一种耐热耐腐蚀水性涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种耐热耐腐蚀水性涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着目前经济高速发展，室外金属的耐热、腐蚀现象越来越引起关注，由于长时间处于恶劣的工作环境，尤其在一些长时间日晒地区的工作环境当中，金属的耐热、防腐措施不可避免，一般作法是在金属表面涂刷涂料，但常规耐高温耐腐蚀涂料的可耐受温度较低，有的只有220°C左右，近年随着科技的发展，人们对具有既耐高温又防腐蚀涂料的需求日益增长，如何制备一种耐高温耐腐蚀的涂料成为目前需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0003]本发明提出了一种耐热耐腐蚀水性涂料及其制备方法，耐热性能好，耐腐蚀性能优异，且制备方法简单，易于操作。
[0004]本发明提出的一种耐热耐腐蚀水性涂料，其原料按重量份包括:双酚A型环氧树脂5-15份，双酚F型环氧树脂30-40份，酚醛环氧树脂20-40份，三聚氰胺5_15份，成膜助剂0.5-1.5份，分散剂3-5份，絹云母5-15份，改性沸石粉10-20份，改性微球20-30份，石英粉5-10份，硅酸铝15-20份，氧化硅3-7份，硫酸钡1-1.5份，钛白粉3_7份，氧化锌12-15份，磷酸锌15-20份，氢氧化钠8-13份，冰醋酸2-5份，抗菌剂1_2份，防霉剂2_3份，消泡剂0.5-1.8份，润湿剂1-2份，聚乙烯醇20-35份，水25-32份。
[0005]优选地，所述改性沸石粉采用如下工艺制成:按重量份将20-30份沸石在600-750°C下焙烧l_2h，放入浓度为2-3mol/L乙酸溶液中浸泡5-10h，静置，离心，用去离子水洗涤至中性，烘干，加入0.05-0.8份苯基三甲氧基硅烷、1-2份氯化石蜡、0.1-0.6份氧化镁粉和1-2份的聚氧乙烯烷基酰醇胺真空搅拌均匀，真空度为0.1-0.4MPa，搅拌温度为40-500C，搅拌时间为30-40min，烘干，粉碎，得到改性沸石粉。
[0006]优选地，改性微球采用如下工艺制备:按重量份将10-20份微球、5-15份全氟叔丁醇、5-10份甲氧基聚乙二醇溶解在20-30份混合溶剂中，超声处理20-25min，加入5-15份去离子水，向得到的物料中加入0.02-0.04份苄基三乙基氯化铵在40-50°C保温2-5h，得到改性微球，所述混合溶剂由四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二氧六环及二甲基亚砜组成。
[0007]优选地，所述微球由二氧化娃微球、氧化销微球、二氧化钛微球、氧化铁微球及表面含有羟基的聚合物微球的一种或两种以上组成。
[0008]优选地，双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂及酚醛环氧树脂的重量比为10-12:32-36:30-34。
[0009]优选地，絹云母、改性沸石粉、改性微球、石英粉、硅酸铝、氧化硅及硫酸钡的重量比为 10-12:12-14:26-28:6_8:16-18:4_5:1.2-1.4。
[0010]优选地，抗菌剂、防霉剂、消泡剂、润湿剂、聚乙烯醇及水的重量比为1.2-1.4:2.4-2.8:1-1.4:1.2-1.4:31-32:26_28。
[0011]优选地，其原料按重量份包括:双酚A型环氧树脂10-12份，双酚F型环氧树脂32-36份，酚醛环氧树脂30-34份，三聚氰胺6_10份，成膜助剂0.8-1份，分散剂3.5-4份，絹云母10-12份，改性沸石粉12-14份，改性微球26-28份，石英粉6_8份，硅酸铝16-18份，氧化硅4-5份，硫酸钡1.2-1.4份，钛白粉4-6份，氧化锌13-14份，磷酸锌16-18份，氢氧化钠10-12份，冰醋酸3-4份，抗菌剂1.2-1.4份，防霉剂2.4-2.8份，消泡剂1-1.4份，润湿剂1.2-1.4份，聚乙烯醇31-32份，水26-28份。
