一种高颜基比水性环氧涂料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种高颜基比水性环氧涂料，包括如下重量份的组分：A组分：20～35份水性环氧乳液，2～10份着色颜料，4～10份防锈颜料，30～50份填料，0.2～0.6份分散剂，0.1～0.5份消泡剂，0.1～0.5份润湿剂，0～2份增稠剂；B组分：25～50份水性环氧固化剂，5～10份端环氧基苯基全氟聚醚，0～1份防闪锈剂，3～15份成膜助剂，0～5份消泡剂。本发明专利技术通过在水性环氧涂料体系中，含有固化剂的组分中添加端环氧基苯基全氟聚醚作为固化剂的改性剂，可以提高固化剂与水性环氧乳液基体的相容性以及提高对颜填料的浸润性，从而可以得到一种耐腐蚀性能优异的高颜基比水性环氧涂料。颜基比水性环氧涂料。

【技术实现步骤摘要】
一种高颜基比水性环氧涂料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及水性防腐涂料
，尤其是一种高颜基比水性环氧涂料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]传统的防腐涂料多为溶剂型涂料，其中含有大量的有机溶剂，这些溶剂会在生产和施工过程中释放出来，对施工人员健康有害且污染环境。水性漆是以水作为溶剂，在使用过程中挥发出水，对环境无害的环保涂料。水性防腐涂料以其节能、环保、和使用安全的特点，成为国内外涂料界竞相研究和开发的热点。目前，市场上的中间漆多采用水性环氧云铁体系，价格成本相对较高，且存在防腐性能较差、流挂性较差的缺点。
[0003]随着社会的不断进步，人们对水性漆的要求不断提高，不仅要求水性漆环保无毒，还对水性漆的性能提出了更多的要求。如需要较好的流挂性能、防腐性能以及附着性能；同时为了达到更好的上色效果，常常需要进行多次上漆，不仅增加了成本、降低生产效率，而且在多次上漆过程中，还容易出现由于中间漆未完全固化而导致的漆膜的防腐性能较差、流挂性较差的缺点。而提高水性漆中颜料的含量(即高颜基比)可以减少上漆次数，甚至只需要进行一次上漆就可具有很好的上色效果，遮盖力好；但是提高颜基比，会导致漆膜的防腐性能较差。
[0004]因此，需要开发一种耐腐蚀性能优异的高颜基比水性环氧涂料。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，克服现有的水性漆的颜基比和防腐性能无法同时提高的缺陷，开发一种耐腐蚀性能优异的高颜基比水性环氧涂料。本专利技术通过在水性环氧涂料体系中，含有固化剂的组分中添加端环氧基苯基全氟聚醚作为改性剂，端环氧基苯基全氟聚醚形成长链水性环氧固化剂，苯环结构能增加其与环氧树脂的相容性，更加容易分散到涂料体系中进行交联固化，提高漆膜的耐腐蚀性能；长链全氟聚醚结构能增加固化剂链段具有强亲水性，能够极大降低体系表面张力，使颜填料更容易润湿分散，从而能够提高涂料流动性，以加入更多的颜填料。
[0006]本专利技术的另一目的在于，提供所述高颜基比水性环氧涂料的制备方法。
[0007]本专利技术的另一目的在于，提供所述高颜基比水性环氧涂料在建筑或防腐领域中的应用。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]一种高颜基比水性环氧涂料，包括如下重量份的组分：
[0010]A组分(总重量100份)：
[0011][0012]其中，着色颜料、防锈颜料和填料的总重量与水性环氧乳液的重量的比值>1.5；
[0013]B组分(总重量100份)：
[0014][0015]一般情况下，颜填料等无机填料的增加，会导致水性环氧体系的流动性变差，导致交联固化程度降低，进一步导致得到的膜的耐腐蚀性能较差。本专利技术的专利技术人通过研究发现，如在含有固化剂的B组分中添加端环氧基苯基全氟聚醚作为固化剂改性剂可以显著改善涂料成膜后的性能。
[0016]改性剂端环氧苯基全氟聚醚中，环氧基能够与水性环氧固化剂反应，形成长链水性环氧固化剂。1)长链全氟聚醚链段具有强亲水性，能够极大降低体系表面张力，使颜填料更容易润湿分散，从而能够提高无机颜填料在涂料基体中的流动性，以加入更多的颜填料；2)改性剂端环氧苯基全氟聚醚中，C
‑
F键的键能较大，稳定性强，不会与各种强氧化剂、强酸、强碱发生反应而分解，在电解质中稳定，故能提高涂料防腐性能；3)同时，末端的苯环结构的引入，还能增加其与环氧树脂的相容性，可以带动水性环氧固化剂在水性环氧乳液基体中的迁移性，使其与水性环氧乳液中的水性环氧树脂充分交联，进一步提高涂料成膜后的耐腐蚀性能。
[0017]优选地，所述水性环氧固化剂与所述端环氧基苯基全氟聚醚的重量比为(2.5～10)：1。在该比例范围内，端环氧基苯基全氟聚醚既可以很好地对固化剂进行改性进而改善涂料性能，又不会过多消耗固化剂中的活泼氢影响交联密度，此时改性剂效果最佳。
