(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 110922866 A(43)申请公布日 2020.03.27
(21)申请号 201911283012.9(22)申请日 2019.12.13
(71)申请人 广东四方威凯新材料有限公司
地址 529000 广东省江门市蓬江区棠下镇
金桐二路8号1-8幢(72)发明人 闵建国 朱洪江 王邦清 冯杰超
郑敬康 吴清双 (74)专利代理机构 广州骏思知识产权代理有限
公司 44425
代理人 卢娟(51)Int.Cl.
C09D 163/10(2006.01)C09D 5/08(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页
(54)发明名称
一种水性环氧防腐涂料及其制备方法(57)摘要
本发明涉及一种水性环氧防腐涂料及其制备方法。本发明所提供水性环氧防腐涂料，其通过优化涂料组分配方结构，突破目前水性涂料成膜差、结合力不强等难题，所制得的水性环氧防腐涂料具有室温储存稳定性良好、力学性能优异、防腐蚀性强的优点，制备方法工艺合理，操作简便，环境友好，涂膜质量高，应用前景广阔。
CN 110922866 ACN 110922866 A
权 利 要 求 书
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1.一种水性环氧防腐涂料，其特征在于，包括A组分和B组分，所述A组分包括以下重量份数计的原料：去离子水30-40份、助剂1-2份、颜填料30-40份、环氧树脂乳液20-30份、添加剂6-10份；所述B组分包括以下重量份数计的原料：去离子水10-20份、助剂1-2份、水性环氧固化剂40-50份。
2.根据权利要求1所述的水性环氧防腐涂料，其特征在于：所述环氧树脂乳液为丙烯酸改性环氧树脂乳液，其环氧当量为400-800，固含量不小于50wt％，玻璃化转变温度35-45℃。
3.根据权利要求2所述的水性环氧防腐涂料，其特征在于：所述水性环氧固化剂为多元胺树脂。
4.根据权利要求1所述的水性环氧防腐涂料，其特征在于：所述添加剂包括有流变助剂2份、硅烷偶联剂2份、流平剂1份、消泡剂1份、助溶剂1份。
5.根据权利要求1所述的水性环氧防腐涂料，其特征在于：所述流变助剂为蜡助剂和/或层状硅酸盐流变助剂。
6.根据权利要求1所述的水性环氧防腐涂料，其特征在于：所述硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷或甲基三乙氧基硅烷。
7.根据权利要求1所述的水性环氧防腐涂料，其特征在于：所述流平剂选自有机硅流平剂、氟碳化合物类流平剂和丙烯酸酯流平剂中的一种或多种。
8.一种水性环氧防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括如下具体操作步骤：1)将去离子水、助剂、颜填料依序加入反应釜中，在转速为500RPM条件下分散10-20min后研磨备用；
2)将步骤1)所得混合物置于转速为400RPM的反应釜中，边分散边加入环氧树脂乳液、流变助剂、硅烷偶联剂、流平剂、消泡剂、助溶剂，随后在转速为600RPM条件下分散20-30min，过滤制得A组分；
3)将去离子水、助剂、水性环氧固化剂依序加入反应釜中，在转速为500-1500RPM条件下分散10-30min，过滤制得B组分。
9.根据权利要求8所述的水性环氧防腐涂料的制备方法，其特征在于：步骤1)中为使用砂磨机研磨至细度为40μm以下。
10.根据权利要求8所述的水性环氧防腐涂料的制备方法，其特征在于：步骤2)和步骤3)中均使用为5μm滤袋过滤机进行过滤。
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说 明 书
一种水性环氧防腐涂料及其制备方法
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技术领域
[0001]本发明涉及涂料技术领域，特别是涉及一种水性环氧防腐涂料及其制备方法。背景技术
