专利名称：一种水下无溶剂环氧防腐涂料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种防腐涂料的制备方法，特别涉及一种低温条件可在水下涂刷的无溶剂环 氧防腐涂料及其制备方法。
背景技术：
处于水环境中的钢结构和混凝土结构长期受到水的浸蚀，会发生腐蚀，大大縮短了其寿 命，如果不及时修补会存在安全隐患。现有的防腐涂料是以环氧树脂为基料的无溶剂防腐涂 料，在施用时大都要求涂覆底材干燥，不能在潮湿环境和水中的构件上涂刷。目前，市面上 已出现能够水下施工的涂料，但是这些涂料在低温条件(5-12°C)的水中难以涂覆，固化后 涂膜脆，受到外力冲击易大片剥落，使用效果不理想。目前很多水电工程在温度高的季节处 于汛期而无法做防腐施工，大都需要在冬季施工，因此，研制一种能够实现在低温水中涂刷 的无溶剂环氧防腐涂料成为迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，针对现有技术中涂料在低温下不能涂覆，附着 力不强，固化涂膜脆、抗冲耐磨差等缺陷，提供一种在低温条件能够对处于水环境中的构件 进行涂装，并且有很高附着力，能长期耐受含砂水流冲击的水下环保环氧防腐涂料及其制备 方法。
为了实现上述发明目的，本发明的低温水下无溶剂环氧防腐涂料，由A、B两种组分组成， A组分为添加了各种填料、助剂的环氧树脂基液，B组分是由两种水下专用固化剂复配而成， 其重量百分比组成为环氧树脂E-51 20-25%，环氧树脂E-44 12-17%，环氧活性稀释剂3-8%， 增塑剂304树脂3.5-5%,滑石粉10-16%，绢云母粉10-15%,触变剂1.0-1.6%，钛白粉2-4%， 偶联剂0.5-1.0%，分散剂0.5-1.2%,消泡剂0.5-1.2%,炭黑0.1-0.5%， 1085固化剂12-15%， 810固化剂5-8%，其中，1085固化剂和810固化剂为B组分组成，余为A组分组成。
本发明实现低温下涂装是选用两种专用的水下固化剂配合使用1085型完全水下强力型 环氧树脂固化剂和810固化剂。 一般的水下固化剂用于水下时，与在干燥环境中使用相比， 粘结强度至少降低一半以上,并出现"泛白"现象。1085型完全水下强力型环氧树脂固化剂 是一种憎水类固化剂，它与水不发生反应，胶粘时将水排除被粘物之外与环氧树脂反应而粘 结。它不仅能在潮湿环境和水下粘结，且其粘结强度与干燥环境下使用相比保持率接近百分 之百。1085型完全水下强力型环氧树脂固化剂在水下、潮湿、低温(O'C)、常温条件下均能 固化环氧树脂，并获得优良的水下粘接强度，能满足水下建筑工程要求，便利于冬季施工， 该固化剂毒性低(LD〉5000mg/kg)，属微毒或实际无毒化合物，并且有一定的耐热、耐寒性能，是真正名副其实的水下、低温、快速专用环氧树脂固化剂。810固化剂是改性胺类固化剂， 在水下、潮湿、低温(0'C)等条件下，均能固化环氧树脂，具有良好的浸润性。两种固化剂 混配可以与环氧树脂以合适的比例混合，在低温下进行固化。
本发明中选择低黏度的环氧树脂E-51树脂。为了增加涂膜与底材的粘接力，又选用对底 材粘接力好的E-44树脂与E-51树脂配合使用。
本发明中加入304树脂，作为环氧树脂的增塑剂，可参与聚合反应，形成多相的高分子 网络结构，提高固化后涂膜的柔韧性，并能提高涂膜与底材的附着力。
本发明中所用稀释剂为多官能团的縮水甘油醚树脂，环氧丙烷丁基醚和乙二醇二縮水甘 油醚中的一种或二者的混合，是环氧活性稀释剂，既能降低涂料粘度，又能参与反应，并对 涂膜具有增韧作用。
本发明中金红石型钛白粉、炭黑混配作为颜料；绢云母与滑石粉混配后作为填料。
本发明的偶联剂为Y-縮水甘油基丙基三甲氧基硅烷(KH-560)或Y-氨基丙基三乙氧基 硅垸(KH-550)中的一种。
