CN117384527A - 一种水性重防腐涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水性重防腐涂料及其制备方法，属于涂料技术领域。本发明提供的水性重防腐涂料，包括组分A和组分B，所述组分A包括如下重量份的组分：丙二醇甲醚3‑5份；丙二醇甲醚醋酸酯3‑5份等；所述组分B包括如下重量份的组分：水性环氧乳液85‑90份；水性单组份环氧树脂2‑4份；石油树脂C5 3‑5份等。本发明提供的水性重防腐涂料，耐酸碱性好，硬度高。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其是涉及一种水性重防腐涂料及其制备方法。
背景技术
水性双组份环氧材料主要应用于水性防腐涂料，在集装箱，机械设备有比较成熟的应用。但是其防腐性能相对较差，不适用于重防腐体系，比如船舶漆和钢制储罐内防腐涂层。在重防腐体系盐雾和耐化学性能要求达到GB/T9274标准，现有技术中重防腐体系以溶剂型为主。
而溶剂型体系中含有较高的VOC，对施工和使用人员存在潜在的吸入伤害。且不符合可持续发展和低碳要求，很多省份地区禁止使用溶剂型体系。同时，现有重防腐体系大都是环氧富锌体系，通过提高固化剂来提升耐化性，成本较高且容易发脆。且对海洋微生物吸附和灰层沾污没有防护效果，导致后期审美性差和不定期清洁。同时，现有体系底漆填充后，再罩一层面漆，施工效率低，而且施工成本也提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种水性重防腐涂料及其制备方法，耐酸碱性好，硬度高。
为实现上述目的，本发明提供了一种水性重防腐涂料，包括组分A和组分B，所述组分A包括如下重量份的组分：丙二醇甲醚3-5份；丙二醇甲醚醋酸酯3-5份；聚氨酯增稠剂OMG0620 0.1-0.3份；水性环氧固化剂3080PM 2-3份；水性环氧固化剂3263PM 1-2份；锌粉30-35份；复合铁钛粉25-30份；纳米石英砂20-30份；AFCONA4560分散剂0.5-2份；消泡剂0.2-0.3份；防沉剂0.3-0.5份和环氧磷酸酯0.5-2份；
所述组分B包括如下重量份的组分：水性环氧乳液85-90份；水性单组份环氧树脂2-4份；石油树脂C5 3-5份；水性沥青乳液2-3份；成膜助剂1-2份；底材润湿剂0.1-0.3；去离子水1-2份。
优选的，所述组分A和B的重量比为10:1.5～2。
优选的，所述消泡剂为TEGO 810。
优选的，所述防沉剂为BYK420。
优选的，所述水性环氧乳液为博高环氧乳液6180；水性单组份环氧树脂为环氧单组份乳液DIC502。
优选的，所述成膜助剂为DPNB。
优选的，所述底材润湿剂为TEGO4100。
优选的，所述锌粉和复合铁钛粉的粒度均为750～850目。
优选的，所述复合铁钛粉中海枫牌铁钛粉WD-S-800。
本发明还提供了上述任意一项所述的水性重防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
1)将丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、和聚氨酯增稠剂OMG0620混合，以1400～1600r/min的转速分散9～11min，降低转速至1000r/min，依次加入水性环氧固化剂3080PM、水性环氧固化剂3263PM、分散剂AFCONA4560、锌粉、海枫牌复合铁钛粉WD-S-800和纳米石英砂，待粒度降低至50μm以下后依次加入消泡剂、流变助剂和环氧磷酸酯，以800r/min的转速搅拌25min，得到组分A；
2)依次加入水性环氧乳液、水性单组份环氧树脂2-4份、成膜助剂、石油树脂、水性沥青乳液、成膜助剂和去离子水，以800r/min的转速搅拌30min，得到组分B；
3)将组分A和组分B混合均匀，得水性重防腐涂料。
本发明提供的技术方案，取得了以下技术效果：
本发明提供的水性重防腐涂料，采用了环氧富锌体系为基料，通过各功能性原料的合理配伍，极大地提升硬度和耐化防腐效果，常温固化5天达到硬度3H；树脂体系，以环氧树脂为主体，添加少量水性乳化沥青和石油树脂C5，在提升漆膜致密性的同时，增加漆膜韧性。
同时纳米石英砂存在，漆膜表面抗沾污和抗微生物附着，易清洁。且达到环境友好要求，避免VOC对人体的伤害，物料价格更加低廉，简化后期维护成本，本发明提供的水性重防腐涂料为双组分底面合一材料，采用一层涂覆即可。极大地提高了施工效率和成本。
具体实施方式
