一种高耐性水性环氧富锌底漆及其制备方法技术

本发明专利技术属于水性防腐涂料技术领域，具体公开了一种高耐性水性环氧富锌底漆及其制备方法。该底漆由A组分和B组分组成，其中A组分包括：4.0～5.0％的改性脂环胺水性固化剂、3.2～4.0％的改性聚酰胺水性固化剂、3.0～7.0％的成膜助剂、25.0～35.0％的500目球状锌粉、40.0～50.0％的800目片状锌粉、3.0～7.0％的填料、0.1～0.5％的分散剂、0.1～0.5％的消泡剂、2.4～3.6％的防沉剂、1.6～5.0％的其它组分；其中A组分的重量百分比之和为百分之百；B组分包括93.0～97.0％的环氧乳液、1.0～3.0％的防闪锈剂、0.3～0.7％的增稠剂、1.5～3.5％的水；其中B组分的重量百分比之和为百分之百。该水性环氧富锌底漆产品初期耐水性好，耐闪锈性能突出，耐盐雾性能优异，可广泛应用于工业防腐领域中金属底材表面的底漆涂装。域中金属底材表面的底漆涂装。

【技术实现步骤摘要】
一种高耐性水性环氧富锌底漆及其制备方法


[0001]本专利技术属于水性防腐涂料
，具体涉及一种高耐性水性环氧富锌底漆及其制备方法。

技术介绍

[0002]富锌底漆按其成膜物质可分为无机、有机、有机/无机掺合三种类型。无机富锌底漆按成膜物质又可分为水玻璃、硅酸乙酯及磷酸盐等，其中在国内外应用最广的是正硅酸乙酯。有机富锌底漆常用环氧、氯化橡胶、乙烯基树脂和聚氨酯树脂为成膜基料，最为常用的是环氧富锌底漆。
[0003]环氧富锌底漆因其“物理屏蔽”和“阳极牺牲”的双重防腐机理而广泛应用于钢铁的防腐领域，尤其是重防腐领域，但是目前应用较多的仍然为溶剂型环氧富锌底漆。溶剂型涂料由于其高VOCs含量对环境和施工人员造成了极大的危害，不满足可持续发展的需要。水性环氧富锌底漆作为环保型涂料得到了广泛的应用和研究，但是目前对水性环氧富锌底漆性能行业内仍然存在较大的争议，认为水性环氧富锌底漆性能不如溶剂型，甚至很多人认为其难以在重防腐领域应用，尤其是腐蚀环境在C5及以上时很难满足要求。水性涂料的耐性是衡量其能否在重防腐领域应用的一类重要指标，由于其特殊的成膜过程和溶剂体系，相对于溶剂型涂料而言，一些特殊耐性尤其是初期耐水性、耐闪锈性、耐盐雾性显得格外重要。
[0004]在提高水性涂料的防腐性能研究方面，目前很多研究集中在用碳纳米材料，如石墨烯、碳纳米管等，改性环氧富锌底漆以提高其防腐性能。利用碳纳米材料的纳米结构、高导电性提高环氧富锌底漆的屏蔽性和加强阴极保护作用提高其防腐性能，但是较少关注其实际应用过程中要求的一些性能，如初期耐水性、耐闪锈性能，而这些性能往往是决定水性环氧富锌底漆能否成功应用于重防腐领域的关键性能。
[0005]申请号为201711177381.0的中国专利文献，公开了一种长效型水性环氧富锌防腐底漆及其涂装方法。该产品施工工艺简便、防腐耐久性好，但专利申请中未提及产品在初期耐水性及耐闪锈性能方面的表现与技术方案；申请号为201810214574.7的中国专利文献，公开了一种水性环氧富锌底漆及其制备方法，该产品抗流挂性能优异，且防沉性良好，提高了涂料的储存性能，但专利申请中未提及产品在初期耐水性及耐闪锈性能方面的表现与技术方案，又且在耐盐雾时间上也仅为1000h，显示不出其防腐性能方面的卓越性与长效性。
[0006]本专利技术就是基于这种情况做出的。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的针对现有水性环氧富锌底漆技术中的存在的初期耐水性、耐闪锈性和耐盐雾性等方面的不足，提供一种高耐性水性环氧富锌底漆，该水性环氧富锌底漆产品初期耐水性好，耐闪锈性能突出，耐盐雾性能优异，贮存稳定性好，附着力强，干燥速度快，VOC含量低，健康环保、施工方便，可广泛应用于工业防腐领域中金属底材表面的底漆涂装。
本专利技术的另一个目的，是提供所述高耐性水性环氧富锌底漆的制备方法。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：
[0009]一种高耐性水性环氧富锌底漆，由以下重量百分比的A组分和B组分组成：
[0010]A组分
[0011][0012]其中A组分中各组分的重量百分比之和为百分之百；
[0013]B组分
[0014][0015]其中B组分中各组分的重量百分比之和为百分之百。
[0016]本专利技术中，所述A组分中改性脂环胺水性固化剂、改性聚酰胺水性固化剂为水性胺环氧固化剂。所述的改性脂环胺水性固化剂、改性聚酰胺水性固化剂的重量比例为(1.2～1.3):1。
[0017]脂环族固化剂的适用期适当、粘结性能佳、光泽高、色泽低、耐化学品性好、硬度高，但柔韧性差，不利改善涂层的抗冲击性。酰胺类固化剂漆附着力佳、柔韧性好、适用期较长、无刺激气味，但其反应速度略低、硬度欠佳。本专利技术的高耐性水性环氧富锌底漆选用改性脂环胺水性固化剂、改性聚酰胺水性固化剂按一定重量比搭配使用，漆膜具有较好的耐化学品性、较高的硬度与抗冲击性，干燥速度快，防腐性能好。
[0018]本专利技术中，所述A组分中的成膜助剂由丙二醇丁醚与丙二醇甲醚醋酸醋按重量比(1.5～2.5):1混合而成。
