一種共軛防腐水性環氧塗料及其製備方法與流程

2023-07-19 06:20:51

本發明屬於塗料領域，具體涉及一種共軛防腐水性環氧塗料及其製備方法。

背景技術：

環氧樹脂用於防腐蝕塗料中以液體樹脂所佔份額最大，但目前工業上使用的塗料大部分是溶劑型塗料，常規溶劑型塗料多以芳烴、酯類、醇類、酮類等作為溶劑，這些溶劑均具有不同程度的毒性，而且揮發物直接排入空氣，對環境汙染較重。隨著人們環保意識的增強，不含有機溶劑或低voc的新型防腐蝕塗料如粉末塗料、無溶劑塗料和水性塗料等綠色塗料相繼被開發。粉末塗料因固化條件較為苛刻，從而限制了它的發展；無溶劑環氧塗料在無溶劑化塗料領域是比較成功的，只是近年來在活性稀釋劑的低毒性和固化劑的安全可靠性等方面受到了挑戰，正在改善之中；而水性環氧塗料除了秉承溶劑型塗料的諸多優點外，正在向提高性能、減少汙染、擴大應用等方面發展，其領域己涵蓋機車、航空、食品、建築等，因此水性環氧塗料是近年來發展十分迅速的一個領域；

環氧樹脂固化物因脆性大，抗衝擊性、耐酸鹼性、柔韌性及耐溫性差，限制了環氧樹脂塗料的應用，因此對環氧樹脂的改性一直是對環氧樹脂防腐塗料研究的重點之一；同時傳統水性環氧塗料形成的塗膜表面韌性低，力學性能差，容易脫落，因此為了提高對環境的適應性，本發明研究了一種共軛防腐水性環氧塗料及其製備方法。

技術實現要素：

本發明的目的在於針對現有技術中傳統水性環氧塗料形成的塗膜表面韌性低，力學性能差，容易脫落的缺點，提供一種共軛防腐水性環氧塗料及其製備方法。

為實現上述目的，本發明採用以下技術方案：

一種共軛防腐水性環氧塗料，它是由下述重量份的原料組成的：

四甲基二矽氧烷10-14、丙烯酸15-20、催化劑0.06-0.0.8、環氧樹脂e44100-130、十二烷基三甲基氯化銨3-4、雙丙酮丙烯醯胺1-2、季戊四醇10-15、2-巰基苯並咪唑0.3-0.6、辛基異噻唑啉酮0.4-1、苯甲酸鈉0.8-1、硅藻土10-12、雙丙酮醇5-7、乙撐硫脲0.1-0.2、硫酸鋁銨0.3-0.4。

所述的催化劑為氧化鋰。

一種共軛防腐水性環氧塗料的製備方法，包括以下步驟：

（1）取雙丙酮醇，升高溫度為65-70℃，加入2-巰基苯並咪唑，保溫攪拌10-20分鐘，得醇溶液；

（2）取硅藻土，在700-800℃下煅燒1-2小時，出料冷卻，磨成細粉，與辛基異噻唑啉酮混合，加入到上述季戊四醇中，攪拌均勻，加入四甲基二矽氧烷，送入到60-70℃的水浴中，保溫攪拌2-3小時，出料冷卻，得矽烷醇分散液；

（3）取十二烷基三甲基氯化銨、苯甲酸鈉混合，加入到混合料重量46-50倍的去離子水中，攪拌均勻，得防腐水溶液；

（4）取上述醇溶液、矽烷醇分散液混合，攪拌均勻，加入環氧樹脂e44，送入到反應釜中，通入氮氣，調節反應釜溫度為60-65℃，加入乙撐硫脲，保溫攪拌100-130分鐘，與上述防腐水溶液混合，攪拌至常溫，得防腐環氧溶液；

（5）取雙丙酮丙烯醯胺，加入到其重量16-20倍的去離子水中，攪拌均勻，得醯胺溶液；

（6）取上述防腐環氧溶液，送入到反應釜中，滴加丙烯酸，滴加完畢後通入氮氣，升高溫度為40-50℃，加入催化劑，保溫攪拌7-9小時，出料，得共軛環氧溶液；

（7）取硫酸鋁銨，加入到上述共軛環氧溶液中，攪拌均勻，升高溫度為70-75℃，與醯胺溶液混合，超聲10-15分鐘，均質，即得所述共軛防腐水性環氧塗料。

本發明的優點：

本發明首先將煅燒後的硅藻土分散到季戊四醇中，然後採用四甲基二矽氧烷處理，得到矽烷化的硅藻土醇溶液，然後以環氧樹脂為原料，通過在醇溶液中分散，以乙撐硫脲為催化劑，將得到的物料在含有苯甲酸鈉、十二烷基三甲基氯化銨的水溶液中分散，得防腐環氧溶液，然後與丙烯酸混合，通過氧化鋰的催化作用，將丙烯酸中存在的碳碳雙鍵和四甲基二矽氧烷的碳氧雙鍵形成有效的共軛，將硅藻土等原料有效的分散到環氧樹脂溶液中，有效的提高了成品環氧塗料的分散性和貯存穩定性；

