CN111423790A - 水性环氧酯浸涂涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水性环氧酯浸涂涂料及其制备方法，属于水性浸涂涂料的技术领域。包括重量份的以下组分：环氧酯乳液35～59份，填料10～25份，pH调节剂0.1～5份，防锈颜料1～10份，着色颜料1～5份，分散剂0.1～1份，消泡剂0.1～1份，润湿剂0.1～1份，乳液稳定剂1～10份，成膜助剂1～5份，防闪锈剂0.1～1份，蒸馏水10～30份。本发明的水性环氧酯浸涂涂料具有优良的防腐性能、快干性和良好的机械性能。经测试，本发明提供的水性环氧酯浸涂涂料冲击强度大于50kg·cm，在碳钢基材上70μm耐盐雾实验可达到450h以上，作为水性环氧酯浸涂涂料用于铸铁件时，可满足相对恶劣的使用环境，适用于快干型流水生产线。

Description

水性环氧酯浸涂涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于水性浸涂涂料的技术领域，具体涉及水性环氧酯浸涂涂料及其制备方法。

背景技术

浸涂是将被涂物体全部浸没在盛有涂料的槽中，经过很短的时间，再从槽中取出，并将多余的涂液重新流回槽内。浸涂的特点是生产效率高，操作简单，涂料损失少，适用于小型的五金零件、钢质管架、薄片以及结构比较复杂的器材或电气绝缘体材料等。浸涂法主要应用于烘烤型涂料的涂装，但也有用于自干型涂料的涂装，一般不适用于挥发型快干涂料(如硝基漆)。浸涂法使用的浸涂涂料应具有不结皮、颜料不沉淀以及不会产生胶化等性能。

近些年来，随着环境污染的日益加重，推动了涂料企业和研究院对绿色涂料的开发和应用。过去的浸涂涂料溶剂挥发量大，易污染环境，涂料的损耗率也较大，一般不适用于挥发性快、干燥快的涂料。因此，开发一种防护性能优异，快干的环氧树脂浸涂涂料成为亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中环氧酯自干速度慢、防护性能差的问题，本发明提供水性环氧酯浸涂涂料及其制备方法，以解决上述问题。本发明的浸涂涂料中包含一种环氧酯乳液，其具有强酸性、低温成膜性好，低粘度等特性，这使得其用于涂料时，具备优异的附着力、机械性能和化学性能。

本发明的技术方案为：水性环氧酯浸涂涂料，包括重量份的以下组分：环氧酯乳液35～59份，填料10～25份，pH调节剂0.1～5份，防锈颜料1～10份，着色颜料1～5份，分散剂0.1～1份，消泡剂0.1～1份，润湿剂0.1～1份，乳液稳定剂1～10份，成膜助剂1～5份，防闪锈剂0.1～1份，蒸馏水10～30份。

优选的，包括重量份的以下组分：环氧酯乳液45份，填料20份，pH调节剂0.3份，防锈颜料6份，着色颜料2份，分散剂0.3份，消泡剂0.6份，润湿剂0.3份，乳液稳定剂6份，成膜助剂5份，防闪锈剂0.5份，蒸馏水30份。

优选的，所述环氧酯乳液为一种水性环氧酯乳液，pH为1.0～4.0。具体型号为帝斯曼H202乳液，它是一种丙烯酸、氯乙烯、偏氯乙烯三元共聚树脂，分子结构十分稳定，对二氧化碳，氧气和水汽有很好的阻隔性，而且对多种底材也有良好的附着力，对一些化学介质如酸和许多溶剂等具备良好的耐受性；此外，该树脂配成的涂料能在硬度和柔软度中取得很好地平衡，从而给出非常好的韧性。

优选的，所述填料为滑石粉、云母粉、高岭土、重晶石粉等中的一种或几种的组合。

优选的，所述pH调节剂为25％氨水、三乙胺中的一种。

优选的，所述防锈颜料为磷酸锌、三聚磷酸铝中的一种或者两种的组合。具体型号为鑫盛改性三聚磷酸铝。

优选的，所述着色颜料为炭黑、钛白粉中的一种或两种的组合。

优选的，所述分散剂为聚丙烯酸钠盐溶液，具体为TEGO Dispers 715W。该分散剂对无机颜料和填料有强降粘效果。

优选的，所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物、非离子型表面活性剂，具体为TEGO901W或BASF FOAmaster MO 2134中的一种或两种的组合。这种消泡剂表面张力小，热稳定性好，化学稳定性好，性能优异，适用于乳液体系。

