专利名称：：一种水溶性环氧涂料及其生产工艺的制作方法
技术领域：
：本发明涉及环氧涂料
技术领域：
，特别涉及一种水溶性环氧涂料及其生产工艺。
背景技术：
：传统的油性涂料往往易燃易爆，在生产、运输、储存使用等方面都存在较大的安全隐患，且油性涂料大多含有苯等毒害性溶剂，对人体危害较大，也带来较严重的环保问题。近年来，水性涂料因其不含苯类溶剂以及不具有易燃易爆性所带来的环保与安全问题，而越来越受到市场的欢迎。相比较于油性涂料，水性涂料在耐酸、耐水、耐盐雾等性能更加优异，且涂料易于施工，无论喷涂、浸涂、辊涂还是机器抽染都无弊端，且施加的涂层附着力强，不易脱落，老化。中国专利文献CN1109726和CN1613931即分别公开了两种水性涂料。但是目前市场上水溶性环氧树脂涂料的烘烤成膜温度普遍都在180度左右，所需的烘烤时间都普遍在20分钟以上。较高的烘烤温度和较长的烘烤时间影响了生产效率，造成了较高的生产成本，而且在涂覆期间，如某些塑料、金属铝、锌以及某些合金在这样长的烘烤温度和烘烤时间下容易产生走样变形，而影响了水性涂料的应用；同时，市面上的某些水溶性环氧树脂涂料中由于消泡剂的含量较高，在破除泡沫之时容易造成漆膜表面形成縮孔或炸斑点，使得涂料的流平效果欠佳。此外，有一些水溶性环氧涂料还存在附着力不好、抗老化效果差的问题，造成涂覆的漆膜在经过一段时间后容易脱落、失色等。此外，有些水溶性环氧涂料还存在储存稳定性差的问题。由于水溶性环氧涂料主要以水为溶剂，即使是在涂料配方中加入各种表面活性剂、乳化剂以提高各成分间的相容性与水溶性，但传统的制备工艺仍然难以做到将所有的配料协同地融合在一起且不影响各自的性能。因此，如何克服水溶性环氧涂料配方和制备工艺中普遍存在的上述缺陷必然成为水溶性环氧涂料开发的趋势。
发明内容本发明的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种水溶性环氧涂料及其生产工艺，在保持普通水溶性环氧涂料固有的安全，环保、易于施工的特点基础上，降低了烘烤成膜温度和烘烤时间，并提高了涂料的附着力及抗老化能力。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种水溶性环氧涂料，按重量百分比计，包括以下组份改性环氧树脂1020%磷酸改性丙烯酸树脂1020%固化剂510%消泡剂0.10.5%催化剂0.010.1%流平剂0.10.5%溶剂57%pH调节剂17%水余量。一种水溶性环氧涂料，按重量百分比计，还包括以下组分中的至少一种颜料1.02.0%紫外线吸收剂0.13%。所述改性环氧树脂为环氧当量为0.21、0.44或0.51的双酚A型环氧树脂，与乙二醇、聚乙二醇、双酚A中的至少一种反应后形成。所述改性环氧树脂为环氧当量为0.21、0.44或0.51的双酚F型环氧树脂，与乙二醇、聚乙二醇、双酚A中的至少一种反应后形成。所述磷酸改性丙烯酸树脂是由烯丙基磷酸酯与丙烯酸酯聚合形成。所述的固化剂是三聚氰胺甲醛树脂。所述的消泡剂是非硅酮类消泡剂。所述的非硅酮类消泡剂为碳氢化合物消泡剂。所述的碳氢化合物消泡剂为型号为W-090的碳氢化合物水性消泡剂。所述的溶剂是乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚、丁醇中的一种或任意比例混合的多种。所述的流平剂为丙烯酸酯。所述的pH调节剂为氨水或有机醇胺。所述的有机醇胺为二甘醇胺或N-N二甲基醇胺。所述的催化剂是有机磺酸铵盐。所述的有机磺酸铵盐为对甲基苯磺酸铵。所述的颜料为铬黄或者酞箐蓝。所述的紫外线吸收剂为苯并三唑。一种水溶性环氧涂料，按总重量百分比计，包括以下组份:改性环氧树脂10%磷酸改性丙烯酸树脂20%固化剂5%消泡剂0.1%流平剂0.5%溶剂7%pH调节剂7%颜料1.2%催化剂0.1%紫外光吸收粉3%水45.1%。一种水溶性环氧涂料的生产工艺包含以下步骤A、改性环氧树脂的制备双酚A型环氧树脂或者双酚F型环氧树脂与乙二醇、聚乙二醇、双酚A投入反应釜，在搅拌速度为5001000转/min，在温度为12CrC20CTC下，进行开环加成反应，反应时间为210小时；B、磷酸改性丙烯酸树脂的制备将烯丙基磷酸酯与丙烯酸酯投入反应釜，在搅拌速度为5001000转/min，温度为120。