【技术实现步骤摘要】
本申请涉及涂料制备，更具体地说，它涉及一种用于铝合金底材防腐蚀的水性快干涂料及其制备方法。
技术介绍
1、水性快干涂料是利用物理、化学的方法，使涂料均匀分散在水中，形成均一、稳定的水包油型乳液体系，其中，水性环氧树脂以其具有高粘结性、耐热性、耐腐蚀性和施工便捷等优点，在建筑结构工程、机械零件加工以及航空工业制造等领域有着广泛的应用。
2、环氧树脂涂料通常用于保护金属在腐蚀性环境中不被腐蚀。 然而，纯环氧树脂涂层直接应用于金属防腐时，其紧密的三维网络结构容易产生微孔和裂纹，导致涂层脆性断裂，从而降低了涂层的力学性能。现有技术常通过添加纳米黏土材料来改善其缺陷，然而，纳米黏土材料由于其小尺寸和高比表面积，容易在环氧树脂中发生团聚，导致分散不均匀，同时，纳米黏土材料与涂料间的相容性较差，造成环氧涂料力学性能和耐候性差，此外，环氧树脂自身存在柔韧性不足、耐紫外老化性能差等缺陷，此外，水性化过程中引入了亲水基团或乳化剂，导致制备得到的涂料的防水性能降低。
3、因此，提供一种高力学性能、耐候性佳和防水性能好的用于铝合金底材防腐蚀的水性快干涂料是目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、为了解决上述
技术介绍
中提及的问题，本申请提供了一种用于铝合金底材防腐蚀的水性快干涂料及其制备方法。
2、一种用于铝合金底材防腐蚀的水性快干涂料，包括以下重量份原料：水性环氧树脂乳液固化剂28-40份、水性环氧预聚体组分56-78份、功能填料14-18份、消泡剂0.5-1.3份
3、该用于铝合金底材防腐蚀的水性快干涂料的制备方法，包括以下步骤：
4、在水性环氧预聚体组分中，搅拌下加入功能填料、水性环氧树脂乳液固化剂、流平剂、润湿分散剂、消泡剂和固化促进剂，搅拌均匀，得用于铝合金底材防腐蚀的水性快干涂料。
5、优选的，水性环氧树脂乳液固化剂为双氰胺或二氨基二苯砜。
6、优选的，消泡剂为foamex-815、foamex-8030和byk-024中的至少一种。
7、优选的，流平剂为byk-381或byk-348。
8、优选的，润湿分散剂为byk-346或byk-190。
9、优选的，消泡剂为foamex-815、foamex-8030和byk-024中的至少一种。
10、优选的，固化促进剂为dmp-30或k-54。
11、优选的，水性环氧预聚体组分的制备方法，包括以下步骤：
12、将环氧基预聚体和乙醇胺加入无水乙醇中，搅拌均匀，升温至64-70℃，搅拌反应2-3h，滴加冰醋酸，控制在10min内滴完，滴毕，继续搅拌0.3-0.6h，再加入去离子水，继续搅拌反应0.4-0.8h，得水性环氧预聚体组分，其中，环氧基预聚体、无水乙醇、乙醇胺、冰醋酸和去离子水的用量比为2-3：20-30：0.18-0.22：0.06-0.10：35。
13、优选的，环氧基预聚体由以下步骤制得：
14、步骤a1、将三羟甲基氨基甲烷和无水dmf混合均匀，升温至35-45℃，边搅拌边滴加十八烯基琥珀酸酐、4-二甲氨基吡啶和异丙醇的混合液a，控制在30min内滴完，滴毕，升温至72-76℃，继续搅拌反应4-6h，反应结束后，调节ph至中性，旋蒸，洗涤，干燥，得不饱和单体，其中，三羟甲基氨基甲烷、无水dmf和混合液a的质量比为1-2：30-40：15-25，混合液a中，十八烯基琥珀酸酐、4-二甲氨基吡啶和异丙醇的质量比为3.2-5.8：0.08-0.12：20，在上述反应过程中，以无水dmf为溶剂，三羟甲基氨基甲烷上的氨基与十八烯基琥珀酸酐上的酸酐基发生开环酯化反应，得不饱和单体；
