一种重防腐涂装环保水性工业涂料及制备方法与流程

1.本发明涉及涂料技术领域，尤其是一种重防腐涂装环保水性工业涂料及制备方法。


背景技术：

2.涂料主要作用是涂覆在被保护或被装饰的物体表面，在一定的条件下能形成薄膜而起保护、装饰、绝缘、防锈、防霉、耐热等的一类液体或固体材料。现有的涂料主要分为水性涂料和溶剂性涂料两种，溶剂性涂料中存在的苯化合物是一种强烈致癌物质，人在短时间内吸收高浓度苯化合物过程汇总会出现中枢神经系统麻醉的症状，轻者头晕、头痛、恶心、胸闷、乏力、意识模糊，严重的会出现昏迷，以致呼吸、循环衰竭而死亡。根据调查显示长期接触溶剂性涂料的工人中，早老性痴呆病率显著升高、再生障碍性贫血罹患率较高。溶剂型涂料生产和使用的过程中产生的挥发性物质(voc)产生的危害已经表现在温室效应、破坏臭氧层、造成大气、水质、土壤的污染。而水性工业涂料主要以水为分散介质，具有优良的防锈、防腐蚀的性能，相对于溶剂性涂料不含笨系物，且voc的量都低于国际的强制性标准。能够减少对人体的伤害和大气污染，同时水性溶剂挥发物质由甲醛改进成水的挥发，所以研发环保的水性涂料尤为重要。
3.但是现阶段水性重防腐涂料仍然存在成本高、耐水性差、装饰性差等问题，比如包装桶内易出现上有浮水、下有结块、表面浮泡、变质发霉等。涂装施工后，易出现涂料流挂、遮盖力差、膜面缩孔、针孔、表面不平整、外面漆缺乏丰满度和光泽度等。一段时间后，涂层表面还会出现开裂、剥落、起泡、生锈等缺陷。现有水性工业涂料的重防腐性能较差，不仅影响工业设施的防腐性能，同时影响整体的美观感。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供一种重防腐涂装环保水性工业涂料及制备方法，旨在解决上述背景技术中所提出的问题。
5.本发明的技术方案为：
6.一种重防腐涂装环保水性工业涂料，其特征在于：它包括双组分水性环氧底漆和水性丙烯酸聚氨酯涂料面漆，所述双组分水性环氧底漆的顶面涂覆有水性丙烯酸聚氨酯涂料面漆，所述双组分水性环氧底漆由水性环氧a组分和水性环氧b组分组成。
7.进一步的，所述水性环氧a组分为水性环氧乳液。
8.进一步的，所述水性环氧b组分包括以下质量份数的原料：水性胺固化剂1.2
‑
2.4份、涂料助剂0.8
‑
1.2份、颜填料1.0
‑
2.0份和助溶剂1.5
‑
3.0份。
9.进一步的，所述水性环氧a组分的制备方法包括以下步骤：
10.1)利用环氧树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚以及乙醇胺发生开环反应；
11.2)再用冰醋酸中和后得到反应型的水性环氧乳化剂；
12.3)采用红外分析了乳化剂分子中的基团并根据环氧特征吸收峰处的峰面积计算
出乳化剂的环氧当量为618g/mol；
13.4)测试乳化剂的基本性能参数，乳化剂的克拉夫特点为56℃，hlb值约为16；
14.5)将上述水性环氧乳化剂对酚醛环氧树脂nppn631进行乳化，得到水性环氧乳液。
15.一种重防腐涂装环保水性工业涂料的制备方法包括以下步骤：
16.6)将水性环氧b组分中的原材料按配方投入高速共混机中，在常温下搅拌10
‑
120分钟，得到水性环氧b组分；
17.7)将得到的水性环氧b组分与5)中制得的水性环氧乳液进行交联固化，得到双组分水性环氧涂料；
18.8)采用如下质量分数的组分：水性羟基丙烯酸树脂50
‑
60％；色浆15
‑
25％；消光粉0
‑
1％；聚氨酯增稠剂0.5
‑
1％；丙烯酸增稠剂0.3
‑
1％；水性异氰酸酯固化剂10
‑
15％；成膜助剂3
‑
5％；基材润湿剂0.5
‑
1％；润湿流平剂0.1
‑