下面将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。
本发明提供了一种水性重防腐涂料，包括组分A和组分B，所述组分A包括如下重量份的组分：丙二醇甲醚3-5份；丙二醇甲醚醋酸酯3-5份；聚氨酯增稠剂OMG0620 0.1-0.3份；水性环氧固化剂3080PM 2-3份；水性环氧固化剂3263PM 1-2份；锌粉30-35份；复合铁钛粉25-30份；纳米石英砂20-30份；AFCONA4560分散剂0.5-2份；消泡剂0.2-0.3份；流变助剂0.3-0.5份和环氧磷酸酯0.5-2份；
所述组分B包括如下重量份的组分：水性环氧乳液85-90份；水性单组份环氧树脂2-4份；石油树脂C5 3-5份；水性沥青乳液2-3份；成膜助剂1-2份；底材润湿剂0.1-0.3；去离子水1-2份。可以理解的是，本领域技术人员可根据实际生产以及所需情况适应性调整上述组分配方中各组分的质量份数，例如，丙二醇甲醚可以为3、4、5份，纳米石英砂可以为20、21、22、23、24、25、30份，环氧磷酸酯可以为0.5、0.6、1、2。
本发明提供的水性重防腐涂料为水性双组份环氧体系材料，以环氧富锌体系为基料，组分A中的锌粉，在酸性环境中，漆膜层形成原电池负极，金属基材为正极，牺牲锌保护金属基材；碱性环境下锌容易钝化，形成覆盖在金属基材上一层致密保护层，从而达到提升耐酸碱和耐盐雾和汽油等的一大保护层；铁钛粉本身耐酸碱优异且价廉，填充效果极好，覆盖面广，在坑洼的不平整基材面容易形成致密填充层，提高漆膜对底材抓牢能力和附着致密性，同时起到第二层对盐雾和酸碱，汽油等阻隔效果；纳米石英砂使用属于点睛之笔，一方面本身有一定防沉效果，提升储存稳定性；同时由于锌粉，铁钛粉和纳米石英砂粒径不在一个层级，在漆膜流平干燥过程中相互穿插，提高提高致密性，提升耐盐雾，耐化能力，纳米石英砂的加入对漆膜表面抗沾污和微生物附着也有明显帮助，且价格低廉；环氧磷酸酯到提升交联密度，提高漆膜的致密性和漆膜对底材附着力，同时也可对耐化性和耐盐雾辅助提升。组分B以环氧乳液为主体，添加水性单组份环氧树脂，由于其分子量比较小，与漆膜相容极好，相对无机填料，更容易起到填充和提升漆膜致密性，对耐水，耐盐雾等综合性能提升非常明显；添加分子量更小的水性乳化石油树脂C5，进一步提升漆膜填充效果，提升耐化性能，同时其有一定疏水性，降低水分在漆膜表面粘接性。添加少量水性乳化沥青和石油树脂C5，在提升漆膜致密性的同时，增加漆膜柔韧性。本发明提供的水性重防腐涂料，在环氧双组份体系基础上，优化选择功能性填料和树脂，降低成本的同时极大提升盐雾和耐酸碱，耐汽油等要求，使其满足水性双组份环保体系在重防腐管道和船舶等高标准应用。本发明树脂和固化剂是纯水性体系，配方中主要溶剂是去离子水(VOC含量极低)，从而达到环境友好要求，避免VOC对人体的伤害可以理解的是，本申请的水性重防腐涂料是在各组分的协同作用下，共同达到的防腐效果。
在本发明中，所述组分A和B的重量比优选为10:1.5～2。
在本发明中，所述消泡剂优选为TEGO810。
在本发明中，所述流变助剂优选为BYK420。
在本发明中，所述水性环氧乳液优选为博高环氧乳液6180；所述水性单组份环氧树脂优选为环氧单组份乳液DIC502。
在本发明中，所述成膜助剂优选为DPNB。
在本发明中，所述底材润湿剂优选为TEGO4100。
在本发明中，所述锌粉和复合铁钛粉的粒度均为750～850目。
在本发明中，所述复合铁钛粉中铁和钛的质量比优选为海枫牌铁钛粉WD-S-800。
本发明还提供了上述任意一项所述的水性重防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
1)将PM、PMA和聚氨酯增稠剂OMG0620混合，以1400～1600r/min的转速分散9～11min，降低转速至1000r/min，依次加入水性环氧固化剂3080PM、水性环氧固化剂3263PM、分散剂AFCONA4560、锌粉、复合铁钛粉和纳米石英砂，待粒度降低至50μm以下后依次加入消泡剂、流变助剂和环氧磷酸酯，以800r/min的转速搅拌30min，得到组分A；
2)依次加入水性环氧乳液、水性单组份环氧树脂2-4份、成膜助剂、石油树脂、水性沥青乳液、成膜助剂和去离子水，以1000r/min的转速搅拌25min，得到组分B；
3)将组分A和组分B混合均匀，得水性重防腐涂料。
