一种超快干无溶剂环氧云铁涂料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及化工涂料领域，尤其涉及一种超快干无溶剂环氧云铁涂料及其制备方法和应用。

背景技术

常规环氧云铁涂料中都会使用环氧树脂和云母氧化铁等填料。其中环氧树脂含有的醚键、和羧基都是强极性基团，这些基团可以使环氧树脂分子与基材表面，产生很强的附着力，所以选用粘度、有机氯含量低的环氧树脂对油漆的制备和性能具有重大影响。通常选用云母氧化铁、云母粉、防锈料作为主要填充材料，由于云母氧化铁、云母粉为片状结构在油漆中起到很好的屏蔽作用，能有效隔离防腐介质的渗透。

目前有公开号为CN103409039A名称为一种环氧云铁涂料的中国专利，其中公开了环氧云铁涂料为纳米粘土改性的，由以下两组分构成；按重量份数计，组分一包括以下组分和含量：环氧树脂10～55；云母氧化铁5～65；脂肪胺0.02～18；粘土0.1～25；溶剂1.0～70；助溶剂1.5～5组分二包括以下组分和含量(重量份)：溶剂10～75；固化剂25～90；组分一与组分二的配比为100∶10～100∶80；所述的粘土为经插层处理的粘土，其粒径为200～2000目。

但是目前使用的涂料存在以下问题：

1、目前环氧云铁涂料使用的环氧固化剂主要以脂肪胺和聚酰胺为主，脂肪胺由于其耐化学品性差，干性偏慢；聚酰胺固化剂由于其分子量大，具有优异的附着力及耐化学品性，但固含量一般都不高，不适用于无溶剂体系。

2、常规环氧云铁涂使用环氧树脂和粘土的组合，并且配合脂肪胺类固定化剂，粘度较大，在施工过程中需要添加大量稀释剂，因此挥发性有机化合物(VOC)排放量大，不环保，干性也相对较慢。

发明内容

针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种超快干无溶剂环氧云铁涂料及其制备方法和应用，采用液体环氧树脂和特殊改性胺固化剂，几乎不含溶剂，并且使用多官能度的环氧活性稀释剂后期的成膜过程中参与交联固化，不产生溶剂挥发极大，降低VOC排放量，提高涂料的干燥性、优异的耐化学品性和附着力。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种超快干无溶剂环氧云铁涂料，包括A组分和B组分；

所述A组分包括按质量份数计数的成分：环氧树脂10～20份，活性稀释剂3～6份，分散剂1～5份，增塑剂4.5～8.5份，触变剂1～2份，消泡剂0.1～0.3份，填料45～50份，防锈料10～15份，颜料1～5份，润湿剂1～2份，附着力促进剂0.5～1.5份；

所述B组分包括按质量份数计数的成分：改性环氧固化剂30～50份，特殊胺固化剂10～30份，助溶剂1～2份，触变剂0.5～1份，粉料20～40份。

进一步的，所述环氧树脂为液体环氧树脂E-51。

进一步的，所述活性稀释剂为单官能团腰果酚环氧活性稀释剂。

进一步的，所述增塑剂为腰果油或石油树脂；所述填料为硅微粉、硫酸钡、重金石粉、滑石粉中的一种或两种以上混合物；所述防锈料为云铁粉、磷铁粉、云母粉中的一种；所述附着力促进剂为硅烷偶联剂A-187，所述颜料为无机颜料。

进一步的，所述改性环氧固化剂为酚醛酰胺固化剂。

进一步的，所述特殊胺固化剂为酚醛胺固化剂；所述助溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、苯甲醇、多元酸酯中的一种或两种以上混合物；所述触变剂为有机膨润土140、膨润土979、聚酰胺蜡粉HX-9110中的一种或两种以上混合物。

一种超快干无溶剂环氧云铁涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1，A组分的制备：

(1)、将环氧树脂、活性稀释剂、分散剂混合均匀，搅拌10min；

(2)、投入增塑剂和触变剂，中速分散10～15min；

(3)、投入填料、防锈料和无机颜料，投料完成后高速分散30～40min，控制温度在40～55℃；

(4)、待(3)所得混合物冷却到室温之后，加入附着力促进剂，搅拌均匀得到A组分，A组分的细度≤60μm；

步骤S2，B组分的制备：

(1)、投入改性环氧固化剂和助溶剂充分搅拌，搅拌时间为10～15min；

(2)、投入触变剂，中速分散10min；

(3)、投入粉料，之后进行高速分散30～40min，然后加入特殊胺固化剂，再次进行高速分散，得到B组分，B组分的细度≤60μm；

步骤S3，将A组分和B组分混合。

进一步的，在步骤S1的(2)中，中速分散的转速为800r/min；在步骤S1的(3)中，高速分散的转速为1500r/min；在步骤S2的(2)中，中速分散的转速为800r/min；在步骤S2的(3)中，高速分散的转速为1500r/min。

