无溶剂型环氧地坪涂料及其制备方法与流程

文档序号:11833117阅读:529来源:国知局

本发明属于涂料技术领域,具体是涉及一种无溶剂型环氧地坪涂料及其制备方法。



背景技术:

随着工业化进程的不断发展,现如今涂料行业尤其是特种行业不仅要对该涂料的物理和化学性能的常规性能要达到一定的水平和相应条件,更要符合节能环保的形势。现如今的涂料环保措施也只是在涂装的过程中,对所涉的涂装工艺进行改进。不但耗时耗资弊端重重,而且有一定的局限性,最终效果并不理想,对环境的污染仍不可避免。

随着党的十八大提出的生态文明建设的目标和2015年新修订的《环境保护法》的实施,传统的涂料行业面临着严峻的生存危机和挑战。涂料行业向着功能性、环保、特殊行业方向发展和转型的趋势日趋加速。人们生活水平和质量的不断提高,环保意识的不断加强和特殊工况条件迫切需求也加速了这一领域的转型升级。

传统的涂料在基础设施建设中被广泛应用于机械、电子、食品、纺织、医药、化工、建筑等诸多领域。这些应用领域又多以含大量有机挥发物的油性涂料为主。传统的溶剂型地坪涂料和无溶剂型地坪涂料的基本物理性能和化学性能良好,但都含有大量的有机挥发物质,对周边环境和具体的生产施工人员的身体健康有很大的伤害;而特殊行业的需求如石油炼化、镀锌镀镍车间、电池生产、化学品仓库等酸碱度和腐蚀性较高的行业中传统地坪根本无法满足其在正常工况条件下的需求。

中国专利号201510702784.7公开了“一种彩色地坪涂料及制备方法”,该彩色地坪涂料属于涂料领域,其包括物料及重量配比分别是:环氧树脂26份、丁基缩水甘油醚3.4份、分散剂1.1份、消泡剂1.3份、流平剂1.5份、钛白粉1.7份、氧化铁红2.1份、氧化铬绿1.6份、脂环胺环氧固化剂12.7份、滑石粉74份、云母81份、石英粉69份,该涂料可用于通道、商场、候机楼、体育、写字楼、宾馆、医院等地坪装饰的彩色地坪涂料,具有施工简单、无污染、无毒、无味等优点,并具有附着力强、耐水性、耐油污、耐腐蚀、流平性强,防火、无污染等特点,而对于地坪涂料的自洁性、防污性及耐磨性能确未提及,而这些指标的好坏将直接影响地坪涂料的使用寿命。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的目的在于针对现有技术存在的不足,提供一种无溶剂型环氧地坪涂料,以解决目前市场上使用的环保型地坪涂料综合性能低,溶剂型地坪涂料性能较佳但不环保的问题,本发明还公开了一种无溶剂型环氧地坪涂料的制备方法。

为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种无溶剂型环氧地坪涂料,由A组分和B组分组成,所述A组分与B组分的质量比为2:1-4:1;所述A组分由以下重量份的组分组成:液态环氧树脂40-45份、有机氟环氧化合物1-5份、环氧活性稀释剂5-8份,润湿剂0.3-0.5、分散剂0.3-0.4、流平剂0.3-0.5、消泡剂0.3-0.5、蜡粉1-1.5份、石墨粉3-5份、纳米二氧化硅0.5-1份、硫酸钡10-15份、云母粉8-10份、石英粉5-10份、颜料8-10份;

其中,所述B组分为脂肪胺改性共聚物,所述有机氟环氧化合物的结构式如式Ⅰ所示:

其中,R的结构如式Ⅱ所示:

其中,n1,n2均为3-7的整数。

进一步优选为:所述A组分由以下重量份的组分组成:液态环氧树脂42份、有机氟环氧化合物3份、环氧活性稀释剂7份,润湿剂0.5、分散剂0.3、流平剂0.4、消泡剂0.5、蜡粉1.3份、石墨粉4份、纳米二氧化硅0.7份、硫酸钡13份、云母粉10份、石英粉9.3份、颜料8份。

进一步优选为:所述A组分由以下重量份的组分组成:液态环氧树脂43.2份、有机氟环氧化合物3.5份、环氧活性稀释剂5.6份,润湿剂0.3、分散剂0.4、流平剂0.5、消泡剂0.3、蜡粉1.4份、石墨粉4.2份、纳米二氧化硅0.5份、硫酸钡14份、云母粉7.5份、石英粉8.6份、颜料10份。