[0012]本发明还公开的一种耐热耐腐蚀水性涂料的制备方法，包括如下步骤:
[0013]将水、聚乙烯醇放入搅拌机中搅拌均匀，搅拌过程中加热至30-50 0C，在180-280r/min的转速下依次加入抗菌剂、防霉剂、成膜助剂，搅拌10_20min得到第一物料；将双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛环氧树脂、石英粉、硅酸铝、氧化硅、氢氧化钠、冰醋酸混合搅拌均匀，再依次加入第一物料、三聚氰胺、硫酸钡、钛白粉、氧化锌、磷酸锌、分散剂、消泡剂、润湿剂搅拌均匀得到第二物料，搅拌过程中控制温度在50-55? ;向第二物料中依次加入絹云母、改性沸石粉、改性微球，控制搅拌速度为300-450r/min，搅拌温度为70-80°C，搅拌时间为20-40min，得到耐热耐腐蚀水性涂料。
[0014]优选地，在加入絹云母、改性沸石粉、改性微球后，控制搅拌速度为350-380r/min，搅拌温度为74-76°C，搅拌时间为30-34min。
[0015]本发明中，采用双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛环氧树脂混合作用，双酚F型环氧树脂的粘度小与原料中其它组分的混合性好，固化性能与双酚A型环氧树脂几乎相同，但是其耐腐蚀性能稍差，双酚F型环氧树脂和双酚A型环氧树脂配合作用，耐热、耐腐蚀性能优良，并在其中添加适量酚醛环氧树脂协同作用，加工工艺性能优良，固化成膜后的制品力学性能优异，且能显著增强制品耐热及耐腐蚀性能，其中三聚氰胺作为一种熟化剂与水配合作用，可以控制双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛环氧树脂的开环程度，使上述主料的自身聚合反应及与三聚氰胺的反应适中，加入的氢氧化钠、冰醋酸进一步调节物料PH值，使得到的分子量适中，涂料的加工性能进一步增强，力学性能、耐热及耐腐蚀性能优异。
[0016]通过添加絹云母、改性沸石粉、改性微球、石英粉、氧化硅、硫酸钡及钛白粉，并控制上述组分在一定比例下混合，可以阻碍不同波长的光波、以及热红外线的传播，起到很好的隔热、保温作用；此外上述组分与其他物料混合后，发生系列反应，最终形成的涂料化学稳定性好，具有优良的耐热、耐酸碱、抗菌、防霉作用；抗菌剂、防霉剂、消泡剂、润湿剂、聚乙烯醇及水混合作用，可提高涂料的沉降性、触变性及耐刷性，涂膜不易开裂，其耐热及耐腐蚀性能进一步增强。
[0017]其中改性沸石是为架状结构，内部不仅具有很多空腔，并具有较强增翻性和触变性，其物料中其他组分具有很强的亲和力，亦有极高的热稳定性，可显著增强涂膜的耐热、耐腐蚀、抗压性能；改性微球是一种水分散性疏水微球，与双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂及酚醛环氧树脂共同作用，因为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂及酚醛环氧树脂的表面有大量的环氧基团，部分环氧基团开环反应接枝在微球表面，部分环氧基团再与其他物料进行交联，综合作用使得本发明的涂料具有良好的水分散性，优异的耐热、耐擦洗和耐腐蚀性。
【具体实施方式】
[0018]实施例1
[0019]一种耐热耐腐蚀水性涂料，其原料按重量份包括:双酚A型环氧树脂5份，双酚F型环氧树脂40份，酚醛环氧树脂20份，三聚氰胺15份，成膜助剂0.5份，分散剂5份，絹云母5份，改性沸石粉20份，改性微球20份，石英粉10份，硅酸铝15份，氧化硅7份，硫酸钡I份，钛白粉7份，氧化锌12份，磷酸锌20份，氢氧化钠8份，冰醋酸5份，抗菌剂I份，防霉剂3份，消泡剂0.5份，润湿剂2份，聚乙烯醇20份，水32份。
