本发明专利技术公开了一种常温自干水性环氧改性丙烯酸防腐涂料及其制备方法。由如下重量份原料组成：环氧树脂30‑40份，丙烯酸及丙烯酸酯13‑35份，固化剂及催化剂10‑20份，蒸馏水25‑30份，引发剂0.3‑1.5份，碘单质0.6‑3份，消泡剂0.2‑0.5份，分散剂0.1‑0.3份，颜料15‑25份，填料10‑20份，防锈剂0.5‑0.8份。通过化学反应得到一种常温自干水性环氧改性丙烯酸防腐涂料，防腐涂料在常温下呈现低粘度液体状态，不含有机溶剂，极大降低了VOC，且涂料的施工工艺简单，固化后具有高韧性、良好的耐水性、优良的防腐性能兼具一定的阻燃性，可为舰船、集装箱、轨道交通以及汽车领域提供防腐保护。
A self drying epoxy modified acrylic anticorrosive coating at room temperature and its preparation method
【技术实现步骤摘要】
一种常温自干水性环氧改性丙烯酸防腐涂料及其制备方法
本专利技术属于环保防护涂料领域，具体涉及一种常温自干水性环氧改性丙烯酸防腐涂料及其制备方法。
技术介绍
传统的涂料大多采用有机溶剂作为稀释剂，这些挥发分在储存、运输过程极易产生火灾甚至爆炸，而在施工过程中由于有机溶剂的不断挥发，不仅严重损害操作者的身心健康而且造成环境污染。当前，随着国家科技水平的不断发展，人们的环保意识提高，对环保的重视程度日益增加，尤其是相关法律法规出台后，低VOC涂料体系已成为新型涂料研发热门方向。单组份水性防腐涂料具有施工工艺简单、操作方便的特点，但是涂料体系中树脂基体多为热塑性材料，固化后的漆膜硬度、耐刮擦性、耐水性以及耐溶剂性都较溶剂型防腐涂料差。与单组份水性涂料相比，双组分水性环氧改性涂料在施工后可实现不同组份之间的交联固化，因此固化后的涂层附着力更高、耐溶剂以及耐候性更好，可广泛应用于石油化工、轨道交通、汽车等领域。早在上个世纪九十年代，国外已经开始研究并成功实现了水性环氧乳液的工业化应用，并将其成功应用于地坪漆以及水凝土防护领域，如专利US6221934和US5342864等，上述水性环氧防腐涂料具有透明、高光泽、耐水性好以及硬度高等优点，但是它的固化过程需要高温烘烤，大大降低了它的应用范围和应用领域。国内一些公司、高校以及研究院所也开展了相关研究，如水性丙烯酸改性环氧乳液及其高性能水性环氧防护涂料，申请号：201611245659.9，一种常温自干的单组份水性环氧树脂乳液及其制备方法，申请号：2011110251755.5等，但是由于在合成或者改性过程中丙烯酸酯类单体反应的可控性差，导致得到的涂料贮存稳定性低，且固化后由于存在部分未参与反应的树脂单体，导致漆膜额综合性能与国外产品差距较大。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述缺陷，本专利技术的目的在于提供一种常温自干水性环氧改性丙烯酸防腐涂料，该防腐涂料在常温下呈现低粘度液体状态，不含有机溶剂，极大降低了VOC，且涂料的施工工艺简单，固化后具有高韧性、良好的耐水性、优良的防腐性能兼具一定的阻燃性。本专利技术的另一目的在于提供一种常温自干水性环氧改性丙烯酸防腐涂料的制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案：一种常温自干水性环氧改性丙烯酸防腐涂料，其特征在于：按重量计：环氧树脂30-40份，丙烯酸及丙烯酸酯13-35份，固化剂及催化剂10-20份，蒸馏水25-30份，引发剂0.3-1.5份，碘单质0.6-3份，消泡剂0.2-0.5份，分散剂0.1-0.3份，颜料15-25份，填料10-20份，防锈剂0.5-0.8份。配方中所述的环氧树脂为E20，E44，AG-80，AFG-90，环氧化间苯二甲胺，E51，1,3-双(N,N-二缩水甘油氨甲基)环己烷，TDE-85，二萘型环氧树脂或它们之间的任意组合。配方中所述的丙烯酸及丙烯酸酯类单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸已酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸全氟烷基酯、丙烯酸羟乙基磷酸酯、丙烯酸异冰片酯、甲级丙烯酸环己酯、丙烯酸四氢呋喃甲酯或它们的任意组合。配方中所述的固化剂及催化剂为三乙醇胺，三乙四胺，三苯基膦，DMP-30，三乙胺，乙醇胺，二乙醇胺中的一种或任意组合。配方中所述的引发剂为偶氮二异丁腈(AIBN)、偶氮二异庚(ABVN)、过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯(EHP)、过氧化二异丙苯(DCP)、过硫酸铵(APS)、过硫酸钾(KPS)或它们的任意组合。配方中所述消泡剂为有水溶性机硅类消泡剂。配方中所述的分散剂为油酸钠、硫酸酯盐、磺酸盐、胺盐、季胺盐、吡啶鎓盐、乙二醇性和多元醇型或任意混合物。配方中所述防锈剂为自制微胶囊缓释类防锈剂。配方中所述的填料包括如下的重量份的组份：官能化POSS：1-3份短切玻璃纤维：0.5-5份气相二氧化硅：2-8份官能化石墨烯：0.2-1份钛白粉：1-2份磷酸锌；2-3份铝粉：0.2-0.7份滑石粉：1.5-2份硅酸盐：0.6-1.8份配方中所用的官能化POSS结构简式如下式所示：其中，R端基为-CH3，-CH2CH3，-CH2CH2CH3，苯甲基，苯乙基，或乙酰基中的任意基团，也可为环氧基、羟基、氨基或卤素原子封端的任意分子链。