优选的，所述润湿剂为水基***非离子多功能表面活性剂，具体为Air ProductsSurfynol 104E。优点为提高流动和流动和流平性，有效降低表面张力，保证基材的润湿性良好，并具有消微泡的作用。

优选的，所述乳液稳定剂为大连同仁东胜的TR-WA。这种乳液稳定剂的优点为利于该乳液的稳定性。

优选的，所述防闪锈剂为15％亚硝酸钠溶液。

优选的，所述成膜助剂为醚类、醇酯类成膜物质，具体为乙二醇丁醚。

本发明的另一个目的，是提供水性环氧酯浸涂涂料的制备方法，具体步骤如下：

(1)依次将分散剂、消泡剂、润湿剂、乳液稳定剂、填料、防锈颜料、着色颜料和蒸馏水加入到反应罐Ⅰ中，搅拌5～30min；

(2)加入锆珠研磨40～120min，控制研磨温度为15℃以下，细度≤25μm，过滤得到色浆；

(3)将环氧酯乳液加入反应罐Ⅱ中，加入pH调节剂调节乳液至pH＝4～5；

(4)将调好pH的环氧酯乳液加入到步骤(2)所得的色浆中，搅拌5～30min，再加入防闪锈剂和成膜助剂，搅拌5～30min，得水性环氧酯浸涂涂料。

本发明的有益效果为：

本发明的水性环氧酯浸涂涂料具有优良的防腐性能、快干性和良好的机械性能。经测试，本发明提供的水性环氧酯浸涂涂料冲击强度大于50kg·cm，在碳钢基材上70μm耐盐雾实验可达到450h以上，作为水性环氧酯浸涂涂料用于铸铁件时，可满足相对恶劣的使用环境，适用于快干型流水生产线。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1

水性环氧酯浸涂涂料，包括重量份的以下组分：帝斯曼H202 35份，滑石粉10份，云母粉5份，高岭土2份，重晶石粉2份，25％氨水0.3份，磷酸锌2份，三聚磷酸铝3份，炭黑2份，钛白粉10份，TEGO Dispers 715W 0.3份，TEGO 901W 0.4份，BASF FOAmaster MO 2134 0.2份，Air Products Surfynol 104E 0.3份，TR-WA 5份，乙二醇丁醚5份，15％亚硝酸钠溶液0.5份，蒸馏水30份。

具体制备步骤如下：

(1)依次将TEGO Dispers 715W 0.3份、TEGO 901W 0.4份、BASF FOAmaster MO2134 0.2份、Air Products Surfynol 104E 0.3份、TR-WA 5份、滑石粉10份、云母粉5份、高岭土2份、重晶石粉2份、磷酸锌2份、三聚磷酸铝3份、炭黑2份、钛白粉10份和蒸馏水30份加入到反应罐Ⅰ中，搅拌5～30min；

(2)加入锆珠研磨60min，控制研磨温度为15℃以下，细度≤25μm，过滤得到色浆；

(3)将帝斯曼H202 35份加入反应罐Ⅱ中，加入25％氨水调节乳液至pH＝4～5；

(4)将调好pH的环氧酯乳液加入到步骤(2)所得的色浆中，搅拌15min，再加入15％亚硝酸钠溶液0.5份和乙二醇丁醚5份，搅拌20min，得水性环氧酯浸涂涂料。

实施例2

水性环氧酯浸涂涂料，包括重量份的以下组分：帝斯曼H202 45份，滑石粉15份，云母粉3份，高岭土2份，25％氨水0.3份，磷酸锌2份，三聚磷酸铝4份，炭黑2份，钛白粉10份，TEGO Dispers 715W 0.3份，TEGO 901W 0.4份，BASF FOAmaster MO 2134 0.2份，AirProducts Surfynol 104E 0.3份，TR-WA 6份，成膜助剂5份，15％亚硝酸钠溶液0.5份，蒸馏水30份。

具体制备步骤如下：

(1)依次将TEGO Dispers 715W 0.3份、TEGO 901W 0.4份、BASF FOAmaster MO2134 0.2份、Air Products Surfynol 104E 0.3份、TR-WA 6份、滑石粉15份、云母粉3份、高岭土2份、磷酸锌2份、三聚磷酸铝4份、炭黑2份、钛白粉10份和蒸馏水30份加入到反应罐Ⅰ中，搅拌5～30min；

