一种低表面处理水性环氧涂料及其制备方法与流程

本发明涉及涂料，尤其涉及一种低表面处理水性环氧涂料及其制备方法。

背景技术：

1、低表面处理环氧涂料是一种对涂装前钢结构表面处理要求等级较低的防腐蚀涂料。在钢结构的防腐涂装中，为了保证涂层的防腐质量，须对钢铁进行彻底的喷砂前处理，通常要达到sa2.5级(gb/t8923《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》)。但是对于一些旧项目的维修，如石化系统的旧油罐、管道、钢结构等，以及船舶及石油平台的维修，维修工作现场钢结构表面锈蚀比较严重，现场喷砂除锈受到条件限制，加上施工人员的技术素质和其他种种原因导致除锈质量无法满足sa2.5级的技术要求，防腐质量无法保证。另外，在沿海地区使用的钢结构表面湿度较大，对涂料的使用也提出更高的要求。例如沿海石油石化钢结构、海洋环境下船舶及平台的维修，经常会处于高湿度环境，其钢结构表面处于潮湿状态。为了保证上述特殊涂装条件下防腐蚀涂层的的防腐蚀效果，一种可以在潮湿、带锈钢结构表面涂装的低表面处理环氧涂料应运而生，该类涂料在涂装前不需要对钢结构进行复杂的表面处理，以满足实际施工中的低表面处理要求。

2、由于溶剂型带锈防腐涂料中有机溶剂易挥发、涂料固化干燥快、成本低等特点，当前仍以溶剂型带锈防腐涂料为主。但其在干燥固化过程中有机溶剂易挥发，造成的环境污染问题十分严重。

3、而水性带锈防腐涂料是以水作溶剂，且溶剂含量极低，对环境污染程度低，符合环保要求。因此，开发一种可直接涂刷在带锈基材上的附着力优异、防腐性能好环保型水性环氧防腐涂料，对石化系统的旧油罐、管道、钢结构等，以及船舶及石油平台的维修必不可缺；现有的水性环氧涂料虽然能在对涂装前钢结构表面处理要求等级较高的防腐蚀涂料中应用，但是在对涂装前钢结构表面处理要求等级较低的，带锈基材确无法保证长效防腐性，且在漆膜受到冲击破坏，无法修复。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种低表面处理水性环氧涂料及其制备方法，解决了现有技术的水性环氧防腐涂料无法保证长效防腐和无法修复的技术问题。

2、本申请实施例公开了一种低表面处理水性环氧涂料，包括以下重量份的组分：

3、a组分：

4、45～60份非离子型水性环氧乳液；0.5～1份气相二氧化硅；0.5～1份纳米氢氧化铝；0.5～1份碳纳米复合材料；2～5份单官能环氧活性稀释剂；1.5～3无水乙醇；1.5～2份成膜助剂；1～2份分散剂；0.3～0.5份润湿剂；0.05～0.15份消泡剂；0.5～1份聚氨酯增稠剂；12～18份去离子水；5～10份氧化铁红粉；4～10份磷酸锌；4～10份三聚磷酸铝；2～5份改性磷酸铝分子筛；4～10份湿磨绢云母粉；2～5份水性环氧磷酸酯；

5、b组分：

6、8～11份水性环氧固化剂；45～55份改性水性环氧固化剂；11～15份丙二醇甲醚；7～9份防闪锈剂；18～22份去离子水。

7、本发明实施例对水性环氧涂料的组成进行优化改进；能够在良好防腐蚀性能的基础上，实现自修复的功能。

8、在上述技术方案的基础上，本申请实施例还可以做如下改进：

9、进一步地，所述a组分中的非离子型水性环氧乳液为环氧值0.10mol/100g、固含量53％的双酚a改性的非离子型水性环氧乳液；

10、所述b组分中的水性环氧固化剂为aradur 38-1改性多胺加成物的水性环氧固化剂，采用本步的有益效果是通过具体的固化剂成分，在漆膜遭到微破坏时，能够与自修复微胶囊更加紧密结合。

11、进一步地，所述b组分的改性水性环氧固化剂为nx-8101型腰果壳油改性水性环氧固化剂。

12、进一步地，所述单官能的环氧活性稀释剂为卡德莱环氧值0.47～0.53mo l/100g的单官能的，固含量100％环氧活性稀释剂nc513。

13、进一步地，所述纳米氢氧化铝的平均粒径20nm。

14、进一步地，所述a组分与b组分的重量比为100:16～17。

15、进一步地，述a组分中的成膜助剂为二丙二醇甲醚，二丙二醇正丁醚和丙二醇苯醚中的一种或两种，所述分散剂为高分子嵌段共聚物和烷基聚氧乙烯类的一种或两种，所述润湿剂为聚硅氧烷，所述消泡剂为有机硅类消泡剂和改性矿物油中的一种或两种，所述增稠剂为聚氨酯缔合型增稠剂。