进一步优选为:所述的液态环氧树脂为E-51,E-44以及E-20中的一种或几种的组合物。

进一步优选为:所述环氧活性稀释剂为环氧丙烷丁基醚、C12-C14脂肪醇缩水甘油醚、环氧丙烷苯基醚和环氧苄基醚中的一种或几种的组合物。

进一步优选为:所述润湿剂为BYK104S;所述分散剂为聚醚改性硅氧烷、BYK-111、BYK-110以及聚二甲基硅氧烷中的一种或几种的组合物;所述流平剂为聚醚改性硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、BYK-A315和BYK-320中的一种或几种的组合物;所述的消泡剂为聚醚改性硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、BYK-A530以及BYK-525中的一种或几种的组合物。

进一步优选为:所述颜料为氧化铁红、钛白粉、酞青蓝、酞青绿和氧化铁灰中的一种。

进一步优选为:所述石墨粉的粒度为800-1250目,硫酸钡的粒度为800-1250目,颜料的粒度为1000-1500目,云母粉的粒度为800-1250目,石英粉的粒度为450-800目,二氧化硅的粒度为5nm-15nm,蜡粉的粒度为3μm-8μm。

一种无溶剂型环氧地坪涂料的制备方法,包含以下步骤:

(1)有机氟环氧化合物的制备:将3-6重量份丙烯酸全氟烷基乙酯、2-5重量份催化剂、60-80重量份双酚A环氧树脂、10-30重量份醋酸丁酯依次加入到反应釜中,在70-80℃的温度下搅拌维持2-3h,得到改性的有机氟环氧化合物;

(2)将液态环氧树脂、有机氟环氧化合物加入到分散搅拌机中,启动搅拌,在400-600r/min的转速下,依次加入环氧活性稀释剂、润湿剂、分散剂、二氧化硅、消泡剂和颜料,搅拌均匀;

(3)在400-600r/min的转速下,依次加入石墨粉、硫酸钡、蜡粉、云母粉和石英粉,搅拌均匀;

(4)在400-600r/min的转速下,加入流平剂,将搅拌速度提高到800-1200r/min,高速搅拌分散30-60min。过滤,得到A组分。

(5)按照配比要求,配置B组分。

进一步优选为:步骤(1)中所述催化剂为三苯基膦、三乙醇胺、2、4、6-三(二甲氨基)甲基苯酚中的一种;所述双酚A环氧树脂的环氧值为0.48-0.54;所述丙烯酸全氟烷基乙酯的分子结构式为:

其中,n1,n2均为3-7的整数。

本发明的有益效果在于:

(1)本发明提供的无溶剂环氧地坪涂料通过在液态环氧树脂中加入有机氟环氧化合物,降低了涂层的的表面张力,提高了涂层的防污、阻垢、疏水和憎油性,同时加入纳米二氧化硅粉体,不仅提高了涂料在储存和运输过程中的稳定性,对涂料固化后的耐磨性、抗划伤性、抗撕裂强度和拉伸强度也能起到有效的增强;同时搭配防锈颜/填料氧化铁红、石英粉、云母粉和硫酸钡等,提高了地坪涂料的综合耐腐蚀及防腐性能,氧化铁红的主要成分为三氧化二铁,是一种无毒、惰性的防锈着色颜料,具有较高的化学稳定性,耐酸碱性,耐高温性,借助其细密的颗粒填充漆膜结构,提高漆膜的致密性,起到屏蔽作用;硫酸钡是体质颜料中密度较大的一种惰性物质,其遮盖力稍强并耐酸、耐碱、耐光、耐热、耐有机溶剂等特点,熔点可达1580度;云母粉为片状或纤维状填料,片状填料的“径厚比”和纤维状填料的“长径比”的有效结合能够起到很好的“钢筋增强”作用,且其在涂料涂装过程中,云母片在漆膜固化前受到表面张力的作用而躺下,自动形成互相平行结构,这样的层层排列,其取向正好与腐蚀性物质穿透漆膜的方向相垂直,阻隔作用的发挥也最为充分;石墨粉的嵌入能够有效的提高涂层的耐酸碱性能和耐各类有机溶剂的侵蚀;

