一種水性環氧樹脂塗料的製作方法

2023-04-30 18:00:56

本發明涉及一種水性環氧樹脂塗料，屬塗料化工領域。

背景技術：

腐蝕問題一直是影響國民經濟發展的重要因素。我國每年因腐蝕造成的經濟損失約佔GDP的3%~5%，2014年全年腐蝕損失超過2.1萬億元。防腐領域，特別是重防腐領域，其塗料體系一般要求配套使用，包括底漆、中塗和面漆。底漆是塗層基礎，是塗層最重要的部分。底漆含有較多的顏填料，必須對基體具有良好的潤溼性和附著力，同時還要有較強的屏蔽性和耐酸鹼性。

由於環氧樹脂與基體間的附著力好，固化劑種類多，固化後體積收縮僅有2%，固化後能形成三維網狀結構，具有較好的耐水性、耐酸鹼性、耐油性，所以環氧富鋅塗料是防腐領域中應用最廣泛塗料之一。溶劑型環氧塗料含有大量揮發性有機物（Volatile Organic Compounds, VOCs），VOCs是造成光化學煙霧的主要原因，它會引發慢性呼吸道疾病、損傷中樞神經、刺激黏膜、致癌致畸等，所以控制VOCs的排放量勢在必行。因此，國家出臺了一系列政策法規來限制VOCs的排放，水性環氧富鋅塗料是目前塗料發展的一大趨勢。

但是環氧樹脂不溶於水，製備水性環氧富鋅塗料需要將環氧樹脂水性化，目前常用方法有：機械法、化學改性法、外加乳化劑法等。現有技術水性化後只能夠形成一種乳液，穩定性、親水性以及環氧樹脂在乳液中存在的尺寸大小並不能完全滿足要求。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是克服現有水性環氧富鋅塗料用乳液製備的不足，提供一種水性環氧樹脂膠體製備水性環氧樹脂塗料的方法。

本發明採用的技術方案是：

一種水性環氧樹脂塗料，包括A組分和B組分，其特徵在於，所述水性環氧塗料A組分包括：水性環氧樹脂膠體30~50 wt%、鋅粉50~70 wt%、石墨烯微片0.5~3 wt%、顏填料10~20 wt%；B組分為水性環氧固化劑。控制水性環氧乳液與水性環氧固化劑質量比為4~8:1。

所述的水性環氧樹脂塗料，其特徵是：所述水性環氧樹脂是以水性環氧樹脂膠體的形式存在。

所述的水性環氧樹脂塗料，其特徵是：所述石墨烯微片片徑0.5-10um，厚度0.4-20nm，可以是粉體，也可以是水性漿料。

所述的水性環氧樹脂塗料，其特徵是：所述水性環氧固化劑是分散在水中的以對苯二胺作為主要胺類化合物改性後的環氧樹脂。

其製備方法如下：

（1）按配方的劑量將水性環氧膠體加入至物料桶中，在800 r/min的速度攪拌下依次加入鋅粉、石墨烯微片和顏填料，待體系混勻後以2000 r/min的速度分散20 min，經砂磨機研磨10 min，200目過濾，加適量的去離子水調節體系至合適粘度，靜置一段時間即得到A組分；

（2）按配方劑量向A組分中加入B組分，攪拌均勻即得到水性環氧塗料。

本發明以水作為溶劑，無VOCs排放，得到的漆膜表面光滑平整、柔韌性好（≤1級），附著力強（≤1級），光澤度高（≤1級），具有極好的耐酸、耐鹼、耐水、耐鹽霧性能。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進一步詳細說明。

一種水性環氧富鋅底漆，其製備步驟如下：

（1）取水性環氧樹脂膠體50 g加入至物料桶中，在800 r/min的速度的攪拌下依次加入鋅粉60 g、石墨烯微片2g、雲母粉3 g、滑石粉2 g、矽微粉1 g、超細硫酸鋇2 g、高嶺土0.75 g、有機膨潤土0.25 g、三聚磷酸鋁5 g、磷酸鋅2 g，待體系混勻後以2000 r/min的速度分散20 min，經砂磨機研磨10 min，200目過濾，加5~8 mL去離子水調節體系至合適粘度，加入消泡劑0.05 g、分散劑0.02 g、流平劑0.05 g攪拌均勻，靜置一段時間即得到A組分；

（2）向A組分中加入水性環氧固化劑10 g，攪拌均勻靜置消泡2 min即得到水性環氧樹脂塗料。

按照標準《水性環氧樹脂防腐塗料》HG/T 4759-2014進行檢測，該環氧樹脂漆膜性能指標如下：

塗層外觀：平整光滑無顆粒；

固化時間：表幹< 30 min，實幹< 3 h；

附著力/級：≤1；

耐衝擊/cm：50；

柔韌性/mm：≤1；

幹膜厚度/μm：10~100；

光澤度/級：1；

耐鹽霧/h：1000h；

耐水性/168h ：無起泡、起皺、脫落、生鏽；

耐酸性/24h：無起泡、裂痕、剝落、粉化；

耐鹼性/168h：無起泡、裂痕、剝落、粉化；

耐鹽水性/240h：無起泡、裂痕、剝落、粉化。