一种水性环氧云铁中间漆及其生产工艺的制作方法

1.本发明涉及水性工业防腐涂料技术领域，具体来说，涉及一种水性环氧云铁中间漆及其生产工艺。


背景技术：

2.水性工业防腐涂料是钢结构、机械设备、石化化工装置、集装箱、轮船等行业必不可少的防腐防护涂装材料，是防腐油漆的替代品。在工业防腐领域，工件的防腐涂层一般都包括底漆、中间漆、面漆三层，中间漆通常是环氧云铁中间漆体系，中间漆的作用是增加涂层厚度、连接底漆与面漆，因此中间漆配方中云铁的质量比例达到40%左右。由于云铁的比重大、表面惰性突出，所以现有环氧云铁中间漆技术一直存在储存稳定性差、容易沉淀，给施工带来不便；同时与底漆和面漆的相容性差，导致底漆与中间漆、中间漆与面漆之间存在界面问题。


技术实现要素：

3.针对现有水性环氧云铁中间漆技术中存在的储存稳定性差与界面问题，本发明提供了一种水性环氧云铁中间漆及其生产工艺，技术方案如下：一种水性环氧云铁中间漆，按重量份计，包括如下组分：环氧乳液15～30%，活性云铁40～70%，凹凸棒粉3～8%，成膜助剂0.5～2%，消泡剂0.1～0.2%，去离子水10～20%。
4.所述环氧乳液为单组份常温自交联丙烯酸改性环氧乳液，固含量为35％～45％。
5.所述活性云铁是以低分子量聚丙烯酸分散剂为改性剂，通过表面化学反应生成的改性云铁粉，并且所述活性云铁是由200目、500目、800目三种不同粒径组成，其中200目、500目、800目三种不同粒径的质量比例为6:3:1。
6.所述凹凸棒粉是由天然凹凸棒矿粉碎加工而成的粒径小于325目的细粉。
7.所述成膜助剂为醇酯十二。
8.所述消泡剂为有机硅消泡剂。
9.本发明还提供一种上述水性环氧云铁中间漆的生产工艺，包括以下步骤：(1)预混合：将去离子水与成膜助剂、部分环氧乳液、部分消泡剂组成的水性助剂加入分散釜中，以500～1000转/分的搅拌速率低速搅拌15～20分钟，形成均匀胶状溶液；(2)分散混合：将经过表面化学改性并且由不同粒径组成的活性云铁、凹凸棒粉加入到上述胶状溶液中，以500～1000转/分的搅拌速率低速搅拌25～35分钟，制成均匀浆料；(3)混合调漆：向上述浆料中加入环氧乳液，以500～1000转/分的搅拌速率混合调漆10～20分钟，制成水性漆料；(4)调制。向上述水性漆料中加入剩余的消泡剂，调制成均一稳定的水性漆料；(5)过滤、包装。将调制好的水性漆料过滤，除去100目以下的粗料，包装得到成品即水性环氧云铁中间漆。
10.本发明的技术原理如下：
(1)云铁是片层结构，其粉体作为防腐填料应用于防腐涂料中，具有屏蔽作用，通过薄片粒子的相互重叠，使水分和腐蚀性介质扩散通道延伸而受阻。以低分子量聚丙烯酸分散剂为改性剂，通过表面化学改性的活性云铁粉具有高效分散剂性能，能够加大剂量添加到防腐涂料中，制备的防腐涂料的储存稳定性很好。
11.(2)以200目、500目、800目三种不同粒径组成的活性云铁为防腐填料，当200目、500目、800目三种不同粒径的质量比例为6:3:1时，形成涂层的致密性最好，可以达到最佳的防腐效果。
12.(3)天然凹凸棒粉是针状的粉体，不但具有插针填缝作用，还具有分散性能，防腐涂料中添加凹凸棒粉能够使涂层更加致密并且增加涂料的储存稳定性。
13.本发明具有以下有益效果：(1)以表面化学改性的活性云铁粉为防腐填料，能够加大中间漆的云铁含量，提高环氧云铁中间漆的增厚与防腐性能，同时提高储存稳定性，而且生产成本非常低。
14.(2)以不同粒径、按照一定比例组成的活性云铁为防腐填料，可以形成更加致密的涂层，达到最佳的防腐效果。
15.(3)以天然凹凸棒粉为功能性填料，能够使涂层更加致密并且增加涂料的储存稳定性。
