CN111978815A - 水性环氧沥青涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水性环氧沥青涂料,包含组分A和组分B,其中组分A由以下重量份数的原材料组成:去离子水:15‑18份,PH调节剂:0.2‑0.5份,防流挂助剂:0.3‑0.5份,润湿剂:0.2‑0.3份,分散剂:1.1‑1.3份,消泡剂:0.1‑0.2份,滑石粉:3‑5份,沉淀硫酸钡:10‑13份,碳黑:0.5份,氧化铁黑:6‑10份,防锈颜料:3‑5份,环氧树脂:24‑28份,硅溶胶:4‑6份,丙二醇甲醚:1‑2份,流平剂:0.2‑0.4份,防闪锈剂:0.4‑0.6份,增稠剂:0.7‑1份,乳化沥青:15‑20份,偶联剂:2‑3份;组分B:脂肪胺改性聚酰胺聚合物;所述组分A与组分B的质量比为12:1。该涂料一次喷涂成膜厚度可达150μm,且具有优异的耐腐蚀性、抗流挂性能及耐化学品性能。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域,具体涉及水性环氧沥青涂料,同时,本发明还 涉及该涂料的制备方法。
背景技术
随着大众对环境保护的要求越来越迫切和严格,开发出低耗能、低污染、 高性能的水性化重防腐涂料已成为了当前研究的热点之一。而水性重防腐涂料 研发的关键在于水溶性成膜树脂的开发,目前水性环氧、水性氟碳以及水性聚 氨酯等防腐涂料已研制成功。符合国家“高效、经济、环保、安全、节能”的发 展原则,具有十分广阔的应用前景。现已广泛用于水下钢结构和水泥构件的防 腐防渗漏,地下管道及贮气柜下部水槽的防护;高温地区沿海、盐场的各种机 械防腐;化工及其他管道的外壁防腐。它还适用于长年潮湿环境或施工环境潮 湿的底材表面及涂膜要求韧性较高的部件
传统涂料生产需要大量的有机溶剂,涂膜时有机溶剂挥发形成挥发性有机 化合物(VOC),造成环境污染。
发明内容
本发明提供一种水性环氧沥青涂料,该涂料具有优异的耐腐蚀性和抗流挂 性能及低VOC含量。
一种水性环氧沥青涂料,包含组分A和组分B,其中组分A由以下重量 份数的原材料组成:
去离子水:15-18份,PH调节剂:0.2-0.5份,防流挂助剂:0.3-0.5份, 润湿剂:0.2-0.3份,分散剂:1.1-1.3份,消泡剂:0.1-0.2份,滑石粉:3-5 份,沉淀硫酸钡:10-13份,碳黑:0.5份,氧化铁黑:6-10份,防锈颜料:3- 5份,环氧树脂:24-28份,硅溶胶:4-6份,丙二醇甲醚:1-2份,流平剂: 0.2-0.4份,防闪锈剂:0.4-0.6份,增稠剂:0.7-1份,乳化沥青:15-20份,偶 联剂:2-3份;
组分B:脂肪胺改性聚酰胺聚合物;
所述组分A和组分B的质量比为12:1。
进一步的,所述的PH调节剂为甲基硅醇钾。
进一步的,所述的分散剂为季铵盐类分散剂。
进一步的,所述的环氧树脂为AB-EP-20-W53环氧树脂。
进一步的,所述的防锈颜料为APW-1。
进一步的,所述的硅溶胶占环氧树脂的20%。
进一步的,所述的偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
进一步的,所述的组分B为美国亨斯曼公司ARADER 3986。
上述的水性环氧沥青涂料制备方法,按原材料配方依次将去离子水、PH 调节剂、防流挂助剂、润湿剂、分散剂、消泡剂加入搅拌罐中,600r/min中 速搅拌30min,然后在600r/min搅拌中将滑石粉、沉淀硫酸钡、碳黑、氧化 铁黑、防锈颜料加入搅拌罐中,1200r/min高速搅拌30min。然后倒入研磨机 中进行研磨,研磨温度为5℃-40℃,研磨细度至小于30μm,加入分散罐 中,然后在600r/min搅拌过程中将环氧树脂、丙二醇甲醚、流平剂、防闪锈 剂、增稠剂、偶联剂、乳化沥青加入分散罐中,600r/min中速搅拌30min,加 入硅溶胶搅拌10min,200μm过滤,即得到组分A,组分B为脂肪胺改性聚 酰胺聚合物。
