CN116218319A - 快干和耐腐蚀的双组份水性涂料组合物 - Google Patents
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Abstract
公开了一种快干和耐腐蚀的双组份水性涂料组合物，包括第一组份和第二组份，其中所述第一组份包括环氧树脂，第二组份包括胺类固化剂，其中所述胺类固化剂包括(a)含有伯胺和/或仲胺的部分、(b)环氧部分和(c)含有叔胺的部分。还公开了一种经涂覆的基材，包括基材和涂覆于至少一部分所述基材上所述双组份水性涂料组合物。
Description
技术领域
本发明涉及涂料领域，具体涉及双组份水性涂料组合物。
背景技术
随着国家对环保的要求日趋严格，溶剂型涂料的使用越来越受到限制，水性涂料的市场需求不断扩大。目前市面上的水性涂料的性能存在不足，无法与溶剂型涂料媲美。因此，如何提升水性涂料的性能是当前阶段涂料领域研究的热点。
对于用作诸如底漆的双组份水性涂料来说，性能要求主要包括快干性、良好的耐潮湿性、和耐腐蚀性。然而，现有技术方法无法同时满足所述性能要求。所以，期望开发出一种双组份水性涂料物，其具有优异的综合性能，例如，快干性、耐潮湿性、耐腐蚀性等。
发明内容
本发明人进行了大量研究并开发出一种双组份水性涂料组合物，其具有优异的综合性能，例如，快干性、耐潮湿性、耐腐蚀性等。
本发明提供了一种双组份水性涂料组合物，包括第一组份和第二组份，其中所述第一组份包括环氧树脂，第二组份包括胺类固化剂，其中所述胺类固化剂包括(a)含有伯胺和/或仲胺的部分、(b)环氧部分和(c)含有叔胺的部分。
本发明还提供了一种经涂覆的基材，包括基材和涂覆于至少一部分所述基材上的上述双组份水性涂料组合物。
具体实施方式
在本申请中，除非另有明确说明，单数的使用包括复数且复数包括单数。例如，虽然在本文中提及“一种”树脂，但可以使用一种或多种的该物质。
在本申请中，术语“包括”、“包含”和“含有”等不是限制本发明来排除任何变体或添加。此外，尽管本发明已经以“包括”等术语来描述涂料组合物、制备方法等，本文详述的涂料组合物、制备方法等也可以描述为“基本上由……组成”或“由……组成”。在这种情况下，“基本上由……组成”意味着任何额外的成分都不会对涂料组合物所形成的涂层的特性产生实质性影响。
在本申请中，除非另有明确说明，使用“或”表示“和/或”，即使在某些情况下可明确地使用“和/或”。另外，应当理解，本文列出的任何数值范围意图包括其中所含的所有子范围。例如，“1至10”的范围意图包括在所列举的最小值1和所列举的最大值10之间(包括端值)的所有子范围，即具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值的所有子范围。
除了实施例中的或另外明确说明的，应当认为说明书和权利要求书中使用的所有代表成分的数量等的数值在所有情况下均可按照术语“约”进行变化。因此，除非有相反的说明，否则以下的说明书和权利要求书中所列出的数值参数均为近似值，可以按照本发明想要获得的性能而变化。起码，不是为了限制对于权利要求范围的等同原则的适用。每个数值参数至少应当按照有效数字来解释并运用普通的四舍五入。
尽管表述本发明宽范围的数值范围和参数是近似值，但具体实施例中列出的数值记录的尽可能准确。但是，任何一个数值本来就具有一定的误差，该误差是其相应的测量方法中得出的标准偏差的必然结果。
如上所述，本发明涉及一种双组份水性涂料组合物，包括第一组份和第二组份，其中所述第一组份包括环氧树脂，第二组份包括胺类固化剂，其中所述胺类固化剂包括(a)含有伯胺和/或仲胺的部分、(b)环氧部分和(c)含有叔胺的部分。
