CN115595027A - 一种水性双组份丙烯酸改性环氧底漆及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水性双组份丙烯酸改性环氧底漆及其制备方法和应用，在主漆A组分中加入有机胺固化剂树脂、水性丙烯酸树脂、亲水性好的低剪切碱溶胀增稠剂，在固化剂B组分中加入环氧树脂、抗闪锈剂、不溶于水的低剪切聚氨酯增稠剂。当A组分和B组分混合后，由于B组分含有增稠剂，会使得混合后的涂料黏度不低于A组分的粘度，就会使得混合后的涂料保持一定的粘度，从而保持良好的抗流挂性能；同时，这个粘度也不会太高，保证良好的喷涂施工性能。

Description

一种水性双组份丙烯酸改性环氧底漆及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于涂料技术领域，尤其涉及一种水性双组份丙烯酸改性环氧底漆及其制备方法和应用。

背景技术

在轻防腐领域，多涂层的施工往往采取的是多道次的施工方法，即底漆施工后，间隔24h后再施工上层涂料，每道施工50μm～80μm的干膜厚度。一般情况下施工完成后，干膜厚度至少为120μm。

水性涂料在施工时，一般涂料厂家都会规定施工的环境条件，例如温度在5-35℃之间，相对湿度≤85％等等。其主要原因是水性涂料的干燥需要有良好的温度与湿度，特别是湿度控制对水性涂料的干燥有着直接影响。当相对湿度高于85％时，即认为已经是高湿环境了，水性涂料的干燥会变的很缓慢，当相对湿度高于90％时，水性涂料会长时间保持湿膜状态至少6h～12h，有时甚至会长达24h不表干。按照一般水性涂料平均40％的体积固含计算，需要达到干膜120μm的厚度，就需要湿膜300μm，即水性涂料需要在高湿条件下至少达到300μm不流挂的的抗流挂性能。

这种高湿条件下的施工环境，在轻防腐领域的日常施工中是常见的。其主要发生在下雨时节，特别是梅雨季节。此时，环境一直处于高湿条件下，水性漆的干燥偏慢，水性漆长时间保持湿膜状态，会严重减慢水性涂料的施工节奏，部分施工人员为了加快施工节奏，就会采用单道厚涂，减少施工道次的方法加快施工进度。这就对水性涂料在高湿条件下的抗流挂性能、抗闪锈性能、施工性能提出了更高的要求。

双组份水性涂料一般是有A与B两个组分，其中A组分是主漆，B组分是固化剂。在水性双组份丙烯酸改性环氧底漆中，水性丙烯酸树脂与水性环氧树脂冷拼后，储存稳定性很差，因此水型丙烯酸树脂与水性环氧树脂不能放在一个组分里。水性双组份环氧涂料的B组分一般都含有大量的水。当A、B双组份混合时，由于固化剂中水的作用，会使得混合后的涂料黏度低于主漆A组分的粘度，这就会使涂料的抗流挂作用降低。同时水的大量加入，也会使得涂料的抗闪锈能力减弱。如果一味的提高主漆的粘度，当主漆和固化剂混合时，则需要高剪切才能混合均匀，这对施工提出了很高了要求，并不可取。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明第一个方面提出一种水性双组份丙烯酸改性环氧底漆，能够解决相对在是湿度≥85％的情况下，水性双组份丙烯酸改性环氧涂料不能厚涂的问题。

本发明的第二个方面提出了一种所述水性双组份丙烯酸改性环氧底漆的制备方法。

本发明的第三个方面提出了一种所述水性双组份丙烯酸改性环氧底漆的应用。

根据本发明的第一个方面，提出了一种水性双组份丙烯酸改性环氧底漆，以质量份计，包括：

A组分包括：水性丙烯酸树脂45～50份、填料28～32份、成膜助剂2～3份、颜料2～6份、消泡剂0.5～1份、碱溶胀增稠剂0.5～1份、润湿分散剂0.5～1份、pH调节剂0.5～1份、闪锈剂0.3～0.7份、水性胺固化剂树脂0.1～0.5份、水10～15份；