15、步骤a2、将不饱和单体和铂催化剂加入异丙醇中，升温至30-40℃，搅拌均匀，边搅拌边滴加1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，控制在30min内滴完，滴毕，升温至回流，继续搅拌反应6-8h，反应结束后，冷却至室温，旋蒸，洗涤，干燥得改性剂，其中，不饱和单体、铂催化剂、异丙醇和1，1，3，3-四甲基二硅氧烷的质量比为5.6-12.2：1-2：45-55：0.8-1.8，在上述反应过程中，以异丙醇为溶剂，不饱和单体上的不饱和双键和1，1，3，3-四甲基二硅氧烷上的活性氢发生硅氢加成反应，得改性剂；
16、步骤a3、氮气保护下，氮气保护下，将改性剂和二乙烯三胺加入二甲苯中，室温下搅拌均匀，再升温至145-155℃，继续搅拌反应1.6-2.2h，再升温至195-205℃，继续搅拌反应2-3h，得咪唑啉基单体，反应结束后，冷却至90-100℃，再加入苄基氯，升温至回流反应3-4h，旋蒸，得防腐增强组分，其中，改性剂、二乙烯三胺、二甲苯和苄基氯的质量比为5-10：0.4-0.8：36-42：0.6-1.1，在上述反应过程中，以二甲苯为溶剂，改性剂和二乙烯三胺发生酰胺化反应，再在高温下先发生自身缩聚反应，得咪唑啉基单体，咪唑啉基单体上的氨基再继续与苄基氯上的活性氯原子发生亲电取代反应，得防腐增强组分，制备得的防腐增强组分中含有活性羧基能继续参与后续的反应过程。
17、步骤a4、将防腐增强组分加入无水dmf中，升温至45-55℃，搅拌均匀，滴加环氧氯丙烷，控制在10min内滴完，滴毕，升温至64-76℃，搅拌反应6-8h，反应结束后，抽滤，滤饼经洗涤干燥，得环氧基预聚体，其中，防腐增强组分、无水dmf和环氧氯丙烷的质量比为5.4-8.2：30-40：0.72-0.98，反应过程中，控制防腐增强组分的物质的量略高于二倍当量的环氧氯丙烷，使得防腐增强组分上有剩余的羟基能够参与后续的反应过程中，在上述反应过程中，以无水dmf为溶剂，防腐增强组分上的活性羟基与环氧氯丙烷上的氯原子发生亲电取代反应，得环氧基预聚体。
18、优选的，所述铂催化剂为质量分数为1%的氯铂酸的异丙醇溶液。
19、优选的，所述功能填料由以下步骤制得：
20、步骤b1、将凹凸棒土加入硝酸溶液中，搅拌均匀，升温至60-80℃，继续搅拌1-2h，离心，沉淀经洗涤干燥，得酸化凹凸棒土，将酸化凹凸棒土加入乙醇水溶液中，搅拌10-20min，再加入kh-560，升温至40-50℃，搅拌反应4-5h，离心，沉淀洗涤干燥，得预处理凹凸棒土，其中，凹凸棒土和硝酸溶液的质量比为2-3：40-50，硝酸溶液的质量分数为22-26%，酸化凹凸棒土、乙醇水溶液和kh-560的质量比为1-2：22-26：0.3-0.6，乙醇水溶液的质量分数为26-30%，先利用硝酸溶液对凹凸棒土进行首次处理，除去杂质增加内部孔道，然后利用kh-560改性处理，使其表面富含环氧基、硅氧烷基等基团；
21、步骤b2、将预处理凹凸棒土超声分散于无水dmf中，滴加四丁基溴化铵、6-氨基吡啶-2-羧酸和无水dmf混合液b，控制在10min内滴完，滴毕，升温至100-110℃本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于铝合金底材防腐蚀的水性快干涂料，其特征在于，包括以下重量份原料：水性环氧树脂乳液固化剂28-40份、水性环氧预聚体组分56-78份、功能填料14-18份、消泡剂0.5-1.3份、流平剂0.6-1.4份、润湿分散剂0.8-1.6份和固化促进剂3-7份；
2.根据权利要求1所述的用于铝合金底材防腐蚀的水性快干涂料，其特征在于，所述水性环氧预聚体组分的制备方法，包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的用于铝合金底材防腐蚀的水性快干涂料，其特征在于，所述步骤A1、将三羟甲基氨基甲烷和无水DMF混合均匀，升温至35-45℃，边搅拌边滴加十八烯基琥珀酸酐、4-二甲氨基吡啶和异丙醇的混合液a，控制在30min内滴完，滴毕，升温至72-76℃，继续搅拌反应4-6h，反应结束后，调节pH至中性，旋蒸，洗涤，干燥，得不饱和单体；
