA0003815895520000011
所述的B组分按重量份数计，包括：
水性环氧乳液 100重量份；
助剂B 0.1～10重量份；
A组分和B组分的重量比为(2～6):1。
2.根据权利要求1所述的水性环氧富锌涂料，其特征在于：
所述的A组分按重量份数计，包括：
Figure FDA0003815895520000012
3.根据权利要求1所述的水性环氧富锌涂料，其特征在于：
所述的B组分按重量份数计，包括：
水性环氧乳液 100重量份；
助剂B 0.5～5重量份；和/或，
所述A组分和B组分的重量比为(2.1～4.2):1。
4.根据权利要求1所述的水性环氧富锌涂料，其特征在于：
所述固化剂选自胺类固化剂中的至少一种；
优选地，所述固化剂选自脂肪胺、脂环胺、酚醛胺、聚酰胺类固化剂、改性胺固化剂中的至少一种；优选地，所述固化剂的官能度为2～3；
更优选地，
所述改性胺固化剂选自含伯胺及仲胺的腰果酚改性多元胺、含仲胺的改性脂环胺固化剂中的至少一种；
含伯胺及仲胺的腰果酚改性多元胺和含仲胺的改性脂环胺固化剂的重量份数之比为0.2-5:1。
5.根据权利要求1所述的水性环氧富锌涂料，其特征在于：
所述锌粉的目数为325目-1000目；优选为400目至800目；
所述干燥剂选自蒙脱石、吸水硅胶、氧化钙、硫酸钙、氯化钙、硫酸镁、活性氧化铝、分子筛、无水硫酸钠、凹凸棒土中的至少一种；和/或，
所述颜填料选自滑石粉、云母粉、硅灰石、硫酸钡、钛白粉、硅微粉、有机膨润土、蜡粉、气相二氧化硅中的至少一种；硫酸钡优选为沉淀硫酸钡；硅灰石优选为超细硅灰石；
所述助剂B不含与锌粉反应的成分；优选地，所述助剂B选自分散剂、增稠剂、防闪锈剂、缓蚀剂中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的水性环氧富锌涂料，其特征在于：
所述助剂A为无水型助剂，且不含与锌粉反应的成分；优选地，所述助剂A选自分散剂、增稠剂、润湿剂、消泡剂、流平剂、pH调节剂、附着力促进剂、防沉降剂、防闪锈剂、缓蚀剂中的至少一种；和/或，
所述助溶剂选自醇醚、醇脂、醇、酸酯、醚脂溶剂中的至少一种；优选地，所述助溶剂选自乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丙醚、乙二醇丁醚、乙二醇叔丁基醚、乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇二乙酸酯、二乙二醇丁醚、二乙二醇叔丁基醚、丙二醇、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚、丙二醇正丙醚、丙二醇丁醚、丙二醇二酸醋酸酯、丙二醇苯醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、异丙醇、二价酸酯、醇酯十二、二氧基二甲醚醋酸酯中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的水性环氧富锌涂料，其特征在于：
所述水性环氧乳液选自双酚A型环氧乳液、双酚F型环氧乳液、多官能度环氧乳液、超支化环氧乳液、丙烯酸环氧乳液、酚醛环氧乳液、非离子型环氧乳液、聚氨酯环氧乳液、改性环氧乳液中的至少一种；
优选地，
所述改性环氧乳液包括衍生自甲基丙烯酸缩水甘油酯的结构单元、衍生自烯丙酸乙氧乙酯单元的结构单元、衍生自甲基丙烯酸羟乙酯的结构单元；其中，衍生自甲基丙烯酸缩水甘油酯的结构单元、衍生自烯丙酸乙氧乙酯单元的结构单元、衍生自甲基丙烯酸羟乙酯的结构单元的摩尔比为1：(0.6～0.8)：(0.4～0.6)。
8.根据权利要求7所述的水性环氧富锌涂料，其特征在于：
所述改性环氧乳液是由包括甲基丙烯酸缩水甘油酯单体、烯丙酸乙氧乙酯单体、甲基丙烯酸羟乙酯单体、催化剂、乳化剂、水在内的原料，通过乳液聚合制备得到；
优选地，所述改性环氧乳液的制备方法包括以下步骤：
(1)任选地去除原料甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙酸乙氧乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的阻聚剂；
(2)在保护气氛下，高速分散，加热条件下，将占甲基丙烯酸羟乙酯单体总量中10～40％的甲基丙烯酸羟乙酯、将占烯丙酸乙氧乙酯单体总量中10～40％的烯丙酸乙氧乙酯、乳化剂分散于去离子水中，得到预乳化液；
(3)高速分散下，制作催化剂的水分散液；
(4)高速分散下，使甲基丙烯酸缩水甘油酯、剩余的烯丙酸乙氧乙酯、剩余的甲基丙烯酸羟乙酯形成混合液A；
(5)向加热的预乳化液中滴加占催化剂的水分散液总量中10～40％的催化剂的水分散液，反应后，得到种子溶液；
(6)保护气氛，高速分散下，分别将剩余的催化剂的水分散液、混合液A，滴加至种子溶液中，反应；
(7)加入pH调节剂，过滤后得到改性环氧乳液；
优选地，甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙酸乙氧乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯的摩尔比为1：(0.6～0.8)：(0.4～0.6)；催化剂与单体总量的摩尔比为(0.1～0.7)：100；乳化剂与单体总量的摩尔比为(0.5～10)：100；
当含有步骤(1)时，通过氧化铝柱，去除阻聚剂；
步骤(2)，加热的温度为30～40℃；分散时间为15～30min；
步骤(3)，催化剂的浓度为15～50wt％；
步骤(2)-(4)、(6)中，高速分散的转速各自独立为600～2000转/分；
步骤(5)，反应30～60min；
步骤(6)，反应保持体系温度在70～90℃，滴加完毕后，继续反应0.5～4h；
步骤(7)，调整乳液的pH值在7～11；
进一步优选地，
所述催化剂选自过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丁睛、偶氮二异庚睛、偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐中的至少一种；
所述乳化剂选自阴离子型乳化剂、非离子型乳化剂中的至少一种；
进一步优选地，所述阴离子型乳化剂为烷基磺酸盐类；
所述非离子型乳化剂为脂肪族甘油酯类、多元醇类、聚氧乙烯脂肪醇醚类、聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物中的至少一种；
进一步优选地，所述阴离子型乳化剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钾、十二烷基三甲基溴化铵、烷基乙烯基磺酸盐、烯丙基醚羟丙基磺酸钠中的至少一种。
9.根据权利要求1-8任一所述的水性环氧富锌涂料的制备方法，其特征在于：
将A组分和B组分按比例混合后制得所述水性环氧富锌涂料。
10.根据权利要求1-8任一所述的水性环氧富锌涂料在防腐领域的应用。
11.根据权利要求10所述的应用，其特征在于：
将所述水性环氧富锌涂料用水稀释后，涂覆在基材表面；
优选地，所述水的加入量为水性环氧富锌涂料重量的5～15％；
进一步优选地，单道漆膜的膜厚为40～200μm。
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