水性环氧预涂底漆及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种水性环氧预涂底漆及其制备方法，该底漆包括水性环氧酯树脂、水溶性丙烯酸酯树脂、pH调节剂、分散剂、防锈颜料、消泡剂、防闪锈剂、基材润湿剂、防沉触变剂、去离子水。该底漆漆膜固化速度快，室温5min即表干，不需烘烤；早期硬度高，12小时后硬度可达HB；且耐热稳定性好，VOC含量低，防腐性能优异，可替代溶剂型水性环氧预涂底漆用于铁路货车的早期防腐。

Waterborne epoxy primer and preparation method thereof

The invention provides a waterborne epoxy pre-coated primer and a preparation method thereof. The primer comprises waterborne epoxy ester resin, water-soluble acrylic resin, pH regulator, dispersant, antirust pigment, defoamer, antiflash rust agent, base material wetting agent, antisedimentation thixotropic agent and deionized water. The primer film solidifies quickly and needs no baking at room temperature for 5 minutes. It has high early hardness and hardness up to HB after 12 hours. It has good heat resistance, low VOC content and excellent anticorrosion performance. It can replace solvent-based waterborne epoxy primer for early anticorrosion of railway freight cars.

【技术实现步骤摘要】
水性环氧预涂底漆及其制备方法
本专利技术涉及涂料领域，具体涉及一种水性环氧预涂底漆及其制备方法。
技术介绍
目前，铁路货车一直使用的溶剂型环氧预涂底漆挥发性有机物(VOC)含量在500～850g/L，施工时大量的有机溶剂挥发对环境和人体健康都带来严重的危害，也给生产贮存运输施工环节埋下了安全隐患。而且由于其防腐性能均不高，耐盐雾性一般不高于48h，钢材喷涂环氧预涂底漆9个月后出现锈蚀。随着涂料行业的环保要求和铁路货车防腐要求的提高，开发VOC含量低、防腐性能好的水性涂料成为了铁路货车防腐涂料的发展趋势。中国专利CN201610887251.5公开了一种水性自固化环保水性车间底漆。本专利技术涂料的配方中包括基料和固化剂两个组份，其中基料包括锌粉、磷铁粉、填料，固化剂包括硅酸锂钾、改性乳液。该水性车间底漆改进了漆膜的柔韧性和附着力，降低了VOC，同时降低了锌粉含量，减少了焊接时锌烟的危害。中国专利CN201610270947.3提供了一种具有强化漆膜性能、改善防腐性和焊接性，减少切割焊接产生的锌雾和焊缝气孔。该底漆包括40～90％锌，10～60％云母氧化铁，5～11份水溶性碱金属硅酸盐，0～3份助剂。中国专利CN201510253623.4提供了一种高耐腐蚀的水性车间底漆，该底漆包括按重量百分计的如下组分：模数不小于5的硅酸钾38％-100％，锌粉20％-30％，磷铁粉40％-60％，云母粉2％-5％，高岭土1％-10％，氧化铁2％-10％，纤维素2％-10％，硅灰石粉20％-30％。该水性车间底漆具有良好的环保型，不产生挥发性有机物，漆膜具有良好的附着力、耐候性和极强的防腐蚀、防锈性能。但现有技术中，水性环氧预涂底漆均存在干燥时间慢、早期硬度低(23℃×24h漆膜硬度低于HB)的缺点，在底漆喷涂后要间隔3-4小时才能堆码，延缓了施工进度，给涂装施工带来不便。
技术实现思路
本专利技术解决的问题在于，提供一种快干、早期硬度高且防腐性能优异的水性环氧预涂底漆，以全面替代溶剂型环氧预涂底漆在铁路货车上使用，同时还提供了其制备方法。本专利技术的第一个方面，提供一种室温(大于或等于5℃左右)快干型水性环氧预涂底漆，其以水性环氧酯树脂、水溶性丙烯酸酯树脂为基料，添加多种防锈颜料和助剂，室温固化成膜，具有VOC含量低、优异的防腐性能；将水性环氧酯树脂与水溶性丙烯酸酯树脂相结合，既发挥了水性环氧酯树脂的防腐性能优异的优点，又结合水溶性丙烯酸酯树脂干性快的特点，制备出来的水性环氧预涂底漆防腐性能优异，且干性快可满足现场施工工艺，可替代溶剂型环氧预涂底漆使用。本专利技术的具体技术方案为：一种水性环氧预涂底漆，该底漆各组分包括以下重量份的成分：作为优选，所述水性环氧酯树脂，粘度在25～35S(格式管)，酸值为9～18mgKOH/g，合成单体包含：亚麻油酸、脱水蓖麻油酸、E-20或E-12环氧树脂，通过酯化等工艺合成，优选为WAP5812、YG-EP001、AQ340中的一种或多种。作为优选，所述pH调节剂为N，N二甲基乙醇胺、氨水、MA-95中的一种或多种。作为优选，所述水性水溶性丙烯酸酯树脂为快干性水性树脂，粘度为Z2～Z6(Gardnerat25℃)，合成单体包含：甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、聚乙二醇(600)二丙烯酸酯、(3)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甲基丙烯酸异辛酯中的一种或多种(引发剂使用例如偶氮二异丁腈)，通过溶液聚合法合成，优选为AC823G、AWR-2512-60中的一种或两种。作为优选，所述防锈颜料为氧化铁红、磷酸锌、三聚磷酸铝、水性纳米磷酸盐、水性磷钼酸锌、有机改性铝钼正磷酸锌、铬酸锶中的一种或多种，优选为水性纳米磷酸盐、水性磷钼酸锌、磷酸锌、铬酸锶中的一种或者几种，进一步优选为所述防锈颜料包括重量比4:0.5～1的磷酸锌和水性磷钼酸锌。作为优选，所述消泡剂为有机硅消泡剂或氟改性硅氧烷消泡剂，优选DF40消泡剂、941PL消泡剂、Tego902W消泡剂、中的一种或多种。作为优选，所述闪蚀剂为Raybo60、Raybo75、Raybo80、FA179中的一种或多种，优选为FA179。作为优选，所述基材润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物，优选润湿剂Tego510、Tego4100、WET270中的一种或多种。作为优选，所述防沉触变剂为膨润土LT、BYK-420、PUR-62、气相二氧化硅、RM-8W中的一种或多种。作为优选，所述分散剂为聚丙烯酸盐类和/或聚羧酸盐类分散剂，优选为聚丙烯酸钠盐、聚羧酸钠盐、聚羧酸铵盐、聚丙烯酸铵盐中的一种或多种。本专利技术第二个方面，提供以上所述水性环氧预涂底漆的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)将配方量的水性环氧酯树脂、水溶性丙烯酸酯树脂、去离子水、pH调节剂、分散剂和防锈颜料依次投入分散罐中，分散均匀，再研磨至细度≤60μm，优选≤50μm，进一步优选≤40μm；(2)将配方量的消泡剂、闪蚀剂、基材湿润剂、防沉触变剂加入到步骤a)的混合物中，搅拌均匀过滤，调节混合物粘度≥2.0Pa·S，优选粘度＝4～10Pa·S，再过滤除杂，检验包装。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术采用快干型水性环氧酯树脂、水溶性丙烯酸酯树脂，加入各种防锈颜料和水性助剂，制得水性干性快、防腐性能优良。(2)本专利技术涂料涂膜固化速度快，室温5min即表干，不需烘烤。(3)本专利技术涂料涂膜早期硬度高，12小时后硬度可达HB；且耐热稳定性好，VOC含量低。(4)本专利技术涂料可替代溶剂型环氧预涂底漆用于铁路货车及钢结构早期防腐。具体实施方式为了进一步了解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选方案进行描述，以下对本专利技术的各个方面进行详述，如无具体说明，本专利技术的各种原料均可以通过市售得到；或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。除非另有说明，否则，本申请中的涂料性能的测试方法使用涂料领域中常用的测试方法。本专利技术提供了一种水性环氧预涂底漆，该底漆各组分包括以下重量份的成份：水性环氧酯树脂20份～40份，水性丙烯酸树脂3-12份，pH调节剂0.1份～5份，基材润湿剂0.1份～4份，分散剂1份～8份，防锈颜料5份～100份，消泡剂0.1份～3份，防闪蚀剂0.2份～5份，防沉触变剂0.5份～5份，去离子水50份～140份。其中，本专利技术涂料基料选用水性环氧酯树脂、水溶性丙烯酸酯树脂。所述水性环氧酯树脂平均相对分子量大，干性快，涂膜对金属附着力强，具有优异的耐水性、耐碱性、耐化学腐蚀性，涂抹坚韧、耐冲击性强。优选WAP5812、YG-EP001、AQ340中的一种或两种或多种。所述水溶性丙烯酸酯树脂，干性快，水稀释性佳，涂膜对金属附着力强，对颜填料润湿性及分散性佳，具有优异的耐水性、耐醇、耐化学腐蚀性。优选AC823G、AWR-2512-60中的一种或两种。防锈颜料优选为包括重量比4:0.5～4，优选4:0.5-1的磷酸锌和水性磷钼酸锌，另外可包括氧化铁红等。磷酸锌通过与锌、钼复合改性后，提高了颜料的电化学防锈性能，颜料与涂膜的相容性、涂膜的屏蔽作用和涂膜与基材的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性环氧预涂底漆，其特征在于：该底漆包括以下重量份的成分：

