一种水性环氧防腐涂料及其制备方法
【专利摘要】本发明属于化工材料及环保【技术领域】，具体为一种水性环氧防腐涂料及其制备方法。本发明的水性环氧防腐涂料包含A、B两组份；A组分包括：水，水性环氧乳液，防腐颜料，填料，助剂，水；B组分包括：水，氨基硅烷，纳米二氧化硅和水溶性环氧固化剂。其制备方法是：将水、部分助剂混合搅拌均匀，逐步加入防腐颜料和其他填料，高速状分散，然后把水性环氧树脂、及部分助剂搅拌均匀，即得A组分；将水、氨基硅烷和纳米二氧化硅混合高速分散，再加入水性环氧固化剂继续分散，经球磨，即得到B组分。本发明的水性环氧防腐涂料具有极低的VOC、优良的物理机械性能及极好的防腐性能，适合用作金属防腐蚀涂料。
【专利说明】一种水性环氧防腐涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化工材料【技术领域】，具体涉及一种水性环氧防腐涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 环氧树脂分子结构中含有大量的苯环和醚键，体系强度大，分子结构致密，内聚能 大，因此采用环氧树脂制备的涂料具有与基材附着力强、耐化学介质和防腐性能优异，广泛 应用于重防腐领域。
[0003] 目前市场上防腐涂料大部分是溶剂型涂料，尤其在重防腐领域。水性涂料中由于 含有一些亲水性成分，导致防腐性能下降。但是，随着对环保的要求越来越严格，水性防腐 涂料的需求越来越迫切，因此防腐性能优异的水性涂料受到重视。水性环氧涂料依然具有 环氧树脂的诸多特点，采用水性环氧树脂制备的涂料同样可以达到较好的效果，但大多数 水性环氧涂料与溶剂型环氧涂料相比，防腐性能还是有很大差距。
[0004] 关于水性环氧涂料及其改性水性环氧涂料的发明已有不少实例。CN102746766A采 用水性环氧乳液和硅溶胶共同作为成膜物质，虽具有很好的防腐性能，但由于硅溶胶容易 导致其涂料储存稳定性下降。CN100503754介绍了一种水性环氧纳米复合涂料及其制备方 法，其中水性环氧纳米复合固化剂制备工艺复杂，该分散方法纳米粉体在固化剂中也得不 到有效稳定分散。
[0005] 纳米二氧化硅是一种常见的纳米粉体，价格较一般纳米粉体便宜，并且表面含有 大量活性硅羟基，采用氨基硅烷进行表面改性，不仅能提高纳米粒子的分散性，同时环氧涂 料固化过程中与环氧基团反应，提高漆膜的致密性和各项机械性能，满足重防腐的要求。因 此，本发明制备的水性环氧防腐涂料是将水性环氧树脂作为水性防腐涂料的主要成膜物 质，含氨基硅烷改性的纳米二氧化硅和水性环氧固化剂共同作为环氧涂料的固化剂，制备 出具有优良的机械性能及防腐性能的水性环氧涂料。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种具有优良的机械性能及防腐性能的水性环氧防腐涂 料及其制备方法。
[0007] 本发明提供的水性环氧防腐涂料，以水性环氧树脂作为成膜物质，并添加适量的 防腐颜料、填料和助剂而制备得到；采用氨基硅烷改性纳米二氧化硅和水性环氧固化剂混 合作为环氧防腐涂料的固化剂，其漆膜具有优良的机械性能和优异的防腐性能。该涂料用 于金属材料表面，满足涂层的防腐性能。
[0008] 本发明提供的水性环氧防腐涂料，包含A、B两个组份，其中： A组分，按重量份计： 水9~14份； 水性环氧树脂乳液 3(Γ40份； 防腐颜料 3、份； 填料2(Γ25份； 助剂1飞份，助剂包括：分散剂、基材润湿剂、消泡剂、防闪锈剂、pH调节剂、增稠剂、成 膜助剂等； B组分，按重量份计： 水8~10份； 氨基硅烷 0. 2、.份4 ; 纳米二氧化硅2~4份； 水溶性环氧固化剂6~8份。
[0009] 本发明提供的水性环氧防腐涂料的制备方法，包括A组分的制备和B组分的制备； 具体步骤为： A组分的制备：先将水、部分助剂混合搅拌均匀，逐步加入防腐颜料和填料，在高速状 态下分散至达到规定细度；然后降速，加入水性环氧树脂乳液、及另一部分助剂，搅拌均匀， 即得到水性环氧防腐涂料A组分； B组分的制备：先将水、氨基硅烷和纳米二氧化硅混合，高速分散；再加入水性环氧固 化剂，继续分散；最后球磨，即得到水性环氧防腐涂料B组分一分散稳定的含纳米二氧化硅 的水性环氧固化剂。