(2)本发明提供的无溶剂型环氧地坪涂料,不仅各种助剂均采用低气味、大分子、低挥发性的多功能助剂,由此大大的降低了漆液的气味,避免高温挥发产生气味;其它的颜料、填料等均采用绿色环保材料,且不采用容易挥发的有机溶剂,避免了生产及施工工程中VOC的排放,安全、环保,可广泛的用于危险品仓库、酸洗车间、垃圾焚烧处理车间、电厂、冶金、医药、和化工等特殊场地的涂装。

(3)本发明中采用填料(石墨粉、蜡粉、云母粉、石英粉、硫酸钡和二氧化硅)是目数不一的混合粉体,该粉体采用不同目数的大小颗粒搭配混合使用,不仅提高了其在地坪涂料中的使用比例,也使得地坪涂料的密实度得到更进一步的提高,即本发明的耐腐蚀及防腐性能得到了进一步的提高。

具体实施方式

下面将结合具体实施例,对本发明的优选实施例进行详细的描述。

当以范围、优选范围、或者优选的数值上限以及下限的形式表述某个量、浓度或其它值或参数的时候,应当理解相当于具体揭示了通过将任意一对范围上限或优选数值与任意范围下限或优选数值结合起来的任何范围,而不考虑该范围是否具体揭示。除非另外指出,本文所列出的数值范围值在包括范围的端点,和该范围之内的所有整数和分数。

除非另外说明,本文中所有的百分比、份数、比值等均是按重量计。

本文的材料、方法和实施例均是示例性的,并且除非特别说明,不应理解为限制性的。

本发明详述如下:本发明无溶剂型环氧地坪涂料,由A组分和B组分组成,A组分与B组分的质量比为2:1-4:1;A组分由以下重量份的组分组成:液态环氧树脂40-45份、有机氟环氧化合物1-5份、环氧活性稀释剂5-8份,润湿剂0.3-0.5、分散剂0.3-0.4、流平剂0.3-0.5、消泡剂0.3-0.5、蜡粉1-1.5份、石墨粉3-5份、纳米二氧化硅0.5-1份、硫酸钡10-15份、云母粉8-10份、石英粉5-10份、颜料8-10份;B组分为固化剂。

其中:有机氟环氧化合物的分子结构式如式Ⅰ所示:

其中,R的结构如式Ⅱ所示:

本发明使用的液态环氧树脂可以是市售的,也可以通过现有技术中已知的方法进行制备;本发明所使用的润湿剂、分散剂、流平剂和消泡剂可以是市售的,也可以通过现有技术中已知的方法进行制备;本发明所使用颜料、蜡粉、石墨粉、纳米二氧化硅、硫酸钡、云母粉和石英粉均为市购或者通过现有技术中的已知方法进行制备;本发明使用的固化剂为市购或者通过现有技术中的已知方法进行制备。

本发明的有机氟环氧化合物通过以下方法制备:将3-6重量份丙烯酸全氟烷基乙酯、2-5重量份催化剂、60-80重量份双酚A环氧树脂、10-30重量份醋酸丁酯依次加入到反应釜中,在70-80℃的温度下搅拌维持2-3h,得到改性的有机氟环氧化合物;

该制备方法中,催化剂为三苯基膦、三乙醇胺、2、4、6-三(二甲氨基)甲基苯酚中的一种;双酚A环氧树脂的环氧值为0.48-0.54;丙烯酸全氟烷基乙酯的分子结构式为:

实施例1:

一种无溶剂环氧地坪涂料,由以下原料通过下述制备方法制备而成,以下各原料的量均按重量份计:

(1)有机氟环氧化合物的制备:将4份丙烯酸全氟烷基乙酯、3份催化剂、65份双酚A环氧树脂、28份醋酸丁酯依次加入到反应釜中,在70-80℃的温度下搅拌维持2-3h,得到改性的有机氟环氧化合物;

(2)将45份液态环氧树脂、1份有机氟环氧化合物加入到分散搅拌机中,启动搅拌,在400-600r/min的转速下,依次加入6份环氧活性稀释剂、0.3份润湿剂、0.3份分散剂、0.8份纳米二氧化硅、0.3份消泡剂和10份颜料,搅拌均匀;

(3)在400-600r/min的转速下,依次加入3份石墨粉、12份硫酸钡、1份蜡粉、10份云母粉和10份石英粉,搅拌均匀;

(4)在400-600r/min的转速下,加入0.3份流平剂,将搅拌速度提高到800-1200r/min,高速搅拌分散30-60min,过滤,得到A组分;

