一种环氧树脂涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种环氧树脂涂料及其制备方法，涉及建筑涂料技术领域。一种环氧树脂涂料，包括6‑14:1的重量比混合的第一组分和第二组分。第一组分包括粉料和由聚氨酯预聚体改性的环氧树脂。粉料包括绢云母粉以及表面改性的无机粉末中的一种或多种。第二组分包括固化剂。聚氨酯预聚体主要由聚醚多元醇和异氰酸酯反应生成。聚氨酯预聚体与环氧树脂的相容性很好，且环氧树脂与聚氨酯预聚体间互穿改性，形成两相互穿网络聚合物复合材料，对环氧树脂起到增强增韧的效果。粉料的添加，改善了环氧树脂涂料的抗冲击及抗断裂性能，提高耐磨性和耐候性，防止使用过程中出现粉化现象，从而提高使用寿命。

Epoxy resin coating and preparation method thereof

The invention provides an epoxy resin coating and a preparation method thereof, relating to the technical field of building coating. A kind of epoxy resin coatings, including 6 weight ratio of 14:1 mixture of the first and the second components. The first component consists of powder and epoxy resin modified by polyurethane prepolymer. One or more of the inorganic powders, including sericite powder and surface modified inorganic powder. The second component comprises a curing agent. Polyurethane prepolymer is mainly produced by reaction of polyether polyol and isocyanate. Polyurethane prepolymer and epoxy resin with good compatibility, and epoxy resin and polyurethane interpenetrating between modified and formed two interpenetrating networks polymer composites, the effect of reinforcing and toughening of epoxy resin. The addition of powder improves the impact resistance and fracture resistance of epoxy resin coating, improves the wear resistance and weather resistance, prevents the powder from appearing in the process of use, thereby improving the service life.