本发明所述水性环氧沥青涂料具有以下有益效果:
(1)本发明以环氧树脂和乳化沥青为主要成膜物质,配以硅溶胶,形成 有机-无机杂化涂膜,沥青具有优异的防腐性能及粘结性能,与环氧树脂搭 配,既保持了沥青优异的耐水性、柔韧性,又赋予涂料优异的机械性能、高硬 度、优异的附着力,配以硅溶胶,在涂膜干燥过程中硅溶胶可以与环氧树脂中 的羟基交联固化,形成有机-无机杂化的涂膜,赋予涂层优异的耐磨性、耐水 性、高硬度及附着力。
(2)本发明采用防流挂助剂与聚氨酯类增稠剂PUR 62 进行复配,成功制备出一种水性环氧沥青涂料,是一种比表 面积为200m2/g原生粒径12nm的亲水型气相二氧化硅,本发明选用比表面积 为200m2/g的亲水型气相二氧化硅是因为亲水型气相二氧化硅表面含有的羟 基,形成氢键产生触变性,在剪切力下氢键被破坏,粘度降低,剪切力消除后 又重新形成氢键结构,粘度恢复,使涂料兼具优异的施工粘度及防流挂性能, 与聚氨酯类增稠剂PUR 62进行复配,满足刷涂、辊涂、空气喷涂、高压无气 喷涂施工方式、一次喷涂成膜厚度可达150μm的水性环氧涂料,该涂料不仅 满足HG/T4759-2014的标准要求,而且具有优异的耐腐蚀性和抗流挂性能。
(3)本发明选用甲基硅醇钾PH调节剂,甲基硅醇钾在水中可以可逆电 离出氢氧根离子,调节体系的PH值,本发明在水性环氧树脂中加入硅溶胶及 乳化沥青,三种成膜物质的PH值存在差异,选用甲基硅醇钾可以作为稳定 剂,防止PH的快速变化引起破乳,提高体系的储存稳定性,且在涂料干燥成 膜的过程中甲基硅醇钾可以与硅溶胶交联固化,提高体系的耐水性能。季铵盐 类分散剂可增加电层间斥力,与PH调节剂复配使用可以提高无机硅溶胶、水 性环氧树脂、乳化沥青之间的储存稳定性。
(4)本发明经过大量的防锈颜料筛选试验,最终确定一种用于防护涂料的 有机缓蚀剂,通过加入少量的防锈颜料APW-1,利用独特的有机-无机协同作用 机制,可以有效改进现有防护涂料的防护性能.并且对产品使用期无影响,从而 使本产品实现了600小时耐中性盐雾的同时保证了良好的外观。
(5)本发明采用了AB-EP-20-W53环氧树脂,基于中高分子量、多官能 团环氧树脂分散体,通过多官能团的环氧树脂与多官能团的固化剂来提高交联 密度,来达到长期的耐腐蚀性、耐水性、柔韧性、与不同底材具有很好的附着 力。最终本产品能够达到良好的耐化学品性,本发明偶联剂选用γ-缩水甘油 醚氧丙基三甲氧基硅烷,一端的环氧基团可以与胺固化剂反应,另一端的硅烷 可以与硅溶胶反应,提高有机-无机杂化涂层的交联密度,在涂膜干燥过程中 硅溶胶可以与环氧树脂中的羟基交联固化,进一步提高整体涂层的机械性能及 耐化学品性能。涂膜在干燥过程中形成网状交联结构,可以防止沥青高温析 出,漆膜表面干爽无异常。
具体实施方式
基于本发明的设计思想,下面,结合具体的实施例对本发明水性环氧沥青 涂料做进一步的详细描述:
实施例1
水性环氧沥青涂料组分A原料重量组成如下表所示:
所述防流挂助剂为所述润湿剂为GS 850,所述分散剂 为科莱恩季铵盐类分散剂XW330,所述消泡剂为TEGO AIRES 901W,所述 流平剂为TEGO TWIN4100,所述防闪锈剂为Raybo 60,所述偶联剂为γ-缩 水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