B组分包括：水性环氧树脂45～55份、聚氨酯增稠剂0.5～1份、水45～55份。

本发明中，当质固含量超过50％时，不溶于水的低剪切聚氨酯增稠剂对环氧树脂和丙烯酸树脂都具有良好的增稠效应，对水性涂料中的颜填料也能形成良好的作用力，同时在高湿条件下，湿膜状态会一直保持较长时间，随着时间的推移，不溶于水的低剪切聚氨酯增稠剂具有后增稠作用，涂料的粘度会升高，涂料的抗流挂性能会提升；亲水性好的低剪切碱溶胀增稠剂对丙烯酸树脂也具有良好的增稠影响，随着湿膜状态的保持，亲水性好的碱溶胀增稠剂分子会在体系中舒展，起到后增稠作用，涂料液漆的粘度会升高，涂料的抗流挂性能会提升。当A组分和B组分混合后，由于B组分含有增稠剂，会使得混合后的涂料黏度不低于A组分的粘度，就会使得混合后的涂料保持一定的粘度，从而保持良好的抗流挂性能；同时，这个粘度也不会太高，保证良好的喷涂施工性能。

在本发明的一些实施方式中，所述水性双组份丙烯酸改性环氧底漆，以质量份计，包括：

A组分包括：水性丙烯酸树脂49.5份、填料32份、成膜助剂2.5份、颜料2份、消泡剂1份、碱溶胀增稠剂0.9份、润湿分散剂0.7份、pH调节剂0.5份、闪锈剂0.3份、水性胺固化剂树脂0.1份、水10份；

B组分包括：水性环氧树脂45份、聚氨酯增稠剂1份、水54份。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述水性丙烯酸树脂的固含量47％～49％、最低成膜温度20℃～28℃。

在本发明的一些更优选的实施方式中，所述填料包括滑石粉、重钙粉的至少一种；优选的，所述填料包括滑石粉和重钙粉；进一步优选的，所述填料包括滑石粉和重钙粉以质量份比为1：(4～6)组成。

在本发明的一些更优选的实施方式中，所述成膜助剂为醇酯十二。

在本发明的一些更优选的实施方式中，所述颜料包括铁红、铁黑、铁黄、钛白粉的至少一种。

在本发明的一些更优选的实施方式中，所述碱溶胀增稠剂为低剪切碱溶胀增稠剂；优选的，所述低剪切碱溶胀增稠剂活性份质量比例为28％～32％。

在本发明的一些更优选的实施方式中，所述pH调节剂包括N,N-二甲基乙醇胺(DMEA)。

在本发明的一些更优选的实施方式中，所述闪锈剂包括有机胺类闪锈剂、苯并***类闪锈剂的至少一种。

在本发明的一些更优选的实施方式中，所述聚氨酯增稠剂为不溶于水的低剪切聚氨酯增稠剂；优选的，所述不溶于水的低剪切聚氨酯增稠剂的非挥发性成分的质量比例为40％～50％。

在本发明的一些更优选的实施方式中，所述润湿分散剂包括离子型分散剂。

在本发明的一些更优选的实施方式中，所述消泡剂包括矿物油类的消泡剂。

根据本发明的第二个方面，提出了一种水性双组份丙烯酸改性环氧底漆的制备方法，包括以下步骤：

S1：将水、pH调节剂、分散剂、消泡剂高速分散，再加入颜料与填料，研磨后，边搅拌边依次加入水性丙烯酸树脂、水性胺固化剂树脂、成膜助剂、闪锈剂与碱溶胀增稠剂，过筛得所述A组分；

