CN112266701B - 一种heme高性能环氧改性弹性复合防腐防水涂料及制备方法 - Google Patents

一种heme高性能环氧改性弹性复合防腐防水涂料及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及涂料技术领域，提出了一种HEME高性能环氧改性弹性复合防腐防水涂料，包括A组分环氧树脂改性物和B组分胺类复配固化剂，其中，按照质量份，A组分环氧树脂改性物由以下组分组成，双酚A型环氧树脂30～40份，环氧大豆油5～10份,环氧改性硅油5～10份，苯甲醇5～10份，多官能团缩水甘油醚3～5份，硅烷偶联剂0.2～0.6份，消泡剂0.1～0.3份，活性微硅粉40～50份,纳米凹凸棒土5～10份，碳化钛硅粉1～2份；B组分胺类复配固化剂由以下组分组成，曼尼斯胺5～10份，聚酰胺20～30份，改性脂环胺50～70份，端羟基聚醚3～5份。通过上述技术方案，解决了现有技术中抗冲击柔韧性差、使用寿命短的问题。

Description

一种HEME高性能环氧改性弹性复合防腐防水涂料及制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体的，涉及一种HEME高性能环氧改性弹性复合防腐防水涂料及制备方法。
背景技术
随着我国环保事业的大力推进，以及各种新型材料在国家基建，房地产，各种环保工业的广泛应用，对防腐防水材料的需求越来越大，根据不同环境的需求，HEME高性能环氧改性弹性复合防腐防水涂料应运而生，主要应用于砼结构，金属结构的表面防腐防水处理。
环氧树脂涂料相比于聚氨酯涂料、丙烯酸涂料在我国的发展相对发展较晚，它耐化学品性优良，尤其是耐碱性，漆膜附着力强，具有较好的耐热性和电绝缘性。但是双酚A型环氧树脂涂料的耐候性差，在户外易粉化失光又欠丰满，抗冲击柔韧性、耐磨损性能等方面，尚不能满足高强度的使用要求，存在易碎裂、脱落和使用寿命短等缺陷。
发明内容
本发明提出一种HEME高性能环氧改性弹性复合防腐防水涂料及制备方法，解决了相关技术中抗冲击柔韧性差、使用寿命短的问题。
本发明的技术方案如下：
一种HEME高性能环氧改性弹性复合防腐防水涂料，包括A组分环氧树脂改性物和B组分胺类复配固化剂，
其中，按照质量份，
A组分环氧树脂改性物由以下组分组成，双酚A型环氧树脂30～40份，环氧大豆油5～10份，环氧改性硅油5～10份，苯甲醇5～10份，多官能团缩水甘油醚3～5份，硅烷偶联剂0.2～0.6份，消泡剂0.1～0.3份，活性微硅粉40～50份,纳米凹凸棒土5～10份，碳化钛硅粉1～2份；
B组分胺类复配固化剂由以下组分组成，曼尼斯胺5～10份，聚酰胺20～30份，改性脂环胺50～70份，端羟基聚醚3～5份。
作为进一步的技术方案，所述的一种HEME高性能环氧改性弹性复合防腐防水涂料，A组分环氧树脂改性物由以下组分组成，双酚A型环氧树脂35份，环氧大豆油7份，环氧改性硅油7份，苯甲醇7份，多官能团缩水甘油醚4份，硅烷偶联剂0.4份，消泡剂0.2份，活性微硅粉45份,纳米凹凸棒土7份，碳化钛硅粉1.5份。
作为进一步的技术方案，所述的一种HEME高性能环氧改性弹性复合防腐防水涂料，曼尼斯胺7份，聚酰胺25份，改性脂环胺60份，端羟基聚醚4份。
作为进一步的技术方案，所述的一种HEME高性能环氧改性弹性复合防腐防水涂料，，按照重量比，A组分、B组分为100：40。
本发明还提出一种HEME高性能环氧改性弹性复合防腐防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照上述的任意一种HEME高性能环氧改性弹性复合防腐防水涂料的配方，称取各个组分备用；
S2、将双酚A型环氧树脂，环氧大豆油，环氧改性硅油，苯甲醇，多官能团缩水甘油醚，硅烷偶联剂，消泡剂依次加入到搅拌罐中低速搅拌30分钟，低速搅拌转速为70转每分钟，然后加入活性微硅粉，碳化钛硅粉，纳米凹凸棒土，再高速搅拌90分钟后，高速搅拌转速为1200转每分钟，出料得到A组分；
