CN106189716A - 水性阻燃环氧树脂涂料 - Google Patents

水性阻燃环氧树脂涂料 Download PDF

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Abstract

本发明属于环氧树脂涂料领域，具体涉及一种水性阻燃环氧树脂涂料。由A、B、C三组分按质量比5:1:1组成；A组分由以下按重量份计的原料组成：双酚A型环氧树脂90‑100份、聚氧化乙烯烷基酯10‑20份、聚丙烯酸酯10‑25份；B组分由以下按重量份计的原料组成：三乙烯四胺20‑25份、钛白粉3‑5份、颜料8‑10份、滑石粉100‑110份、水30‑40份；C组分由以下按重量份计的原料组成：润湿分散剂1‑3.2份、消泡剂1.2‑1.6份、流平剂1.2‑1.8份、磷氮复合阻燃剂15‑20份、次磷酸盐阻燃剂5‑6份、磷酸盐5‑6份。该环氧树脂涂料具有环保、涂膜硬度高、抗冲击强度高、光泽度好和阻燃性好等优点。

Description

水性阻燃环氧树脂涂料
技术领域
本发明属于环氧树脂涂料领域，具体涉及一种水性阻燃环氧树脂涂料。
背景技术
环氧树脂涂料是目前世界上应用数量最多、适用范围最广、最重要的重防腐涂料。环氧树脂涂料一般分为油性环氧涂料和水性环氧涂料两种。目前市场上广泛使用的水性环氧防腐涂料主要由两组分组成：疏水性的环氧树脂和亲水性的胺类固化剂。水性涂料的配方相对比较复杂，助剂种类较多，且助剂可能影响涂料的性能。
目前水性环氧树脂涂料的相关品种很多，大量用于水泥制品修补剂、防水涂层、汽车维修底漆、钢结构的防腐蚀等。就环氧树脂地坪涂料行业而言，客户价值主要有两个层次：首先，产品性能的价值，即是产品的环保性能、耐磨性能。产品的基本性能，如耐磨性得到了满足后，环保性、实用性就最为重要；其次，细分性能价值，针对不同客户对环氧涂料性能的需求，满足客户的产品性能要求，来研发生产环氧涂料产品。满足不同的客户需求，产品自然就有了差异化，所以这一价值层次最容易独立市场成为创新品类。
目前市场上关于水性环氧树脂涂料在阻燃性方面的研究较少。
发明内容
本发明的目的在于针对水性阻燃环氧树脂涂料产品的市场空白，提供一种具有环保、涂膜硬度高、抗冲击强度高、光泽度好、阻燃性好的水性阻燃环氧树脂涂料。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种水性阻燃环氧树脂涂料，由A、B、C三组分按质量比5:1:1组成；
A组分由以下按重量份计的原料组成：双酚A型环氧树脂90-100份、聚氧化乙烯烷基酯10-20份、聚丙烯酸酯10-25份；
B组分由以下按重量份计的原料组成：三乙烯四胺20-25份、钛白粉3-5份、颜料8-10份、滑石粉100-110份、水30-40份；
C组分由以下按重量份计的原料组成：润湿分散剂1-3.2份、消泡剂1.2-1.6份、流平剂1.2-1.8份、磷氮复合阻燃剂15-20份、次磷酸盐阻燃剂5-6份、磷酸盐5-6份。
优选的，所述的水性阻燃环氧树脂涂料，由A、B、C三组分按质量比5:1:1组成；
A组分由以下按重量份计的原料组成：双酚A型环氧树脂95份、聚氧化乙烯烷基酯15份、聚丙烯酸酯20份；
B组分由以下按重量份计的原料组成：三乙烯四胺22份、钛白粉4份、颜料9份、滑石粉105份、水35份；
C组分由以下按重量份计的原料组成：润湿分散剂2.0份、消泡剂1.4份、流平剂1.5份、磷氮复合阻燃剂17份、次磷酸盐阻燃剂5份、磷酸盐6份。
更具体的，所述的双酚A型环氧树脂的牌号为E-54，所述的润湿分散剂为BYK-220S，所述的流平剂为BYK-345，所述的消泡剂为BYK-071。
一种制备如上所述的水性阻燃环氧树脂涂料的方法，包括以下步骤：
1）将A组分中的双酚A型环氧树脂、聚氧化乙烯烷基酯和聚丙烯酸酯混合搅拌，加热至45-60℃反应0.5-2h，制得混合液；
