一种适用于装饰涂装的涂料及其制备办法制造技术

本发明专利技术涉及一种适用于装饰涂装的涂料，包括甲组分和乙组分，所述甲组分与乙组分的重量比为（1.5～2.5）：1；所述甲组分由以下原料按照重量百分比配制而成：石墨烯接枝改性自乳化型水性环氧固化剂38.5%～56%，助溶剂2%～5%，分散剂0.1%～2%，消泡剂0.2%～2%，锌粉35%～59.2%；以上原料之和为100%；所述乙组分由以下原料按照重量百分比组成：环氧树脂乳液75.6%～90.6%，水9.4%～24.4%；以上原料之和为100%。本发明专利技术制备过程简单，成本低廉，适合工业化生产，制备的水性防腐涂料可适用于环氧树脂水性化以及钢结构防腐等领域。

A Paint Suitable for Decorative Painting and Its Preparation Method

The present invention relates to a paint suitable for decorative coating, which includes component A and component B. The weight ratio of component A to component B is (1.5-2.5):1. The component A is prepared from the following raw materials according to weight percentage: graphene grafted modified self-emulsifying waterborne epoxy curing agent 38.5-56%, cosolvent 2-5%. Dispersant 0.1% to 2%, defoamer 0.2% to 2%, zinc powder 35% to 59.2%, and the sum of the raw materials is 100%; the composition of the said component is made up of the weight of the following raw materials: epoxy emulsion 75.6% ~ 90.6%, water 9.4% ~ 24.4%, and the sum of the raw materials is 24.4%. The preparation process of the present invention is simple, the cost is low, and is suitable for industrial production. The prepared waterborne anticorrosive coating can be applied to the fields of waterborne epoxy resin and steel structure anticorrosion, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于装饰涂装的涂料及其制备办法
本专利技术涉及一种适用于装饰涂装的涂料及其制备办法，属于涂料