进一步的，在步骤S3中，A组分和B组分混合的质量比范围为10～13：1。

一种超快干无溶剂环氧云铁涂料的用途，所述超快干无溶剂环氧云铁涂料用于钢结构、混凝土结构、港机、桥梁和风电电力设施表面的防护。

通过采用上述技术方案，。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.采用液体环氧树脂和特殊改性胺固化剂，不含溶剂，极大地降低了VOC的排放；同时使用多官能度的环氧活性稀释剂，其在后期成膜的过程中，环氧活性稀释剂和液体环氧树脂等组分参与交联固化，不产生溶剂挥发；A组分中用低分子量环氧树脂添加片状云母氧化铁环氧和防锈颜料，在油漆中起到很好的屏蔽及防腐作用，涂料具有良好的机械性能、耐化学品性和超快干性。

2.涂料的A组分和B组分均采用中速分散和高速分散工艺，并且在分散过程中控制温度≤55℃，保证原材料之间的充分润湿，同时保证各种助剂能充分活化，最大程度上发挥效果，保证片状云母氧化铁能在有其中均匀分布开，保证了油漆的储存稳定性。

3.严格控制温度≤55℃，在分散过程中，精确控温避免出现由于因温度过高导致活性稀释剂与环氧树脂间发生胶连。

附图说明

图1是一种超快干无溶剂环氧云铁涂料的制备方法的步骤示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的方案作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。

实施例1：

一种超快干无溶剂环氧云铁涂料，包括A组分和B组分：

A组分包括按质量份数计数的成分：

12份环氧树脂，环氧树脂为液体环氧树脂E-51。

5份活性稀释剂，活性稀释剂为单官能团腰果酚环氧活性稀释剂，具体为卡德莱的UL-513活性稀释剂。

1份分散剂，分散剂为泰格化学的无溶剂分散剂。

5份增塑剂，增塑剂为腰果油或石油树脂。

2份触变剂，触变剂为有机膨润土140、膨润土979、聚酰胺蜡粉HX-9110中的一种或两种以上混合物。

0.2份消泡剂，消泡剂为德谦的无溶剂消泡剂。

48份填料，填料为硅微粉、硫酸钡、重金石粉、滑石粉中的一种或两种以上混合物。

15份防锈料，防锈料为云铁粉、磷铁粉、云母粉中的一种。

1份颜料，颜料为无机颜料，具体为钛白颜料粉。

1份分散剂，分散剂为泰格的无溶剂分散剂。

B组分包括按质量份数计数的成分：

30份改性环氧固化剂，改性环氧固化剂为酚醛酰胺固化剂，具体为经天JT-3200。

1.5份助溶剂，助溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、苯甲醇、多元酸酯中的一种或两种以上混合物。

0.8份触变剂，触变剂为有机膨润土140、膨润土979、聚酰胺蜡粉HX-9110中的一种或两种以上混合物。

20份粉料。

超快干无溶剂环氧云铁涂料的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤S1，A组分的制备：

(1)、将12份环氧树脂E51、5份活性稀释剂、1份分散剂，搅拌10min。

(2)、投入5份增塑剂、2份触变剂，中速(800r/min)分散10min。

(3)、投入48份填料、15份防锈颜料、10份钛白颜料粉、1份分散剂。投料完成后高速(1500r/min)分散30min，等油漆冷却至室温后加入1份A-187附着力促进剂，高速分散(1500r/min)均匀即可检测细度≤60μm，过滤包装。