水性环氧沥青涂料组分B为美国亨斯曼公司脂肪胺改性聚酰胺聚合物 (ARADER3986)。
将组分A与组分B脂肪胺改性聚酰胺聚合物(ARADUR 3986)按质量比 12:1混合均匀。
上述的的水性环氧沥青涂料采用以下方法制备得到:
按原材料配方依次将去离子水、PH调节剂、防流挂助剂、润湿剂、分散 剂、消泡剂加入搅拌罐中,600r/min中速搅拌30min,然后在600r/min搅拌 中将滑石粉、沉淀硫酸钡、碳黑、氧化铁黑、防锈颜料加入搅拌罐中, 1200r/min高速搅拌30min。然后倒入研磨机中进行研磨,研磨温度为5℃- 40℃,研磨细度至小于30μm,加入分散罐中,然后在600r/min搅拌过程中 将环氧树脂、丙二醇甲醚、流平剂、防闪锈剂、增稠剂、偶联剂、乳化沥青加 入分散罐中,600r/min中速搅拌30min,加入硅溶胶搅拌10min,200μm过 滤,即得到组分A,组分B为脂肪胺改性聚酰胺聚合物。
对上述制备得到的水性环氧沥青涂料进行性能测试,检测结果如下表所 示:
Claims (10)
1.一种水性环氧沥青涂料,其特征在于,所述涂料包含组分A和组分B,其中组分A由以下重量份数的原材料组成:
去离子水:15-18份,PH调节剂:0.2-0.5份,防流挂助剂:0.3-0.5份,润湿剂:0.2-0.3份,分散剂:1.1-1.3份,消泡剂:0.1-0.2份,滑石粉:3-5份,沉淀硫酸钡:10-13份,碳黑:0.5份,氧化铁黑:6-10份,防锈颜料:3-5份,环氧树脂:24-28份,硅溶胶:4-6份,丙二醇甲醚:1-2份,流平剂:0.2-0.4份,防闪锈剂:0.4-0.6份,增稠剂:0.7-1份,乳化沥青:15-20份,偶联剂:2-3份;
组分B:脂肪胺改性聚酰胺聚合物;
所述组分A和组分B的质量比为12:1。
2.根据权利要求1所述的水性环氧沥青涂料,其特征在于,所述的PH调节剂为甲基硅醇钾。
3.根据权利要求1所述的水性环氧沥青涂料,其特征在于,所述的分散剂为季铵盐类分散剂。
5.根据权利要求1所述的水性环氧沥青涂料,其特征在于,所述的环氧树脂为AB-EP-20-W53环氧树脂。
6.根据权利要求1所述的水性环氧沥青涂料,其特征在于,所述的防锈颜料为APW-1。
7.根据权利要求1所述的水性环氧沥青涂料,其特征在于,所述的硅溶胶占环氧树脂的20%。
8.根据权利要求1所述的水性环氧沥青涂料,其特征在于,所述的偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
9.根据权利要求1所述的水性环氧沥青涂料,其特征在于,所述的组分B为美国亨斯曼公司ARADER 3986。
10.一种如权利要求1-9中任一项所述的水性环氧沥青涂料制备方法,其特征在于,按原材料配方依次将去离子水、PH调节剂、防流挂助剂、润湿剂、分散剂、消泡剂加入搅拌罐中,600r/min中速搅拌30min,然后在600r/min搅拌中将滑石粉、沉淀硫酸钡、碳黑、氧化铁黑、防锈颜料加入搅拌罐中,1200r/min高速搅拌30min。然后倒入研磨机中进行研磨,研磨温度为5℃-40℃,研磨细度至小于30μm,加入分散罐中,然后在600r/min搅拌过程中将环氧树脂、丙二醇甲醚、流平剂、防闪锈剂、增稠剂、偶联剂、乳化沥青加入分散罐中,600r/min中速搅拌30min,加入硅溶胶搅拌10min,200μm过滤,即得到组分A,组分B为脂肪胺改性聚酰胺聚合物。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20201124 |