CN106366854A - 高耐水性自乳化型双组份水性环氧玻璃烤漆及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高耐水性自乳化型双组份水性环氧玻璃烤漆，该水性环氧玻璃烤漆包括重量比为4:1~3:1的甲组分和乙组分，其中甲组分的组成及各组分的重量份数为非离子自乳化型水性环氧固化剂40~55份、颜料永固红9~15份、助溶剂 15~20份、水性助剂 1~3份、去离子水 10~20份；乙组分的组成及各组分的重量份数为液态环氧树脂 80~95份、活性稀释剂 8~20份、附着力促进剂 2~5份；非离子自乳化型水性环氧固化剂为上海汉中化工有限公司生产的H208B、邦和化学有限公司生产的BANCO 900、沈阳百辰化学科技有限公司的K‑16中的一种或两种的组合物。本发明还公开了该离子液体的制备方法和应用。本发明所述水性环氧玻璃烤漆制备方法简单，在玻璃表面具有很好的附着力和耐水性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种高耐水性自乳化型双组份水性环氧玻璃烤漆及其制备方法和应用，属于水性玻璃涂料领域。
背景技术
传统上，玻璃的装饰是通过在熔铸玻璃的过程中添加颜料，或在玻璃铸成后用雕刻、磨砂等工艺达到艺术的效果，过程费时费工。随着涂料技术的发展，在玻璃表面直接涂装涂料得到的玻璃制品性能与装饰效果都能和传统工艺生产的玻璃制品相媲美。目前大量使用的油性涂料造成了严重的环境污染，与玻璃行业“环保、节能、高效”发展目标相悖。国家通过对涂料产品征收消费税来控制VOC（挥发性有机化合物）排放，财税〔2015〕16 号《关于对电池、涂料征收消费税的通知》的公布给涂料企业带来了新的挑战。因此玻璃涂料的水性化有很重要的意义。
由于玻璃表面十分光滑，表面张力较低，因此玻璃上涂覆水性涂料往往存在附着力不佳，耐水性差等弊病。玻璃的使用领域要求玻璃涂料有较好的耐水性、耐溶剂性和高硬度，这些技术问题的解决成为了水性玻璃涂料广泛应用的关键因素。在众多水性涂料体系中，环氧树脂具有良好的附着力，优异的耐化学品性和耐溶剂性，而且硬度高、耐腐蚀性和热稳定性优良，因此水性环氧涂料成为了水性玻璃烤漆研究的重点。
目前水性玻璃烤漆主要有单组份和双组份两种。单组份涂料一般为水溶性环氧体系，由于其水化度较高而耐水性差，而且固化时间长。双组份体系一般为环氧乳液和水溶性固化剂组成的体系，该体系因水化度程度较低而基本能保持了环氧树脂的优异性能，但环氧乳液的制备工艺相当繁琐，而且成本也相对较高。
发明内容
本发明提供了一种高耐水性自乳化型双组份水性环氧玻璃烤漆及其制备方法和应用。
高耐水性自乳化型双组份水性环氧玻璃烤漆，其特征在于该水性环氧玻璃烤漆包括重量比为4:1~3:1的甲组分和乙组分，其中甲组分的组成及各组分的重量份数为非离子自乳化型水性环氧固化剂40~55份、颜料永固红9~15份、助溶剂 15~20份、水性助剂 1~3份、去离子水 10~20份；乙组分的组成及各组分的重量份数为液态环氧树脂 80~95份、活性稀释剂 8~20份、附着力促进剂 2~5份；所述非离子自乳化型水性环氧固化剂为上海汉中化工有限公司生产的H208B、邦和化学有限公司生产的BANCO 900、沈阳百辰化学科技有限公司的K-16中的一种或两种的组合物。
所述助溶剂为二丙二醇甲醚、乙二醇***、丙二醇甲醚的混合物。
所述水性助剂包括流平剂和消泡剂。
所述流平剂为德国毕克化学生产的BKY-333、BKY-349以及广东标美氟硅新材料有限公司生产的SF-331B中的一种或两种的组合物。
所述消泡剂为美国道康宁生产的DC65、德国毕克化学生产的BYK-024中的一种或两种的组合物。
所述液态环氧树脂为E20、E44、E51中的至少一种。
所述活性稀释剂为聚乙二醇、AGE(C12-C14缩水甘油醚)、腰果酚缩水甘油醚中的一种或几种。