S2：将水、水性环氧树脂、聚氨酯增稠剂中速搅拌，制得所述B组分；

S3：将所述A组分与所述B组分按照质量份为10：(0.8～1.2)混合，制得所述性双组份丙烯酸改性环氧底漆。

在本发明的一些实施方式中，S1中，所述高速分散的转速为2000r/min～3000r/min。

在本发明的一些优选的实施方式中，S1中，所述研磨为研磨至细度≤40μm。

在本发明的一些更优选的实施方式中，S1中，所述过筛为过150目～250目筛。

在本发明的一些更优选的实施方式中，S2中，所述中速搅拌的转速为1000r/min～2000r/min；优选的，所述中速搅拌的时间为10min～20min。

根据本发明的第三个方面，提出了一种水性双组份丙烯酸改性环氧底漆在金属防腐中的应用。

本发明的有益效果为：

1.本发明中，当质固含量超过50％时，不溶于水的低剪切聚氨酯增稠剂对环氧树脂和丙烯酸树脂都具有良好的增稠效应，对水性涂料中的颜填料也能形成良好的作用力，同时在高湿条件下，湿膜状态会一直保持6h～12h，甚至能保持24h；随着时间的推移，不溶于水的低剪切聚氨酯增稠剂具有后增稠作用，涂料的粘度会升高5KU～25KU，涂料的抗流挂性能会提升；亲水性好的低剪切碱溶胀增稠剂对丙烯酸树脂也具有良好的增稠影响，随着湿膜状态的保持，亲水性好的碱溶胀增稠剂分子会在体系中舒展，起到后增稠作用，涂料液漆的粘度会升高5KU～25KU，涂料的抗流挂性能会提升。当A组分和B组分混合后，由于B组分含有增稠剂，会使得混合后的涂料黏度不低于A组分的粘度，就会使得混合后的涂料保持一定的粘度，从而保持良好的抗流挂性能；同时，这个粘度也不会太高，保证良好的喷涂施工性能。

2.当喷涂施工完成后，已施工涂料的基材，一直处于相对湿度高于85％的高湿环境中，涂料会较长时间处于湿膜状态，湿膜状态和液漆状态是一致的。随着时间的推移，两种增稠剂的作用会增强，涂料会有一定的后增稠，这时湿膜的粘度会增高，湿膜的抗流挂性能会进一步提升。就更能保证300μm的抗流挂性能。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例制备了一种水性双组份丙烯酸改性环氧底漆，其原料组成如表1所示：

表1

本实施例水性双组份丙烯酸改性环氧底漆的制备方法为：

A组分的制备工艺为：在分散缸中依次加入水、pH调节剂、分散剂、消泡剂高速分散；然后加入颜料与填料，研磨至细度≤40μm；然后边搅拌边依次加入水性丙烯酸树脂、水性胺固化剂树脂、成膜助剂、闪锈剂与碱溶胀增稠剂，200目过滤即得到了A组分。

B组分的工艺为：在分散缸中依次加入水、水性环氧树脂、聚氨酯增稠剂，中速搅拌10min，即得到B组分。

施工前将A组分、B组份按照质量份为10:1混合，并搅拌均匀，即得到水性双组份丙烯酸改性环氧底漆。

实施例2

本实施例制备了一种水性双组份丙烯酸改性环氧底漆，其原料组成如表2所示：

表2

本实施例水性双组份丙烯酸改性环氧底漆的制备方法为：

A组分的制备工艺为：在分散缸中依次加入水、pH调节剂、分散剂、消泡剂高速分散；然后加入颜料与填料，研磨至细度≤40μm；然后边搅拌边依次加入水性丙烯酸树脂、水性胺固化剂树脂、成膜助剂、闪锈剂与碱溶胀增稠剂，200目过滤即得到了A组分。

B组分的工艺为：在分散缸中依次加入水、水性环氧树脂、聚氨酯增稠剂，中速搅拌10min，即得到B组分。

施工前将A组分、B组份按照质量份为10:1混合，并搅拌均匀，即得到水性双组份丙烯酸改性环氧底漆。

实施例3

本实施例制备了一种水性双组份丙烯酸改性环氧底漆，其原料组成如表3所示：

表3

本实施例水性双组份丙烯酸改性环氧底漆的制备方法为：

A组分的制备工艺为：在分散缸中依次加入水、pH调节剂、分散剂、消泡剂高速分散；然后加入颜料与填料，研磨至细度≤40μm；然后边搅拌边依次加入水性丙烯酸树脂、水性胺固化剂树脂、成膜助剂、闪锈剂与碱溶胀增稠剂，200目过滤即得到了A组分。