C200。C下，进行聚合反应，反应时间为210小时；C、将上述制备的改性环氧树脂、磷酸改性丙烯酸树脂以及溶剂加入反应釜中，搅拌速度为5001000转/min，在温度为120'C160"C下，进行接枝反应，反应时间为38小时；D、经过步骤C接枝的聚合物降温到60'C80'C，将pH调节剂与水混合稀释，然后在搅拌速度为200500转/min下，缓慢加入到反应釜中调节pH值在7.59.0之间，然后继续保温搅拌2540分钟至聚合物完全溶解后降温至常温；E、加入流平剂、消泡剂、固化剂、催化剂，在搅拌速度为10002000转/min下，搅拌2060分钟，然后停止搅拌，制得本发明产叫o在步骤E中加入颜料。在步骤E中加入紫外光吸收粉。本发明的有益效果为本发明产品由于磷酸改性丙烯酸树脂和催化剂的加入，使涂料的烘烤成膜温度由18(TC降低至12014CTC，烘烤成膜时间由20分钟降低至5分钟以内，同时加入消泡剂与流平剂，消泡剂与流平剂协同作用，抑制了气泡的产生，使得漆膜烘干后不会出现炸斑、縮孔现象；此外，选择性的加入紫外吸收粉剂，使得涂料具有紫外线吸收能力，经涂覆后的产品即使在长时间的阳光照射下也能保持鲜艳的颜色。本发明的制备工艺，由于将环氧树脂进行开环加成改性，在加入磷酸改性丙烯酸树脂进行充分的接枝反应，将pH调节剂与水调和后加入进行中和溶解，最后才将固化剂、催化剂、流平剂、消泡剂加入并在高速搅拌下混溶，从而有效地解决了配方中各成分之间的相容性与水溶性问题，并保证了在与水混溶后也能协同地发挥各自的性能，使制得的水溶性环氧涂料也具备了以前只有溶剂型环氧涂料才具有的多种特性与功能，工艺条件简单，容易满足，且生产效申宜伞咼。具体实施例方式下面的实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。分别按下表的组成比例准备原料:含\配量\方^^"^-^^克\涂料配方l涂料配方2涂料配方3涂料配方4改性环氧树脂濯140170200磷酸改性丙烯酸树脂200160130100三聚氰胺甲醛树脂(固化501008050剂)W-090消泡剂(消泡剂)1222<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>实施例1:取70g双酚A型环氧树脂与乙二醇25g、聚乙二醇5g投入反应釜，在搅拌速度为600转/min，在温度为120'C下，进行开环加成反应，反应时间为5小时，制成改性环氧树脂100g;取烯丙基磷酸酯120g与丙烯酸酯80g投入反应釜，在搅拌速度为600转/min，在温度为12(TC下，进行聚合反应，反应时间为5小时；制成磷酸改性丙烯酸树脂200g。按上述配方1取改性环氧树脂100g，磷酸改性丙烯酸树脂200g，溶剂乙二醇单丁醚50g，丙二醇甲醚10g，丁醇10g，在搅拌速度为600转/min，在温度为150'C下，进行接枝反应8小时。将接枝的聚合物降温至60°C，将70g的pH调节剂氨水用余量的461g水稀释后，在搅拌速度为200转/min，缓慢加入反应釜中，调节溶液的PH在7.59.0之间，继续保温搅拌30分钟至聚合物完全溶解，然后降温至常温。加入三聚氰胺甲醛树脂50g固化剂，W-090消泡剂lg，丙烯酸酯流平剂5g，对甲基苯磺酸铵盐催化剂lg，铬黄颜料12g，苯并三唑紫外光吸收粉30g，在搅拌速度为1500转/min，搅拌4060分钟后停止搅拌，制得水溶性环氧涂料。实施例2:取110g双酚F型环氧树脂与乙二醇15g、聚乙二醇15g投入反应釜，在搅拌速度为500转/min，在温度为12(TC下，进行开环加成反应，反应时间为10小时，制成改性环氧树脂140g;取烯丙基磷酸酯120g与丙烯酸酯40g投入反应釜，在搅拌速度为500转/min，在温度为120。C下，进行聚合反应，反应时间为10小时；制成磷酸改性丙烯酸树脂160g。按上述配方2取改性环氧树脂140g，磷酸改性丙烯酸树脂160g，乙二醇单丁醚溶剂60g，在搅拌速度为600转/min，在温度为150°C下，进行接枝反应8小时。