所述附着力促进剂为硅烷偶联剂KH-560、环氧磷酸酯中的一种或两种。
如上所述高耐水性自乳化型双组份水性环氧玻璃烤漆的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）将非离子自乳化型水性环氧固化剂、助溶剂、颜料、水性助剂、去离子水加入配漆罐中，分散均匀后在砂磨机上研磨成细度为20微米以下的颜料浆，然后每100份浆料用15-20份水稀释后在80-120目的滤布上过滤后即得甲组分；
2）将液态环氧树脂、活性稀释剂、附着力促进剂加入配漆罐中搅拌均匀即得乙组分；
3）在搅拌条件下将乙组分加入甲组分中进行混合乳化，搅拌速度为1000-1500转/分钟，乙组分的添加时间为5-8分钟。
如上所述高耐水性自乳化型双组份水性环氧玻璃烤漆的应用，其特征在于每100份水性环氧玻璃烤漆用30-50份水稀释后喷涂，喷涂后的涂层固化温度为180-200℃，烘烤时间为8-10分钟。
本发明所述高耐水性自乳化型双组份水性环氧玻璃烤漆具有很好的耐水性能，烤漆在水中浸泡90天不起皮，涂层不易脱落，解决了水性玻璃烤漆耐水性差、固化时间长、环氧乳液制备成本高的问题；在喷涂时不易出现缩孔等缺陷，而且手感滑腻适用于酒瓶等的装饰，而且本发明所述制备方法省去了一般双组份水性环氧漆环氧树脂的乳化过程，大大降低了乳液的制备成本，且施工方式简单，将会有广阔的市场前景。
具体实施方式
高耐水性自乳化型双组份水性环氧玻璃烤漆按照表1配方准备材料实施。
表1 高耐水性自乳化型双组份水性环氧玻璃烤漆的组分配方（重量份数）
实施例1
高耐水性自乳化型双组份水性环氧玻璃烤漆制备步骤如下：
（1）甲组分制备：
按照表1中实施例1的重量份数将组分～加入调漆缸中，搅拌分散均匀，在砂磨机上研磨至粉体粒径小于20μm，将得到的浆料每100份加入配方量的稀释后用80-120目的滤布过滤后包装备用。
（2）乙组份制备：
按照表1中实施例1的重量份数将组分～加入调漆缸中，搅拌分散均匀，静止放置至体系内没有气泡残留，包装备用。
（3）混合乳化及施工
取100份甲组分加入到分散缸中，调节转速为1000-1500转/分钟，将25份乙组份缓慢的加入到甲组分中，此过程为乳化过程，对乳化效果有较大影响，因此乙组分的添加速度不应过快，添加时间5-8分钟为宜，添加完毕后得到有轻微的泛白现象的乳液，继续高速搅拌分散3分钟，最后加入30-40份去离子水稀释，得到粘度适合的玻璃烤漆。将该烤漆喷涂至玻璃基材上，在180℃下烘烤8-10分钟即可得到固化完全的漆膜。
实施例2
实施例2高耐水性自乳化型双组份水性环氧玻璃烤漆配方列于表1实施例2中，制备步骤参照实施例1。施工时取100份甲组分加入到分散缸中，调节转速为1000-1500转/分钟，将33份乙组份缓慢的加入到甲组分中，添加时间5-8分钟为宜，添加完毕后得到有轻微的泛白现象的乳液，继续高速搅拌分散3分钟，最后加入40-45份去离子水稀释，得到粘度适合的玻璃烤漆。将该烤漆喷涂至玻璃基材上，在200℃下烘烤8-10分钟即可得到固化完全的漆膜。
实施例3
实施例3高耐水性自乳化型双组份水性环氧玻璃烤漆配方列于表1实施例3中，制备步骤参照实施例1。施工时取100份甲组分加入到分散缸中，调节转速为1000-1500转/分钟，将30份乙组份缓慢的加入到甲组分中，添加时间5-8分钟为宜，添加完毕后得到有轻微的泛白现象的乳液，继续高速搅拌分散3分钟，最后加入30-35份去离子水稀释，得到粘度适合的玻璃烤漆。将该烤漆喷涂至玻璃基材上，在180℃下烘烤8-10分钟即可得到固化完全的漆膜。
实施例4
实施例4高耐水性自乳化型双组份水性环氧玻璃烤漆配方列于表1实施例4中，制备步骤参照实施例1。施工时取100份甲组分加入到分散缸中，调节转速为1000-1500转/分钟，将40份乙组份缓慢的加入到甲组分中，添加时间5-8分钟为宜，添加完毕后得到有轻微的泛白现象的乳液，继续高速搅拌分散3分钟，最后加入40-50份去离子水稀释，得到粘度适合的玻璃烤漆。将该烤漆喷涂至玻璃基材上，在200℃下烘烤8-10分钟即可得到固化完全的漆膜。
