一种耐水耐高压水性涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐水耐高压水性涂料及其制备方法，所述耐水耐高压水性涂料包括A组分和B组分，A组分包括：环氧改性双酚A型环氧树脂50‑60％，水性羟基丙烯酸分散体4‑6％，第一环保溶剂3‑5％，基材润湿剂0.3‑0.5％，消泡剂0.2‑0.4％，膨润土0.2‑0.5％，防闪锈剂0.5‑1％，增稠剂1‑2％，色浆15‑20％，硅溶胶2‑3％，疏水助剂1‑2％，疏水气相二氧化硅2‑3％和去离子水5‑10％；所述B组分包括：异氰酸酯固化剂70‑80％和第二环保溶剂20‑30％。本发明专利技术提供的耐水耐高压水性涂料，具有优异的耐水性和耐高压性，尤其适合长期浸泡在水中的潜水泵使用，具有较高的实用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种耐水耐高压水性涂料及其制备方法
本专利技术涉及涂料
，尤其涉及一种耐水耐高压水性涂料及其制备方法。
技术介绍
潜水泵是深井提水的重要设备，使用时整个机组潜入水中工作，把地下水提取到地表，是生活用水、矿山抢险、工业冷却、农田灌溉、海水提升、轮船调载的重要工具，还可用于喷泉景观。通过在潜水泵体的表面以及零部件上涂覆涂料，能够对泵体及其零部件进行保护，延长其使用寿命。目前国内普遍使用的是传统的溶剂型涂料，有机挥发物(VOC)含量高，在生产和涂装过程中造成严重的环境污染，危害人类的健康。与传统溶剂型涂料相比，水性涂料以大量的水代替有机溶剂，在生产和施工过程中有机溶剂的挥发量大为减少。随着全社会对低碳环保理念的不断推进，水性涂料成为涂料产业未来发展的一个必然趋势。但是，由于潜水泵长期浸泡在水中，不但要经受风吹日晒、盐雾侵蚀，而且还要经受长期水压的影响，因此对其涂层的要求极为严格，除防腐防锈外，还要求具有优异的耐水性和耐高压性，其耐水要求至少30天，传统的水性涂料很难达到要求。因此，如何开发出性能优异的潜水泵用水性涂料一直是水性漆领域难以解决的技术问题。
技术实现思路
针对现有技术中水性涂料的耐水性和耐高压性很难达到潜水泵涂料要求的问题，本专利技术提供一种耐水耐高压水性涂料及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案是：一种耐水耐高压水性涂料，包括A组分和B组分，所述A组分包括如下质量百分比的原料组分：环氧改性双酚A型环氧树脂50％，水性羟基丙烯酸分散体6％，第一环保溶剂3％，基材润湿剂0.3％，消泡剂0.3％，膨润土0.3％，防闪锈剂1％，增稠剂2％，色浆15-20％，硅溶胶2-3％，疏水助剂1-2％，疏水气相二氧化硅2-3％和去离子水5-10％；所述B组分包括如下质量百分比的原料组分：异氰酸酯固化剂70-80％和第二环保溶剂20-30％；所述A组分和B组分的质量比为3-5:1。相对于现有技术，本专利技术提供的耐水耐高压水性涂料，环氧改性双酚A型环氧树脂的引入，使得成膜物质中含有足够的特性基团，赋予材料优异的耐化学品性和附着力；水性羟基丙烯酸分散体的引入，可提高漆膜的交联密度，使得制备的漆膜致密性高，提高材料的耐水性和耐腐蚀性；硅溶胶可通过化学键或静电作用与环氧改性丙烯酸树脂和水性羟基丙烯酸分散体结合起来，形成有机-无机复合乳液，实现优势互补；辅助其他耐水性、耐溶剂性能良好的助剂和填料，使得制备的漆膜综合性能良好；通过使环氧改性双酚A型环氧树脂和水性羟基丙烯酸分散体与异氰酸酯固化剂交联，充分利用双组份环氧树脂和双组份聚氨酯树脂的优点，最大限度的提高漆膜的致密度，从而提高其耐水性、耐腐蚀性和耐久性。