在本文中，所述“双组份涂料(2K)”又称双包装涂料或两罐装涂料，是指两组份分开包装，使用前再将两组份以准确比例混合固化成膜的涂料。
在本文中所用，术语“水性”是指涂料组合物的溶剂中包含至少50wt％的水。根据本发明的双组份水性涂料组合物为低VOC含量的涂料组合物。如本文所用，术语“VOC(挥发性有机化合物)”是指在101.3kPa的标准大气压下测量的沸点小于或等于250℃(482℉)的任何有机化合物。有机溶剂通常为VOC的主要来源。根据本发明的水性涂料组合物的VOC含量(不含水)为小于100g/L，满足国家对于水性涂料的VOC低于420g/L的标准。所述VOC值可以通过采用气相色谱法检测涂料中的各有机化合物成分含量，然后将各成分含量相加获得。
根据本发明的双组份水性涂料组合物为热固性涂料组合物，即，所述涂料组合物经固化后不可逆地形成涂膜，其再加热后不熔融且在溶剂中不溶解。在本文中，术语“固化”是指涂料组合物中的至少一部分的成分是聚合和/或交联的，或者经干燥以形成硬化的涂膜。
根据本发明的双组份水性涂料组合物可以在5℃～80℃条件下固化。合适地，根据本发明的双组份水性涂料组合物可以在室温下固化，例如，15～30℃。
根据本发明的双组份水性涂料组合物具有快干性。合适地，所述涂料组合物可以在室温下5～20分钟表干。所述表干，即表面干燥，是指用手指直接触摸涂膜不粘手。
根据本发明的双组份水性涂料组合物可以作为底漆。所述“底漆”是指位于基材和色漆之间的涂层。所述底漆可以直接涂覆于基材。或者，所述底漆可以涂覆于已包含涂层的基材。
根据本发明的双组份水性涂料组合物可以具有40～60wt％的固含量。所述“固含量”是指涂料组合物在干燥蒸发后剩余的质量与组合物总质量的比值。
在双组份水性涂料组合物中，用于第一组份的环氧树脂是指分子中含有两个以上环氧基团的聚合物。所述环氧树脂中的环氧基团含量可以用环氧当量来表示。所述环氧当量是指含有1克当量环氧基的环氧树脂的质量克数。合适地，所述环氧树脂可以具有450～550g/eq的环氧当量。例如，所述环氧树脂可以具有480g/eq的环氧当量，500g/eq的环氧当量，或530g/eq的环氧当量。
合适地，所述环氧树脂可以具有50～200mgKOH/g的羟值。所述羟值是指1克树脂中的羟基所相当的氢氧化钾(KOH)的毫克数。例如，所述环氧树脂可以具有80mgKOH/g的羟值，100mgKOH/g的羟值，120mgKOH/g的羟值，140mgKOH/g的羟值，160mgKOH/g的羟值，或180mgKOH/g的羟值。
在根据本发明的双组分水性涂料组合物中，适当的环氧当量和羟值的环氧树脂提供用于与固化剂交联所需的交联点，使涂层具备优异的耐性和各种力学性能，并赋予涂层极性，增强涂层与基材之间的附着。
合适地，所述环氧树脂可以为乳液的形式。所述环氧树脂的乳液可以具有45～60wt％的固含量。所述“固含量”是指蒸发后所剩余的质量占原乳液质量的百分比。
基于第一组份的总重量，所述环氧树脂可以为大于约10wt％，合适地至少约15wt％，合适地至少约20wt％，和/或至多约35wt％，诸如至多约30wt％，合适地至多约25wt％。基于第一组份的总重量，所述环氧树脂可以为约10～35wt％，合适地15～30wt％，诸如20～25wt％，或在使用这些端值的任何其他组合范围内。
在双组份水性涂料组合物中，用于第二组份的胺类固化剂可以与上述环氧树脂反应形成交联的膜。合适地，所述胺类固化剂包括(a)含有伯胺和/或仲胺的部分、(b)环氧部分和(c)含有叔胺的部分。所述(a)含有伯胺和/或仲胺的部分包含伯胺和/或仲胺的基团。所述(b)环氧部分包含环氧基团。所述(c)含有叔胺的部分是指胺类固化剂中含叔胺的单体(或重复单元)的集合。