实施例5
实施例5高耐水性自乳化型双组份水性环氧玻璃烤漆配方列于表1实施例5中，制备步骤参照实施例1。施工时取100份甲组分加入到分散缸中，调节转速为1000-1500转/分钟，将35份乙组份缓慢的加入到甲组分中，添加时间5-8分钟为宜，添加完毕后得到有轻微的泛白现象的乳液，继续高速搅拌分散3分钟，最后加入30-40份去离子水稀释，得到粘度适合的玻璃烤漆。将该烤漆喷涂至玻璃基材上，在200℃下烘烤8-10分钟即可得到固化完全的漆膜。
本发明对实施例中的五种高耐水性自乳化型双组份水性环氧玻璃烤漆涂膜进行了测试，测试结果列于表2中。
表2 高耐水性自乳化型双组份水性环氧玻璃烤漆涂膜性能
从表中数据可知，本发明制备的高耐水性自乳化型双组份水性环氧玻璃烤漆具有高光，漆膜饱满，手感细腻，涂膜缺陷少的特点，而且漆膜具有很好的耐水性，有利于进一步进行水转印，非常适用于酒瓶漆、化妆品玻璃漆等领域。
Claims (10)
1.高耐水性自乳化型双组份水性环氧玻璃烤漆，其特征在于该水性环氧玻璃烤漆包括重量比为4:1~3:1的甲组分和乙组分，其中甲组分的组成及各组分的重量份数为非离子自乳化型水性环氧固化剂40~55份、颜料永固红9~15份、助溶剂 15~20份、水性助剂 1~3份、去离子水 10~20份；乙组分的组成及各组分的重量份数为液态环氧树脂 80~95份、活性稀释剂 8~20份、附着力促进剂 2~5份；所述非离子自乳化型水性环氧固化剂为上海汉中化工有限公司生产的H208B、邦和化学有限公司生产的BANCO 900、沈阳百辰化学科技有限公司的K-16中的一种或两种的组合物。
2.如权利要求1所述的双组份水性环氧玻璃烤漆，其特征在于所述助溶剂为二丙二醇甲醚、乙二醇***、丙二醇甲醚的混合物。
3.如权利要求1所述的双组份水性环氧玻璃烤漆，其特征在于所述水性助剂包括流平剂和消泡剂。
4.如权利要求3所述的双组份水性环氧玻璃烤漆，其特征在于所述流平剂为德国毕克化学生产的BKY-333、BKY-349以及广东标美氟硅新材料有限公司生产的SF-331B中的一种或两种的组合物。
5.如权利要求3所述的双组份水性环氧玻璃烤漆，其特征在于所述消泡剂为美国道康宁生产的DC65、德国毕克化学生产的BYK-024中的一种或两种的组合物。
6.如权利要求1所述的双组份水性环氧玻璃烤漆，其特征在于所述液态环氧树脂为E20、E44、E51中的至少一种。
7.如权利要求1所述的双组份水性环氧玻璃烤漆，其特征在于所述活性稀释剂为聚乙二醇、AGE、腰果酚缩水甘油醚中的一种或几种。
8.如权利要求1所述的双组份水性环氧玻璃烤漆，其特征在于所述附着力促进剂为硅烷偶联剂KH-560、环氧磷酸酯中的一种或两种。
9.如权利要求1所述高耐水性自乳化型双组份水性环氧玻璃烤漆的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）将非离子自乳化型水性环氧固化剂、助溶剂、颜料、水性助剂、去离子水加入配漆罐中，分散均匀后在砂磨机上研磨成细度为20微米以下的颜料浆，然后每100份浆料用15-20份水稀释后在80-120目的滤布上过滤后即得甲组分；
2）将液态环氧树脂、活性稀释剂、附着力促进剂加入配漆罐中搅拌均匀即得乙组分；
3）在搅拌条件下将乙组分加入甲组分中进行混合乳化，搅拌速度为1000-1500转/分钟，乙组分的添加时间为5-8分钟。
10.如权利要求1所述高耐水性自乳化型双组份水性环氧玻璃烤漆的应用，其特征在于每100份水性环氧玻璃烤漆用30-50份水稀释后喷涂，喷涂后的涂层固化温度为180-200℃，烘烤时间为8-10分钟。
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