本专利技术制备的耐水耐高压水性涂料，采取80℃烘烤30min即可完全干燥，干燥迅速，耐水性可达2400h，耐酸性可达240h，耐碱性可达240h，耐盐雾性可达480h，对各种不同基材如铸铁、冷轧钢板、碳钢、铝合金、电泳底漆等具有优异的附着力，附着力均可达0级，且VOC含量低，具有广阔的应用前景和发展潜力。优选的，所述环氧改性双酚A型环氧树脂为环氧树脂改性的固体双酚A环氧树脂的非离子型水性分散液，固含量为50-55％，环氧当量为500-600g/eq，粘度为1000-6000cP。更优选的，所述环氧改性双酚A型环氧树脂为Hexion的非离子型的水性环氧分散液Epikote6520-WH-53。优选的环氧改性双酚A型环氧树脂，具有良好的耐腐蚀性和耐水性，以及快干，可快速再涂的优点，可赋予涂料均衡的总体性能特性，且VOC含量低，有害空气污染物含量较低。优选的，所述水性羟基丙烯酸分散体为万华化学的Antoke2402。优选的水性羟基丙烯酸分散体羟值较高，因此交联密度较高，可使制备的漆膜致密性更好，赋予漆膜优异的耐水性和耐腐蚀性等性能。优选的，所述第一环保溶剂为丙二醇丁醚。优选的溶剂挥发量小，具有极强的溶解力，无毒低味，具有改善流平、调节漆膜干燥速度的特点。优选的，所述基材润湿剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷。更优选的，所述基材润湿剂为BYK-346。聚醚改性聚二甲基硅氧烷具有醚类和有机硅类两种物质的优点，具有优异的底材润湿性，优良的流动促进性，高相容性，并具有提高抗划伤能力，可防止缩孔和颜料浮色。优选的，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。更优选的，所述消泡剂为迪高的TEGO-901W和毕克的BYK-024的混合物，所述TEGO-901W和BYK-024的质量比为1:0.8-1.2。优选的两种消泡剂混合使用，可以获得持久的消泡抑泡效果，且对漆膜外观和均匀性没有副作用，不会引起鱼眼、火山口等对漆膜外观有影响的现象的出现。优选的，所述膨润土为海明斯的BENTONEDE。优选的膨润土作为粘结剂，可使漆膜具备更好的闭气性，弹性和附着力，进一步提高漆膜的耐水性。优选的，所述增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂。更优选的，所述增稠剂为罗门哈斯的RM-8W和海明斯的Rheolate299的混合物，所述RM-8W和Rheolate299的质量比为1:0.8-1.2。优选的增稠剂，可产生假塑性流动，可以改善漆膜的抗流挂性，增加产品粘度的同时改善贮存稳定性并减少沉降。优选的，所述第二环保溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯。优选的第二环保溶剂可使异氰酸酯固化剂充分溶解，有利于溶解后的异氰酸酯固化剂与A组分充分混合，提高交联速度，从而缩短干燥时间。优选的，所述硅溶胶为表面烷基化处理的纳米二氧化硅水溶胶，固含量为28-32％，粒径为5-10nm。更优选的，所述硅溶胶为阿克苏的WV33。优选的硅溶胶与环氧改性丙烯酸树脂和水性羟基丙烯酸分散体协同作用，能加速涂料成膜，提高涂料硬度和还原性，并大大提高涂料的耐水性、耐候、耐洗刷、耐沾污等性能。优选的，所述防闪锈剂为海明斯的ED-617F。ED-617与传统的防闪锈剂不同，是经过特殊处理的混合物，不但具有长效闪蚀抑制剂的作用，有助于提高干漆膜防腐蚀性能，抑制后期基材锈蚀生成和锈蚀蔓延的作用；还具备对颜填料润湿分散的功能，可降低分散剂的加入量，有效提高耐水性。优选的，所述疏水助剂为上海沪沂贸易的HY74-25和德国SilconaPhobeH-1022的混合物，其中，所述HY74-25和SilconaPhobeH-1022的质量比为1:0.8-1.2。