(2)加入锆珠研磨60min，控制研磨温度为15℃以下，细度≤25μm，过滤得到色浆；

(3)将帝斯曼H202 45份加入反应罐Ⅱ中，加入25％氨水调节乳液至pH＝4～5；

(4)将调好pH的环氧酯乳液加入到步骤(2)所得的色浆中，搅拌15min，再加入15％亚硝酸钠溶液0.5份和乙二醇丁醚5份，搅拌20min，得水性环氧酯浸涂涂料。

实施例3

水性环氧酯浸涂涂料，包括重量份的以下组分：帝斯曼H202 50份，滑石粉12份，云母粉5份，高岭土2份，重晶石粉2份，三乙胺0.3份，磷酸锌3份，三聚磷酸铝3份，炭黑2份，钛白粉10份，TEGO Dispers 715W 0.3份，TEGO 901W 0.4份，BASF FOAmaster MO 2134 0.2份，Air Products Surfynol 104E 0.3份，TR-WA 6份，乙二醇丁醚5份，15％亚硝酸钠溶液0.5份，蒸馏水30份。

具体制备步骤如下：

(1)依次将TEGO Dispers 715W 0.3份、TEGO 901W 0.4份、BASF FOAmaster MO2134 0.2份、Air Products Surfynol 104E 0.3份、TR-WA 6份、滑石粉12份、云母粉5份、高岭土2份、重晶石粉2份、磷酸锌2份、三聚磷酸铝3份、炭黑2份、钛白粉10份和蒸馏水30份加入到反应罐Ⅰ中，搅拌5～30min；

(2)加入锆珠研磨60min，控制研磨温度为15℃以下，细度≤25μm，过滤得到色浆；

(3)将帝斯曼H202 50份加入反应罐Ⅱ中，加入三乙胺调节乳液至pH＝4～5；

(4)将调好pH的环氧酯乳液加入到步骤(2)所得的色浆中，搅拌15min，再加入15％亚硝酸钠溶液0.5份和乙二醇丁醚5份，搅拌20min，得水性环氧酯浸涂涂料。

对比例1

水性环氧酯浸涂涂料，包括重量份的以下组分：帝斯曼H202 45份，滑石粉12份，云母粉5份，高岭土2份，重晶石粉2份，25％氨水0.3份，三聚磷酸铝3份，炭黑2份，钛白粉10份，TEGO Dispers 715W 0.3份，TEGO 901W 0.4份，BASF FOAmaster MO 2134 0.2份，AirProducts Surfynol 104E 0.3份，TR-WA 6份，乙二醇丁醚5份，15％亚硝酸钠溶液0.5份，蒸馏水30份。

具体制备步骤如下：

(1)依次将TEGO Dispers 715W 0.3份、TEGO 901W 0.4份、BASF FOAmaster MO2134 0.2份、Air Products Surfynol 104E 0.3份、TR-WA 6份、滑石粉12份、云母粉5份、高岭土2份、重晶石粉2份、三聚磷酸铝3份、炭黑2份、钛白粉10份和蒸馏水30份加入到反应罐Ⅰ中，搅拌5～30min；

(2)加入锆珠研磨60min，控制研磨温度为15℃以下，细度≤25μm，过滤得到色浆；

(3)将帝斯曼H202 45份加入反应罐Ⅱ中，加入25％氨水调节乳液至pH＝4～5；

(4)将调好pH的环氧酯乳液加入到步骤(2)所得的色浆中，搅拌15min，再加入15％亚硝酸钠溶液0.5份和乙二醇丁醚5份，搅拌20min，得水性环氧酯浸涂涂料。

对比例2

水性环氧酯浸涂涂料，包括重量份的以下组分：帝斯曼H202 45份，滑石粉12份，云母粉5份，高岭土2份，重晶石粉2份，三乙胺0.3份，磷酸锌3份，炭黑2份，钛白粉10份，TEGODispers 715W 0.3份，TEGO 901W 0.4份，BASF FOAmaster MO 2134 0.2份，Air ProductsSurfynol 104E 0.3份，TR-WA 6份，乙二醇丁醚5份，15％亚硝酸钠溶液0.5份，蒸馏水30份。

具体制备步骤如下：

(1)依次将TEGO Dispers 715W 0.3份、TEGO 901W 0.4份、BASF FOAmaster MO2134 0.2份、Air Products Surfynol 104E 0.3份、TR-WA 6份、滑石粉12份、云母粉5份、高岭土2份、重晶石粉2份、磷酸锌3份、炭黑2份、钛白粉10份和蒸馏水30份加入到反应罐Ⅰ中，搅拌5～30min；