[0019]本专利技术中，所述A组分中的锌粉采用500目球状锌粉和800目片状锌粉。所述500目球状锌粉与800目片状锌粉的重量比例为(0.4～0.8):1。
[0020]片状锌粉具有屏蔽作用强、抗沉降性好、锌粉用量少等优点，但片状锌粉不容易分散；球状锌粉屏蔽作用较弱、抗沉降性稍差，但比片状锌粉更容易分散。在漆膜厚度相同和总锌粉用量一定的情况下，随着球状锌粉与片状锌粉重量比的增高，水、氧、离子在涂层中更容易扩散，屏蔽效果比较差，涂层的防腐性能相对差一些。反之，随着球状锌粉与片状锌粉重量比的下降，片状锌粉的含量相对增多，在相同漆膜厚度情况下，球状锌粉只有几层，而片状锌粉可以达到上百层，在涂层中形成平行搭接、交叠排列的体系，从而减少了涂层的孔隙度，提高了涂层的屏蔽性能，显著减少水、氧、离子在涂层中的扩散，涂层耐腐蚀性能大大改善。然而，当球状锌粉与片状锌粉的比例降低至一定重量比之下，颜料基本是以片状锌粉为主，片状结构减少了水、氧、离子在涂层中的扩散，表现出耐水性逐渐变好，但是片状锌粉比球状锌粉失效速度快，因此耐盐水和耐盐雾性能反而变差。综合考虑上述原因，为进一步提高水性富锌底漆的高耐性，确定球状锌粉与片状锌粉的比例为(0.4～0.8):1。
[0021]本专利技术中，所述A组分中的500目球状锌粉与800目片状锌粉，其在配方中的总重量百分比为65％～85％。
[0022]锌粉是一种具有很好的防锈性及耐大气侵蚀性的活性颜料，能对钢结构进行保护，其原因是锌的电极电位是
‑
0.7628V，铁的电极电位是
‑
0.409V，当水分侵入涂膜后，锌粉与钢铁组成微电池，由于锌的电极电位比铁低，这时腐蚀电流就从锌流向铁，钢铁就受到了阴极保护。同时锌粉被腐蚀而产生的锌盐可填充涂膜的孔隙，封闭涂层的损伤部位，保护下层的锌粒，延缓其腐蚀，进而保护钢铁表面。随着锌含量的增加，漆膜的耐盐水性和耐盐雾性都有明显改善，但是漆膜的附着力却有所下降。这是因为随着锌粉用量的增加，富锌底漆中的树脂含量降低，成膜物质相对减少，当达到某一临界点时，富锌底漆中的树脂不足以包覆所有的锌粉，从而不能形成连续致密的涂膜，导致漆膜的各项性能发生变化。漆膜的附着力和屏蔽作用减弱，则腐蚀介质会直接渗透到锌粉表面，使锌粉发生腐蚀，锌粉颗粒体积增大，从而使涂层起泡的可能性变大。腐蚀介质侵入涂层内部造成底材表面腐蚀，导致漆膜脱落。本专利技术实验研究结果发现，当配方中的锌粉总含量超过85％时，漆膜的各项性能都有所下降。综合考虑，本专利技术配方中球状锌粉与片状锌粉的总重量百分比为65％～85％。
[0023]本专利技术中，所述A组分中的填料为1250目的滑石粉。
[0024]本专利技术中，所述A组分中的分散剂为高分子聚合物型分散剂，本专利技术优选美国湛新的高分子量分散剂AdditoL VXW 6208/60。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高耐性水性环氧富锌底漆，其特征在于由以下重量百分比的A组分和B组分组成：A组分其中A组分中各组分的重量百分比之和为百分之百；B组分其中B组分中各组分的重量百分比之和为百分之百。2.根据权利要求1所述的高耐性水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述A组分中改性脂环胺水性固化剂、改性聚酰胺水性固化剂的重量比为(1.2～1.3):1。3.根据权利要求1所述的高耐性水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述A组分中的成膜助剂由丙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸醋按重量比(1.5～2.5):1混合而成。4.根据权利要求1所述的高耐性水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述A组分中500目球状锌粉与800目片状锌粉的重量比为(0.4～0.8):1。5.根据权利要求1所述的高耐性水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述A组分中的填料为1250目的滑石粉；所述分散剂为高分子聚合物型分散剂；所述A组分中的消泡剂为TEGO FOAMEX 810。
6.根据权利要求5所述的高耐性水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述高分子聚合物型分散剂选自美国湛新的高分子量分散剂AdditoL VXW 6208/60。7.根据权利要求1所述的高耐性水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述A组分中的防沉剂由防沉剂1、防沉剂2、防沉剂3按(1.0～1.5):(1.2～1.8):1的重量比进行复配而成。8.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小文，
申请(专利权)人：深圳职业技术学院，
类型：发明
国别省市：