[0018]优选地，所述水性环氧乳液为非离子型水性环氧乳液，环氧当量为600～1200g/mol。
[0019]优选地，所述水性环氧固化剂为自乳化型胺类固化剂，水性环氧固化剂的活泼氢当量为100～300g/mol。
[0020]优选地，所述端环氧基苯基全氟聚醚中，全氟聚醚的数均分子量为500～5000。随着全氟聚醚的分子量的升高，全氟聚醚的粘度增加，其对固化剂进行改性后，在使用前A、B组分混合时，会导致固化剂在水性环氧树脂基体中的迁移速度降低，导致涂料固化不均匀，进而导致涂料成膜后，耐腐蚀性能有所下降；而全氟聚醚的分子量较低时候，链段较短，对颜填料的浸润性不足，较大量的颜填料会在体系中有团聚的倾向，同样会导致涂料成膜后耐腐蚀性能下降。因此，在上述合适的分子量范围内，能够得到耐腐蚀性能优异的高颜基比水性环氧涂料。所述全氟聚醚的数均分子量进一步优选为1000～3000。
[0021]本专利技术中，常规的颜填料、分散剂、消泡剂、润湿剂、增稠剂、防闪锈剂、成膜助剂均可用于本专利技术中。
[0022]所述着色颜料包括但不限于氧化铁黑、氧化铁红、碳黑及钛白粉中的至少一种；所述防锈颜料包括但不限于磷酸锌、钼酸锌及三聚磷酸铝中的至少一种；所述填料包括但不限于滑石粉、沉淀高光硫酸钡、云母粉、煅烧高岭土及硅微粉中的至少一种。
[0023]所述分散剂包括但不限于阴离子羧酸盐类、阳离子季胺盐类、非离子高分子量聚合物类分散剂中。
[0024]所述消泡剂包括但不限于有机硅类消泡剂、醚类消泡剂、硅醚类消泡剂及矿物油类消泡剂。
[0025]所述增稠剂包括但不限于聚氨酯型增稠剂、碱溶胀型增稠剂。
[0026]所述润湿剂包括但不限于有机硅类润湿剂、阴离子类润湿剂、非离子类润湿剂。
[0027]所述防闪锈剂包括但不限于传统盐酸类防闪锈剂、有机高分子复配型防闪锈剂。
[0028]所述成膜助剂包括但不限于十二醇酯、丙二醇、二丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、丙二醇二乙酸酯。
[0029]本专利技术还保护上述高颜基比水性环氧涂料的制备方法，包括如下步骤：
[0030]A组分制备：
[0031]按照所述重量份，将分散剂、消泡剂、着色颜料、填料和防锈颜料加入到水中混合分散均匀后，研磨得到浆料；然后将所述浆料、水性环氧乳液、润湿剂和增稠剂混合分散均匀后，即得所述A组分；
[0032]B组分制备：
[0033]S1.制备端环氧基苯基全氟聚醚
[0034]将含环氧基和苯基的单体、全氟聚醚在溶剂中混合均匀后，在90～120℃下反应完全，即可得到所述端环氧基苯基全氟聚醚；
[0035]S2.按照所述重量份，将水性环氧固化剂与端环氧基苯基全氟聚醚混合均匀后，在40～50℃下反应，反应完全后，得到改性环氧固化剂；然后将得到的改性环氧固化剂、防闪锈剂、成膜助剂、增稠剂和消泡剂在水中混合均匀后，即可得到所述B组分。
[0036]其中，A组分制备中，所述浆料的细度为≤50μm。
[0037]本专利技术还保护上述高颜基比水性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高颜基比水性环氧涂料，其特征在于，包括如下重量份的组分：A组分(总重量100份)：其中，着色颜料、防锈颜料和填料的总重量与水性环氧乳液的重量的比值>1.5；B组分(总重量100份)：2.根据权利要求1所述的高颜基比水性环氧涂料，其特征在于，所述水性环氧固化剂与所述端环氧基苯基全氟聚醚的重量比为(2.5～10)：1。3.根据权利要求1所述的高颜基比水性环氧涂料，其特征在于，所述水性环氧乳液的环氧当量为600～1200g/mol；所述水性环氧固化剂为自乳化型胺类固化剂，水性环氧固化剂的活泼氢当量为100～300g/mol。4.根据权利要求1所述的高颜基比水性环氧涂料，其特征在于，所述端环氧基苯基全氟聚醚中，全氟聚醚的数均分子量为500～5000。5.根据权利要求4所述的高颜基比水性环氧涂料，其特征在于，所述端环氧基苯基全氟聚醚中，全氟聚醚的数均分子量为1000～3000。6.根据权利要求1所述的高颜基比水性环氧涂料，其特征在于，包括如下所述特征中的至少一种特征：1)所述分散剂包括阴离子羧酸盐类、阳离子季胺盐类、非离子高分子量聚合物类分散剂中的至少一种；2)所述消泡剂包括有机硅类消泡剂、醚类消泡剂、硅醚类消泡剂及矿物油类消泡剂中的至少一种；
3)所述着色颜料包括氧化铁黑、氧化铁红、碳黑及钛白粉中的至少一种；4)所述防锈颜料包括磷酸锌、钼酸锌及三聚磷酸铝中的至少一种；5)所述填料包括滑石粉、沉淀高光硫酸钡、云母粉、煅烧高岭土及硅微粉中的至少一种；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张习文，余飞，官慧，雷德华，严梦华，
申请(专利权)人：广州集泰化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：