将接枝的聚合物降温至7(TC，将60g的pH调节剂二甘醇胺用余量的445g水稀释后，在搅拌速度为300转/min，缓慢加入反应釜中，调节溶液的pH在7.59.0之间，继续保温搅拌30分钟至聚合物完全溶解，然后降温至常温。加入三聚氰胺甲醛树脂100g固化剂，W-090消泡剂2g，丙烯酸酯流平剂3g，对甲基苯磺酸铵盐催化剂2g，铬黄颜料13g，苯并三唑紫外光吸收粉10g，在搅拌速度为1800转/min，搅拌4060分钟后停止搅拌，制得水溶性环氧涂料。实施例3:取125g双酚F型环氧树脂与乙二醇15g、聚乙二醇15g、双酚A15g投入反应釜，在搅拌速度为1000转/min，在温度为13(TC下，进行开环加成反应，反应时间为2小时，制成改性环氧树脂170g;取烯丙基磷酸酯65g与丙烯酸酯65g投入反应釜，在搅拌速度为1000转/min，在温度为130。C下，进行聚合反应，反应时间为2小时；制成磷酸改性丙烯酸树脂130g。按上述配方3取改性环氧树脂140g,磷酸改性丙烯酸树脂160g，乙二醇单丁醚溶剂60g、丙二醇甲醚10g，在搅拌速度为1000转/min，在温度为15(TC下，进行接枝反应8小时。将接枝的聚合物降温至60°C，将50g的pH调节剂N-N二甲基醇胺用余量的460g水稀释后，在搅拌速度为400转/min，缓慢加入反应釜中，调节溶液的pH在7.59.0之间，继续保温搅拌30分钟至聚合物完全溶解，然后降温至常温。加入三聚氰胺甲醛树脂80g固化剂，W-090消泡剂2g，丙烯酸酯流平剂10g，对甲基苯磺酸铵盐催化剂6g，酞箐蓝颜料12g，苯并三唑紫外光吸收粉10g，在搅拌速度为2000转/min，搅拌4060分钟后停止搅拌，制得水溶性环氧涂料。实施例4:取185g双酚F型环氧树脂与乙二醇5g、聚乙二醇10g投入反应釜，在搅拌速度为800转/min，在温度为13CTC下，进行开环加成反应，反应时间为4小时，制成改性环氧树脂200g;取烯丙基磷酸酯50g与丙烯酸酯50g投入反应釜，在搅拌速度为800转/min，在温度为13(TC下，进行聚合反应，反应时间为4小时；制成磷酸改性丙烯酸树脂100g。按上述配方4取改性环氧树脂200g，磷酸改性丙烯酸树脂100g，乙二醇单丁醚溶剂60g、丙二醇甲醚10g，在搅拌速度为800转/min，在温度为150'C下，进行接枝反应8小时。将接枝的聚合物降温至60aC，将50g的pH调节剂N-N二甲基醇胺用余量的483g水稀释后，在搅拌速度为200转/min，缓慢加入反应釜中，调节溶液的pH在7.59.0之间，继续保温搅拌30分钟至聚合物完全溶解，然后降温至常温。加入三聚氰胺甲醛树脂50g固化剂，W-090消泡剂2g，丙烯酸酯流平剂20g，对甲基苯磺酸铵盐催化剂10g，酞箐蓝颜料15g，苯并三唑紫外光吸收粉10g，在搅拌速度为2000转/min，搅拌4060分钟后停止搅拌，制得水溶性环氧涂料。按照上述的实施例14制备水溶性环氧涂料，分别就固化工艺(含固化时间及固化温度)、附着力(划格法检测)、耐碱性、耐溶剂性及耐腐蚀性进行检验，并与普通水性环氧树脂进行比较，结果如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>附着力l级l级l级l级2级耐碱性好好好好差耐溶剂(丁酮浸不溶胀不溶胀不溶胀不溶胀溶胀泡30分钟)不脱落不脱落不脱落不脱落脱落耐腐蚀性(中性R.N》R.N》R.N.<盐雾1000h)9.89.89.89.88.0权利要求1、一种水溶性环氧涂料，其特征在于按重量百分比计，包括以下组份改性环氧树脂10～20％磷酸改性丙烯酸树脂10～20％固化剂5～10％消泡剂0.1～0.5％催化剂0.01～0.1％流平剂0.1～0.5％溶剂5～7％pH调节剂1～7％水余量。2、根据权利要求1所述的一种水溶性环氧涂料，其特征在于:按重量百分比计，还包括以下组分颜料1.02.0%紫外线吸收剂0.13%。3、根据权利要求1或2所述的一种水溶性环氧涂料，其特征在于所述改性环氧树脂为环氧当量为0.21、0.44或0.51的双酚A型环氧树脂，与乙二醇、聚乙二醇、双酚A中的至少一种反应后形成。