(5)配置B组分,且A组分/B组分的质量比为4:1。

本实施例中,液态环氧树脂为E-44;环氧活性稀释剂为C12-C14脂醇缩水甘油醚;润湿剂为BYK104S;分散剂为聚醚改性硅氧烷;消泡剂为聚二甲基硅氧烷;颜料为粒度为1000目的氧化铁红;石墨粉的粒度为800目;硫酸钡的粒度为800目;蜡粉的粒度为3.8μm;纳米二氧化硅的粒度为5nm;云母粉的粒度为1250目;石英粉的粒度为450目;流平剂为BYK-A315。

实施例2:

一种无溶剂环氧地坪涂料,由以下原料通过下述制备方法制备而成,以下各原料的量均按重量份计:

(1)有机氟环氧化合物的制备:将4.5份丙烯酸全氟烷基乙酯、5份催化剂、75份双酚A环氧树脂、15.5份醋酸丁酯依次加入到反应釜中,在70-80℃的温度下搅拌维持2-3h,得到改性的有机氟环氧化合物;

(2)将40份液态环氧树脂、5份有机氟环氧化合物加入到分散搅拌机中,启动搅拌,在400-600r/min的转速下,依次加入8份环氧活性稀释剂、0.4份润湿剂、0.3份分散剂、1份纳米二氧化硅、0.4份消泡剂和10份颜料,搅拌均匀;

(3)在400-600r/min的转速下,依次加入5份石墨粉、11份硫酸钡、1.5份蜡粉、9份云母粉和8份石英粉,搅拌均匀;

(4)在400-600r/min的转速下,加入0.4份流平剂,将搅拌速度提高到800-1200r/min,高速搅拌分散30-60min,过滤,得到A组分;

(5)配置B组分,且A组分/B组分的质量比为3:1。

本实施例中,液态环氧树脂为E-20与E-44的混合物;环氧活性稀释剂为环氧丙烷丁基醚与环氧苄基醚的混合物,进一步可为环氧丙烷丁基醚与环氧苄基醚的质量比为2:1;润湿剂为BYK104S;分散剂为BYK-110;消泡剂为聚二甲基硅氧烷与BYK-525的混合物,进一步为聚二甲基硅氧烷与BYK-525的质量比为5:2;颜料为粒度为1250目的钛白粉;石墨粉的粒度为1000目;硫酸钡的粒度为800目;蜡粉的粒度为4.7μm;纳米二氧化硅的粒度为8nm;云母粉的粒度为800目;石英粉的粒度为600目;流平剂为BYK-A315与聚醚改性硅氧烷的混合物,进一步为BYK-A315与聚醚改性硅氧烷的质量比为1:1。

实施例3:

一种无溶剂环氧地坪涂料,由以下原料通过下述制备方法制备而成,以下各原料的量均按重量份计:

(1)有机氟环氧化合物的制备:将6份丙烯酸全氟烷基乙酯、3份催化剂、70份双酚A环氧树脂21份醋酸丁酯依次加入到反应釜中,在70-80℃的温度下搅拌维持2-3h,得到改性的有机氟环氧化合物;

(2)将42份液态环氧树脂、3份有机氟环氧化合物加入到分散搅拌机中,启动搅拌,在400-600r/min的转速下,依次加入7份环氧活性稀释剂、0.5份润湿剂、0.3份分散剂、0.7份纳米二氧化硅、0.5份消泡剂和8份颜料,搅拌均匀;

(3)在400-600r/min的转速下,依次加入4份石墨粉、13份硫酸钡、1.3份蜡粉、10份云母粉和9.3份石英粉,搅拌均匀;

(4)在400-600r/min的转速下,加入0.4份流平剂,将搅拌速度提高到800-1200r/min,高速搅拌分散30-60min,过滤,得到A组分;

(5)配置B组分,且A组分/B组分的质量比为3.4:1。

本实施例中,液态环氧树脂为E-51;环氧活性稀释剂为环氧丙烷苯基醚与环氧苄基醚的混合物,具体为环氧丙烷苯基醚与环氧苄基醚的质量比为3:2;润湿剂为BYK104S;分散剂为BYK-111;消泡剂为聚醚改性硅氧烷与BYK-A530的混合物,进一步为聚醚改性硅氧烷与BYK-A530的质量比为1:2;颜料为粒度为1250目的酞青蓝;石墨粉的粒度为1150目;硫酸钡的粒度为1000目;蜡粉的粒度为5.5μm;纳米二氧化硅的粒度为10nm;云母粉的粒度为800目;石英粉的粒度为600目;流平剂为BYK-A315。