附图说明
16.图1是本发明的生产工艺流程图。
具体实施方式
17.下面结合附图和实施例，对本发明进行进一步描述。
18.一种水性环氧云铁中间漆，按重量份计，包括如下组分：环氧乳液15～30%，活性云铁40～70%，凹凸棒粉3～8%，成膜助剂0.5～2%，消泡剂0.1～0.2%，去离子水10～20%。
19.所述环氧乳液为单组份常温自交联丙烯酸改性环氧乳液，固含量为35％～45％。
20.所述活性云铁是以低分子量聚丙烯酸分散剂为改性剂，通过表面化学反应生成的改性云铁粉，并且所述活性云铁是由200目、500目、800目三种不同粒径组成，其中200目、500目、800目三种不同粒径的质量比例为6:3:1。
21.所述凹凸棒粉是由天然凹凸棒矿粉碎加工而成的粒径小于325目的细粉。
22.所述成膜助剂为醇酯十二。
23.所述消泡剂为有机硅消泡剂。
24.本发明还提供一种上述水性环氧云铁中间漆的生产工艺，包括以下步骤：(1)预混合：将去离子水与成膜助剂、部分环氧乳液、部分消泡剂组成的水性助剂加入分散釜中，以500～1000转/分的搅拌速率低速搅拌15～20分钟，形成均匀胶状溶液；(2)分散混合：将经过表面化学改性并且由不同粒径组成的活性云铁、凹凸棒粉加入到上述胶状溶液中，以500～1000转/分的搅拌速率低速搅拌25～35分钟，制成均匀浆料；(3)混合调漆：向上述浆料中加入环氧乳液，以500～1000转/分的搅拌速率混合调漆10～20分钟，制成水性漆料；(4)调制。向上述水性漆料中加入剩余的消泡剂，调制成均一稳定的水性漆料；
(5)过滤、包装。将调制好的水性漆料过滤，除去100目以下的粗料，包装得到成品即水性环氧云铁中间漆。
25.实施例1：一种水性环氧云铁中间漆，按重量份计，包括如下组分：环氧乳液22.5%，活性云铁55%，凹凸棒粉5.5%，成膜助剂1.25%，消泡剂0.15%，去离子水15.6%。
26.所述环氧乳液为单组份常温自交联丙烯酸改性环氧乳液，固含量为35％～45％。
27.所述活性云铁是以低分子量聚丙烯酸分散剂为改性剂，通过表面化学反应生成的改性云铁粉，并且所述活性云铁是由200目、500目、800目三种不同粒径组成，其中200目、500目、800目三种不同粒径的质量比例为6:3:1。
28.所述凹凸棒粉是由天然凹凸棒矿粉碎加工而成的粒径小于325目的细粉。
29.所述成膜助剂为醇酯十二。
30.所述消泡剂为有机硅消泡剂。
31.本发明还提供一种上述水性环氧云铁中间漆的生产工艺，包括以下步骤：(1)预混合：将去离子水与成膜助剂、部分环氧乳液、部分消泡剂组成的水性助剂加入分散釜中，以750转/分的搅拌速率低速搅拌17.5分钟，形成均匀胶状溶液；(2)分散混合：将经过表面化学改性并且由不同粒径组成的活性云铁、凹凸棒粉加入到上述胶状溶液中，以750转/分的搅拌速率低速搅拌30分钟，制成均匀浆料；(3)混合调漆：向上述浆料中加入环氧乳液，以750转/分的搅拌速率混合调漆15分钟，制成水性漆料；(4)调制。向上述水性漆料中加入剩余的消泡剂，调制成均一稳定的水性漆料；(5)过滤、包装。将调制好的水性漆料过滤，除去100目以下的粗料，包装得到成品即水性环氧云铁中间漆。
32.实施例2：一种水性环氧云铁中间漆，按重量份计，包括如下组分：环氧乳液15%，活性云铁70%，凹凸棒粉3%，成膜助剂0.5%，消泡剂0.1%，去离子水11.4%。
33.所述环氧乳液为单组份常温自交联丙烯酸改性环氧乳液，固含量为35％～45％。
34.所述活性云铁是以低分子量聚丙烯酸分散剂为改性剂，通过表面化学反应生成的改性云铁粉，并且所述活性云铁是由200目、500目、800目三种不同粒径组成，其中200目、500目、800目三种不同粒径的质量比例为6:3:1。