技术介绍
据了解，石墨烯作为新兴产业，最近几年的发展势头十分迅猛。国外自2013年以后涌现出了不少石墨烯的代表产品。我国对石墨烯的研究虽然起步较晚，但发展速度很快，2015年成为了石墨烯产业的爆发年，至2016年底，已有少数企业具备了石墨烯的规模化生产的能力。另一方面，我国在环氧方面的研究与国外发达国家有一定差距。现今国外环氧从生产、销售、售后方面已经十分完善，而国内则处于成长阶段，面临的国外同行竞争压力较大。环氧树脂具有附着力高、耐化学药品性能优异、硬度高、耐磨性好、耐溶剂性能优、耐碱性及耐盐雾性好等特点，在工业上已得到广泛的应用。环氧树脂作为一种重要的热固性树脂，以优异的性能被广泛应用于航空航天、医学、电子信息等高新
然而，单纯的环氧树脂固化物存在质脆、耐冲击性差、固化过程中有VOC排放的问题，需要赋予环氧树脂更好的性能以适应社会发展对新材料高性能、环保的技术要求。环氧树脂的水性化为水性的热固性材料开辟了一条途径。目前，常用的环氧水性化技术是通过对固化剂进行改性获得水性环氧固化剂，水性环氧固化剂主要为改性胺类固化剂，包括酰胺化的多胺(主要为C18脂肪胺和多元胺缩聚产物)、聚酰胺(主要为C36二聚酸和多乙烯多胺缩聚产物)及胺加成物(主要是胺和环氧加成物)。这些固化剂都是将多元胺固化剂进行加成、扩链、成盐、中和，在分子中引入非极性基团，使其成为具有亲环氧树脂分子结构的水分散型固化剂，同时这些固化剂还可作为阳离子型乳化剂对环氧树脂进行乳化，两种组分混合后制成稳定的乳液。现有固化剂的改性原理主要是通过改性增大亲水性使其能稳定的分散在水中，提高与环氧树脂的相容性，从而提高涂膜的耐水性、耐腐蚀性。如要使环氧树脂与固化剂之间能够混溶、固化，需要二者的溶解度参数相匹配。然而，现有方法制备的水性环氧固化剂具有耐溶剂性能、耐盐雾性能较差等缺陷，还不能达到溶剂型环氧树脂基本性能，无法大规模应用于重防腐领域。经检索发现，公开号为CN108059900A的中国专利申请公开了一种水性防腐涂料及其制备方法，该涂料含有氧化石墨烯接枝改性自乳化型水性环氧固化剂，其合成原理为在氧化石墨烯的上下表面环氧基团接枝改性得到氧化石墨烯接枝改性自乳化型水性环氧固化剂。氧化石墨烯接枝改性自乳化型水性环氧固化剂具有如下缺点：一、氧化石墨烯是石墨烯经过氧化后的产物,为单一的原子层，由于官能团的存在,氧化石墨烯的厚度可达到1.1±0.2nm,远高于石墨烯的0.3354nm，同时氧化石墨烯的共轭结构遭到了破坏,不再具备导电性,力学性能也大幅降低，这就导致应用于水性环氧体系中，所制备涂料的防腐蚀性能不能完全有效地发挥；二、氧化石墨烯未经过还原反应直接利用上下表面环氧基团改性自乳化型水性环氧固化剂，这样不能有效地发挥石墨烯本身的共轭结构特点，从而严重降低了其导电性能及力学性能，同时降低最终防腐涂料的耐盐雾性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种适用于装饰涂装的涂料，同时给出了其制备办法，将石墨烯有效均匀地分散在聚合物中，从而提高涂膜的耐水性和耐腐蚀性。为了达到以上目的，本专利技术的技术方案提供了一种适用于装饰涂装的涂料，包括甲组分和乙组分，所述甲组分与乙组分的重量比为(1.5～2.5)：1；所述甲组分由以下原料按照重量百分比配制而成：石墨烯接枝改性自乳化型水性环氧固化剂38.5％～56％，助溶剂2％～5％，分散剂0.1％～2％，消泡剂0.2％～2％，锌粉35％～59.2％；以上原料之和为100％；所述乙组分由以下原料按照重量百分比组成：环氧树脂乳液75.6％～90.6％，水9.4％～24.4％；以上原料之和为100％。本专利技术石墨烯改性非离子型乳化剂的合成原理如下：采用端环氧基型硅烷偶联剂改性石墨烯，利用功能型硅烷偶联剂起桥梁作用连接胺单体，再与低分子量缩水甘油醚发生扩链反应，获得石墨烯型非离子型乳化剂。将上述乳化剂与市售的胺固化剂进行乳化反应获得乳化型水性环氧固化剂，再通过乳化型水性环氧固化剂与市售的环氧树脂乳液反应，制备双组份水性环氧富锌防腐涂料。优选地，所述石墨烯接枝改性自乳化型水性环氧固化剂由以下原料按照质量百分比制成：硅烷偶联剂2.6％～8.8％，胺单体18.6％～35.4％，石墨烯5.2％～9.4％，胺固化剂25.8％～40.7％，低分子量缩水甘油醚24.6％～32.8％；以上原料之和为100％。优选地，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570、KH580、A-151、A-171中的至少一种；所述胺单体为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、异佛尔酮二胺、二苯甲酮亚胺、甲基环己二胺中的至少一种；所述石墨烯为SE1132、SE1133、SE1430中的至少一种；所述胺固化剂为ARADUR3440、ARADUR3441、ARADUR3442、ARADUR830、ARADUR850、ARADUR1430-3中的至少一种。优选地，所述低分子量缩水甘油醚为乙二醇二缩水甘油醚，聚乙二醇二缩水甘油醚，丙二醇二缩水甘油醚，C12烷基缩水甘油醚，C13烷基缩水甘油醚，C14烷基缩水甘油醚中的至少一种。优选地，所述助溶剂为丙二醇甲醚，丙二醇乙醚，乙二醇丁醚，乙二醇乙醚中的至少一种；所述分散剂为SN5040，SN5027中的一种；所述消泡剂为BYK024,SN154，BYK019中的一种。优选地，所述锌粉经过筛处理，过筛目数为300目、400目或500目。优选地，所述环氧树脂乳液为E51双酚A型环氧树脂乳液，E44双酚A型环氧树脂乳液，E20双酚A型环氧树脂乳液中的至少一种。本专利技术还提供了一种适用于装饰涂装的涂料的制备办法，包括以下步骤：第一步、制备石墨烯接枝改性自乳化型水性环氧固化剂；第二步、按照重量百分比，称取石墨烯接枝改性自乳化型水性环氧固化剂38.5％～56％，助溶剂2％～5％，分散剂0.1％～2％，消泡剂0.2％～2％和锌粉35％～59.2％，混合均匀，得到甲组分；第三步、按照重量百分比，称取环氧树脂乳液75.6％～90.6％，水9.4％～24.4％，将二者混合均匀，得到乙组分；第四步、按照重量比(1.5～2.5)：1取甲组分与乙组分，混合后搅拌均匀，得到涂料。优选地，第一步中，采取以下步骤制备石墨烯接枝改性自乳化型水性环氧固化剂：步骤1、按照质量百分比，称取18.6％～35.4％胺单体和5.2％～9.4％石墨烯后，加入到带保温装置的反应釜中，在20～90℃温度条件下，向反应釜中滴加2.6％～8.8％硅烷偶联剂，反应2～6小时，再滴加24.6％～32.8％低分子量缩水甘油醚，继续反应4～8小时，得到石墨烯改性非离子型乳化剂；步骤2、待石墨烯改性非离子型乳化剂合成反应结束后，向反应釜中加入25.8％～40.7％胺固化剂，然后在20～80℃条件下，反应4～8小时，搅拌均匀得到石墨烯接枝改性自乳化型水性环氧固化剂。从本质上，本专利技术石墨烯接枝乳化剂的合成原理与利用氧化石墨烯的表面功能基团与自乳化型水性环氧固化剂进行接枝反应的合成原理不同。氧化石墨烯表面环氧基团与小分子胺进行反应，再通过含有亲水链段的小分子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于装饰涂装的涂料，其特征在于，包括甲组分和乙组分，所述甲组分与乙组分的重量比为（1.5～2.5）：1；所述甲组分由以下原料按照重量百分比配制而成：石墨烯接枝改性自乳化型水性环氧固化剂38.5%～56%，助溶剂2%～5%，分散剂0.1%～2%，消泡剂0.2%～2%，锌粉35%～59.2%；以上原料之和为100%；所述乙组分由以下原料按照重量百分比组成：环氧树脂乳液75.6%～90.6%，水9.4%～24.4%；以上原料之和为100%。