0.2％；中和剂0.1
‑
0.3％；消泡剂0.1
‑
0.3％；去离子水5
‑
10％；并将原材料按配方投入高速共混机中，在50
‑
80℃温度下搅拌50
‑
100分钟，混好的物料排入低速冷搅锅分散冷却至23
‑
26℃，得到水性丙烯酸聚氨酯乳液；
19.9)将水性丙烯酸聚氨酯乳液进行交联固化，得到水性丙烯酸聚氨酯涂料。
20.本发明的有益效果为：
21.1)通过采用新型的水性环氧乳液与水性环氧b组分进行交联固化得到双组分水性环氧涂料，该双组分水性环氧涂料具有较高的附着力，涂膜的防腐蚀性能和收缩性能强，不含有有机溶剂或者是挥发性有机物的含量较低，减少环境的污染；
22.2)在制备水性丙烯酸聚氨酯涂料的过程中，选择最佳比例为0.1％～0.3％的消泡剂，减少涂膜产生大量的缩孔现象，同时，控制润湿流平剂的使用剂量，防止用量过大影响消泡剂的作用，避免色浆出现分层的问题，有效提升水性工业涂料用面漆的固化效果和耐盐雾能力，实现水性涂料在重防腐工业领域中的应用，减少溶剂性涂料的使用，提升工业涂料的环保性。
附图说明
23.图1为双组分水性环氧涂料工艺导向图。
具体实施方式
24.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
25.如图1所示，实施例1
26.一种重防腐涂装环保水性工业涂料，它包括双组分水性环氧底漆和水性丙烯酸聚氨酯涂料面漆，所述双组分水性环氧底漆的顶面涂覆有水性丙烯酸聚氨酯涂料面漆，所述双组分水性环氧底漆由水性环氧a组分和水性环氧b组分组成。
27.所述水性环氧a组分为水性环氧乳液。
28.所述水性环氧b组分包括以下质量份数的原料：水性胺固化剂1.2份、涂料助剂0.8份、颜填料1.0份和助溶剂1.5份。
29.所述水性环氧a组分的制备方法包括以下步骤：
30.1)利用环氧树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚以及乙醇胺发生开环反应；
31.2)再用冰醋酸中和后得到反应型的水性环氧乳化剂；
32.3)采用红外分析了乳化剂分子中的基团并根据环氧特征吸收峰处的峰面积计算出乳化剂的环氧当量为618g/mol；
33.4)测试乳化剂的基本性能参数，乳化剂的克拉夫特点为56℃，hlb值约为16；
34.5)将上述水性环氧乳化剂对酚醛环氧树脂nppn631进行乳化，得到水性环氧乳液。
35.一种重防腐涂装环保水性工业涂料的制备方法包括以下步骤：
36.6)将水性环氧b组分中的原材料按配方投入高速共混机中，在常温下搅拌10分钟，得到水性环氧b组分；
37.7)将得到的水性环氧b组分与5)中制得的水性环氧乳液进行交联固化，得到双组分水性环氧涂料；
38.8)采用如下质量分数的组分：水性羟基丙烯酸树脂50％；色浆15％；消光粉0.1％；聚氨酯增稠剂0.5％；丙烯酸增稠剂0.3％；水性异氰酸酯固化剂10％；成膜助剂3％；基材润湿剂0.5％；润湿流平剂0.1％；中和剂0.1％；消泡剂0.1％；去离子水5％；并将原材料按配方投入高速共混机中，在50℃温度下搅拌50分钟，混好的物料排入低速冷搅锅分散冷却至23℃，得到水性丙烯酸聚氨酯乳液；
39.9)将水性丙烯酸聚氨酯乳液进行交联固化，得到水性丙烯酸聚氨酯涂料。
40.如图1所示，实施例2
41.一种重防腐涂装环保水性工业涂料，它包括双组分水性环氧底漆和水性丙烯酸聚氨酯涂料面漆，所述双组分水性环氧底漆的顶面涂覆有水性丙烯酸聚氨酯涂料面漆，所述双组分水性环氧底漆由水性环氧a组分和水性环氧b组分组成。
42.所述水性环氧a组分为水性环氧乳液。
43.所述水性环氧b组分包括以下质量份数的原料：水性胺固化剂2.4份、涂料助剂1.2份、颜填料2.0份和助溶剂3.0份。