合适地，基于所述胺类固化剂的总固体重量，(c)含有叔胺的部分可以为3～10wt％。例如，基于所述胺类固化剂的总固体重量，(c)含有叔胺的部分可以为4wt％，5wt％，6wt％，7wt％，8wt％，或9wt％。所述胺类固化剂的总固体重量是指溶剂干燥蒸发后所剩余的质量。
所述胺类固化剂可以具有支化结构，包含主链和至少一个支链。合适地，所述(a)含有伯胺和/或仲胺的部分与所述(b)环氧部分可以位于主链上，形成嵌段结构。合适地，所述(c)含有叔胺的部分可以位于支链上。
或者可选地，所述胺类固化剂可以具有线性结构。
合适地，在所述胺类固化剂中，(a)含有伯胺和/或仲胺的部分可以位于主链的至少一个端部。例如，在所述胺类固化剂中，(a)含有伯胺和/或仲胺的部分可以位于主链的两个端部。
在所述胺类固化剂中，还可以包括其他亲水部分和/或疏水部分用来调节胺类固化剂的亲水性。所述胺类固化剂的亲水性可以通过HLB值(亲水疏水平衡值)表示。合适地，所述胺类固化剂的HLB值可以为5～15。例如，所述胺类固化剂的HLB值可以为6，7，8，9，10，11，12，13，或14。
所述其他亲水部分和/或疏水部分不同于上述(a)、(b)和(c)部分。合适地，所述其他亲水部分和/或疏水部分可以为主链或线性结构中的嵌段。合适地，所述亲水部分可以包括聚醚单元。合适地，所述疏水部分可以包括芳烃单元、和/或脂肪烃单元。
合适地，(b)环氧部分可以包括双酚A型环氧单元，即，可以通过双酚A与环氧氯丙烷聚合获得的单元。所述(b)环氧部分改善了所述胺类固化剂在本发明的涂料体系中的相容性。
在上述胺类固化剂中，伯胺和/或仲胺提供了活泼氢，在特定比例的叔胺存在下，伯胺和/或仲胺与第一组份中的树脂(例如，环氧树脂)有效反应。并且，所述胺类固化剂具有高分子量，提升了快干性，但同时保持了良好相容性。
合适地，所述胺类固化剂的活泼氢当量可以为300～400g/eq。所述活泼氢当量指的是在发生化学反应时，胺类固化剂中氢键能够断裂的氢的数量。例如，所述胺类固化剂的活泼氢当量可以为320g/eq，340g/eq，360g/eq，或380g/eq。在所述胺类固化剂中，活泼氢的来源可以为伯胺和/或仲胺。
合适地，所述胺类固化剂的重均分子量可以为至少5万，诸如5～10万。所述重均分子量可以通过凝胶渗透色谱法使用适当的标准物如聚苯乙烯标准物测定。例如，所述胺类固化剂的重均分子量可以为6万，7万，8万，或9万。
合适地，所述胺类固化剂可以为自乳化型乳液的形式。所述自乳化型是指不需要加入额外的乳化剂的情况下即可形成胺类固化剂的乳液。合适地，所述自乳化型乳液的形式的胺类固化剂可以具有30～40wt％的固含量。所述“固含量”是指蒸发后所剩余的质量占原乳液质量的百分比。在本发明的涂料体系中，所述胺类固化剂的乳液可以稳定存在，使得涂料组合物的使用期延长、干燥快速，并且赋予了涂料优异的初期耐水性。
基于第二组份的总重量，所述胺类固化剂可以为至少约15wt％，合适地至少约20wt％，合适地至少约25wt％，和/或至多约60wt％，诸如至多约55wt％，合适地至多约50wt％。基于第二组份的总重量，所述胺类固化剂可以为约15～60wt％，合适地20～55wt％，诸如25～50wt％，或在使用这些端值的任何其他组合范围内。