4、根据权利要求1或2所述的一种水溶性环氧涂料，其特征在于所述改性环氧树脂为环氧当量为0.21、0.44或0.51的双酚F型环氧树脂，与乙二醇、聚乙二醇、双酚A中的至少一种反应后形成。5、根据权利要求1或2所述的一种水溶性环氧涂料，其特征在于所述磷酸改性丙烯酸树脂是由烯丙基磷酸酯与丙烯酸酯聚合形成。6、根据权利要求1或2所述的一种水溶性环氧涂料，其特征在于所述的固化剂是三聚氰胺甲醛树脂。7、根据权利要求1或2所述的一种水溶性环氧涂料，其特征在于所述的消泡剂是非硅酮类消泡剂。8、根据权利要求7所述的一种水溶性环氧涂料，其特征在于所述的非硅酮类消泡剂为碳氢化合物消泡剂。9、根据权利要求1或2所述的一种水溶性环氧涂料，其特征在于所述的溶剂是乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚、丁醇中的一种或任意比例混合的多种。10、根据权利要求1或2所述的一种水溶性环氧涂料，其特征在于所述的流平剂为丙烯酸酯。11、根据权利要求1或2所述的一种水溶性环氧涂料，其特征在于所述的PH调节剂为氨水或有机醇胺。12、根据权利要求11所述的一种水溶性环氧涂料，其特征在于所述的有机醇胺为二甘醇胺或N-N二甲基醇胺。13、根据权利要求1或2所述的一种水溶性环氧涂料，其特征在于所述的催化剂是有机磺酸铵盐。14、根据权利要求13所述的一种水溶性环氧涂料，其特征在于-所述的有机磺酸铵盐为对甲基苯磺酸铵。15、根据权利要求2所述的一种水溶性环氧涂料，其特征在于:所述的颜料为铬黄或者酞箐蓝。16、根据权利要求2所述的一种水溶性环氧涂料，其特征在于:所述的紫外线吸收剂为苯并三唑。17、根据权利要求2所述的一种水溶性环氧涂料，其特征在于:按总重量百分比计，包括以下组份改性环氧树脂10%磷酸改性丙烯酸树脂20%固化剂5%消泡剂0.1%流平剂0.5%溶剂7%pH调节剂7%颜料1.2%催化剂0.1%紫外光吸收粉3%水45.1%。18、一种水溶性环氧涂料的生产工艺，其特征在于包含以下A、改性环氧树脂的制备双酚A型环氧树脂或者双酚F型环氧树脂与乙二醇、聚乙二醇、双酚A投入反应釜，在搅拌速度为5001000转/min，温度为12CTC200。C下，进行开环加成反应，反应时间为210小时；B、磷酸改性丙烯酸树脂的制备将烯丙基磷酸酯与丙烯酸酯投入反应釜，在搅拌速度为5001000转/min,温度为120°C200°C下，进行聚合反应，反应时间为210小时；C、将上述制备的改性环氧树脂、磷酸改性丙烯酸树脂以及溶剂加入反应釜中，搅拌速度为5001000转/min，在温度为120°C160'C下，进行接枝反应，反应时间为38小时；D、经过步骤C接枝的聚合物降温到6(rC80。C，将pH调节剂与水混合稀释，然后在搅拌速度为200500转/min下，缓慢加入到反应釜中调节pH值在7.59.0之间，然后继续保温搅拌2540分钟至聚合物完全溶解后降温至常温；E、加入流平剂、消泡剂、固化剂、催化剂，在搅拌速度为10002000转/min下，搅拌2060分钟，然后停止搅拌，制得本发明产叫o19.根据权利要求18所述的一种水溶性环氧涂料的生产工艺，其特征在于，在步骤E中加入颜料。20.根据权利要求18所述的一种水溶性环氧涂料的生产工艺，其特征在于，在步骤E中加入紫外光吸收粉。全文摘要本发明涉及涂料
技术领域：
，特别涉及一种水溶性环氧涂料及其生产工艺，本发明涂料由于加入磷酸改性丙烯酸树脂和催化剂，使涂料的烘烤成膜温度由180℃降低至120～140℃，烘烤成膜时间由20分钟降低至5分钟以内，同时加入消泡剂与流平剂，消泡剂与流平剂协同作用，抑制了气泡的产生，使得漆膜烘干后不会出现炸斑、缩孔现象；此外，选择性的加入紫外吸收粉剂，使得涂料具有紫外线吸收能力，经涂覆后的产品即使在长时间的阳光照射下也能保持鲜艳的颜色，本发明制备工艺条件简单，容易满足，且生产效率高。文档编号C09D5/02GK101402819SQ20081002979公开日2009年4月8日申请日期2008年7月29日优先权日2008年7月29日发明者马志君申请人:东莞市东阳光电容器有限公司