S3、将曼尼斯胺，聚酰胺，改性脂环胺依次加入到搅拌罐中搅拌50分钟，然后加入端羟基聚醚，再搅拌30分钟，搅拌采用低速搅拌为70转每分钟，得到B组分；
S4、将A组分、B组分按照重量比100：40的配合比混合均匀后得到一种HEME高性能环氧改性弹性复合防腐防水涂料。
本发明还提出一种HEME高性能环氧改性弹性复合防腐防水涂料的应用，将其涂刷于砼结构，金属结构表面，根据设计要求涂刷不同的遍数，涂刷完毕后自然凝固成型。
本发明的工作原理及有益效果为：
1.本发明中环氧改性硅油是将聚甲基硅氧烷与环氧基烷烃接枝而成的一种有机硅材料,兼有聚甲基硅氧烷与环氧基烷烃的特性，环氧改性硅油的加入，可以改善环氧树脂的内应力，增强其柔韧性，使之不脆、不裂。
2.本发明中，活性微硅粉是一种无毒、无味、无污染的憎水亲油性的高纯白色微粉，具备耐温性好、耐酸碱腐蚀、导热性差、高绝缘、低膨胀、化学性能稳定、硬度大等优良的性能。在硅烷偶联剂的作用下，对活性微硅粉表面进行改性处理，从而改变表面原来的物性，有效的提高环氧树脂与活性微硅粉的表面粘结力和界面憎水性，改善涂料的机械性能和耐候性。
3.本发明中，纳米凹凸棒、碳化钛硅粉的加入显著提高了防滑涂料的冲击柔韧性，延长使用寿命，纳米凹凸棒是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐黏土矿物，两层硅氧四面体夹一层镁(铝)氧八面体，纳米凹凸棒改性引入聚合物中，有效地把纳米凹凸棒的抗腐蚀性、耐热性、耐磨性、自洁性好等优点和聚合物分散性好、溶解性好、易于成膜等特点结合起来，碳化钛硅是Mn+1AXn(n＝1,2,3)族的一种三元层状化合物，综合了金属和陶瓷的优异性能，耐磨损性能优异，有较高的强度，与纳米凹凸棒土复配，与其它组分协同作用，使得涂料的使用寿命延长，并且抗冲击强度更高。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
实施例1：
一种HEME高性能环氧改性弹性复合防腐防水涂料，包括A组分环氧树脂改性物和B组分胺类复配固化剂，
其中，按照质量份，
A组分环氧树脂改性物由以下组分组成，双酚A型环氧树脂E51为30份，环氧大豆油5份，环氧改性硅油5份，苯甲醇5份，多官能团缩水甘油醚3份，有机硅消泡剂0.1份，活性微硅粉40份，纳米凹凸棒土5份，碳化钛硅粉1份，硅烷偶联剂WD60为0.2份；
B组分胺类复配固化剂由以下组分组成，曼尼斯胺5份，聚酰胺20份，改性脂环胺WZH-155为50份，端羟基聚醚3份。
其制备方法，包括以下步骤：
S1、按照上述的配方，称取各个组分备用；
S2、将双酚A型环氧树脂E51，环氧大豆油，环氧改性硅油，苯甲醇，多官能团缩水甘油醚，硅烷偶联剂WD60，有机硅消泡剂依次加入到搅拌罐中低速搅拌30分钟，低速搅拌转速为70转每分钟，然后加入活性微硅粉，碳化钛硅粉，纳米凹凸棒土，再高速搅拌90分钟后，高速搅拌转速为1200转每分钟，出料得到A组分；
S3、将曼尼斯胺，聚酰胺，改性脂环胺WZH-155依次加入到搅拌罐中搅拌50分钟，然后加入端羟基聚醚，再搅拌30分钟，搅拌采用低速搅拌为70转每分钟，得到B组分；
S4、将A组分、B组分按照重量比100：40的配合比混合均匀后得到一种HEME高性能环氧改性弹性复合防腐防水涂料。
实施例2：
一种HEME高性能环氧改性弹性复合防腐防水涂料，包括A组分环氧树脂改性物和B组分胺类复配固化剂，
其中，按照质量份，
A组分环氧树脂改性物由以下组分组成，双酚A型环氧树脂E51为35份，环氧大豆油7份，环氧改性硅油7份，苯甲醇7份，多官能团缩水甘油醚4份，有机硅消泡剂0.2份，活性微硅粉45份，纳米凹凸棒土7份，碳化钛硅粉1.5份，硅烷偶联剂WD60为0.4份；
B组分胺类复配固化剂由以下组分组成，曼尼斯胺7份，聚酰胺25份，改性脂环胺WZH-155为60份，端羟基聚醚4份。
其制备方法与实施例1制备方法相同。
实施例3：
一种HEME高性能环氧改性弹性复合防腐防水涂料，包括A组分环氧树脂改性物和B组分胺类复配固化剂，
其中，按照质量份，