在双组份水性涂料组合物中，上述的环氧树脂与胺类固化剂的固体重量比可以为3.5:1至6:1。例如，上述的环氧树脂与胺类固化剂的固体重量比可以为4:1，4.5:1，5:1，或5.5:1。上述的环氧树脂与胺类固化剂可以有效反应成膜，提供优异的性能。因此，根据本发明的双组份水性涂料组合物中基本不含有单独的固化促进剂。所述单独的固化促进剂是指独立于/游离于胺类固化剂的且能促进环氧树脂与胺类固化剂的交联的化合物。单独的固化促进剂具有相对小的分子量，易溶出，影响涂层的外观，如，在泡水后或在湿热条件下出现鼓泡等。例如，单独的固化促进剂包括叔胺类化合物，如DMP-30(2,4,6—三(二甲胺基甲基)苯酚)。根据本发明的双组份水性涂料组合物中基本不含有单独的叔胺化合物。所述单独的叔胺化合物不同于上述胺类固化剂。所述“基本不含有”是指，基于涂料组合物的总重量，单独的固化促进剂的含量小于0.1wt％。
在双组份水性涂料组合物中，第一组份还可以包括颜填料。所述颜填料可以为涂料组合物提供颜色、效果和/或功能，其包括着色颜料和填料(又称为，体质颜料)。
合适地，用于第一组份的颜填料可以包括防锈颜料。合适地，所述防锈颜料可以包括磷酸锌、磷酸铝、和/或硅溶胶。合适地，用于第一组份的颜填料还可以包括炭黑、钛白、铁黄、铁红、滑石粉、云母粉、和/或硫酸钡。合适地，用于第一组份的颜填料包括防锈颜料与滑石粉和/或硫酸钡的组合。合适地，在防锈颜料与滑石粉和/或硫酸钡的组合中，所述防锈颜料与所述滑石粉和/或硫酸钡的重量比可以为1:1to 1:7。例如，所述防锈颜料与所述滑石粉和/或硫酸钡的重量比可以为1:1.5，1:2，1:2.5，1:3，1:3.5，1:4，1:4.5，1:5，1:5.5，1:6或1:6.5。在防锈颜料与滑石粉和/或硫酸钡的组合中，防锈颜料钝化金属基材，与滑石粉和/或硫酸钡搭配可以进一步增加涂膜致密性，从物理上隔绝腐蚀的发生。
基于第一组份的总重量，所述颜填料可以为大于约20wt％，合适地至少约25wt％，合适地至少约30wt％，和/或至多约55wt％，诸如至多约50wt％，合适地至多约45wt％。基于第一组份的总重量，所述颜填料可以为约20～55wt％，合适地25～50wt％，诸如30～45wt％，或在使用这些端值的任何其他组合范围内。
在双组份水性涂料组合物中，颜填料基本全部存在于第一组份中。换言之，在双组份水性涂料组合物中，第二组份基本不含有颜填料。所述“基本不含有”是指，基于第二组份的总重量，第二组份中颜填料的含量小于0.1wt％。
根据本发明的双组份水性涂料组合物可以具有20～35的颜料体积浓度(又称PVC)。所述颜料体积浓度，是指在涂料组合物所形成的干膜中颜填料占涂料组合物中的所有不挥发分的体积比，其中所述颜填料包括着色颜料和填料(即，体质颜料)，所述所有不挥发分包括树脂固体和颜填料。
在双组份水性涂料组合物中，第一组份还可以包括非离子型分散剂。所述分散剂促进水性涂料组合物中各成分相容。所述非离子型分散剂适用于本发明的双组份水性涂料组合物，而离子型分散剂长期放置则导致环氧开环影响稳定性和固化后漆膜性能。诸如，合适的非离子型分散剂包括，但不限于，ALLNEX ADDITOL VXW 6208/60、BYK 190、BYK 2080、OMG Borchers 1252、BASF 4550。基于第一组份的总重量，所述分散剂可以为0～5wt％，例如0.5～3wt％。
在双组份水性涂料组合物中，第一组份还可以包括消泡剂。所述消泡剂可以在生产过程中抑制气泡的形成和有助于已生成的气泡逸出或破裂。合适地，所述消泡剂包括有机硅类消泡剂。诸如，合适的消泡剂包括，但不限于，BYK-024、BYK022、BYK019、BASFFoamStar SI2299、Tego901W、Tego902W。基于第一组份的总重量，所述消泡剂可以为0～2wt％，例如0.1～1.5wt％。
在双组份水性涂料组合物中，第一组份还可以包括成膜助剂。所述成膜助剂可以有助于降低树脂的最低成膜温度、改善成膜性能并提高漆膜的光泽度。诸如，合适的成膜助剂包括，但不限于，DPNB、DPM、PPH、醇酯12。基于第一组份的总重量，所述成膜助剂可以为0～5wt％，例如0.5～3wt％。