实施例4:

一种无溶剂环氧地坪涂料,由以下原料通过下述制备方法制备而成,以下各原料的量均按重量份计:

(1)有机氟环氧化合物的制备:将3份丙烯酸全氟烷基乙酯、4份催化剂、72份双酚A环氧树脂、21份醋酸丁酯依次加入到反应釜中,在70-80℃的温度下搅拌维持2-3h,得到改性的有机氟环氧化合物;

(2)将42份液态环氧树脂、2份有机氟环氧化合物加入到分散搅拌机中,启动搅拌,在400-600r/min的转速下,依次加入6份环氧活性稀释剂、0.5份润湿剂、0.4份分散剂、1份纳米二氧化硅、0.5份消泡剂和9.4份颜料,搅拌均匀;

(3)在400-600r/min的转速下,依次加入5份石墨粉、15份硫酸钡、1.1份蜡粉、8.8份云母粉和7.8份石英粉,搅拌均匀;

(4)在400-600r/min的转速下,加入0.5份流平剂,将搅拌速度提高到800-1200r/min,高速搅拌分散30-60min,过滤,得到A组分;

(5)配置B组分,且A组分/B组分的质量比为2:1。

本实施例中,液态环氧树脂为E-51与E-20的混合物;环氧活性稀释剂为环氧苄基醚;润湿剂为BYK104S;分散剂为聚二甲基硅氧烷;消泡剂为聚醚改性硅氧烷与BYK-A530的混合物,进一步为聚醚改性硅氧烷与BYK-A530的质量比为1:2;颜料为粒度为1250目的酞青绿;石墨粉的粒度为1250目;硫酸钡的粒度为900目;蜡粉的粒度为5.5μm;纳米二氧化硅的粒度为12nm;云母粉的粒度为800目;石英粉的粒度为800目;流平剂为BYK-320。

实施例5:

一种无溶剂环氧地坪涂料,由以下原料通过下述制备方法制备而成,以下各原料的量均按重量份计:

(1)有机氟环氧化合物的制备:将5.2份丙烯酸全氟烷基乙酯、3.7份催化剂、80份双酚A环氧树脂、11.1份醋酸丁酯依次加入到反应釜中,在70-80℃的温度下搅拌维持2-3h,得到改性的有机氟环氧化合物;

(2)将43.2份液态环氧树脂、3.5份有机氟环氧化合物加入到分散搅拌机中,启动搅拌,在400-600r/min的转速下,依次加入5.6份环氧活性稀释剂、0.3份润湿剂、0.4份分散剂、0.5份纳米二氧化硅、0.3份消泡剂和10份颜料,搅拌均匀;

(3)在400-600r/min的转速下,依次加入4.2份石墨粉、14份硫酸钡、1.4份蜡粉、7.5份云母粉和8.6份石英粉,搅拌均匀;

(4)在400-600r/min的转速下,加入0.5份流平剂,将搅拌速度提高到800-1200r/min,高速搅拌分散30-60min,过滤,得到A组分;

(5)配置B组分,且A组分/B组分的质量比为2.5:1。

本实施例中,液态环氧树脂为E-51与E-20的混合物;环氧活性稀释剂为环氧苄基醚、C12-C14脂肪醇缩水甘油醚和环氧丙烷丁基醚的混合物;润湿剂为BYK104S;分散剂为BYK-111与聚二甲基硅氧烷;消泡剂为聚醚改性硅氧烷与BYK-525的混合物,进一步为聚醚改性硅氧烷与BYK-525的质量比为4:1;颜料为粒度为1500目的氧化铁黑;石墨粉的粒度为800目;硫酸钡的粒度为1000目;蜡粉的粒度为7.2μm;纳米二氧化硅的粒度为15nm;云母粉的粒度为1000目;石英粉的粒度为600目;流平剂为BYK-320。

本发明在平时,A组分和B组分分开包装,使用时,只需把A组分和B组分混合均匀,即可使用施工。

性能测试:实施例得到的产品性能测试均符合表1中的性能指标,由表1可知本发明涂料具有良好的耐腐蚀性、机械性能,以及较好的自洁防污性。

表1

实际应用:

经某单位危险品车间实际应用表明,本发明涂层固化7天后实际硬度达3H,五吨叉车轮胎在涂层上原地打转后涂层无任何损伤。最后说明的是,以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

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