CN112300656A - 一种环保型双组分环氧涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保型双组分环氧涂料，环保型双组份环氧涂料由重量比为(5‑8)：1的组分A和组分B组成；A组分中包括如下重量份的组分：水性环氧树脂35‑50份、特殊功能性水性聚氨酯树脂15‑25份、流变助剂0.5‑2份、消泡剂0.5‑1份、成膜助剂3‑5份、防闪锈剂0.2‑1份、润湿分散剂2‑5份、基材润湿剂0.5‑1份、防腐颜料10‑30份、颜料15‑25份、填料15‑25份、助溶剂0‑3份、去离子水5‑15份。本发明提供的双组分环氧涂料相对于金属底材有良好的防腐和防护功能。

Description

一种环保型双组分环氧涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种环保型双组分环氧涂料及其制备方法。

背景技术

传统的溶剂型双组分环氧涂料具有成膜温度低、附着力强、耐磨性好、硬度大等优越性能，广泛作为工业防护、木器家具和汽车的底漆使用。但随着环保政策的不断实施与完善，消费者的环保意识的不断增强与提升，传统的油性涂料正在逐渐被环保涂料所代替，其中以水性环氧涂料为代表的环保涂料正是现代绿色涂料蓬勃发展的重要组成部分。

水性环氧涂料以低VOC、节能、无毒、环保为特点被广大消费者群众所认可，但是其相对于溶剂型环氧防腐涂料而言，施工工期长，施工温湿度范围窄，在低温条件下(15℃以下)及高湿条件(80％RH以上)下很难施工，且水性环氧涂料由于施工固含低，施工过程中产品中水挥发慢，易导致施工过程中闪锈的发生，粘性设计的不合理也导致防腐性能的降低。因此，现有的水性环氧涂料产品在施工性、防闪锈和防腐性方面均存在一定的缺陷，其发展被很大程度上受到了限制。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种环保型双组分环氧涂料，其相对于金属底材(铁、铝合金、镁铝合金等合金底材)有良好的防腐和防护功能。此外，本发明还提供一种环保型双组分环氧涂料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种环保型双组分环氧涂料，所述环保型双组份环氧涂料由重量比为(5-8)：1的组分A和组分B组成；

所述A组分中包括如下重量份的组分：

水性环氧树脂35-50份、特殊功能性水性聚氨酯树脂15-25份、流变助剂0.5-2份、消泡剂0.5-1份、成膜助剂3-5份、防闪锈剂0.2-1份、润湿分散剂2-5份、基材润湿剂0.5-1份、防腐颜料10-30份、颜料15-25份、填料15-25份、助溶剂0-3份、去离子水5-15份。

所述B组分中包括如下重量份的组分：

聚酰胺型水性环氧固化剂15-25份、腰果酸型水性环氧固化剂20-35份、功能助剂1-5份、成膜助剂3-8份、去离子水30-45份。

优选地，所述水性环氧树脂由重量比为(0.6-1.25):1的双酚A型水性环氧树脂和双酚F型水性环氧树脂组成。

优选地，所述特殊功能性水性聚氨酯树脂为环氧改性水性聚氨酯树脂。

本发明中颜料为无机颜料。填料为硅微粉、硅灰石、铁红、滑石粉、硫酸钡和磷酸锌中的一种或两种以上的混合物。

本发明中基材润湿剂选用有机硅润湿剂，提高基材的润湿性及涂料体系的流动和流平性能；助溶剂选用环保型丙二醇丁醚或二丙二醇丁醚，降低涂料体系中VOC含量；消泡剂选用破泡硅氧烷溶液、破泡聚硅氧烷、硅氧化聚醚的乳液中的一种。

优选地，所述防腐颜料由重量比为1:(0.3-3)的磷酸锌和三聚磷酸铝组成；

优选地，所述功能助剂为水性硅烷偶联剂。

本发明的第二方面，提供一种上述环保型双组分环氧涂料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将助溶剂加入去离子水中，经过低速搅拌均匀，然后在搅拌状态下依次加入润湿分散剂、颜料、防腐颜料，搅拌混合30-45min，再经研磨处理，得到混合物料；

S2、在搅拌状态下向水性环氧树脂和特殊功能性聚氨酯树脂中加入混合物料，搅拌10-15min，然后依次加入成膜助剂、防闪锈剂、消泡剂、基材润湿流平剂、填料，搅拌混合10-15min，再向其中加入流变助剂，搅拌均匀，得到A组分；