在双组份水性涂料组合物中，第一组份还可以包括基材润湿剂。所述基材润湿剂可以改善水性涂料组合物的表面张力和渗透性，能更好地润湿基材，提供涂料的附着力。基于第一组份的总重量，所述基材润湿剂可以为0～2wt％，例如0.1～1wt％。
在双组份水性涂料组合物中，第一组份还可以包括流变增稠剂。所述流变增稠剂可以提高涂料粘性并改善湿膜厚度和保护涂料免于沉降和分层。合适地，所述增稠剂可以包括膨润土、气相二氧化硅、和/或疏水改性聚氨酯。基于第一组份的总重量，所述流变增稠剂可以为0～2wt％，例如0.1～1wt％。
在双组份水性涂料组合物中，第一组份还可以包括基于第一组份的总重量的10～40wt％的水。
在双组份水性涂料组合物中，第一组份还可以包括一种或多种其他成膜物质(例如，不同于上述环氧树脂的其他树脂)以提供期望的性能。在双组份水性涂料组合物中，第一组份还可以包括一种或多种其他助剂。所述其他助剂适用于水性涂料体系，且用量可以由本领域的技术人员根据期望性能确定。
在双组份水性涂料组合物中，第二组份还可以包括以上所述的一种或多种助剂或其他助剂。第一组份中使用的助剂与第二组份中使用的相应助剂可以相同或不同。例如，在双组份水性涂料组合物中，第二组份还可以包括适量成膜助剂以改善成膜性能，且不至于影响漆膜干燥。基于第二组份的总重量，所述成膜助剂可以为0～2wt％，例如0.1～1wt％。
在双组份水性涂料组合物中，第二组份还可以包括基于第二组份的总重量的10～40wt％的水。
根据本发明的双组份水性涂料组合物可以通过如下方法制备：
制备第一组份，包括：
(1)在约＜50℃的温度下，将包含颜填料、助剂和溶剂的混合物研磨约1～2小时，至最大粒径＜15μm；
(2)在约10～40℃的温度下，向步骤(1)的混合物中加入环氧树脂、助剂和溶剂等，搅拌10～20分钟；
制备第二组份，包括：
在约10～40℃的温度下，按步骤加入胺类固化剂、任选的助剂和溶剂等，搅拌10～20分钟；以及
在约10～40℃的温度下，将第一组份与第二组份混合均匀。
合适地，上述步骤(1)中，颜填料、助剂和溶剂被逐样加入到容器中混合，且加入每种物料的时间间隔为约1～5分钟。
合适地，上述步骤(2)中，环氧树脂、助剂和溶剂等被逐样加入到容器中混合，且加入每种物料的时间间隔为约1～5分钟。
合适地，第一组份与第二组份可以以3.5:1至6:1的体积比例混合。例如，第一组份与第二组份的体积比可以为4:1，4.5:1，5:1，或5.5:1。
本发明还涉及经涂覆的基材，包括基材和涂覆于至少一部分所述基材上的上述双组份水性涂料组合物。所述双组份水性涂料组合物可以直接涂覆于未涂覆的基材。或者可选地，所述水性涂料组合物可以涂覆于经涂覆的基材。所述基材可以包括金属基材。所述基材可以是以下的一部分：工业设备、车辆、或建筑钢结构。
根据本发明的双组份水性涂料组合物可以通过本领域技术人员已知的方式涂覆，例如电涂、喷涂、静电喷涂、浸渍、辊涂、刷涂等，然后固化形成涂层。
根据本发明的双组份水性涂料组合物可以在5℃～80℃条件下固化。合适地，根据本发明的水性涂料组合物可以在室温下固化，例如，15～30℃。例如，根据本发明的双组份水性涂料组合物可以在室温下5～20分钟表干。根据本发明的双组份水性涂料组合物可以形成具有30μm～150μm的干膜厚度的涂层。所述“干膜厚度”为涂料组合物完全固化后所具有的厚度。
本发明又涉及上述双组份水性涂料组合物涂覆基材的用途。
实施例
提供下述实施例进一步阐述本发明，但不应认为其将本发明限制在实施例所述的细节。除另有说明，下述实施例中所有的份数和百分数均以重量计。
实施例：