B组分的工艺为：在分散缸中依次加入水、水性环氧树脂、聚氨酯增稠剂，中速搅拌10min，即得到B组分。

施工前将A组分、B组份按照质量份为10:1混合，并搅拌均匀，即得到水性双组份丙烯酸改性环氧底漆。

对比例1

本对比例制备了一种水性双组份丙烯酸改性环氧底漆，其A组分不添加碱溶胀增稠剂，原料组成如表4所示：

表4

本对比例水性双组份丙烯酸改性环氧底漆的制备方法为：

A组分的制备工艺为：在分散缸中依次加入水、pH调节剂、分散剂、消泡剂高速分散；然后加入颜料与填料，研磨至细度≤40μm；然后边搅拌边依次加入水性丙烯酸树脂、水性胺固化剂树脂、成膜助剂、闪锈剂，200目过滤即得到了A组分。

B组分的工艺为：在分散缸中依次加入水、水性环氧树脂、聚氨酯增稠剂，中速搅拌10min，即得到B组分。

施工前将A组分、B组份按照质量份为10:1混合，并搅拌均匀，即得到水性双组份丙烯酸改性环氧底漆。

对比例2

本对比例制备了一种水性双组份丙烯酸改性环氧底漆，其A组分少添加碱溶胀增稠剂，原料组成如表5所示：

表5

本对比例水性双组份丙烯酸改性环氧底漆的制备方法为：

A组分的制备工艺为：在分散缸中依次加入水、pH调节剂、分散剂、消泡剂高速分散；然后加入颜料与填料，研磨至细度≤40μm；然后边搅拌边依次加入水性丙烯酸树脂、水性胺固化剂树脂、成膜助剂、闪锈剂与碱溶胀增稠剂，200目过滤即得到了A组分。

B组分的工艺为：在分散缸中依次加入水、水性环氧树脂、聚氨酯增稠剂，中速搅拌10min，即得到B组分。

施工前将A组分、B组份按照质量份为10:1混合，并搅拌均匀，即得到水性双组份丙烯酸改性环氧底漆。

对比例3

本对比例制备了一种水性双组份丙烯酸改性环氧底漆，其B组分不添加聚氨酯增稠剂，原料组成如表6所示：

表6

本对比例水性双组份丙烯酸改性环氧底漆的制备方法为：

A组分的制备工艺为：在分散缸中依次加入水、pH调节剂、分散剂、消泡剂高速分散；然后加入颜料与填料，研磨至细度≤40μm；然后边搅拌边依次加入水性丙烯酸树脂、水性胺固化剂树脂、成膜助剂、闪锈剂与碱溶胀增稠剂，200目过滤即得到了A组分。

B组分的工艺为：在分散缸中依次加入水、水性环氧树脂，中速搅拌10min，即得到B组分。

施工前将A组分、B组份按照质量份为10:1混合，并搅拌均匀，即得到水性双组份丙烯酸改性环氧底漆。

对比例4

本对比例制备了一种水性双组份丙烯酸改性环氧底漆，其B组分少添加聚氨酯增稠剂，原料组成如表7所示：

表7

本对比例水性双组份丙烯酸改性环氧底漆的制备方法为：

A组分的制备工艺为：在分散缸中依次加入水、pH调节剂、分散剂、消泡剂高速分散；然后加入颜料与填料，研磨至细度≤40μm；然后边搅拌边依次加入水性丙烯酸树脂、水性胺固化剂树脂、成膜助剂、闪锈剂与碱溶胀增稠剂，200目过滤即得到了A组分。

B组分的工艺为：在分散缸中依次加入水、水性环氧树脂、聚氨酯增稠剂，中速搅拌10min，即得到B组分。

施工前将A组分、B组份按照质量份为10:1混合，并搅拌均匀，即得到水性双组份丙烯酸改性环氧底漆。

对比例5

本对比例制备了一种水性双组份丙烯酸改性环氧底漆，其A组份添加聚氨酯增稠剂与碱溶胀增稠剂，原料组成如表8所示：

表8

本对比例水性双组份丙烯酸改性环氧底漆的制备方法为：

A组份的制备工艺为：在分散缸中依次加入水、pH调节剂、分散剂、消泡剂高速分散；然后加入颜料与填料，研磨至细度≤40μm；然后边搅拌边依次加入水性丙烯酸树脂、水性胺固化剂、成膜助剂、闪锈剂与碱溶胀增稠剂，150目过滤即得到了A组份。