A组分环氧树脂改性物由以下组分组成，双酚A型环氧树脂E51为40份，环氧大豆油10份，环氧改性硅油10份，苯甲醇10份，多官能团缩水甘油醚5份，有机硅消泡剂0.3份，活性微硅粉50份，纳米凹凸棒土10份，碳化钛硅粉2份，硅烷偶联剂WD60为0.6份；
B组分胺类复配固化剂由以下组分组成，曼尼斯胺10份，聚酰胺30份，改性脂环胺WZH-155为70份，端羟基聚醚5份。
其制备方法与实施例1制备方法相同。
对比例1：
其他组分和组分含量均与实施例2相同，其与实施例2的区别技术特征在于未添加环氧改性硅油。
对比例2
其他组分和组分含量均与实施例2相同，其与实施例2的区别技术特征在于未添加活性微硅粉。
对比例3
其他组分和组分含量均与实施例2相同，其与实施例2的区别技术特征在于未添加纳米凹凸棒土，碳化钛硅粉。
对比例4
其他组分和组分含量均与实施例2相同，其与实施例2的区别技术特征在于未添加碳化钛硅粉。
实验数据如表1所示：
表1实施例1～3以及对比例1～4各组分重量份数
组别 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4
双酚A型环氧树脂E51 30 35 40 35 35 35 35
环氧大豆油 5 7 10 7 7 7 7
环氧改性硅油 5 7 10 — 7 7 7
苯甲醇 5 7 10 7 7 7 7
多官能团缩水甘油醚 3 4 5 4 4 4 4
硅烷偶联剂WD60 0.2 0.4 0.6 0.4 0.4 0.4 0.4
有机硅消泡剂 0.1 0.2 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2
活性微硅粉 40 45 50 45 — 45 45
碳化钛硅粉 1 1.5 2 1.5 1.5 — —
纳米凹凸棒土 5 7 10 7 7 — 7
曼尼斯胺 5 7 10 7 7 7 7
聚酰胺 20 25 30 25 25 25 25
改性脂环胺WZH-155 50 60 70 60 60 60 60
端羟基聚醚 3 4 5 4 4 4 4
注：—为无此项
对上述实施例1～3及对比例1～4中的HEME高性能环氧改性弹性复合防腐防水涂料按照GB/T 27806-2011环氧沥青防腐涂料标准进行性能测试，测试结果如下表所示：
表2实施例1～3及对比例1～4中的冷涂型改性环氧路面防滑涂料性能测试结果
Figure BDA0002757356540000051
Figure BDA0002757356540000061
从表中数据可以看出，本发明实施例1～3制备的路面防滑涂料符合路面防滑涂料要求，且性能优良，同时，在强度、耐人工气候老化性等方面有了显著提高，因此延长了涂料的使用寿命，解决了现有技术中涂料抗冲击柔韧性差、使用寿命短的问题。其中，实施例2采用的原料配比和制备方法是本发明相对更优的技术方案，制得的涂料性能最佳。
对比例1和本发明的实施例2相比，实施例2制备的涂料的耐冲击性由35提高到51，说明本发明中加入环氧硅氧油，与其它组分相互协同作用，显著提高了涂料的抗冲击柔韧性。
对比例2和本发明的实施例2相比，实施例2制备的涂料的耐冲击性由44提高到51，人工加速耐候性有所提高，说明本发明中加入活性硅微粉，与其它组分相互协同作用，显著提高了涂料的耐冲击性能，同时增加了涂料的使用寿命。
对比例3和本发明的实施例2相比，实施例2制备的涂料的耐冲击性由41提高到51，人工加速耐候性能提高，说明本发明中加入纳米凹凸棒土、碳化钛硅粉，与其它组分相互协同作用，显著提高了涂料的使用寿命和抗冲击柔韧性。
对比例4和本发明的实施例2相比，实施例2制备的涂料的耐冲击性由43提高到51，人工加速耐候性能提高，与对比例3相比，对比例4备的涂料的耐冲击性由41提高到43，人工加速耐候性能有所提高，说明本发明中加入碳化钛硅粉，与纳米凹凸棒土复配，提高了涂料的耐磨损性能以及强度。
综上所述，本发明能够解决现有技术中双酚A型环氧树脂涂料的使用寿命短，抗冲击柔韧性差的技术问题，而且同现有技术相比具有如下突出的实质性特点和显著的进步：