本发明采用的分散剂为德谦923S，它具有特殊的界面活性，能帮助颜料润湿及解凝聚， 它能够吸附在颜料表面防止返粗,使涂料具有良好的储存安定性，并且还是膨润土的良好活化 剂。
本发明采用的消泡剂为德谦6800，属于高粘度、无溶剂体系专用消泡剂。 本发明采用的触变剂为有机膨润土。
本发明的水下无溶剂环氧防腐涂料的制备方法，按照如下步骤操作(各物质配比均为重 量百分比)
第一步，A组分的制备
将20-25%的环氧树脂E-51、 12-17 %的环氧树脂E-44、 3-8%的环氧活性稀释剂、0.5-1.0% 的偶联剂KH-560或KH-550、 0.5-1.2%的分散剂德谦923S、 3.5-5%的增塑剂304树脂、0.5-1.2% 的德谦6800消泡剂依次倒入搅拌分散釜中，进行搅拌，倒入触变剂有机膨润土 1.0-1.6%，再 进行搅拌，搅拌均匀后，加入滑石粉10-16%、绢云母粉10-15%、钛白粉2-4%，炭黑0.1-0.5%， 高速搅拌分散，然后研磨、包装；
第二步，B组分的制备
将1085固化剂12-15%和810固化剂5-8%在密闭容器内搅拌均匀； 第三步，使用前将A、 B组分按4: l重量比混合，搅拌均匀，即制得水下无溶剂环氧防 腐涂料。
本发明的水下施工环氧防腐涂料，采用上述材料组成，并具有严格的制备工艺，不仅具有普通环氧防腐涂料附着力强、机械强度高、耐腐蚀性好等优点，尤其是采用了水下专用的 低温固化剂，使得涂料即使在低温下也能够涂覆在水中的构件上，固化速度快，不会被水流 冲掉，不易剥落，解决了有些工程无法冬季施工的缺陷。另外，由于添加了 304树脂做增塑 剂，使得固化后的涂膜柔韧性较好。本发明产品及其制备方法克服了环氧树脂固化后较脆的 缺陷，即使受到水流冲击或其它外力撞击，也不会大面积剥落。因此，特别适用于水电站闸 门、排沙底孔等钢结构和混凝土结构的保护。
具体实施例方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。 实施例l:
水下施工防腐涂料A组分，按重量百分比计算
环氧树脂E-51 环氧树脂E-44
乙二醇二缩水甘油醚
304树脂
滑石粉 绢云母粉 有机膨润土 钛白粉
Y-氨基丙基三乙氧基硅烷 德谦923S 德谦6800
22% 15% 5.6% 3.75% 13.9% 13.1% 1.4% 2.8% 0.75% 0.79% 0.79% 0.12%
水下施工防腐涂料B组分，按重量百分比计算 1085固化剂 13.3% 810固化剂 6.7% 水下无溶剂环氧防腐涂料的制备方法如下
第一步，A组分的制备
将环氧树脂E-5122。/。、环氧树脂E-44 15y。、乙二醇二縮水甘油醚5.6%、 Y-氨基丙基三 乙氧基硅烷0.75%、德谦923S 0.79%、 304树脂3.75%、德谦6800 0.79%依次倒入搅拌分散 釜中，进行搅拌，倒入触变剂有机膨润土 1.4%,再进行搅拌，搅拌均匀后，加入滑石粉13.9%、绢云母粉13.1%、钛白粉2.8%，炭黑0.12%，高速搅拌分散，然后研磨、包装。 第二步，B组分的制备
将1085固化剂13.3%和810固化剂6. 7%在密闭容器内搅拌均匀。 第三步，使用前将A、 B组分按4: l重量比混合，搅拌均匀，即制得水下无溶剂环氧防 腐涂料。
A、 B组分按上述比例混合后，在5'C的水中可顺利涂刷于除锈的钢板上，涂膜厚800um, 柔韧性2mm无折纹，耐冲击强度50Kg. cm,无裂纹，附着力5. 5MPa,表干4小时，实干24小时。
A、 B组分按上述比例混合后，在IO'C的水中可顺利涂刷于除锈的钢板上，涂膜厚600um, 柔韧性2mra无折纹,耐冲击强度50Kg. cm,无裂纹，附着力6. OMPa,表干4小时，实干16小时。
A、 B组分按上述比例混合后，在20'C的水中可顺利涂刷于除锈的钢板上，涂膜厚550um, 柔韧性2rara无折纹,耐冲击强度50Kg.cra，无裂纹，附着力7. 5MPa。表干4小时，实干8小时。