4.根据权利要求3所述的用于铝合金底材防腐蚀的水性快干涂料，其特征在于，所述步骤A1中，三羟甲基氨基甲烷、无水DMF和混合液a的质量比为1-2：30-40：15-25，混合液a中，十八烯基琥珀酸酐、4-二甲氨基吡啶和异丙醇的质
5.根据权利要求3所述的用于铝合金底材防腐蚀的水性快干涂料，其特征在于，所述步骤A2中，不饱和单体、铂催化剂、异丙醇和1，1，3，3-四甲基二硅氧烷的质量比为5.6-12.2：1-2：45-55：0.8-1.8。
6.根据权利要求3所述的用于铝合金底材防腐蚀的水性快干涂料，其特征在于，所述步骤A3中，改性剂、二乙烯三胺、二甲苯和苄基氯的质量比为5-10：0.4-0.8：36-42：0.6-1.1。
7.根据权利要求3所述的用于铝合金底材防腐蚀的水性快干涂料，其特征在于，所述步骤A4中，防腐增强组分、无水DMF和环氧氯丙烷的质量比为5.4-8.2：30-40：0.72-0.98。
8.根据权利要求1所述的用于铝合金底材防腐蚀的水性快干涂料，其特征在于，所述功能填料由以下步骤制得：
9.根据权利要求8所述的用于铝合金底材防腐蚀的水性快干涂料，其特征在于，所述步骤B1中，凹凸棒土和硝酸溶液的质量比为2-3：40-50，硝酸溶液的质量分数为22-26%，酸化凹凸棒土、乙醇水溶液和KH-560的质量比为1-2：22-26：0.3-0.6，乙醇水溶液的质量分数为26-30%，步骤B2中，预处理凹凸棒土、无水DMF和混合液b的质量比为1.6-2.0：40-50：25-35，混合液b中，四丁基溴化铵、6-氨基吡啶-2-羧酸和无水DMF的质量比为0.04：0.4-0.6：16-20。
10.一种权利要求1-9任一项所述的用于铝合金底材防腐蚀的水性快干涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种用于铝合金底材防腐蚀的水性快干涂料，其特征在于，包括以下重量份原料：水性环氧树脂乳液固化剂28-40份、水性环氧预聚体组分56-78份、功能填料14-18份、消泡剂0.5-1.3份、流平剂0.6-1.4份、润湿分散剂0.8-1.6份和固化促进剂3-7份；
2.根据权利要求1所述的用于铝合金底材防腐蚀的水性快干涂料，其特征在于，所述水性环氧预聚体组分的制备方法，包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的用于铝合金底材防腐蚀的水性快干涂料，其特征在于，所述步骤a1、将三羟甲基氨基甲烷和无水dmf混合均匀，升温至35-45℃，边搅拌边滴加十八烯基琥珀酸酐、4-二甲氨基吡啶和异丙醇的混合液a，控制在30min内滴完，滴毕，升温至72-76℃，继续搅拌反应4-6h，反应结束后，调节ph至中性，旋蒸，洗涤，干燥，得不饱和单体；
4.根据权利要求3所述的用于铝合金底材防腐蚀的水性快干涂料，其特征在于，所述步骤a1中，三羟甲基氨基甲烷、无水dmf和混合液a的质量比为1-2：30-40：15-25，混合液a中，十八烯基琥珀酸酐、4-二甲氨基吡啶和异丙醇的质量比为3.2-5.8：0.08-0.12：20。
5.根据权利要求3所述的用于铝合金底材防腐蚀的水性快干涂料，其特征在于，所述步骤a2中，不饱和单体、铂催化剂、异丙醇和1，1，3，3-四甲基二硅氧烷的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王向阳，邓强，邓润德，林海，
申请(专利权)人：中珀北京新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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