S3、将聚酰胺型水性环氧固化剂、腰果酸型水性环氧固化剂、功能助剂、成膜助剂依次加入至去离子水中搅拌均匀，得到B组分；

S4、使用时将A组分与B组分按比例充分混合均匀即可施工。

优选地，所述步骤S1中，所述研磨处理细度≤20μm。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明中的双组分环氧涂料选用双酚A型水性环氧树脂、双酚F型水性环氧树脂和特殊功能性水性聚氨酯树脂组合，选用聚酰胺型水性环氧固化剂和腰果酸型水性环氧固化剂作为固化剂，并选用水性硅烷偶联剂作为特殊交联助剂，在制漆过程中A组分和B组分能更好的进行反应，且具有独特的粘性，所得的漆膜致密，具有优异的防腐防锈性能。本发明制备的双组分环氧涂料由于高施工固含量的设计，整体施工工期短，能够与配套涂层直接湿碰湿作业，适合于连续化OEM生产，施工作业范围广，可适合于环境温度8℃-40℃，环境湿度20-90％RH的施工环境下作业，能够适用于高压无气喷涂、空气喷涂、混气喷涂和静电喷涂，有优良的防闪锈能力和防腐能力(800小时以上耐盐雾性能)，具有良好的应用前景。

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，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种环保型双组分环氧涂料，环保型双组份环氧涂料由重量比为6：1的组分A和组分B组成；

A组分中包括如下重量份的组分：

水性环氧树脂460g、特殊功能性水性聚氨酯树脂180g、流变助剂12g、消泡剂8g、成膜助剂36g、防闪锈剂6g、润湿分散剂20g、基材润湿剂6g、防腐颜料100g、颜料190g、填料150g、助溶剂30g、去离子水150g。

B组分中包括如下重量份的组分：

聚酰胺型水性环氧固化剂190g、腰果酸型水性环氧固化剂320g、功能助剂30g、成膜助剂30g、去离子水380g。

其中，水性环氧树脂由重量比为0.6:1的双酚A型水性环氧树脂和双酚F型水性环氧树脂组成；特殊功能性水性聚氨酯树脂为环氧改性水性聚氨酯树脂；颜料为无机颜料；填料为硅微粉和铁红的混合物；基材润湿剂选用有机硅润湿剂，提高基材的润湿性及涂料体系的流动和流平性能；助溶剂选用二丙二醇丁醚，降低涂料体系中VOC含量；消泡剂选用破泡硅氧烷溶液；防腐颜料由重量比为1:0.3的磷酸锌和三聚磷酸铝组成；功能助剂为水性硅烷偶联剂。其余组分均为市售。

制备方法如下：

S1、将助溶剂加入去离子水中，经过低速搅拌均匀，然后在搅拌状态下依次加入润湿分散剂、颜料、防腐颜料，搅拌混合30-45min，再经研磨处理，得到混合物料；其中，研磨处理细度≤20μm；

S2、在搅拌状态下向水性环氧树脂和特殊功能性聚氨酯树脂中加入混合物料，搅拌10-15min，然后依次加入成膜助剂、防闪锈剂、消泡剂、基材润湿流平剂、填料，搅拌混合10-15min，再向其中加入流变助剂，搅拌均匀，得到A组分；

S3、将聚酰胺型水性环氧固化剂、腰果酸型水性环氧固化剂、功能助剂、成膜助剂加入至去离子水中搅拌均匀，得到B组分；

S4、使用时将A组分与B组分按比例充分混合均匀即可施工。

实施例2

一种环保型双组分环氧涂料，环保型双组份环氧涂料由重量比为7：1的组分A和组分B组成；

A组分中包括如下重量份的组分：

水性环氧树脂420g、特殊功能性水性聚氨酯树脂210g、流变助剂18g、消泡剂10g、成膜助剂42g、防闪锈剂10g、润湿分散剂50g、基材润湿剂8g、防腐颜料240g、颜料210g、填料250g、助溶剂16g、去离子水90g。

B组分中包括如下重量份的组分：

聚酰胺型水性环氧固化剂250g、腰果酸型水性环氧固化剂260g、功能助剂50g、成膜助剂80g、去离子水420g。

其中，水性环氧树脂由重量比为0.9:1的双酚A型水性环氧树脂和双酚F型水性环氧树脂组成；填料为硅灰石、硫酸钡和磷酸锌的混合物；助溶剂选用丙二醇丁醚，消泡剂选用氧化聚醚的乳液；防腐颜料由重量比为1:0.5的磷酸锌和三聚磷酸铝组成。其余组分与实施例1相同。

制备方法参考实施例1。

实施例3

一种环保型双组分环氧涂料，环保型双组份环氧涂料由重量比为8：1的组分A和组分B组成；

A组分中包括如下重量份的组分：

水性环氧树脂350g、特殊功能性水性聚氨酯树脂250g、流变助剂20g、消泡剂5g、成膜助剂50g、防闪锈剂8g、润湿分散剂40g、基材润湿剂5g、防腐颜料300g、颜料150g、填料180g、助溶剂8g、去离子水50g。