在本发明中，步骤1)和步骤2)并不绝限于上述次序，也可以互换顺序。在本发明中，搅拌过程中控制温度不高于50℃。本发明提供的水性重防腐涂料在使用时，按施工粘度加水稀释既可使用。
为了更清楚详细地介绍本发明所提供的水性重防腐涂料及其制备方法，下面将结合具体实施例进行描述。
实施例1
组分A的配比如表1所示：
表1组分A
组分B的配体如表2所示：
表1组分B
| 序号 | 原料 | 重量份 |
| 1 | 博高环氧乳液6180 | 88 |
| 2 | 环氧单组份乳液DIC502 | 2.5 |
| 3 | 成膜助剂DPNB | 1.5 |
| 4 | 石油树脂C5 | 5 |
| 5 | 林特水性沥青乳液 | 2 |
| 6 | TEGO 4100 | 0.1 |
| 7 | 去离子水 | 1 |
将组分A中的1-3在1500r/min高速分散10分钟后，降低到1000r/min中速搅拌，逐渐添加4-9，待细度降低到50μm以下，逐步添加10-12，并以800r/min低速搅拌30分钟，(搅拌过程中温度不高于50摄氏度)得到组分A。
将组分B的1-7按顺序依次添加，以1000r/min低速搅拌25分钟(搅拌过程中温度不高于50摄氏度)。
最后组分A与组分B按5:1的重量比混合均匀，按施工粘度加水稀释既可使用。
实施例2～3及对比例1～6
与实施例1的区别在于，原料组成不同，制备方法与实施例1完全相同，具体如表3所示。
表3原料组成
表4性能测试结果
从表4可以看出，各项指标满足钢制储罐液体能要求，同时满足重防腐涂料例如船舶漆的性能要求，并且有效减少浮游微生物粘覆。本发明有较好的硬度，耐磨，抗油污，抗冲击，易清洁，耐酸碱，耐汽油等优势外，同时达到环境友好要求，避免VOC对人体的伤害，物料价格更加低廉，简化后期维护成本，极大地提高了施工效率和成本。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种水性重防腐涂料，其特征在于，包括组分A和组分B，所述组分A包括如下重量份的组分：丙二醇甲醚3-5份；丙二醇甲醚醋酸酯3-5份；聚氨酯增稠剂OMG0620 0.1-0.3份；水性环氧固化剂3080 2-3份；水性环氧固化剂3263 1-2份；锌粉30-35份；复合铁钛粉25-30份；纳米石英砂20-30份；AFCONA4560分散剂0.5-2份，消泡剂0.2-0.3份；流变助剂BYK4200.3-0.5份和环氧磷酸酯0.5-2份；
所述组分B包括如下重量份的组分：水性环氧乳液85-90份；水性单组份环氧树脂2-4份；石油树脂C5 3-5份；水性沥青乳液2-3份；成膜助剂1-2份；底材润湿剂0.1-0.3和去离子水1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种水性重防腐涂料，其特征在于，所述组分A和B的重量比为10:1.5～2。
3.根据权利要求1所述的水性重防腐涂料，其特征在于，所述消泡剂为TEGO810、BYK022、BYK420或RM1410。
4.根据权利要求1所述的水性重防腐涂料，其特征在于，所述流变助剂为BYK420。
5.根据权利要求1所述的水性重防腐涂料，其特征在于，所述水性环氧乳液为博高环氧乳液6180；水性单组份环氧树脂为环氧单组份乳液DIC502。
6.根据权利要求1所述的水性重防腐涂料，其特征在于，所述成膜助剂为DPNB。
7.根据权利要求1所述的水性重防腐涂料，其特征在于，所述底材润湿剂为TEGO 4100、AFCONA3590或BYK346。
8.根据权利要求1所述的水性重防腐涂料，其特征在于，所述锌粉和复合铁钛粉的粒度均为750～850目。
9.权利要求1～8任意一项所述的水性重防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯和聚氨酯增稠剂OMG0620混合，以1400～1600r/min的转速分散9～11min，降低转速至1000r/min，依次加入水性环氧固化剂3080PM、水性环氧固化剂3263PM、AFCONA4560分散剂、锌粉、复合铁钛粉和纳米石英砂，待粒度降低至50μm以下后依次加入消泡剂、流变助剂和环氧磷酸酯，以800r/min的转速搅拌25min，得到组分A；
2)依次加入水性环氧乳液、水性单组份环氧树脂、成膜助剂、石油树脂、水性沥青乳液、成膜助剂和去离子水，以800r/min的转速搅拌30min，得到组分B；
3)将组分A和组分B混合均匀，得水性重防腐涂料。
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