2）向混合液中加入三乙烯四胺，继续加热，待体系温度升至60-80℃下反应2-3h；随后降温至室温，在高速搅拌状态下，加入水、钛白粉、颜料和滑石粉，制得乳液；
3）然后继续向乳液中加入润湿分散剂、消泡剂、流平剂、磷氮复合阻燃剂、次磷酸盐阻燃剂和磷酸盐，高速搅拌15min后，再低速搅拌20min，过滤制得涂料。
步骤2）所述的高速搅拌为2000 r/min~3000 r/min。
步骤3）所述的低速搅拌为300 r/min~600 r/min。
本发明的有益效果在于：
1）本发明提供了一种阻燃性能优异的水性环氧树脂涂料，弥补了市场空白，拓宽了水性环氧树脂涂料的应用领域，满足了客户的不同需求，产品差异化明显，经济效益显著；
2）本发明的水性阻燃环氧树脂涂料分为A、B、C三种组分，A组分为环氧树脂和乳化剂体系，B组分为固化体系，C组分为阻燃体系，通过三种组分的混合复配，所制得的涂料具有环保、涂膜硬度高、抗冲击强度高、光泽度好、阻燃性好等优点。
具体实施方式
本发明用下列实施例来进一步说明本发明，但本发明的保护范围并不限于下列实施例。
实施例1
一种水性阻燃环氧树脂涂料，由A、B、C三组分按质量比5:1:1组成；
A组分由以下按重量份计的原料组成：双酚A型环氧树脂90份、聚氧化乙烯烷基酯20份、聚丙烯酸酯10份；
B组分由以下按重量份计的原料组成：三乙烯四胺20份、钛白粉5份、颜料8份、滑石粉110份、水30份；
C组分由以下按重量份计的原料组成：润湿分散剂1份、消泡剂1.6份、流平剂1.2份、磷氮复合阻燃剂20份、次磷酸盐阻燃剂5份、磷酸盐6份。
一种制备如上所述的水性阻燃环氧树脂涂料的方法，包括以下步骤：
1）将A组分中的双酚A型环氧树脂、聚氧化乙烯烷基酯和聚丙烯酸酯混合搅拌，加热至45℃反应2h，制得混合液；
2）向混合液中加入三乙烯四胺，继续加热，待体系温度升至60℃下反应3h；随后降温至室温，以2500 r/min转速保持搅拌，加入水、钛白粉、颜料和滑石粉，制得乳液；
3）然后继续向乳液中加入润湿分散剂、消泡剂、流平剂、磷氮复合阻燃剂、次磷酸盐阻燃剂和磷酸盐，以2500 r/min转速搅拌15min后，再以400 r/min的转速搅拌20min，过滤制得涂料。
实施例2
一种水性阻燃环氧树脂涂料，由A、B、C三组分按质量比5:1:1组成；
A组分由以下按重量份计的原料组成：双酚A型环氧树脂95份、聚氧化乙烯烷基酯15份、聚丙烯酸酯20份；
B组分由以下按重量份计的原料组成：三乙烯四胺22份、钛白粉4份、颜料9份、滑石粉105份、水35份；
C组分由以下按重量份计的原料组成：润湿分散剂2.0份、消泡剂1.4份、流平剂1.5份、磷氮复合阻燃剂17份、次磷酸盐阻燃剂5份、磷酸盐6份。
一种制备如上所述的水性阻燃环氧树脂涂料的方法，包括以下步骤：
1）将A组分中的双酚A型环氧树脂、聚氧化乙烯烷基酯和聚丙烯酸酯混合搅拌，加热至55℃反应1h，制得混合液；
2）向混合液中加入三乙烯四胺，继续加热，待体系温度升至70℃下反应2.5h；随后降温至室温，以3000 r/min转速保持搅拌，加入水、钛白粉、颜料和滑石粉，制得乳液；
3）然后继续向乳液中加入润湿分散剂、消泡剂、流平剂、磷氮复合阻燃剂、次磷酸盐阻燃剂和磷酸盐，以3000 r/min转速搅拌15min后，再以600 r/min的转速搅拌20min，过滤制得涂料。
实施例3
一种水性阻燃环氧树脂涂料，由A、B、C三组分按质量比5:1:1组成；
A组分由以下按重量份计的原料组成：双酚A型环氧树脂100份、聚氧化乙烯烷基酯10份、聚丙烯酸酯25份；
B组分由以下按重量份计的原料组成：三乙烯四胺25份、钛白粉3份、颜料10份、滑石粉100份、水40份；
C组分由以下按重量份计的原料组成：润湿分散剂3.2份、消泡剂1.2份、流平剂1.8份、磷氮复合阻燃剂15份、次磷酸盐阻燃剂6份、磷酸盐5份。
一种制备如上所述的水性阻燃环氧树脂涂料的方法，包括以下步骤：
1）将A组分中的双酚A型环氧树脂、聚氧化乙烯烷基酯和聚丙烯酸酯混合搅拌，加热至60℃反应0.5h，制得混合液；