[0002]与传统的有机溶剂涂料相比，水性涂料以水为分散介质，其能够大大降低VOC(挥发性有机化合物，volatile organic compounds)的含量。水性防腐涂料广泛应用于轨道车辆、工程机械、汽车、钢结构等领域。目前常用的水性防腐涂料主要有水性环氧涂料、水性无机富锌涂料、水性丙烯酸涂料以及水性聚氨酯涂料等，而以水性环氧乳液为主要制备组分的水性环氧涂料为最为常用的水性防腐涂料。[0003]水性环氧防腐涂料能够有效降低VOC，具有较高的环境友好性，但是由于在水性环氧乳液的制备过程中，需要对环氧树脂进行水性化处理，而在环氧树脂水性化的过程中需要引入表面活性剂、引发剂等亲水基团，以增强环氧树脂的亲水性，但这在一定程度上会减弱了其腐蚀性能。另外在涂料固化的过程中，分散在水介质中的各组份会发生聚集，即在粒子间的相互作用力下相互融合，压缩，聚结，最终形成稳定连续的膜；这种成膜方式使得改性环氧树脂中的亲水集团发生同性相吸作用，在漆膜中形成“极性通道”，使外部的水分子能够加速进入涂层内部，降低涂层防腐蚀效果。此外，涂膜中的有机酯分子会在水的作用下加速分解，干扰涂层的耐蚀性能。同时，相比于溶剂型的防腐涂料，水性环氧防腐涂料在生产时所需要的助剂也可能会影响涂料的整体性能，如发生闪锈现象，并且在制备装饰性水性涂料时，其光泽度和装饰性能仍然落后相对应的溶剂型涂料。[0004]另外，在施工过程中，由于水性防腐涂料主要以水为分散介质，而水的表面张力较大，在表面张力的作用下涂膜干燥时会发生缩孔现象，而为了尽量避免缩孔现象发生则需要对于待涂的板材进行前处理，且处理要求较高，影响涂料的施工性能；另外由于水的潜热能较大，漆膜表干时间延长，易出现发白现象；而由于水的黏度较小，施工时还会容易发生流挂现象等，这些都对涂料的施工和操作等有一定的环境要求和特殊处理要求。[0005]因此，水性涂料中水的引入增强了防腐涂料的环保性能，但也给水性防腐涂料的施工性能、防腐表现带来了不利的影响，在长效防腐、耐高温环境防腐、潮湿条件防腐、耐候防腐方面，水性涂料的效果与溶剂型涂料依旧存在的较大的差距。发明内容
[0006]基于此，本发明的目的在于，提供一种水性环氧防腐涂料，以解决现有技术中水性防腐涂料的施工性能差及防腐效果不理想的技术问题。[0007]一种水性环氧防腐涂料，其包括A组分和B组分，所述A组分包括以下重量份数计的原料：去离子水30-40份、助剂1-2份、颜填料30-40份、环氧树脂乳液20-30份、添加剂6-10份；所述B组分包括以下重量份数计的原料：去离子水10-20份、助剂1-2份、水性环氧固化剂40-50份。[0008]相对于现有技术，本发明所提供的一种水性环氧防腐涂料，其通过优化涂料组分
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说 明 书
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配方结构，突破目前水性涂料成膜差、结合力不强等难题，所制得的水性环氧防腐涂料具有室温储存稳定性良好、力学性能优异、防腐蚀性强的优点。[0009]进一步地，所述环氧树脂乳液为丙烯酸改性环氧树脂乳液，其环氧当量为400-800，固含量不小于50wt％，玻璃化转变温度35-45℃，其具有高附着力、高防湿及防水性能。[0010]进一步地，所述添加剂包括有流变助剂2份、硅烷偶联剂2份、流平剂1份、消泡剂1份、助溶剂1份。
[0011]进一步地，所述流变助剂为蜡助剂和/或层状硅酸盐流变助剂，其用于对颜填料进行定向，使片状的填料平行于基材排列，延长了水分子和氧分子等分子到达基材界面的距离，有效避免其与钢铁发生作用，进一步提高了水性环氧防腐涂料的防腐性能和耐盐雾性能等。
[0012]进一步地，所述硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷或甲基三乙氧基硅烷，其可水解，与无机物表面有较好的反应性。[0013]进一步地，所述流平剂选自有机硅流平剂、氟碳化合物类流平剂和丙烯酸酯流平剂中的一种或多种，其能有效降低涂饰液表面张力，提高其流平性和均匀性，有助于形成平整、光滑及均匀的涂膜。[0014]相对于现有技术，本发明所提供的水性环氧防腐涂料，其通过优选使用丙烯酸改性环氧树脂乳液，并对其环氧当量、固含量以及玻璃化转变温度参数进行优选，其具有高附着力、高防湿及防水性能，同时对添加剂和助剂的选用作了进一步限定，提高所制得水性涂料的防腐性能及耐盐雾性能，并对涂料组分配方结构进行优化，对各个组分的配比比例进行优化，突破目前水性涂料成膜差、结合力不强等难题，所制得的水性防腐涂料室温储存稳定性良好、力学性能优异、防腐蚀性强的水性环氧防腐涂料。[0015]另外，本发明还提供了一种水性环氧防腐涂料的制备方法，其包括如下具体操作步骤：
[0016]1)将去离子水、助剂、颜填料依序加入反应釜中，在转速为500RPM条件下分散10-20min后研磨备用；
[0017]2)将步骤1)所得混合物置于转速为400RPM的反应釜中，边分散边加入环氧树脂乳液、流变助剂、硅烷偶联剂、流平剂、消泡剂、助溶剂，随后在转速为600RPM条件下分散20-30min，过滤制得A组分；[0018]3)将去离子水、助剂、水性环氧固化剂依序加入反应釜中，在转速为500-1500RPM条件下分散10-30min，过滤制得B组分。[0019]进一步地，步骤1)中为使用砂磨机研磨至细度为40μm以下。[0020]进一步地，步骤2)和步骤3)中均使用为5μm滤袋过滤机进行过滤。[0021]相对于现有技术，本发明所提供的水性环氧防腐涂料的制备方法工艺简单，环境友好，涂膜质量高，应用前景广阔。具体实施方式[0022]实施例1