使用下表1中所列的物料和用量制备根据本发明的双组分水性涂料组合物Ex1、Ex2和Ex3：(1)在约10～40℃的温度下，将第一组份中的物料1～6逐样加入到容器中混合，且加入每种物料的时间间隔为约1～5分钟；(2)在约＜50℃的温度下，将第一组份中的物料1～6研磨约1～2小时，至最大粒径＜15μm；(3)在约10～40℃的温度下，将第一组份中的物料7～11逐样加入到容器中混合，且加入每种物料的时间间隔为约1～5分钟，然后搅拌10～20分钟；(4)在约10～40℃的温度下，按步骤加入第二组份中的物料1～3，搅拌10～20分钟；和(5)在约10～40℃的温度下，将第一组份与第二组份混合均匀，且第一组分/第二组分的体积比＝5/1。
表1.根据本发明的双组份水性涂料组合物Ex1、Ex2和Ex3
aAllnex ADDITOL VXW 6208；
b滑石粉和硫酸钡；
c HEUCOPHOS ZPA；
d选自钛白、铁黄、铁红、和/或炭黑；
e BYK024；
f水性环氧乳液，固含量为50-60wt％，环氧当量为450～550g/eq，羟值为50～200mgKOH/g；
g选自BYK348、和/或TEGO TWIN 4100；
h选自DPNB、和/或DPM；
i DOW ACRYSOL RM-12W和/或ACRYSOL RM-2020；
j胺类固化剂乳液，固含量为约30-40wt％，胺类固化剂包括(a)含有伯胺和/或仲胺的部分、(b)环氧部分和3～10wt％的(c)含有叔胺的部分，HLB值为5～15，活泼氢当量可以为300～400g/eq，重均分子量至少5万。
比较例：
使用下表2中所列的物料和用量制备比较例的双组分水性涂料组合物CE1、CE2和CE3：(1)在约10～40℃的温度下，将第一组份中的物料1～6逐样加入到容器中混合，且加入每种物料的时间间隔为约1～5分钟；(2)在约＜50℃的温度下，将第一组份中的物料1～6研磨约1～2小时，至最大粒径＜15μm；(3)在约10～40℃的温度下，将第一组份中的物料7～11逐样加入到容器中混合，且加入每种物料的时间间隔为约1～5分钟，然后搅拌10～20分钟；(4)在约10～40℃的温度下，按步骤加入第二组份中的物料1～3，搅拌10～20分钟；和(5)在约10～40℃的温度下，将第一组份与第二组份混合均匀，且第一组分/第二组分的体积比＝5/1。
表2.比较例的双组份水性涂料组合物CE1、CE2和CE3
aAllnex ADDITOL VXW 6208；
b滑石粉和硫酸钡；
c HEUCOPHOS ZPA；
d选自钛白、铁黄、铁红、和/或炭黑；
e BYK024；
f水性环氧乳液，固含量为50-60wt％，环氧当量为450～550g/eq，羟值为50～200mgKOH/g；
g选自BYK348、和/或TEGO TWIN 4100；
h选自DPNB、和/或DPM；
i DOW ACRYSOL RM-12W；
j1Huntsman 3986；
j2Hexion 8530；和
j3ALLNEX 2188。
使用下表3中所列的物料和用量制备比较例的双组分水性涂料组合物CE4、CE5和CE6：(1)在约10～40℃的温度下，将第一组份中的物料1～6逐样加入到容器中混合，且加入每种物料的时间间隔为约1～5分钟；(2)在约＜50℃的温度下，将第一组份中的物料1～6研磨约1～2小时，至最大粒径＜15μm；(3)在约10～40℃的温度下，将第一组份中的物料7～11逐样加入到容器中混合，且加入每种物料的时间间隔为约1～5分钟，然后搅拌10～20分钟；(4)在约10～40℃的温度下，按步骤加入第二组份中的物料1～3，搅拌10～20分钟；和(5)在约10～40℃的温度下，将第一组份与第二组份混合均匀，且第一组分/第二组分的体积比＝5/1。