【技术实现步骤摘要】
一种环氧树脂涂料及其制备方法
本专利技术涉及建筑涂料
，且特别涉及一种环氧树脂涂料及其制备方法。
技术介绍
环氧树脂涂料具有良好的机械性能、电绝缘性能和较好的热、化学稳定性，且具有防腐、防水、防霉、收缩率低等优势。被广泛用于汽车、造船、航空、机械、化工以及大型水利工程和土木建筑工业等方面。但因其特殊结构为脆性材料，又具有韧性差、质脆、易开裂、冲击强度低等缺陷，这就在很大程度上限制了其在某些高科技领域的应用。为改善环氧树脂涂料的诸多缺陷，拓宽环氧涂料的应用范围，前人己经进行了大量的研究，大多采用塑性增韧机理以低分子量聚酰胺、聚醚、邻苯二甲酸酯或聚砜为增韧剂，将环氧树脂涂料进行增韧改性。塑性增韧存在的问题是当环氧树脂的韧性得到改进的同时，材料的抗冲击性和抗断裂性等机械性能和耐热性会变差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种环氧树脂涂料，该环氧树脂涂料增韧的同时具备了高强度以及良好的耐候性，且能够降解环境中的有害物质。本专利技术的另一目的在于提供一种环氧树脂涂料的制备方法，该方法操作简单，制备的环氧树脂涂料力学性能优异。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本专利技术提出一种环氧树脂涂料，包括按照6-14:1的重量比混合的第一组分和第二组分。第一组分包括粉料和由聚氨酯预聚体改性的环氧树脂。粉料包括绢云母粉以及表面改性的无机粉末中的一种或多种，聚氨酯预聚体主要由聚醚多元醇和异氰酸酯反应生成。第二组分包括固化剂。本专利技术提出一种环氧树脂涂料的制备方法，包括将第一组分和第二组分按照6-14:1的质量比混合反应。本专利技术实施例的环氧树脂涂料及其制备方法的有益效果是：使用聚氨酯预聚体改性环氧树脂，由于聚氨酯预聚体是由多异氰酸酯和低聚物多元醇制备而成，其结构中，既有柔性的C-C链、C-O-C链，又有活性的聚酰胺基团，与环氧树脂的相容性很好，因此对环氧树脂的改性效果很好。且环氧树脂与聚氨酯预聚体间互穿改性，形成两相互穿网络聚合物复合材料，对环氧树脂起到增强增韧的效果。粉料的添加，改善了环氧树脂涂料的抗冲击及抗断裂性能，提高耐磨性和耐候性，防止使用过程中出现粉化现象，从而提高使用寿命。其中，钛白粉可吸收紫外线提高涂料的耐候性，同时利用其特有的光催化特性将有害物质氧化、降解，达到净化环境的目的。表面改性的无机粉末能够更好的与环氧树脂相容，且减少无机粉末在环氧树脂中的团聚现象，进一步增强了环氧树脂涂料的力学性能。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例提供的环氧树脂涂料及其制备方法进行具体说明。一种环氧树脂涂料主要包括：按照6-14:1的重量比混合的第一组分和第二组分。第一组分包括粉料和由聚氨酯预聚体改性的环氧树脂。聚氨酯预聚体主要由聚醚多元醇和异氰酸酯反应生成，粉料包括绢云母粉以及表面改性的无机粉末中的一种或多种。第二组分包括固化剂。聚醚多元醇主要选用相对分子质量为800-3000，官能度为2-5的聚醚多元醇。例如可以是环氧丙烷聚醚多元醇、环氧乙烷聚醚多元醇及其混合物。本专利技术实施例优选对分子质量为1000，官能度为2的聚醚多元醇。本专利技术实施例中主要选用4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)作为异氰酸酯来源，其毒性相对现在使用较多的甲苯二异氰酸酯(TDI)小很多，因此使用MDI改性的环氧树脂更环保。当然4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯的异构体例如：2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯等均可以作为本专利技术实施例的较优选择。在添加表面改性的无机粉末、绢云母粉的基础上，根据不同的使用需求，还可选地向第一组分添加增塑剂、消泡剂、二元酸酯中的一种或多种。可选地向粉料中添加粉煤灰、钛白粉中的一种或多种。绢云母粉能够改善涂料的耐候性，防止涂料粉化变色，同时还能提高涂料的耐水性、防腐性、稳定性等。钛白粉能够吸收紫外线，能够在提高涂料耐候性的同时利用光催化特性，将有害物质氧化分解，净化环境。改性的无机粉末例如可以是表面改性钙粉，可以改善环氧树脂的韧性。普通的无机粉末由于本身是无机粒子，因此直接添加到作为有机粒子的环氧树脂中不易分散，极易团聚，且相容性差。经过改性的无机粒子(例如改性剂可以是钛酸酯偶联剂、硬脂酸、硅烷偶联剂等)，与环氧树脂的相容性优异，因此能够大幅提高环氧树脂的韧性。本专利技术中，无机粉末可以是层状硅酸盐、纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、二氧化钛等等。增塑剂、消泡剂、粉煤灰、二元酸酯选择性的使用，有助于涂料进一步提高其力学性能。例如，消泡剂(可选用二甲基硅油)可以防止涂料制备过程中出现大量泡沫，导致涂料固化后内部孔隙过多，力学性能不达标。例如，增塑剂(可选用邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯等)可增加涂料制备过程中的加工性能，保证了涂料后期具有较优的综合力学性能。增塑剂、消泡剂可根据具体需要选择不同类型，本专利技术不做具体限定。第一组分主要由按重量份数计的以下原料制得：环氧树脂15份-25份，聚氨酯预聚体5份-15份，增塑剂1.5份-3.5份，消泡剂0.1份-0.5份，二元酸酯1份-3份，粉煤灰、表面改性钙粉、钛白粉、绢云母粉共计10份-20份。环氧树脂选自使用较多的双酚A型，酚基丙烷类环氧树脂中的一种或二种。上述原料的使用份数只是作为本专利技术实施例的较优选择，若有其他不同的需求，可自行调节各原料的比例，本专利技术不作具体限定。为了制备更环保的环氧树脂涂料，本专利技术实施例中的固化剂主要选用芳香二胺。优选地，为了更好的将芳香二胺与环氧树脂混合，选用二元酸酯将芳香二胺溶解后与环氧树脂混合。选用按重量份数计的固化剂65份-75份、二元酸酯15份-25份可制得第二组分，当然可根据具体要求适当调整各原料的重量份数，本专利技术不作具体限定。本专利技术实施例还提供一种环氧树脂涂料的制备方法。将第一组分和第二组分按照质量比为6-14:1混合反应。其中第一组分包括聚氨酯预聚体改性的环氧树脂与含有绢云母粉、钛白粉的功能性助剂的混合料；第二组分包括固化剂。较优地，具体制备方法举例如下。将聚醚多元醇脱水后与异氰酸酯于真空反应釜中，在75℃-85℃下恒温搅拌反应1-3小时，降温即得聚氨酯预聚体。再将已脱水处理的环氧树脂加入到聚氨酯预聚体中，搅拌20分钟-60分钟即可，再向其中加入粉料以及其他填料(如消泡剂、增塑剂等)经高速分散即可得到第一组分。将固化剂和环保溶剂-二元酸酯按重量比为13/5-5的比例混合搅拌即得第二组分。按照6-14:1的重量比混合第一组分和第二组分可得环氧树脂涂料，并在1-4小时内可完全固化。以下结合实施例对本专利技术的特征和性能作进一步的详细描述。实施例1第一组分所用原料及其具体用量如表1所示。表1.第一组分原料用量其中，E-44为工业通用的双酚A型环氧树脂。聚氨酯预聚体采用250gDL2000以及65gMDI合成。DL2000为环氧丙烷聚合的聚醚多元醇。第一组分制备过程如下：聚醚多元醇DL-2000、环氧树脂E-44分别于真空反应釜中，温度120℃，真空度-0.09MPa下真空、高温脱水2h，降温至40℃保存，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环氧树脂涂料，其特征在于，包括按照6‑14:1的重量比混合的第一组分和第二组分，所述第一组分包括粉料和由聚氨酯预聚体改性的环氧树脂，所述粉料包括绢云母粉以及表面改性的无机粉末中的一种或多种，所述聚氨酯预聚体主要由聚醚多元醇和异氰酸酯反应生成；所述第二组分包括固化剂。

【技术特征摘要】
1.一种环氧树脂涂料，其特征在于，包括按照6-14:1的重量比混合的第一组分和第二组分，所述第一组分包括粉料和由聚氨酯预聚体改性的环氧树脂，所述粉料包括绢云母粉以及表面改性的无机粉末中的一种或多种，所述聚氨酯预聚体主要由聚醚多元醇和异氰酸酯反应生成；所述第二组分包括固化剂。2.根据权利要求1所述的环氧树脂涂料，其特征在于，所述聚醚多元醇的相对分子质量为800-3000，官能度为2-5。3.根据权利要求1所述的环氧树脂涂料，其特征在于，所述异氰酸酯包括4，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯。4.根据权利要求1-3任一项所述的环氧树脂涂料，其特征在于，所述第一组分还包括增塑剂、消泡剂、二元酸酯中的一种或多种。5.根据权利要求4所述的环氧树脂涂料，其特征在于，所述粉料还包括粉煤灰、钛白粉中的一种或多种，所述表面改性的无机粉末为表面改性钙粉。6.根据权利要求5所述的环氧树脂涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳霞，桑亚军，龚涛，曹登云，
申请(专利权)人：新疆科能防水防护技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65