35.所述凹凸棒粉是由天然凹凸棒矿粉碎加工而成的粒径小于325目的细粉。
36.所述成膜助剂为醇酯十二。
37.所述消泡剂为有机硅消泡剂。
38.本发明还提供一种上述水性环氧云铁中间漆的生产工艺，包括以下步骤：(1)预混合：将去离子水与成膜助剂、部分环氧乳液、部分消泡剂组成的水性助剂加入分散釜中，以500转/分的搅拌速率低速搅拌20分钟，形成均匀胶状溶液；(2)分散混合：将经过表面化学改性并且由不同粒径组成的活性云铁、凹凸棒粉加入到上述胶状溶液中，以500转/分的搅拌速率低速搅拌35分钟，制成均匀浆料；(3)混合调漆：向上述浆料中加入环氧乳液，以500转/分的搅拌速率混合调漆20分钟，制成水性漆料；
(4)调制。向上述水性漆料中加入剩余的消泡剂，调制成均一稳定的水性漆料；(5)过滤、包装。将调制好的水性漆料过滤，除去100目以下的粗料，包装得到成品即水性环氧云铁中间漆。实施例3：一种水性环氧云铁中间漆，按重量份计，包括如下组分：环氧乳液30%，活性云铁40%，凹凸棒粉8%，成膜助剂2%，消泡剂0.2%，去离子水19.8%。
39.所述环氧乳液为单组份常温自交联丙烯酸改性环氧乳液，固含量为35％～45％。
40.所述活性云铁是以低分子量聚丙烯酸分散剂为改性剂，通过表面化学反应生成的改性云铁粉，并且所述活性云铁是由200目、500目、800目三种不同粒径组成，其中200目、500目、800目三种不同粒径的质量比例为6:3:1。
41.所述凹凸棒粉是由天然凹凸棒矿粉碎加工而成的粒径小于325目的细粉。
42.所述成膜助剂为醇酯十二。
43.所述消泡剂为有机硅消泡剂。
44.本发明还提供一种上述水性环氧云铁中间漆的生产工艺，包括以下步骤：(1)预混合：将去离子水与成膜助剂、部分环氧乳液、部分消泡剂组成的水性助剂加入分散釜中，以1000转/分的搅拌速率低速搅拌15分钟，形成均匀胶状溶液；(2)分散混合：将经过表面化学改性并且由不同粒径组成的活性云铁、凹凸棒粉加入到上述胶状溶液中，以1000转/分的搅拌速率低速搅拌25分钟，制成均匀浆料；(3)混合调漆：向上述浆料中加入环氧乳液，以1000转/分的搅拌速率混合调漆10分钟，制成水性漆料；(4)调制。向上述水性漆料中加入剩余的消泡剂，调制成均一稳定的水性漆料；(5)过滤、包装。将调制好的水性漆料过滤，除去100目以下的粗料，包装得到成品即水性环氧云铁中间漆。
45.表1：水性环氧云铁中间漆漆膜性能检测结果
企业检测项目企业标准要求实施例1实施例2实施例3漆膜外观平整无气孔平整无气孔平整无气孔平整无气孔表干时间，min≤30302025铅笔硬度≥2h2h3h2h耐冲击性/cm50555065附着力(划格法)/级≤1级1级1级1级柔韧性/mm1111耐盐水(3％nacl)，200h不起泡、不生锈不起泡、不生锈不起泡、不生锈不起泡、不生锈储存稳定性，50℃,20天不分层，无沉淀不分层，无沉淀不分层，无沉淀不分层，无沉淀voc，g/l≤200155165160
由表1可知，本发明的水性环氧云铁中间漆漆膜的铅笔硬度、附着力、耐冲击性、柔韧性、耐盐水性能、储存稳定性、voc含量均符合企业标准要求，特别是储存稳定性为50℃、20天（换算成常温条件为接近1年），具有同类产品不可比拟的优势。
46.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计方案的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围。