本发明专利技术涉及了一种牺牲型水性环氧涂料组合物，其特征在于该牺牲型水性环氧防腐涂料组合物包括：ａ．一种水分散性环氧树脂基料；ｂ．一种结构化的多种金属的合金粉体；ｃ．一种由多元胺及多元醇复配的水溶性固化剂；ｄ．一种纳米流变助剂。该组合物稳定性好，涂膜具有优异的防腐性能和机械力学性能，而且该组合物以水为分散剂，固化过程中不产生有害气体，属于环保型防腐涂料。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
牺牲型水性环氧防腐涂料组合物
涂料、粘合剂及高分子助剂。 技术背景保护基体金属(如船舶、桥梁、飞机及建筑构件)不受腐蚀有多种方法，其中涂料防腐蚀以其施工简单、经济适用、不受设备面积形状的约束以及具有一定的装饰效果而被广泛的应用。目前工业上使用的涂料大部分是溶剂型涂料，尤其是环氧底漆多数是以二甲苯和正丁醇为溶剂，这些溶剂均具有不同程度的毒性，挥发时不仅造成环境污染，而且严重危害施工人员的身体健康。随着人们环保意识的增强，不含有机溶剂或低挥发性有机化合物(低VOC)的新型防腐蚀涂料相继被开发，其中最主要的就是水性涂料。环氧树脂的水性化通常有两种方法：外加乳化剂法和化学改性法。外加乳化剂法操作简单，但制得的粒径较大；化学改性法虽然制备步骤较多，但制得的粒径较小，更具有实际意义。化学改性法按照反应类型不同可分为酯化反应型、接枝反应型和醚化反应型。美国专利US4296011使用一种低分子量环氧树脂与烷基取代的苯甲酸进行酯化反应，制成环氧酯，再与不饱和二元酸反应进行改性、中和从而制得水分散型的环氧酯。但是由于酯化反应生成的醚键会随-->着时间而水解，导致体系不稳定，容易产生相分离；中国专利CN1031550A主要采用环氧树脂与丙烯酸类单体反应，然后将反应产物与乙烯基单体如苯乙烯共聚，从而制成水性很好的涂料，但其致命的缺点是防腐蚀性能差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种适合于钢材底涂的防腐涂料。该涂料使用水作为溶剂，不仅降低了成本，而且有利于环境保护和施工安全。本专利技术的另一目的是改善前人所制的水性体系的不稳定性，提供一种稳定的水分散性环氧防腐蚀涂料。本专利技术的另一目的是使用自制的结构化片状合金粉作为颜料，该合金粉不仅与改性后的环氧树脂分散体具有良好的相容性，而且大大提高了涂料的防腐性能。本专利技术的另一目的是本专利技术所提供的涂料组合物具有抑菌性能，可用于各种医疗器械的外涂。本专利技术的主要优势在于：(1)使用水作为溶剂，不仅降低成本，又符合环保法规不污染环境。(2)使用了一种牺牲型的结构性合金粉，该合金粉体与锌相比具有重量轻、 理论发生电量大(为锌的3.6倍)、电位负、资源丰富、价格低廉以及 与环氧树脂结合时界面粘结力强等优点。(3)本专利技术所涉及的涂料能对基体金属同时起到屏蔽隔离作用和阴极保护 作用，具有优异的防腐蚀性能。-->(4)本专利技术涉及的涂料克服了传统富锌涂料的缺陷：颜料体积浓度大、容 易产生析氢现象、易鼓泡、脆裂、比重大、分散较困难等。(5)使用了一种新型的纳米有机蒙脱石作为流变助剂，使得本涂料不仅具 有更加优异的流变性能，而且提高了涂膜的机械强度。本专利技术的牺牲型水性环氧防腐涂料组合物包括：(1)一种水分散性环氧树脂基料A；(2)一种结构化的多种金属的合金粉体B；(3)一种由多元胺C1及多元醇C2复配的水溶性固化剂C；(4)一种纳米流变助剂D。本专利技术主要采用以下技术方案：1.分散性环氧树脂基料A的制备水分散性环氧树脂A的制备包括两个步骤：第一步，在110～120℃下，使用乙二醇单丁醚和正丁醇或乙醇的混合物为溶剂，低分子量的液态环氧树脂A1与氨基取代的芳香酸A2反应，反应程度用酸值来确定，本专利技术中改性环氧树脂的酸值在50～90之间；第二步，将改性产物中的羧基官能团用一种中和剂A3中和，从而得到水分散性稳定的环氧树脂基料。本专利技术使用的环氧树脂每个分子上应含有大于一个端基环氧基团的低分子量液态环氧树脂，并且其环氧值应大于或等于0.44，例如E-44或E-51(无锡树脂厂)。本专利技术使用的氨基取代的芳香酸A2可以是氨基取代的一元或二元芳香酸，并且芳环上可以有取代的烷基，例如邻氨基苯甲酸、间氨基苯甲酸、对氨基苯甲酸等，其通式如下：-->其中R是甲基、乙基或氢原子，n等于1或2。本专利技术使用的中和剂A3可以是有机胺如乙胺、二乙胺、三乙胺、乙醇胺、二甲基乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等。