[0020]所述改性沸石粉采用如下工艺制成:按重量份将20份沸石在750°C下焙烧lh，放入浓度为2mol/L乙酸溶液中浸泡5h，静置，离心，用去离子水洗涤至中性，烘干，加入0.8份苯基三甲氧基硅烷、I份氯化石蜡、0.6份氧化镁粉和I份的聚氧乙烯烷基酰醇胺真空搅拌均匀，真空度为0.4MPa，搅拌温度为40°C，搅拌时间为40min，烘干，粉碎，得到改性沸石粉。
[0021]改性微球采用如下工艺制备:按重量份将10份微球、15份全氟叔丁醇、5份甲氧基聚乙二醇溶解在30份混合溶剂中，超声处理20min，加入15份去离子水，向得到的物料中加入0.02份苄基三乙基氯化铵在50°C保温2h，得到改性微球，所述混合溶剂由四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二氧六环及二甲基亚砜组成。
[0022]所述微球为二氧化硅微球。
[0023]实施例2
[0024]一种耐热耐腐蚀水性涂料，其原料按重量份包括:双酚A型环氧树脂15份，双酚F型环氧树脂30份，酚醛环氧树脂40份，三聚氰胺5份，成膜助剂1.5份，分散剂3份，絹云母15份，改性沸石粉10份，改性微球30份，石英粉5份，硅酸铝20份，氧化硅3份，硫酸钡1.5份，钛白粉3份，氧化锌15份，磷酸锌15份，氢氧化钠13份，冰醋酸2份，抗菌剂2份，防霉剂2份，消泡剂1.8份，润湿剂I份，聚乙烯醇35份，水25份。
[0025]所述改性沸石粉采用如下工艺制成:按重量份将30份沸石在600°C下焙烧2h，放入浓度为3mol/L乙酸溶液中浸泡10h，静置，离心，用去离子水洗涤至中性，烘干，加入0.05份苯基三甲氧基硅烷、2份氯化石蜡、0.1份氧化镁粉和2份的聚氧乙烯烷基酰醇胺真空搅拌均匀，真空度为0.1MPa，搅拌温度为50°C，搅拌时间为30min，烘干，粉碎，得到改性沸石粉。
[0026]改性微球采用如下工艺制备:按重量份将20份微球、5份全氟叔丁醇、10份甲氧基聚乙二醇溶解在20份混合溶剂中，超声处理25min，加入5份去离子水，向得到的物料中加入0.04份苄基三乙基氯化铵在40°C保温5h，得到改性微球，所述混合溶剂由四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二氧六环及二甲基亚砜组成。
[0027]所述微球由二氧化硅微球、氧化铝微球组成。
[0028]实施例3
[0029]—种耐热耐腐蚀水性涂料，其原料按重量份包括:双酚A型环氧树脂10份，双酚F型环氧树脂36份，酚醛环氧树脂30份，三聚氰胺10份，成膜助剂0.8份，分散剂4份，絹云母10份，改性沸石粉14份，改性微球26份，石英粉8份，硅酸铝16份，氧化硅5份，硫酸钡1.2份，钛白粉6份，氧化锌13份，磷酸锌18份，氢氧化钠10份，冰醋酸4份，抗菌剂1.2份，防霉剂2.8份，消泡剂I份，润湿剂1.4份，聚乙烯醇31份，水28份。
[0030]所述改性沸石粉采用如下工艺制成:按重量份将21份沸石在620°C下焙烧1.5h，放入浓度为2.2mol/L乙酸溶液中浸泡6h，静置，离心，用去离子水洗涤至中性，烘干，加入
0.08份苯基三甲氧基硅烷、1.4份氯化石蜡、0.5份氧化镁粉和1.4份的聚氧乙烯烷基酰醇胺真空搅拌均匀，真空度为0.15MPa，搅拌温度为42°C，搅拌时间为32min，烘干，粉碎，得到改性沸石粉。
[0031]改性微球采用如下工艺制备:按重量份将12份微球、6份全氟叔丁醇、6份甲氧基聚乙二醇溶解在22份混合溶剂中，超声处理21min，加入8份去离子水，向得到的物料中加入0.024份苄基三乙基氯化铵在42°C保温3h，得到改性微球，所述混合溶剂由四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二氧六环及二甲基亚砜组成。
[0032]所述微球由二氧化钛微球、氧化铁微球及表面含有羟基的聚合物微球组成。
[0033]