配方中所述的官能化石墨烯为氨基和羟基化的石墨烯。一种常温自干水性环氧改性丙烯酸防腐涂料及其制备方法，其特征在于所述合成步骤如下：1)搅拌条件下将100份丙烯酸及丙烯酸酯类单体的混合物，25-35份蒸馏水，15-20份颜料，0.5-0.8份自制缓释类微胶囊，0.1-0.3份消泡剂，0.1-0.3分散剂，0.08-1份引发剂以及0.6-3份碘单质加入到四口烧瓶中，严格隔绝空气，反应温度60-180℃的温度条件下反应回流2-6小时，直至溶液的棕红色消失，得到混合溶液A。2)按重量计，将100份环氧树脂混合物，0.2-3份官能化的POSS，0.5-5份短切玻璃纤维，2-8份气相二氧化硅，0.2-1份官能化的石墨烯、1-2份钛白粉、2-3份磷酸锌，0.2-1份铝粉，1.5-2份滑石粉，0.6-1.8份硅酸盐以及5-15份蒸馏水加入四口瓶中混合均匀，在60-110℃的温度条件下高速搅拌1-2小时，得到混合溶液B；3)将上述A和B混合，高速搅拌至均相状态，即可得到常温自干水性环氧改性丙烯酸防腐涂料。与现有制备技术相比，本专利技术取得的有益效果是：1)本专利技术得到的涂料可常温固化成膜，使用方便，适用范围广；2)由于采用新的“可控”聚合使得反应体系中几乎不含有残留的未反应的单体，使得固化漆膜的硬度、附着力明显提高；3)整个实验过程中不使用任何有机溶剂，操作简便，绿色无污染。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步阐释，应当注意，本专利技术中的实施例不是限制本专利技术的保护范围，而是为了更清晰的阐释本专利技术。实施例一：本实施例提供一种常温自干水性环氧改性丙烯酸防腐涂料及其制备方法，其制备步骤如下：1.丙烯酸/丙烯酸酯大分子单体制备首先取洁净干燥的四口瓶置于60-120℃油浴锅内，反应瓶接有冷凝装置、惰性气体保护装置，温度计以及搅拌桨，在200rpm搅拌条件下将35g丙烯酸、甲基丙烯酸和丙烯酸丁酯的混合物，25g蒸馏水，加入反应瓶中，搅拌30min，然后在边搅拌边加入20g颜料，0.3g消泡剂，0.3g油酸钠，1g偶氮二异丁腈(AIBN),待温度稳定后加入3g乙醇胺，17g三苯基膦，20g蒸馏水，充分排除空气后加入1.5g碘单质以及4gAIBN，继续搅拌加热，溶液逐渐由红棕色变为乳白色，反应进行约3小时后停止加热，得到混合溶液A。2.环氧改性丙烯酸乳液的制备本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种常温自干水性环氧改性丙烯酸防腐涂料，其特征在于由下述重量份原料组成：环氧树脂30-40份，丙烯酸及丙烯酸酯13-35份，固化剂及催化剂10-20份，蒸馏水25-30份，引发剂0.3-1.5份，碘单质0.6-3份，消泡剂0.2-0.5份，分散剂0.1-0.3份，颜料15-25份，填料10-20份，防锈剂0.5-0.8份。/n
【技术特征摘要】
1.一种常温自干水性环氧改性丙烯酸防腐涂料，其特征在于由下述重量份原料组成：环氧树脂30-40份，丙烯酸及丙烯酸酯13-35份，固化剂及催化剂10-20份，蒸馏水25-30份，引发剂0.3-1.5份，碘单质0.6-3份，消泡剂0.2-0.5份，分散剂0.1-0.3份，颜料15-25份，填料10-20份，防锈剂0.5-0.8份。
2.根据权利要求1所述的一种常温自干水性环氧改性丙烯酸防腐涂料，其特征在于：所述环氧树脂为E20，E44，AG-80，AFG-90，环氧化间苯二甲胺，E51，1,3-双(N,N-二缩水甘油氨甲基)环己烷，TDE-85，二萘型环氧树脂或它们之间的任意组合。
3.根据权利要求1所述的一种常温自干水性环氧改性丙烯酸防腐涂料，其特征在于：所述丙烯酸及丙烯酸酯类单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸已酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸全氟烷基酯、丙烯酸羟乙基磷酸酯、丙烯酸异冰片酯、甲级丙烯酸环己酯、丙烯酸四氢呋喃甲酯或它们的任意组合。
4.根据权利要求1所述的一种常温自干水性环氧改性丙烯酸防腐涂料，其特征在于：所述固化剂及催化剂为三乙醇胺，三乙四胺，三苯基膦，DMP-30，三乙胺，乙醇胺，二乙醇胺中的一种或任意组合；所述消泡剂为水溶性有机硅类消泡剂。
5.根据权利要求1所述的一种常温自干水性环氧改性丙烯酸防腐涂料，其特征在于：所述引发剂为偶氮二异丁腈（AIBN）、偶氮二异庚（ABVN）、过氧化苯甲酰（BPO）、过氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯（EHP）、过氧化二异丙苯（DCP）、过硫酸铵（APS）、过硫酸钾（KPS）或它们的任意组合。
6.根据权利要求1所述的一种常温自干水性环氧改性丙烯酸防腐涂料，其特征在于：所述分散剂为油酸钠、硫酸酯盐、磺酸盐、胺盐、季胺盐、吡啶鎓盐、乙二醇性和多元醇型或它们的任...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯胜玉，杨铁武，马长绪，杜冠霖，刘雨，庞建康，
申请(专利权)人：西峡县三胜新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。