优选的是二甲基乙醇胺或三乙胺。上述环氧树脂A1和氨取代的芳香酸A2反应中使用的溶剂是醇醚类的混合溶剂，例如乙二醇单丁醚和正丁醇或乙醇的混合溶剂，二者的体积比为1∶1，用量为反应物料总重量的25％。2.牺牲型结构性合金粉体B的制备本专利技术使用的牺牲型结构合金粉是在600℃下，将几种金属按照一定的配比，经熔融、喷雾、球磨和过筛制成的(北京化工大学生产)。本专利技术使用的合金粉是片状铝镁合金粉体、片状铝镁锌合金粉体、片状铝锌合金粉体，并向其中添加了少量激活元素如铟、锡等。该结构性合金粉体的粒度要小于44μm，以便得到漂亮的漆膜外观，且施工时不堵塞喷漆设备，并且粒度细有利于其与改性环氧树脂基料结合紧密，使得涂层孔隙电阻大，从而有更好的防蚀效果。3.牺牲型水性防腐涂料组合物的制备本专利技术涉及的牺牲型水性环氧防腐涂料组合物包括：水分散性环氧树脂基料A、溶剂、助溶剂、片状合金粉体颜料B、多胺类与多元醇复配的固化剂C、流变助剂纳米有机蒙脱土D及其它助剂。本专利技术使用的溶剂是水，其中还含有少量的辅助溶剂，这是因为：树脂的水溶性是通过羧基的中和来获得的，但中和往往不能充分地进行。树脂、中和剂、中和程度之间存在着非常复杂的关系，因此树脂在用纯水稀释时会出现粘度异常、水峰等现象。辅助溶剂用得越多，则粘度异常现象越小，最终完全消失。但考虑到辅助溶剂与水之间是部分互溶体系，故其量要控制在能与水完全-->互溶的范围内，本专利技术中辅助溶剂的用量为水的1/10。选择辅助溶剂的判别标准是树脂的贮存稳定性以及使用性能。 本专利技术中使用的的辅助溶剂是正丁醇，2-丁醇或乙二醇单丁醚。本专利技术涉及的涂料组合物，其中所用的固化剂C是一种改性的多胺C1与一种多元醇C2复配的水溶性体系，本专利技术中所用的多胺是一种低分子量的改性聚酰胺或经Mannich加成反应得到的水溶性胺如T31(无锡树脂厂)；所使用的多元醇是1，2-丙二醇，聚乙二醇或多羟基酚醛树脂。为了能达到良好的固化效果及优异的漆膜性能，本专利技术中多胺与多元醇的摩尔比在1∶1～2∶1之间。本专利技术涉及的涂料组合物，其中结构性合金粉体的用量以其阴极保护电位大大负于所保护的基体金属的自腐蚀电位为参考标准。本专利技术中牺牲型合金粉的颜料体积浓度(PVC)在40％～65％之间。本专利技术涉及的涂料组合物，所使用的流变助剂是经插层反应而获得的纳米有机蒙脱土D(化工大学生产)，用量为涂料组合物总重量的1％～2％。 专利技术实施例下面将阐述几个实施例更加详细地说明本专利技术。 实施例1在装有氮气保护、搅拌及控温装置的反应器中加入50g环氧树脂E-44及24g乙二醇单丁醚和正丁醇(体积比1∶1)的混合溶剂，加热至60℃，加入21g对氨基苯甲酸，继续加热至116℃，在此温度下反应6.5小时停止。所得改性产物的酸值为90，洗涤、干燥后备用。-->牺牲型水性涂料组合物按下述步骤和配方制备：(1)按配方称取一定量的上述改性环氧树脂，经分散、中和后加入搪瓷搅 拌缸内，加入一定量的纳米有机蒙脱土，高速搅拌10分钟。(2本文档来自技高网...
【技术保护点】
牺牲型水性环氧防腐涂料组合物包括：ａ．一种水分散性环氧树脂基料Ａ；ｂ．一种结构化的多种金属的合金粉体Ｂ；ｃ．一种由多元胺Ｃ１及多元醇Ｃ２复配的水溶性固化剂Ｃ；ｄ．一种纳米流变助剂Ｄ。
【技术特征摘要】
1.牺牲型水性环氧防腐涂料组合物包括：a.一种水分散性环氧树脂基料A；b.一种结构化的多种金属的合金粉体B；c.一种由多元胺C1及多元醇C2复配的水溶性固化剂C；d.一种纳米流变助剂D。2.根据权利要求1的涂料组合物，其中所述的水分散性环氧树脂基料A是由低分子量的环氧树脂A1和含有氨基的芳香羧酸A2反应，再经中和剂A3中和而得到的。3.根据权利要求1的涂料组合物，其中所述的水分散性环氧树脂基料A，其酸值在50～90之间。4.根据权利要求2的涂料组合物，其中所述的低分子量的环氧树脂A1是表氯醇和双酚A的反应产物，即双酚A型环氧树脂，其环氧值要大于0.44。5....
【专利技术属性】
技术研发人员：杨瑞影，万平玉，刘小光，陈咏梅，杨晓波，庞然，许志凡，
申请(专利权)人：杨瑞影，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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