优选的疏水助剂含有羟基官能团，可提高涂料组分之间的交联密度，两种疏水剂协同可显著提高漆膜表面的疏水性，有效防止水分渗透，减少涂膜开裂和吸水问题的出现，还可提高涂料的基材润湿能力，减少润湿剂的使用量。优选的，所述疏水气相二氧化硅为德固赛R974。R974是由比表面积为200m/g的亲水性气相法二氧化硅为基础，经二甲基二氯硅烷处理后的疏水型气相二氧化硅，其可提高漆膜的耐水性，但是气相二氧化硅的加入会使漆膜的空隙增大，从而影响体系的粘度和耐化学品性能，本专利技术通过加入优选的增稠剂、消泡剂、硅溶胶和膨润土，将气相二氧化硅的不良影响降至最低，从而使得制备的漆膜的耐水性得到大幅度提高。优选的，所述异氰酸酯酯固化剂为日本东曹的HLXV和科思创的Bayhydur401-70，其中，所述HLXV和Bayhydur401-70的质量比为6-8:1。异氰酸酯固化剂与体系相容性好，异氰酸酯固化剂与水性羟基聚丙烯酸分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐水耐高压水性涂料，包括A组分和B组分，其特征在于，所述A组分包括如下质量百分比的原料组分：环氧改性双酚A型环氧树脂50‑60％，水性羟基丙烯酸分散体4‑6％，第一环保溶剂3‑5％，基材润湿剂0.3‑0.5％，消泡剂0.2‑0.4％，膨润土0.2‑0.5％，防闪锈剂0.5‑1％，增稠剂1‑2％，色浆15‑20％，硅溶胶2‑3％，疏水助剂1‑2％，疏水气相二氧化硅2‑3％和去离子水5‑10％；所述B组分包括如下质量百分比的原料组分：异氰酸酯固化剂70‑80％和第二环保溶剂20‑30％；所述A组分和B组分的质量比为3‑5:1。

【技术特征摘要】
1.一种耐水耐高压水性涂料，包括A组分和B组分，其特征在于，所述A组分包括如下质量百分比的原料组分：环氧改性双酚A型环氧树脂50-60％，水性羟基丙烯酸分散体4-6％，第一环保溶剂3-5％，基材润湿剂0.3-0.5％，消泡剂0.2-0.4％，膨润土0.2-0.5％，防闪锈剂0.5-1％，增稠剂1-2％，色浆15-20％，硅溶胶2-3％，疏水助剂1-2％，疏水气相二氧化硅2-3％和去离子水5-10％；所述B组分包括如下质量百分比的原料组分：异氰酸酯固化剂70-80％和第二环保溶剂20-30％；所述A组分和B组分的质量比为3-5:1。2.如权利要求1所述的耐水耐高压水性涂料，其特征在于，所述环氧改性双酚A型环氧树脂为环氧树脂改性的固体双酚A环氧树脂的非离子型水性分散液，固含量为50-55％，环氧当量为500-600g/eq，粘度为1000-6000cP。3.如权利要求1所述的耐水耐高压水性涂料，其特征在于，所述第一环保溶剂为丙二醇丁醚；和/或所述基材润湿剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷；和/或所述消泡剂为有机硅类消泡剂。4.如权利要求1所述的耐水耐高压水性涂料，其特征在于，所述增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂；和/或所述第二环保溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯。5.如权利要求1所述的耐水耐高压水性涂料，其特征在于，所述硅溶胶为表面烷基化处理的纳米二氧化硅水溶胶，固含量为28-32％，粒径为5-10nm。6.如权利要求3所述的耐水耐高压水性涂料，其特征在于，所述消泡剂为迪高的TEGO-901W和毕克...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋利强，王洁，赵宁宁，胡中源，
申请(专利权)人：河北晨阳工贸集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13