表3.比较例的双组份水性涂料组合物CE4、CE5和CE6
aAllnex ADDITOL VXW 6208；
b滑石粉和硫酸钡；
c HEUCOPHOS ZPA；
d选自钛白、铁黄、铁红、和/或炭黑；
e BYK024；
f水性环氧乳液，固含量为50-60wt％，环氧当量为450～550g/eq，羟值为50～200mgKOH/g；
g选自BYK348、和/或TEGO TWIN 4100；
h选自DPNB、和/或DPM；
i DOW ACRYSOL RM-12W；
j1Huntsman 3986；
j2Hexion 8530；
j3ALLNEX 2188；和
kDMP-30。
使用下表4中所列的物料和用量制备比较例的双组分水性涂料组合物CE7：(1)在约10～40℃的温度下，将第一组份中的物料1～6逐样加入到容器中混合，且加入每种物料的时间间隔为约1～5分钟；(2)在约＜50℃的温度下，将第一组份中的物料1～6研磨约1～2小时，至最大粒径＜15μm；(3)在约10～40℃的温度下，将第一组份中的物料7～11逐样加入到容器中混合，且加入每种物料的时间间隔为约1～5分钟，然后搅拌10～20分钟；(4)在约10～40℃的温度下，按步骤加入第二组份中的物料1～3，搅拌10～20分钟；和(5)在约10～40℃的温度下，将第一组份与第二组份混合均匀，且第一组分/第二组分的体积比＝5/1。
表4.比较例的双组份水性涂料组合物CE7
a离子型分散剂：BYK151；
b滑石粉和硫酸钡；
c HEUCOPHOS ZPA；
d选自钛白、铁黄、铁红、和/或炭黑；
e BYK024；
f水性环氧乳液，固含量为50-60wt％，环氧当量为450～550g/eq，羟值为50～200mgKOH/g；
g选自BYK348、和/或TEGO TWIN 4100；
h选自DPNB、和/或DPM；
i DOW ACRYSOL RM-12W和/或ACRYSOL RM-2020；
j胺类固化剂乳液，固含量为约30-40wt％，胺类固化剂包括(a)含有伯胺和/或仲胺的部分、(b)环氧部分和3～10wt％的(c)含有叔胺的部分，HLB值为5～15，活泼氢当量可以为300～400g/eq，重均分子量至少5万。
性能测试：
首先，将如上制备的双组分水性涂料组合物Ex1-3和对比例的涂料组合物CE1-7涂覆于金属基材，于80℃烘烤30分钟后，室温下放置7天。
然后，对上述涂覆的基材进行下述各项性能测试：
1-流挂
确定TU4粘度杯在40～50S状态下喷涂不留挂的干膜膜厚。
2-耐盐雾性
根据GB/T 1771标准进行耐盐雾性测试，确定在1000小时后的腐蚀宽度。测试要求：在1000小时后的腐蚀宽度<2mm。
3-耐湿热性
根据GB/T 1740标准进行耐湿热型测试，观察在1000小时后涂层是否出现起泡、生锈、脱落。测试要求：在1000小时后，涂层无起泡、无生锈、无脱落。
将如上制备的双组分水性涂料组合物Ex1-3和对比例的涂料组合物CE1-7涂覆于8mm厚的金属基材，于室温下自干4～6小时，然后测试涂层的快干性。
4-快干性
使用280目砂纸打磨，要求可以打磨并不沾砂纸
将如上制备的双组分水性涂料组合物Ex1-3和对比例的涂料组合物CE1-7涂覆于金属基材，于室温下自干24小时，然后测试涂层的初期耐水性。
5-初期耐水性
将涂层置于水中浸泡96小时后，观察涂层是否出现起泡、脱落。测试要求：在水中浸泡96小时后，涂层无起泡、无脱落。
表5.Ex1、Ex2和Ex3的测试结果
| 测试项目 | Ex1 | Ex2 | Ex3 |
| 流挂 | 150μm | 170μm | 180μm |
| 盐雾 | 1.5mm | 1.8mm | 2.0mm |