[0010] 本发明中，所述水性环氧固化剂，氨基硅烷改性纳米二氧化硅中的所选用的氨基 硅烷(偶联剂）的氨基含有数量可分为单氨基、双氨基、三氨基以及多氨基硅烷，包括氨 丙基二乙氧基娃烧、氛丙基二甲氧基娃烧、N-β (氛乙基）-γ-氛丙基二甲氧基娃烧、 Ν-β (氣乙基）--氣丙基甲基_甲氧基娃烧、Ν-β (氣乙基）--氣丙基二乙氧基娃烧、 苯氨基甲基三乙氧基硅烷、苯氨基甲基三甲氧基硅烷、氨乙基氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷 和多氨基烧基二烧氧基娃烧。其中优选氨丙基二乙氧基娃烧、氨丙基二甲氧基娃 烧和N-β (氛乙基）-γ-氛丙基二甲氧基娃烧。
[0011] 本发明中，氨基硅烷改性纳米二氧化硅中的所选用的纳米二氧化硅，可以是气相 法、沉淀法和溶胶凝胶法制备的纳米二氧化硅，优选气相法法制备的纳米二氧化硅。
[0012] 本发明中，所述的水性环氧固化剂，可以是水溶性、胶束分散型和乳液型固化剂， 优选水溶性改性胺或聚酰胺固化剂。
[0013] 本发明中，所述防腐颜料包括：三聚磷酸铝，第二代磷酸盐，钙离子交换硅胶，氧化 铁红，Z?母粉等； 本发明中，所述填料包括：钛白粉，沉淀硫酸钡，滑石粉等。
[0014] 本发明中，所述分散剂包括：ΒΥΚ 191 (毕克191)、TEG0745W (迪高745W)等。所述 基材润湿剂包括：BYK 346(毕克346)、TEG0 KL 245(迪高245)。所述消泡剂包括：BYK 021 (毕克021)、BYK022 (毕克022)、圣诺普科154U311 (聚醚类消泡剂）等。所述防闪锈剂包 括：圣士兰794 (有机酸钠盐)、防闪锈剂LF-1207等。所述pH调节剂包括：AMP-95 (2-氨 基-2-甲基-1-丙醇）、氨水等。所述增稠剂包括：BYK 420 (毕克420)、BYK425 (毕克 425)等。所述成膜助剂包括：PGDA(丙二醇二醋酸酯)、PMA(丙二醇甲醚醋酸酯）等。
[0015] 本发明的水性环氧防腐涂料具有极低的V0C、优良的物理机械性能及极好的防腐 性能。该涂料涂可用于钢铁、铝材等金属表面，涂装成膜后起到很好的防腐效果。
【具体实施方式】
[0016] 下面通过具体实施例，进一步描述本发明。
[0017] 实施例1 :
【权利要求】
1. 一种水性环氧防腐涂料，包括包含A、B两个组份，其特征在于： A组分，按重量份计，包括： 水9~14份； 水性环氧树脂乳液 3(Γ40份； 防腐颜料 3、份； 填料2(Γ25份； 助剂1飞份，助剂包括：分散剂、基材润湿剂、消泡剂、防闪锈剂、pH调节剂、增稠剂、成 膜助剂； B组分，按重量份计，包括： 水8~10份； 氨基硅烷 0. 2、.份； 纳米二氧化硅2~4份； 水溶性环氧固化剂6~8份。
2. 根据权利要求1所述的水性环氧防腐涂料，其特征在于所述氨基硅烷的氨基含有 数量分为单氨基、双氨基、三氨基以及多氨基硅烷，包括 γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙 基二甲氧基娃烧、Ν-β (氣乙基氣丙基二甲氧基娃烧、Ν-β (氣乙基氣丙基甲 基二甲氧基硅烷、Ν-β (氨乙基）-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、苯氨基甲基三乙氧基硅烷、苯 氨基甲基三甲氧基硅烷、氨乙基氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷和多氨基烷基三烷氧基硅烷。
3. 根据权利要求1或2所述的水性环氧防腐涂料的制备方法，包括Α组分的制备和Β 组分的制备；其特征在于具体步骤为： A组分的制备：先将水、部分助剂混合搅拌均匀，逐步加入防腐颜料和填料，在高速状 态下分散至达到规定细度；然后降速，加入水性环氧树脂乳液、及另一部分助剂，搅拌均匀， 即得到水性环氧防腐涂料A组分； B组分的制备：先将水、氨基硅烷和纳米二氧化硅混合，高速分散；再加入水性环氧固 化剂，继续分散；最后球磨，即得到水性环氧防腐涂料B组分一分散稳定的含纳米二氧化硅 的水性环氧固化剂。
4. 根据权利要求3所述的水性环氧防腐涂料的制备方法，其特征在于所用的纳米二 氧化硅是由气相法、沉淀法或溶胶凝胶法制备的纳米二氧化硅。
5. 根据权利要求3所述的水性环氧防腐涂料的制备方法，其特征在于水性环氧固化 剂是水溶性、胶束分散型或乳液型固化剂。
【文档编号】C09D7/12GK104231866SQ201410555656
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年10月20日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】徐杰, 顾广新, 许锋 申请人:江苏怡成屏障科技有限公司, 复旦大学