[0023]本实施例提供一种水性环氧防腐涂料，其包括以下重量份数计的原料：包括A组分和B组分，所述A组分包括以下重量份数计的原料：去离子水30份、助剂1份、颜填料30份、环
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氧树脂乳液20份、流变助剂2份、硅烷偶联剂2份、流平剂1份、消泡剂1份、助溶剂1份；所述B组分包括以下重量份数计的原料：去离子水10份、助剂1份、水性环氧固化剂40份。[0024]所述环氧树脂乳液为丙烯酸改性环氧树脂乳液，其环氧当量为400-800，固含量不小于50wt％，玻璃化转变温度35-45℃；所述流变助剂为蜡助剂和层状硅酸盐流变助剂；所述硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷；所述流平剂为有机硅流平剂。[0025]实施例2
[0026]本实施例提供一种水性环氧防腐涂料，其包括以下重量份数计的原料：包括A组分和B组分，所述A组分包括以下重量份数计的原料：去离子水40份、助剂2份、颜填料40份、环氧树脂乳液30份、流变助剂2份、硅烷偶联剂2份、流平剂1份、消泡剂1份、助溶剂1份；所述B组分包括以下重量份数计的原料：去离子水20份、助剂2份、水性环氧固化剂50份。[0027]所述环氧树脂乳液为丙烯酸改性环氧树脂乳液，其环氧当量为400-800，固含量不小于50wt％，玻璃化转变温度35-45℃；所述流变助剂为蜡助剂；所述硅烷偶联剂为甲基三乙氧基硅烷；所述流平剂为氟碳化合物类流平剂。[0028]实施例3
[0029]本实施例提供一种水性环氧防腐涂料，其包括以下重量份数计的原料：包括A组分和B组分，所述A组分包括以下重量份数计的原料：去离子水35份、助剂1.5份、颜填料35份、环氧树脂乳液25份、流变助剂2份、硅烷偶联剂2份、流平剂1份、消泡剂1份、助溶剂1份；所述B组分包括以下重量份数计的原料：去离子水20份、助剂2份、水性环氧固化剂50份。[0030]所述环氧树脂乳液为丙烯酸改性环氧树脂乳液，其环氧当量为400-800，固含量不小于50wt％，玻璃化转变温度35-45℃；所述流变助剂为层状硅酸盐流变助剂；所述硅烷偶联剂为甲基三乙氧基硅烷；所述流平剂为氟碳化合物类流平剂和丙烯酸酯流平剂。[0031]相对于现有技术，本发明所提供的水性环氧防腐涂料，其通过优选使用丙烯酸改性环氧树脂乳液，并对其环氧当量、固含量以及玻璃化转变温度参数进行优选，其具有高附着力、高防湿及防水性能，同时对添加剂和助剂的选用作了进一步限定，提高所制得水性涂料的防腐性能及耐盐雾性能，并对涂料组分配方结构进行优化，对各个组分的配比比例进行优化，突破目前水性涂料成膜差、结合力不强等难题，所制得的水性防腐涂料室温储存稳定性良好、力学性能优异、防腐蚀性强的水性环氧防腐涂料。[0032]实施例4
[0033]本实施例提供一种水性环氧防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括如下具体操作步骤：
[0034]1)将去离子水、助剂、颜填料依序加入反应釜中，在转速为500RPM条件下分散10-20min后转入砂磨机研磨至细度40μm以下出料备用；
[0035]2)将步骤1)所得混合物置于转速为400RPM的反应釜中，边分散边加入环氧树脂乳液、流变助剂、硅烷偶联剂、流平剂、消泡剂、助溶剂，随后在转速为600RPM条件下分散20-30min，随后使用5μm滤袋过滤机过滤包装制得A组分；[0036]3)将去离子水、助剂、水性环氧固化剂依序加入反应釜中，在转速为500-1500RPM条件下分散10-30min，随后使用5μm滤袋过滤机过滤包装制得B组分。[0037]相对于现有技术，本发明所提供的水性环氧防腐涂料的制备方法工艺合理，操作简便，环境友好，涂膜质量高，应用前景广阔。
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CN 110922866 A[0038]
说 明 书
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以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并
不能因此而理解为对发明专利范围的。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
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