B组份的工艺为：在分散缸中依次加入水、水性环氧树脂、聚氨酯增稠剂，中速搅拌10min，即得到B组份。

施工前将A组份、B组份按照质量份为10:1混合，并搅拌均匀，即得到水性双组份丙烯酸改性环氧底漆。

对比例6

本对比例制备了一种水性双组份丙烯酸改性环氧底漆，其B组份添加聚氨酯增稠剂与碱溶胀增稠剂，原料组成如表9所示：

表9

本对比例水性双组份丙烯酸改性环氧底漆的B组份在制备时，黏度太高，不具有流动性。因此，对比例6不具备施工性能。

试验例

将实施例和对比例制备的水性双组份丙烯酸改性环氧涂料，有气或者无气喷涂在规格为150mm*150mm*100mm的小型T型钢上，T型钢的粗糙度为40μm～70μm，清洁度为Sa2.5，然后立刻将T型钢放置在相对湿度≥85％的环境下，湿膜会长时间不表干，观察各个时间点湿膜的抗流挂情况，结果如表10所示：

表10

对比例1～5制备的水性双组份丙烯酸改性环氧涂料由于4h后已流挂，故没有必要测试其他时间点的抗流挂情况。对比例6因B组份不具有流动性，所以对比例6不具备良好的施工性能，无法施工。

上面对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种水性双组份丙烯酸改性环氧底漆，其特征在于：以质量份计，包括：

A组分包括：水性丙烯酸树脂45～50份、填料28～32份、成膜助剂2～3份、颜料2～6份、消泡剂0.5～1份、碱溶胀增稠剂0.5～1份、润湿分散剂0.5～1份、pH调节剂0.5～1份、闪锈剂0.3～0.7份、水性胺固化剂树脂0.1～0.5份、水10～15份；

B组分包括：水性环氧树脂45～55份、聚氨酯增稠剂0.5～1份、水45～55份。

2.根据权利要求1所述的水性双组份丙烯酸改性环氧底漆，其特征在于：所述水性丙烯酸树脂的固含量47％～49％、最低成膜温度20℃～28℃。

3.根据权利要求1所述的水性双组份丙烯酸改性环氧底漆，其特征在于：所述填料包括滑石粉、重钙粉的至少一种。

4.根据权利要求1所述的水性双组份丙烯酸改性环氧底漆，其特征在于：所述成膜助剂为醇酯十二。

5.根据权利要求1所述的水性双组份丙烯酸改性环氧底漆，其特征在于：所述碱溶胀增稠剂为低剪切碱溶胀增稠剂。

6.根据权利要求1所述的水性双组份丙烯酸改性环氧底漆，其特征在于：所述pH调节剂包括N,N-二甲基乙醇胺。

7.根据权利要求1所述的水性双组份丙烯酸改性环氧底漆，其特征在于：所述闪锈剂包括有机胺类闪锈剂、苯并***类闪锈剂的至少一种。

8.根据权利要求1所述的水性双组份丙烯酸改性环氧底漆，其特征在于：所述聚氨酯增稠剂为不溶于水的低剪切聚氨酯增稠剂。

9.一种水性双组份丙烯酸改性环氧底漆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：将水、pH调节剂、分散剂、消泡剂高速分散，再加入颜料与填料，研磨后，边搅拌边依次加入水性丙烯酸树脂、水性胺固化剂树脂、成膜助剂、闪锈剂与碱溶胀增稠剂，过筛得所述A组分；

S2：将水、水性环氧树脂、聚氨酯增稠剂中速搅拌，制得所述B组分；

S3：将所述A组分与所述B组分按照质量份为10：(0.8～1.2)混合，制得如权利要求1～8任一项所述的性双组份丙烯酸改性环氧底漆。

10.一种如权利要求1～8任一项所述的水性双组份丙烯酸改性环氧底漆在金属防腐中的应用。