B组分中包括如下重量份的组分：

聚酰胺型水性环氧固化剂210g、腰果酸型水性环氧固化剂200g、功能助剂40g、成膜助剂60g、去离子水450g。

其中，水性环氧树脂由重量比为1:1的双酚A型水性环氧树脂和双酚F型水性环氧树脂组成；填料为磷酸锌；助溶剂选用二丙二醇丁醚，消泡剂选用破泡聚硅氧烷；防腐颜料由重量比为1:1的磷酸锌和三聚磷酸铝组成。其余组分与实施例1相同。

制备方法参考实施例1。

实施例4

一种环保型双组分环氧涂料，环保型双组份环氧涂料由重量比为5：1的组分A和组分B组成；

A组分中包括如下重量份的组分：

水性环氧树脂500g、特殊功能性水性聚氨酯树脂150g、流变助剂5g、消泡剂5g、成膜助剂30g、防闪锈剂2g、润湿分散剂30g、基材润湿剂10g、防腐颜料120g、颜料250g、填料210g、助溶剂24g、去离子水120g。

B组分中包括如下重量份的组分：

聚酰胺型水性环氧固化剂150g、腰果酸型水性环氧固化剂350g、功能助剂10g、成膜助剂50g、去离子水300g。

其中，水性环氧树脂由重量比为1.25:1的双酚A型水性环氧树脂和双酚F型水性环氧树脂组成；填料为滑石粉；助溶剂选用丙二醇丁醚，消泡剂选用破泡硅氧烷溶液；防腐颜料由重量比为1:3的磷酸锌和三聚磷酸铝组成。其余组分与实施例1相同。

制备方法参考实施例1。

试验例

为了更好的说明本发明实施例提供的环保型双组分环氧涂料的特性，下面将实施例1至4制备的环保型双组分环氧涂料进行相应性能的测试，并与对比例进行对比，见表1，其中对比例1为市场常规水性环氧底面合一产品，对比例2为市场常规水性聚氨酯产品。

由表1中数据可知，本发明实施例中制备的双组分环氧涂料干燥速度快，施工作业范围广，可适合于环境温度8℃-40℃，环境湿度20-90％RH的施工环境下作业，具有优异的耐水性，耐磨性，耐酸碱性及耐盐雾性。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (7)

1.一种环保型双组分环氧涂料，其特征在于，所述环保型双组份环氧涂料由重量比为(5-8)：1的组分A和组分B组成；

所述A组分中包括如下重量份的组分：

水性环氧树脂35-50份、特殊功能性水性聚氨酯树脂15-25份、流变助剂0.5-2份、消泡剂0.5-1份、成膜助剂3-5份、防闪锈剂0.2-1份、润湿分散剂2-5份、基材润湿剂0.5-1份、防腐颜料10-30份、颜料15-25份、填料15-25份、助溶剂0-3份、去离子水5-15份；

所述B组分中包括如下重量份的组分：

聚酰胺型水性环氧固化剂15-25份、腰果酸型水性环氧固化剂20-35份、功能助剂1-5份、成膜助剂3-8份、去离子水30-45份。

2.根据权利要求1所述的环保型双组分环氧涂料，其特征在于，所述水性环氧树脂由重量比为(0.6-1.25):1的双酚A型水性环氧树脂和双酚F型水性环氧树脂组成。

3.根据权利要求1或2所述的环保型双组分环氧涂料，其特征在于，所述特殊功能性水性聚氨酯树脂为环氧改性水性聚氨酯树脂。

4.根据权利要求1所述的环保型双组分环氧涂料，其特征在于，所述防腐颜料由重量比为1:(0.3-3)的磷酸锌和三聚磷酸铝组成。

5.根据权利要求1所述的环保型双组分环氧涂料，其特征在于，所述功能助剂为水性硅烷偶联剂。

6.一种如权利要求1所述的环保型双组分环氧涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将助溶剂加入去离子水中，经过低速搅拌均匀，然后在搅拌状态下依次加入润湿分散剂、颜料、防腐颜料，搅拌混合30-45min，再经研磨处理，得到混合物料；

S2、在搅拌状态下向水性环氧树脂和特殊功能性聚氨酯树脂中加入混合物料，搅拌10-15min，然后依次加入成膜助剂、防闪锈剂、消泡剂、基材润湿流平剂、填料，搅拌混合10-15min，再向其中加入流变助剂，搅拌均匀，得到A组分；

S3、将聚酰胺型水性环氧固化剂、腰果酸型水性环氧固化剂、功能助剂、成膜助剂依次加入至去离子水中搅拌均匀，得到B组分；

S4、使用时将A组分与B组分按比例充分混合均匀即可施工。

7.根据权利要求6所述的环保型双组分环氧涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述研磨处理细度≤20μm。