步骤S2，B组分的制备：

(1)、按配方投入90份环氧固化剂(经天JT-3200)、1.5份助溶剂，充分搅拌均匀约10min。

(2)、投入0.2份消泡剂和0.8份触变剂，中速(800r/min)分散10mi。

(3)、投入7.5份填料，投料完成后高速(1500r/min)分散30-40min。控制温度≤45℃，控制细度≤60μm。

步骤S3，将A组分和B组分混合：

使用时将A组分和B组分按10∶1的重量比充分混合均匀即可施工。

实施例2：

一种超快干无溶剂环氧云铁涂料，包括A组分和B组分：

A组分包括按质量份数计数的成分：

20份环氧树脂，环氧树脂为液体环氧树脂E-51。

4份活性稀释剂，活性稀释剂为单官能团腰果酚环氧活性稀释剂，具体为卡德莱的UL-513活性稀释剂。

1份分散剂，分散剂为泰格化学的无溶剂分散剂。

6份增塑剂，增塑剂为腰果油或石油树脂。

2份触变剂，触变剂为有机膨润土140、膨润土979、聚酰胺蜡粉HX-9110中的一种或两种以上混合物。

45.5份填料，填料为硅微粉、硫酸钡、重金石粉、滑石粉中的一种或两种以上混合物。

15份防锈料，防锈料为云铁粉、磷铁粉、云母粉中的一种。

5份颜料，颜料为无机颜料，具体为钛白颜料粉。

1份分散剂，分散剂为泰格的无溶剂分散剂。

1份润湿剂。

0.5份附着力促进剂，附着力促进剂为A-187。

B组分包括按质量份数计数的成分：

50份改性环氧固化剂，改性环氧固化剂为酚醛酰胺固化剂，具体为卡德莱NX-2003。

2份助溶剂，助溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、苯甲醇、多元酸酯中的一种或两种以上混合物。

0.1份消泡剂，消泡剂为德谦的无溶剂消泡剂。

0.6份触变剂，触变剂为有机膨润土140、膨润土979、聚酰胺蜡粉HX-9110中的一种或两种以上混合物。

47.3份粉料。

超快干无溶剂环氧云铁涂料的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤S1，A组分的制备：

(1)、将20份环氧树脂E51、4份活性稀释剂、1份分散剂混合均匀，搅拌10min。

(2)、投入6份增塑剂、2份触变剂，中速(800r/min)分散12min。

(3)、投入55.5份填料、15份防锈料、10份颜料、1份润湿剂、0.5份附着力促进剂。投料完成后高速(1500r/min)分散30-40min，检测细度≤60μm。

步骤S2，B组分的制备：

(1)、按配方投入50份氧固化剂(卡德莱NX-2003)、2份助溶剂，充分搅拌均匀约10min。

(2)、投入0.1份消泡剂和0.6份触变剂，中速(800r/min)分散10min。

(3)、投入47.3份填料。投料完成后高速(1500r/min)分散30-40min。控制温度≤55℃，控制细度≤60μm。

步骤S3，将A组分和B组分混合：

使用时将A组分和B组分按12∶1的重量比充分混合均匀即可施工。

实施例3：

一种超快干无溶剂环氧云铁涂料，包括A组分和B组分：

A组分包括按质量份数计数的成分：

30份环氧树脂，环氧树脂为液体环氧树脂E-51。

6份活性稀释剂，活性稀释剂为单官能团腰果酚环氧活性稀释剂，具体为卡德莱的UL-513活性稀释剂。

1份分散剂，分散剂为泰格化学的无溶剂分散剂。

6份增塑剂，增塑剂为腰果油或石油树脂。

2份触变剂，触变剂为有机膨润土140、膨润土979、聚酰胺蜡粉HX-9110中的一种或两种以上混合物。

45份填料，填料为硅微粉、硫酸钡、重金石粉、滑石粉中的一种或两种以上混合物。

10份颜料，颜料为无机颜料，具体为钛白颜料粉。

1份分散剂，分散剂为泰格的无溶剂分散剂。

1份润湿剂。

2份附着力促进剂，附着力促进剂为A-187。

B组分包括按质量份数计数的成分：

48份改性环氧固化剂，改性环氧固化剂为酚醛酰胺固化剂，具体为经天JT-3115。

1份助溶剂，助溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、苯甲醇、多元酸酯中的一种或两种以上混合物。

0.1份消泡剂，消泡剂为德谦的无溶剂消泡剂。

1份触变剂，触变剂为有机膨润土140、膨润土979、聚酰胺蜡粉HX-9110中的一种或两种以上混合物。

20份粉料。

超快干无溶剂环氧云铁涂料的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤S1，A组分的制备：

(1)、将30份环氧树脂E51、6份活性稀释剂、1份分散剂混合均匀，搅拌10min。

(2)、投入6份增塑剂、2份触变剂，中速(800r/min)分散10～15min。

(3)、投入42份填料、10份颜料、1份润湿剂、2份附着力促进剂。投料完成后高速(1500r/min)分散30～40min，检测细度≤60μm。

步骤S2，B组分的制备：

(1)、按配方投入78份环氧固化剂(经天JT-3115)，1份助溶剂，中速(800r/min)分散10min。

(2)、投入0.1消泡剂和2份触变剂，中速(800r/min)分散10min。

(3)、投入19.9份颜填料。投料完成后高速(1500r/min)分散30～40min。控制温度≤55℃，控制细度≤60μm。

步骤S3，将A组分和B组分混合：

使用时将A组分和B组分按10∶1的重量比充分混合均匀即可施工。

涂料性能测试：

测试结果：详情见表1所示。

表1

从上述表1数据可以得知，实施例1、实施例2、实施例3所制得超快干无溶剂环氧涂料均获得了优异的性能，其中实施例2的颜基比较高，实施例3的颜基比较低。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。