16、本申请还公开了一种低表面处理水性环氧涂料的制备方法，包括以下步骤：

17、s 1：制备a组分；

18、步骤s 101：将所述气相二氧化硅、所述单官能环氧活性稀释剂、所述纳米氢氧化铝以及所述碳纳米复合材料加入到所述无水乙醇中，在2500～3500r/mi n的搅拌速度下分散0.5～1.5h，然后超声波分散20～40min，得到自修复微胶囊环氧树脂；

19、步骤s202：在所述去离子水相中按顺序加入所述非离子型水性环氧乳液、所述自修复微胶囊微环氧树脂、所述成膜助剂、所述消泡剂、所述润湿剂、所述分散剂和所述水性环氧磷酸酯，并在常温1500～2500r/min的速度下进行搅拌均匀，在搅拌的情况下加入所述氧化铁红粉，所述磷酸锌，所述三聚磷酸铝，所述湿磨绢云母粉和所述改性磷酸铝分子筛，继续在1500～2500r/mi n的速度下搅拌30～40min，使各组分分散均匀，得到混合物；

20、步骤s203：将步骤s202的混合物用研磨机研磨0.5～1小时至细度小于30μm，然后添加所述聚氨酯增稠剂，并搅拌均匀即得到所述a组分；

21、s2：制备b组分；

22、步骤s201：将所述改性环氧固化剂、所述nx-8101型腰果壳油改性水性环氧固化剂、所述丙二醇甲醚、所述防闪锈剂和所述去离子水，搅拌分散均匀得到所述b组分；

23、s3：将a组分和b组分进行混合，得到所述低表面处理水性环氧涂料。

24、本申请实施例中提供的一个或者多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：

25、1.本申请对水性环氧涂料的组成进行优化改进，添加了单官能的环氧活性稀释剂，气相二氧化硅，纳米氢氧化铝，碳纳米复合材料构成了类似于自修复微胶囊的结构，而碳纳米复合材料具有催化作用上述各组分协同作用使所得低表面处理水性环氧涂料涂层在具有良好防腐蚀性能的基础上(2000h，划痕处单向扩蚀＜2mm，带锈带湿涂装涂层耐盐雾达4000h)，具有良好的自修复性能和长效防腐效果。

26、2.本申请公开的低表面处理水性环氧涂料中使用的腰果壳油改性水性环氧固化剂具有良好的渗透性、亲油性和疏水性的多重性能，使所得涂料可以在带水潮湿表面固化，并具有良好的防腐蚀性能。

27、3.本申请公开的低表面处理环氧涂料中还添加了水性环氧磷酸酯，与改性磷酸铝分子筛，磷酸锌，三聚磷酸铝等防锈颜料协同作用，包覆了锈蚀的三氧化二铁及其混合物，阻止了其进一步氧化反应，提高了涂层的长效防锈能力。

技术特征：

1.一种低表面处理水性环氧涂料，其特征在于，包括以下重量份的组分：

2.根据权利要求1所述的低表面处理水性环氧涂料，其特征在于，所述a组分中的非离子型水性环氧乳液为环氧值0.10mol/100g、固含量53％的双酚a改性的非离子型水性环氧乳液；

3.根据权利要求2所述的低表面处理水性环氧涂料，其特征在于，所述b组分的改性水性环氧固化剂为nx-8101型腰果壳油改性水性环氧固化剂。

4.根据权利要求3所述的低表面处理水性环氧涂料，其特征在于，所述单官能的环氧活性稀释剂为卡德莱环氧值0.47～0.53mol/100g的单官能的，固含量100％环氧活性稀释剂nc513。

5.根据权利要求4所述的低表面处理水性环氧涂料，其特征在于，所述纳米氢氧化铝的平均粒径20nm。

6.根据权利要求5所述的低表面处理水性环氧涂料，其特征在于，所述a组分与b组分的重量比为100:16～17。

7.根据权利要求6所述的低表面处理水性环氧涂料，其特征在于，所述a组分中的成膜助剂为二丙二醇甲醚，二丙二醇正丁醚和丙二醇苯醚中的一种或两种，所述分散剂为高分子嵌段共聚物和烷基聚氧乙烯类的一种或两种，所述润湿剂为聚硅氧烷，所述消泡剂为有机硅类消泡剂和改性矿物油中的一种或两种，所述增稠剂为聚氨酯缔合型增稠剂。

8.一种权利要求1-7任一项所述的低表面处理水性环氧涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开一种低表面处理水性环氧涂料，涉及涂料技术领域，包括以下组分：A组分：非离子型水性环氧乳液；气相二氧化硅；纳米氢氧化铝；碳纳米复合材料；单官能环氧活性稀释剂；无水乙醇；成膜助剂；分散剂；润湿剂；消泡剂；聚氨酯增稠剂；去离子水；氧化铁红粉；磷酸锌；三聚磷酸铝；改性磷酸铝分子筛；湿磨绢云母粉；水性环氧磷酸酯；B组分：水性环氧固化剂；改性水性环氧固化剂；丙二醇甲醚；防闪锈剂；去离子水。本发明解决了现有技术的水性环氧防腐涂料无法保证长效防腐和无法修复的技术问题。

技术研发人员：卞直兵,付勇顺,戴海雄,马庆磊,周波
受保护的技术使用者：江苏金陵特种涂料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12