(2)加入锆珠研磨60min，控制研磨温度为15℃以下，细度≤25μm，过滤得到色浆；

(3)将帝斯曼H202 45份加入反应罐Ⅱ中，加入25％氨水调节乳液至pH＝4～5；

(4)将调好pH的环氧酯乳液加入到步骤(2)所得的色浆中，搅拌15min，再加入15％亚硝酸钠溶液0.5份和乙二醇丁醚5份，搅拌20min，得水性环氧酯浸涂涂料。

对实施例1、实施例2、实施例3和对比例1、对比例2所制备的涂料进行性能测试，测试结果如下表1：

表1-测试结果

根据测试结果分析，本发明的水性环氧酯浸涂涂料减少防锈颜料或者减少乳液稳定剂时，涂料的冲击强度、耐中性盐雾性、耐酸性均受到影响；本发明提供的水性环氧酯浸涂涂料冲击强度大于50kg·cm，在碳钢基材上70μm耐盐雾实验可达到450h以上，作为水性环氧酯浸涂涂料用于铸铁件时，可满足相对恶劣的使用环境，，容易上膜厚，适用于快干型流水生产线。

尽管通过优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (10)

1.水性环氧酯浸涂涂料，其特征在于，包括重量份的以下组分：环氧酯乳液35～59份，填料10～25份，pH调节剂0.1～5份，防锈颜料1～10份，着色颜料1～5份，分散剂0.1～1份，消泡剂0.1～1份，润湿剂0.1～1份，乳液稳定剂1～10份，成膜助剂1～5份，防闪锈剂0.1～1份，蒸馏水10～30份。

2.如权利要求1所述的水性环氧酯浸涂涂料，其特征在于，包括重量份的以下组分：环氧酯乳液45份，填料20份，pH调节剂0.3份，防锈颜料6份，着色颜料2份，分散剂0.3份，消泡剂0.6份，润湿剂0.3份，乳液稳定剂6份，成膜助剂5份，防闪锈剂0.5份，蒸馏水30份。

3.如权利要求1所述的水性环氧酯浸涂涂料，其特征在于，所述环氧酯乳液为一种水性环氧酯乳液，pH为1.0～4.0，具体型号为帝斯曼H202乳液。

4.如权利要求1所述的水性环氧酯浸涂涂料，其特征在于，所述填料为滑石粉、云母粉、高岭土、重晶石粉等中的一种或几种的组合。

5.如权利要求1所述的水性环氧酯浸涂涂料，其特征在于，所述pH调节剂为25％氨水、三乙胺中的一种。

6.如权利要求1所述的水性环氧酯浸涂涂料，其特征在于，所述防锈颜料为磷酸锌、三聚磷酸铝中的一种或者两种的组合。

7.如权利要求1所述的水性环氧酯浸涂涂料，其特征在于，所述着色颜料为炭黑、钛白粉中的一种或两种的组合。

8.如权利要求1所述的水性环氧酯浸涂涂料，其特征在于，所述分散剂为聚丙烯酸钠盐溶液，具体为TEGO Dispers 715W。

9.如权利要求1所述的水性环氧酯浸涂涂料，其特征在于，所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物、非离子型表面活性剂，具体为TEGO 901W或BASF FOAmaster MO 2134；

进一步优选的，所述润湿剂为水基***非离子多功能表面活性剂，具体为AirProducts Surfynol 104E；

进一步优选的，所述乳液稳定剂为大连同仁东胜的TR-WA；

进一步优选的，所述防闪锈剂为15％亚硝酸钠溶液；

进一步优选的，所述成膜助剂为醚类、醇酯类成膜物质，具体为乙二醇丁醚。

10.水性环氧酯浸涂涂料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)依次将分散剂、消泡剂、润湿剂、乳液稳定剂、填料、防锈颜料、着色颜料和蒸馏水加入到反应罐Ⅰ中，搅拌5～30min；

(2)加入锆珠研磨40～120min，控制研磨温度为15℃以下，细度≤25μm，过滤得到色浆；

(3)将环氧酯乳液加入反应罐Ⅱ中，加入pH调节剂调节乳液至pH＝4～5；

(4)将调好pH的环氧酯乳液加入到步骤(2)所得的色浆中，搅拌5～30min，再加入防闪锈剂和成膜助剂，搅拌5～30min，得水性环氧酯浸涂涂料。