【技术特征摘要】
1.一种水性环氧预涂底漆，其特征在于：该底漆包括以下重量份的成分：2.根据权利要求1所述的水性环氧预涂底漆，其特征在于：该底漆包括以下重量份的成分：3.根据权利要求1所述的水性环氧预涂底漆，其特征在于：该底漆包括以下重量份的成分：4.根据权利要求1-3中任一项所述的水性环氧预涂底漆，其特征在于：所述水性环氧酯树脂为快干性水性环氧酯树脂，优选WAP5812、YG-EP001、AQ340中的一种或多种。5.根据权利要求1-4中任一项所述的水性环氧预涂底漆，其特征在于：所述水性水溶性丙烯酸酯树脂为快干性水性树脂，优选AC823G、AWR-2512-60中的一种或两种。6.根据权利要求1-5中任一项所述的水性环氧预涂底漆，其特征在于：所述防锈颜料为氧化铁红、磷酸锌、三聚磷酸铝、水性纳米磷酸盐、水性磷钼酸锌、有机改性铝钼正磷酸锌、铬酸锶中的一种或多种，优选为水性纳米磷酸盐、水性磷钼酸锌、磷酸锌、铬酸锶中的一种或者几种，进一步优选为所述防锈颜料包括重量比4:0.5～1的磷酸锌和水性磷钼酸锌；所述pH调节剂为N，N二甲基乙醇胺、氨水、MA-95中的一种或多种；所述消泡剂为有机硅消泡剂或氟改性硅氧烷消泡剂，优选DF40消泡剂、941PL消泡剂、Tego...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺玉平，范国栋，彭时贵，
申请(专利权)人：株洲飞鹿高新材料技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43