实施例2:
水下施工防腐涂料A组分，按重量百分比计算
环氧树脂E-51 25%
环氧树脂E-44 12 %
乙二醇二縮水甘油醚 3.0%
环氧丙烷丁基醚 2.0%
增塑剂304树脂 4.5%
滑石粉 14.4%
绢云母粉 11.0%
有机膨润土 1.6%
钛白粉 3.5% Y -縮水甘油基丙基三甲氧基硅烷 1.0%
德谦923S 0.7%
德谦6800 1.0%
炭黑 0.3% 水下施工防腐涂料B组分，按重量百分比计算: 1085固化剂 14% 810固化剂 6%水下无溶剂环氧防腐涂料的制备方法如下 第一步，A组分的制备-
将环氧树脂E-51 25%、环氧树脂E-44 12 %、乙二醇二縮水甘油醚3.0%、环氧丙垸丁 基醚2.0%、 Y-縮水甘油基丙基三甲氧基硅烷1.0W、德谦923S0.7W、 304树脂3. 75%、德谦 6800 1.0%依次倒入搅拌分散釜中，进行搅拌，倒入触变剂有机膨润土 1.6%，再进行搅拌， 搅拌均匀后，加入滑石粉14.4%、绢云母粉11.0%、钛白粉3.5%，炭黑0.3%，高速搅拌分散， 然后研磨、包装。
第二步，B组分的制备
将1085固化剂14%和810固化剂6. 0%在密闭容器内搅拌均匀。
第三步，使用前将A、 B组分按4: l重量比混合，搅拌均匀，即制得水下无溶剂环氧防 腐涂料。
A、 B组分按上述比例混合后，在5'C的水中可顺利涂刷于除锈的钢板上，涂膜厚800咖, 柔韧性2腿无折纹，耐冲击强度50Kg. cm，无裂纹，附着力5. 6MPa，表干5小时，实干26小时。
A、 B组分按上述比例混合后，在10'C的水中可顺利涂刷于除锈的钢板上，涂膜厚600um, 柔韧性2mm无折纹，耐冲击强度50Kg. cm，无裂纹，附着力6. 3MPa，表干4. 5小时，实干20小时。
A、 B组分按上述比例混合后，在2(TC的水中可顺利涂刷于除锈的钢板上，涂膜厚520um, 柔韧性2mm无折纹,耐冲击强度50Kg. cm,无裂纹，附着力7. 0MPa。表干4小时，实干15小时。
实施例3:
水下施工防腐涂料A组分，按重量百分比计算
环氧树脂E-51 20%
环氧树脂E-44 17 %
乙二醇二缩水甘油醚 3.2%
环氧丙垸丁基醚 3.0%
304树脂 3.1%
滑石粉 15.0%
绢云母粉 13.88%
有机膨润土 1.2%
钛白粉 2.0%
Y -縮水甘油基丙基三甲氧基硅烷 0.5%德谦923S 0.5% 德谦6800 0.5% 炭黑 0.12% 水下施工防腐涂料B组分，按重量百分比计算
1085固化剂 12.0%
810固化剂 8.0%
水下无溶剂环氧防腐涂料的制备方法如下 第一步，A组分的制备
将环氧树脂E-51 20%、环氧树脂E-44 17 %、乙二醇二縮水甘油醚3.2%、环氧丙垸丁 基醚3.0%、 y -縮水甘油基丙基三甲氧基硅垸0. 5%、德谦923S 0. 5%、 304树脂3.1%、德谦 6800 0.5%依次倒入搅拌分散釜中，进行搅拌，倒入触变剂有机膨润土 1.2%，再进行搅拌， 搅拌均匀后，加入滑石粉15%、绢云母粉13.88%、钛白粉2.0%，炭黑0.12%,高速搅拌分散， 然后研磨、包装。
第二步，B组分的制备
将1085固化剂12%和810固化剂8. 0%在密闭容器内搅拌均匀。
第三步，使用前将A、 B组分按4: l重量比混合，搅拌均匀，即制得水下无溶剂环氧防 腐涂料。
A、 B组分按上述比例混合后，在5。C的水中可顺利涂刷于除锈的钢板上，涂膜厚850um, 柔韧性2mm无折纹,耐冲击强度50Kg. cm,无裂纹，附着力5. 3MPa，表干3. 5小时，实干22小 时。
A、 B组分按上述比例混合后，在IO'C的水中可顺利涂刷于除锈的钢板上，涂膜厚620um, 柔韧性2mm无折纹,耐冲击强度50Kg.cm,无裂纹，附着力6. OMPa,表干4. 0小时，实干18小时。