1.本发明中环氧改性硅油是将聚甲基硅氧烷与环氧基烷烃接枝而成的一种有机硅材料,兼有聚甲基硅氧烷与环氧基烷烃的特性，环氧改性硅油的加入，可以改善环氧树脂的内应力，增强其柔韧性，使之不脆、不裂。
2.本发明中，活性微硅粉是一种无毒、无味、无污染的憎水亲油性的高纯白色微粉，具备耐温性好、耐酸碱腐蚀、导热性差、高绝缘、低膨胀、化学性能稳定、硬度大等优良的性能。在硅烷偶联剂的作用下，对活性微硅粉表面进行改性处理，从而改变表面原来的物性，有效的提高环氧树脂与活性微硅粉的表面粘结力和界面憎水性，改善涂料的机械性能和耐候
3.本发明中，纳米凹凸棒、碳化钛硅粉的加入显著提高了防滑涂料的抗腐蚀性和耐磨损性能，纳米凹凸棒是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐黏土矿物，两层硅氧四面体夹一层镁(铝)氧八面体，纳米凹凸棒改性引入聚合物中，有效地把纳米凹凸棒的抗腐蚀性、耐热性、耐磨性、自洁性好等优点和聚合物分散性好、溶解性好、易于成膜等特点结合起来，碳化钛硅是Mn+1AXn(n＝1,2,3)族的一种三元层状化合物，综合了金属和陶瓷的优异性能，耐磨损性能优异，有较高的强度，与纳米凹凸棒土复配，与其它组分协同作用，使得涂料的使用寿命延长，并且抗冲击强度更高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种HEME高性能环氧改性弹性复合防腐防水涂料，其特征在于，包括A组分环氧树脂改性物和B组分胺类复配固化剂，
其中，按照质量份，
A组分环氧树脂改性物由以下组分组成，双酚A型环氧树脂35份，环氧大豆油7份，环氧改性硅油7份，苯甲醇7份，多官能团缩水甘油醚4份，硅烷偶联剂0.4份，消泡剂0.2份，活性微硅粉45份, 纳米凹凸棒土7份，碳化钛硅粉1.5份；
B组分胺类复配固化剂由以下组分组成，曼尼斯胺7份，聚酰胺25份，改性脂环胺60份，端羟基聚醚4份；
所述HEME高性能环氧改性弹性复合防腐防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照所述的一种HEME高性能环氧改性弹性复合防腐防水涂料的配方，称取各个组分备用；
S2、将双酚A型环氧树脂，环氧大豆油，环氧改性硅油，苯甲醇，多官能团缩水甘油醚，硅烷偶联剂，消泡剂依次加入到搅拌罐中低速搅拌30分钟，低速搅拌转速为70转每分钟，然后加入活性微硅粉，碳化钛硅粉，纳米凹凸棒土，再高速搅拌90分钟后，高速搅拌转速为1200转每分钟，出料得到A组分；
S3、将曼尼斯胺，聚酰胺，改性脂环胺依次加入到搅拌罐中搅拌50分钟，然后加入端羟基聚醚，再搅拌30分钟，搅拌采用低速搅拌为70转每分钟，得到B组分；
S4、将A组分、B组分按照重量比100：40的配合比混合均匀后得到一种HEME高性能环氧改性弹性复合防腐防水涂料。
2.一种HEME高性能环氧改性弹性复合防腐防水涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照权利要求1所述的一种HEME高性能环氧改性弹性复合防腐防水涂料的配方，称取各个组分备用；
S2、将双酚A型环氧树脂，环氧大豆油，环氧改性硅油，苯甲醇，多官能团缩水甘油醚，硅烷偶联剂，消泡剂依次加入到搅拌罐中低速搅拌30分钟，低速搅拌转速为70转每分钟，然后加入活性微硅粉，碳化钛硅粉，纳米凹凸棒土，再高速搅拌90分钟后，高速搅拌转速为1200转每分钟，出料得到A组分；
S3、将曼尼斯胺，聚酰胺，改性脂环胺依次加入到搅拌罐中搅拌50分钟，然后加入端羟基聚醚，再搅拌30分钟，搅拌采用低速搅拌为70转每分钟，得到B组分；
S4、将A组分、B组分按照重量比100：40的配合比混合均匀后得到一种HEME高性能环氧改性弹性复合防腐防水涂料。
3.一种如权利要求1所述的HEME高性能环氧改性弹性复合防腐防水涂料的应用，其特征在于，将其涂刷于砼结构或金属结构表面，根据设计要求涂刷不同的遍数，涂刷完毕后自然凝固成型。
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