44.所述水性环氧a组分的制备方法包括以下步骤：
45.1)利用环氧树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚以及乙醇胺发生开环反应；
46.2)再用冰醋酸中和后得到反应型的水性环氧乳化剂；
47.3)采用红外分析了乳化剂分子中的基团并根据环氧特征吸收峰处的峰面积计算出乳化剂的环氧当量为618g/mol；
48.4)测试乳化剂的基本性能参数，乳化剂的克拉夫特点为56℃，hlb值约为16；
49.5)将上述水性环氧乳化剂对酚醛环氧树脂nppn631进行乳化，得到水性环氧乳液。
50.一种重防腐涂装环保水性工业涂料的制备方法包括以下步骤：
51.6)将水性环氧b组分中的原材料按配方投入高速共混机中，在常温下搅拌120分钟，得到水性环氧b组分；
52.7)将得到的水性环氧b组分与5)中制得的水性环氧乳液进行交联固化，得到双组分水性环氧涂料；
53.8)采用如下质量分数的组分：水性羟基丙烯酸树脂60％；色浆25％；消光粉1％；聚氨酯增稠剂1％；丙烯酸增稠剂1％；水性异氰酸酯固化剂15％；成膜助剂5％；基材润湿剂1％；润湿流平剂0.2％；中和剂0.3％；消泡剂0.3％；去离子水10％；并将原材料按配方投入高速共混机中，在80℃温度下搅拌100分钟，混好的物料排入低速冷搅锅分散冷却至26℃，得到水性丙烯酸聚氨酯乳液；
54.9)将水性丙烯酸聚氨酯乳液进行交联固化，得到水性丙烯酸聚氨酯涂料。
55.如图1所示，实施例3
56.一种重防腐涂装环保水性工业涂料，它包括双组分水性环氧底漆和水性丙烯酸聚氨酯涂料面漆，所述双组分水性环氧底漆的顶面涂覆有水性丙烯酸聚氨酯涂料面漆，所述双组分水性环氧底漆由水性环氧a组分和水性环氧b组分组成。
57.所述水性环氧a组分为水性环氧乳液。
58.所述水性环氧b组分包括以下质量份数的原料：水性胺固化剂1.8份、涂料助剂1.0份、颜填料1.5份和助溶剂2.25份。
59.所述水性环氧a组分的制备方法包括以下步骤：
60.1)利用环氧树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚以及乙醇胺发生开环反应；
61.2)再用冰醋酸中和后得到反应型的水性环氧乳化剂；
62.3)采用红外分析了乳化剂分子中的基团并根据环氧特征吸收峰处的峰面积计算出乳化剂的环氧当量为618g/mol；
63.4)测试乳化剂的基本性能参数，乳化剂的克拉夫特点为56℃，hlb值约为16；
64.5)将上述水性环氧乳化剂对酚醛环氧树脂nppn631进行乳化，得到水性环氧乳液。
65.一种重防腐涂装环保水性工业涂料的制备方法包括以下步骤：
66.6)将水性环氧b组分中的原材料按配方投入高速共混机中，在常温下搅拌65分钟，得到水性环氧b组分；
67.7)将得到的水性环氧b组分与5)中制得的水性环氧乳液进行交联固化，得到双组分水性环氧涂料；
68.8)采用如下质量分数的组分：水性羟基丙烯酸树脂55％；色浆20％；消光粉0.5％；聚氨酯增稠剂0.75％；丙烯酸增稠剂0.65％；水性异氰酸酯固化剂12.5％；成膜助剂4％；基材润湿剂0.75％；润湿流平剂0.15％；中和剂0.2％；消泡剂0.2％；去离子水7.5％；并将原材料按配方投入高速共混机中，在65℃温度下搅拌75分钟，混好的物料排入低速冷搅锅分散冷却至24.5℃，得到水性丙烯酸聚氨酯乳液；
69.9)将水性丙烯酸聚氨酯乳液进行交联固化，得到水性丙烯酸聚氨酯涂料。
70.上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。