A、 B组分按上述比例混合后，在2(TC的水中可顺利涂刷于除锈的钢板上，涂膜厚520um, 柔韧性2mm无折纹,耐冲击强度50Kg. cm,无裂纹，附着力7. 2MPa。表干4小时，实干10小时。
权利要求
1、一种水下无溶剂环氧防腐涂料，其特征在于由A、B两种组分组成，A组分为添加了填料、助剂的环氧树脂基液，B组分是由两种水下专用固化剂复配而成，其重量百分比组成为环氧树脂E-51 20-25％，环氧树脂E-44 12-17％，环氧活性稀释剂3-8％，增塑剂304树脂3.5-5％，滑石粉10-16％，绢云母粉10-15％，触变剂1.0-1.6％，钛白粉2-4％，偶联剂0.5-1.0％，分散剂0.5-1.2％，消泡剂0.5-1.2％，炭黑0.1-0.5％，1085固化剂12-15％，810固化剂5-8％，其中，1085固化剂和810固化剂为B组分组成，余为A组分组成。
2、 根据权利要求1所述的一种水下无溶剂环氧防腐涂料，其特征在于钛白粉、炭黑混配 作为颜料；绢云母与滑石粉混配后作为填料。
3、 根据权利要求1所述的一种水下无溶剂环氧防腐涂料，其特征在于环氧活性稀释剂为 环氧丙烷丁基醚和乙二醇二縮水甘油醚中的一种或二者的混合。
4、 根据权利要求1所述的一种水下无溶剂环氧防腐涂料，其特征在于触变剂是有机膨润 土；偶联剂是Y-縮水甘油基丙基三甲氧基硅烷或Y-氨基丙基三乙氧基硅烷；分散剂是德谦 923S;消泡剂是德谦6800。
5、 根据权利要求1所述的一种水下无溶剂环氧防腐涂料，其特征在于采用1085固化剂 和810固化剂的配合使用实现低温水下涂装。
6、 一种水下无溶剂环氧防腐涂料的制备方法，其特征在于按照如下步骤操作各物质用 量配比均按重量百分比，第一步，A组分的制备将环氧树脂E-51 20-25%、环氧树脂E-44 12-17%、环氧丙烷丁基醚和乙二醇二縮水甘油醚中的一种或二者的混合3-8%、 Y-縮水甘油 基丙基三甲氧基硅烷或Y-氨基丙基三乙氧基硅烷0.5-1.0%、德谦923S 0.5-1.2%、 304树脂 3.5-5%、德谦6800消泡剂0.5-1.2%依次倒入搅拌分散釜中，进行搅拌，倒入有机膨润土 1.0-1.6%，再进行搅拌，搅拌均匀后，加入滑石粉10-16%、绢云母粉10-15%、钛白粉2-4%， 炭黑0.1-0.5%，高速搅拌分散，然后研磨、包装；第二步，B组分的制备将1085固化剂12-15% 和810固化剂5-8%在密闭容器内搅拌均匀；第三步，使用前将A、 B组分按4: l重量比混合， 搅拌均匀，即制得水下无溶剂环氧防腐涂料。
全文摘要
本发明涉及一种水下无溶剂环氧防腐涂料及其制备方法。涂料由A、B组分组成，其重量百分比组成为环氧树脂E-51 20-25％，环氧树脂E-44 12-17％，环氧活性稀释剂3-8％，增塑剂3.5-5％，滑石粉10-16％，绢云母粉10-15％，触变剂1.0-1.6％，钛白粉2-4％，偶联剂0.5-1.0％，分散剂0.5-1.2％，消泡剂0.5-1.2％，炭黑0.1-0.5％，1085固化剂12-15％，810固化剂5-8％，其中，1085固化剂和810固化剂为B组分组成，余为A组分组成。分别制备A、B两种组分，使用前将A、B组分按4∶1重量比混合均匀，即制得水下无溶剂环氧防腐涂料。本发明制备工艺简单，产品附着力强、机械强度高、耐腐蚀，尤其是能够实现在低温下涂覆水中构件，固化速度快，不易剥落，涂膜柔韧性好，可适用于水电站闸门、排沙底孔等钢结构和混凝土结构的保护。
文档编号C09D163/02GK101619189SQ20091001715
公开日2010年1月6日 申请日期2009年7月16日 优先权日2009年7月16日
发明者徐国栋, 王国鹏, 褚志旺, 陈吉素 申请人:青岛红树林投资有限公司