【技术特征摘要】
1.一种适用于装饰涂装的涂料，其特征在于，包括甲组分和乙组分，所述甲组分与乙组分的重量比为（1.5～2.5）：1；所述甲组分由以下原料按照重量百分比配制而成：石墨烯接枝改性自乳化型水性环氧固化剂38.5%～56%，助溶剂2%～5%，分散剂0.1%～2%，消泡剂0.2%～2%，锌粉35%～59.2%；以上原料之和为100%；所述乙组分由以下原料按照重量百分比组成：环氧树脂乳液75.6%～90.6%，水9.4%～24.4%；以上原料之和为100%。2.根据权利要求1所述一种适用于装饰涂装的涂料，其特征在于，所述石墨烯接枝改性自乳化型水性环氧固化剂由以下原料按照质量百分比制成：硅烷偶联剂2.6%～8.8%，胺单体18.6%～35.4%，石墨烯5.2%～9.4%，胺固化剂25.8%～40.7%，低分子量缩水甘油醚24.6%～32.8%；以上原料之和为100%。3.根据权利要求2所述一种适用于装饰涂装的涂料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570、KH580、A-151、A-171中的至少一种；所述胺单体为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、异佛尔酮二胺、二苯甲酮亚胺、甲基环己二胺中的至少一种；所述石墨烯为SE1132、SE1133、SE1430中的至少一种；所述胺固化剂为ARADUR3440、ARADUR3441、ARADUR3442、ARADUR830、ARADUR850、ARADUR1430-3中的至少一种。4.根据权利要求2所述一种适用于装饰涂装的涂料，其特征在于，所述低分子量缩水甘油醚为乙二醇二缩水甘油醚，聚乙二醇二缩水甘油醚，丙二醇二缩水甘油醚，C12烷基缩水甘油醚，C13烷基缩水甘油醚，C14烷基缩水甘油醚中的至少一种。5.根据权利要求1所述一种适用于装饰涂装的涂料，其特征在于，所述助溶剂为丙二醇甲醚，丙二醇乙醚，乙二醇丁...

【专利技术属性】
技术研发人员：李安宁，沈志明，张新生，李晴，朱殿奎，张波，李娟，李艳华，
申请(专利权)人：江苏丰彩新型建材有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32