2）向混合液中加入三乙烯四胺，继续加热，待体系温度升至80℃下反应2h；随后降温至室温，以2800 r/min转速保持搅拌，加入水、钛白粉、颜料和滑石粉，制得乳液；
3）然后继续向乳液中加入润湿分散剂、消泡剂、流平剂、磷氮复合阻燃剂、次磷酸盐阻燃剂和磷酸盐，以2800 r/min转速搅拌15min后，再以300 r/min的转速搅拌20min，过滤制得涂料。
性能测试：
1、火焰穿透性及测试—大板燃烧法（GB/T15442.2-1995）
试样；基材为一级五层胶合板900mm×900 mm×5 mm，涂料湿涂覆比500g/m2，测试耐火时间（耐火时间为在规定的基材和特定燃烧条件下，试件背火面温度达到220℃或试板出现穿透所需时间（min））；判据：实测耐火时间＞规定“耐火时间”，一级饰面型防火涂料：耐火时间≥20min。
2、涂料防火性能分级测试—小室法（GB/T15442.4-1995）
试样；基材为一级五层胶合板300mm×150mm×5mm，涂料湿涂覆比250g/m2；测试：5ml化学级无水乙醇，杯沿距试件25mm，点火、关门，火焰自熄为止；结果：质量损失（称重，0.1g），炭化体积（量基材炭化长、宽、深度，cm3）；一级：质量损失≤5，炭化体积≤15。
表1 本发明的涂料产品性能测试结果
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种水性阻燃环氧树脂涂料，其特征在于：由A、B、C三组分按质量比5:1:1组成；
A组分由以下按重量份计的原料组成：双酚A型环氧树脂90-100份、聚氧化乙烯烷基酯10-20份、聚丙烯酸酯10-25份；
B组分由以下按重量份计的原料组成：三乙烯四胺20-25份、钛白粉3-5份、颜料8-10份、滑石粉100-110份、水30-40份；
C组分由以下按重量份计的原料组成：润湿分散剂1-3.2份、消泡剂1.2-1.6份、流平剂1.2-1.8份、磷氮复合阻燃剂15-20份、次磷酸盐阻燃剂5-6份、磷酸盐5-6份。
2.根据权利要求1所述的水性阻燃环氧树脂涂料，其特征在于：由A、B、C三组分按质量比5:1:1组成；
A组分由以下按重量份计的原料组成：双酚A型环氧树脂95份、聚氧化乙烯烷基酯15份、聚丙烯酸酯20份；
B组分由以下按重量份计的原料组成：三乙烯四胺22份、钛白粉4份、颜料9份、滑石粉105份、水35份；
C组分由以下按重量份计的原料组成：润湿分散剂2.0份、消泡剂1.4份、流平剂1.5份、磷氮复合阻燃剂17份、次磷酸盐阻燃剂5份、磷酸盐6份。
3.根据权利要求1或2所述的水性阻燃环氧树脂涂料，其特征在于：所述的双酚A型环氧树脂的牌号为E-54，所述的润湿分散剂为BYK-220S，所述的流平剂为BYK-345，所述的消泡剂为BYK-071。
4.一种制备如权利要求1或2所述的水性阻燃环氧树脂涂料的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）将A组分中的双酚A型环氧树脂、聚氧化乙烯烷基酯和聚丙烯酸酯混合搅拌，加热至45-60℃反应0.5-2h，制得混合液；
2）向混合液中加入三乙烯四胺，继续加热，待体系温度升至60-80℃下反应2-3h；随后降温至室温，在高速搅拌状态下，加入水、钛白粉、颜料和滑石粉，制得乳液；
3）然后继续向乳液中加入润湿分散剂、消泡剂、流平剂、磷氮复合阻燃剂、次磷酸盐阻燃剂和磷酸盐，高速搅拌15min后，再低速搅拌20min，过滤制得涂料。
5.根据权利要求4所述的制备水性阻燃环氧树脂涂料的方法，其特征在于：步骤2）、3）所述的高速搅拌为2000 r/min~3000 r/min。
6.根据权利要求4所述的制备水性阻燃环氧树脂涂料的方法，其特征在于：步骤3）所述的低速搅拌为300 r/min~600 r/min。
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