| 耐湿热 | OK | OK | OK |
| 快干性 | OK | OK | OK |
| 初期耐水性 | OK | OK | OK |
表6.CE1、CE2、CE3、CE4、CE5、CE6和CE7的测试结果
尽管已经解释和描述了本发明的特定方面，对本领域技术人员来说很明显的是可做出多种其它改变和修饰而不会背离本发明的精神和范围。因此所附权利要求意图涵盖落入本发明范围内的所有这些改变和修饰。
Claims (22)
1.一种双组份水性涂料组合物，包括第一组份和第二组份，其中所述第一组份包括环氧树脂，第二组份包括胺类固化剂，其中所述胺类固化剂包括(a)含有伯胺和/或仲胺的部分、(b)环氧部分和(c)含有叔胺的部分。
2.如权利要求1所述的涂料组合物，其中所述(c)含有叔胺的部分占胺类固化剂的总固体重量的3～10wt％。
3.如权利要求2或3所述的涂料组合物，其中所述胺类固化剂的活泼氢当量为300～400g/eq。
4.如权利要求1-3中任一项所述的涂料组合物，其中所述胺类固化剂的重均分子量为5万～10万。
5.如权利要求1-4中任一项所述的涂料组合物，其中所述胺类固化剂还包括其他亲水部分和/或疏水部分用来调节胺类固化剂的亲水性，使得胺类固化剂的HLB值可以为5～15。
6.如权利要求1-5中任一项所述的涂料组合物，其中所述胺类固化剂为自乳化型乳液的形式。
7.如权利要求1-6中任一项所述的涂料组合物，其中所述胺类固化剂具有支化结构，包括主链和至少一个支链。
8.如权利要求7所述的涂料组合物，其中所述胺类固化剂中的(a)含有伯胺和/或仲胺的部分和(b)环氧部分位于主链上，形成嵌段结构。
9.如权利要求7或8所述的涂料组合物，其中所述胺类固化剂中的(c)含有叔胺的部分位于支链上。
10.如权利要求1-6中任一项所述的涂料组合物，其中所述胺类固化剂具有直链结构。
11.如权利要求1-10中任一项所述的涂料组合物，其中所述环氧树脂具有450～550g/eq的环氧当量。
12.如权利要求1-11中任一项所述的涂料组合物，其中所述环氧树脂具有50～200mgKOH/g的羟值。
13.如权利要求1-12中任一项所述的涂料组合物，其中所述环氧树脂与胺类固化剂的固体重量比为3.5:1至6:1。
14.如权利要求1-13中任一项所述的涂料组合物，其中所述涂料组合物中基本不含有单独的固化促进剂。
15.如权利要求1-14所述的涂料组合物，其中所述涂料组合物中基本不含有单独的叔胺化合物。
16.如权利要求1-15中任一项所述的涂料组合物，其中所述第一组份包括颜填料，所述颜填料包括防锈颜料以及滑石粉和/或硫酸钡。
17.如权利要求1-16中任一项所述的涂料组合物，其中所述第二组份中基本不含有颜填料。
18.如权利要求1-17中任一项所述的涂料组合物，其中所述第一组份包括非离子型分散剂。
19.如权利要求1-18中任一项所述的涂料组合物，其中所述涂料组合物可以在室温下5～20分钟表干。
20.一种经涂覆的基材，包括基材和涂覆于至少一部分所述基材上如权利要求1-19所述的涂料组合物。
21.如权利要求20所述的经涂覆的基材，其中所述基材包括金属。
22.如权利要求20或21所述的经涂覆的基材，其中所述基材为如下的一部分：工业设备、车辆、或建筑钢结构。
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| KR20020053472A (ko) * | 2000-12-27 | 2002-07-05 | 정종순 | 아민 경화제와 에폭시수지를 포함하는 방식도료 조성물 |
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