本發明的塗料可以在金屬基材表面形成穩定的塗膜，能夠起到很好的防腐性能，附著力強，塗膜表面韌性好，力學性能優越，抗剝離強度高。

具體實施方式

實施例1

一種共軛防腐水性環氧塗料，它是由下述重量份的原料組成的：

四甲基二矽氧烷14、丙烯酸20、催化劑0.0.8、環氧樹脂e44130、十二烷基三甲基氯化銨4、雙丙酮丙烯醯胺2、季戊四醇15、2-巰基苯並咪唑0.6、辛基異噻唑啉酮1、苯甲酸鈉1、硅藻土12、雙丙酮醇7、乙撐硫脲0.2、硫酸鋁銨0.4。

所述的催化劑為氧化鋰。

一種共軛防腐水性環氧塗料的製備方法，包括以下步驟：

（1）取雙丙酮醇，升高溫度為70℃，加入2-巰基苯並咪唑，保溫攪拌20分鐘，得醇溶液；

（2）取硅藻土，在800℃下煅燒2小時，出料冷卻，磨成細粉，與辛基異噻唑啉酮混合，加入到上述季戊四醇中，攪拌均勻，加入四甲基二矽氧烷，送入到70℃的水浴中，保溫攪拌3小時，出料冷卻，得矽烷醇分散液；

（3）取十二烷基三甲基氯化銨、苯甲酸鈉混合，加入到混合料重量50倍的去離子水中，攪拌均勻，得防腐水溶液；

（4）取上述醇溶液、矽烷醇分散液混合，攪拌均勻，加入環氧樹脂e44，送入到反應釜中，通入氮氣，調節反應釜溫度為65℃，加入乙撐硫脲，保溫攪拌130分鐘，與上述防腐水溶液混合，攪拌至常溫，得防腐環氧溶液；

（5）取雙丙酮丙烯醯胺，加入到其重量20倍的去離子水中，攪拌均勻，得醯胺溶液；

（6）取上述防腐環氧溶液，送入到反應釜中，滴加丙烯酸，滴加完畢後通入氮氣，升高溫度為50℃，加入催化劑，保溫攪拌9小時，出料，得共軛環氧溶液；

（7）取硫酸鋁銨，加入到上述共軛環氧溶液中，攪拌均勻，升高溫度為75℃，與醯胺溶液混合，超聲15分鐘，均質，即得所述共軛防腐水性環氧塗料。

實施例2

一種共軛防腐水性環氧塗料，它是由下述重量份的原料組成的：

四甲基二矽氧烷10、丙烯酸15、催化劑0.06、環氧樹脂e44100、十二烷基三甲基氯化銨3、雙丙酮丙烯醯胺1、季戊四醇10、2-巰基苯並咪唑0.3、辛基異噻唑啉酮0.4、苯甲酸鈉0.8、硅藻土10、雙丙酮醇5、乙撐硫脲0.1、硫酸鋁銨0.3。

所述的催化劑為氧化鋰。

一種共軛防腐水性環氧塗料的製備方法，包括以下步驟：

（1）取雙丙酮醇，升高溫度為65℃，加入2-巰基苯並咪唑，保溫攪拌10-20分鐘，得醇溶液；

（2）取硅藻土，在700-800℃下煅燒1小時，出料冷卻，磨成細粉，與辛基異噻唑啉酮混合，加入到上述季戊四醇中，攪拌均勻，加入四甲基二矽氧烷，送入到60℃的水浴中，保溫攪拌2小時，出料冷卻，得矽烷醇分散液；

（3）取十二烷基三甲基氯化銨、苯甲酸鈉混合，加入到混合料重量46倍的去離子水中，攪拌均勻，得防腐水溶液；

（4）取上述醇溶液、矽烷醇分散液混合，攪拌均勻，加入環氧樹脂e44，送入到反應釜中，通入氮氣，調節反應釜溫度為60℃，加入乙撐硫脲，保溫攪拌100分鐘，與上述防腐水溶液混合，攪拌至常溫，得防腐環氧溶液；

（5）取雙丙酮丙烯醯胺，加入到其重量16倍的去離子水中，攪拌均勻，得醯胺溶液；

（6）取上述防腐環氧溶液，送入到反應釜中，滴加丙烯酸，滴加完畢後通入氮氣，升高溫度為40℃，加入催化劑，保溫攪拌7小時，出料，得共軛環氧溶液；

（7）取硫酸鋁銨，加入到上述共軛環氧溶液中，攪拌均勻，升高溫度為70℃，與醯胺溶液混合，超聲10-15分鐘，均質，即得所述共軛防腐水性環氧塗料。

性能測試：

本發明塗料的性能測試：

塗料無結塊無沉積，塗層平整光滑無顆粒；附著力：1級；

鉛筆硬度：4h；

拉伸強度/pma：100-105；

傳統水性環氧塗料的性能測試：

附著力：2級；

鉛筆硬度：3h；

拉伸強度/pma：75-90。