一种高附着力无溶剂环氧防腐涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高附着力无溶剂环氧防腐涂料及其制备方法，具体涉及防腐涂料及其制备方法技术领域。该涂料的原料组成：环氧树脂50～55份、颜填料50～55份、稀释剂10～15份、分散剂1～2份、消泡剂0.3～0.5份、流平剂1～4份、丙烯酸单宁酸1～3份、固化剂20～25份和偶联剂1～2份。具体过程为：将颜填料和部分环氧树脂混合分散，然后加入剩余的环氧树脂、稀释剂、分散剂、消泡剂、流平剂、丙烯酸单宁酸，再次分散得到混合物；最后将固化剂和偶联剂加入至上述混合物中，即得所述高附着力无溶剂环氧防腐涂料。本发明专利技术通过在涂料中加入丙烯酸单宁酸，从而增强了涂层的附着力，提高了涂层的防腐时效。效。

【技术实现步骤摘要】
一种高附着力无溶剂环氧防腐涂料及其制备方法


[0001]本专利技术属于防腐涂料及其制备方法
，具体涉及一种高附着力无溶剂环氧防腐涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]金属腐蚀是指金属和周围环境中的介质发生化学或电化学反应引发的破坏或变质，金属腐蚀会带来严重的危害和极大的经济损失。在众多防腐方法中，涂覆防腐涂层是一种最为经济有效的方法。传统溶剂型防腐涂料含有超过一半的有机溶剂，在涂层的生产和使用过程中，挥发大量VOC，对生态环境造成严重的污染；同时有机溶剂挥发，涂层会出现缩孔，严重破坏涂层的性能，无法在复杂的腐蚀环境中给予金属充分的保护，无法长效防腐。
[0003]无溶剂环氧防腐涂料配方体系中的组分除少量挥发外都参与涂料固化反应，固化过程中基本不挥发VOC，对环境污染较小，并且固化后基本不产生缩孔，涂层具有优异的致密性和防腐性能。但是，在现有技术中，无溶剂环氧防腐涂料成膜较厚，交联固化时体积收缩会产生巨大的内应力，涂层附着力较差，使用过程中容易脱落，达不到防腐的效果。申请号为CN 202110081111.X的《一种无溶剂防腐涂料》，制备了一种混凝土及金属用无溶剂防腐涂料，在涂料喷涂后，成分中的三甲基硅保护基在无机盐作用下自然分解产生羟基，从而提高涂层的附着力。但涂料羟基含量少，无法有效通过化学键连接涂层与金属基体，附着力主要来自物理吸附作用，对涂层附着力提升效果较小，采用划圈法测定附着力，涂层附着力仅达到2级。申请号为CN 202010369850.4的《无溶剂防腐涂料及其制备方法》，虽然改性环氧树脂采用氨基类偶联剂KH550或环氧基偶联剂KH560改性环氧树脂，提高了涂层的附着力，但是KH550水解后容易发生自聚反应，其在第一组分中加入KH550，容易过早反应，达不到预期效果；环氧基偶联剂KH560水解速度较慢，自然状态下水解羟基数量较少，对涂层附着力提升有限。因此，如何制备一种具有较高的附着力的无溶剂环氧防腐涂料是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中的上述问题，本专利技术提供了一种高附着力无溶剂环氧防腐涂料及其制备方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0006]一种高附着力无溶剂环氧防腐涂料，由以下重量份的原料组成：环氧树脂50～55份、颜填料50～55份、稀释剂10～15份、分散剂1～2份、消泡剂0.3～0.5份、流平剂1～4份、丙烯酸单宁酸1～3份、固化剂20～25份和偶联剂1～2份。
[0007]有益效果：本申请主要原料为低分子环氧树脂、颜填料和助剂等，其全部参与固化成膜，不会因溶剂挥发造成环境污染或安全隐患，且涂层不会形成缩孔等缺陷。另外，加入的丙烯酸单宁酸能增强涂层的机械性能，增强涂层的附着力，提高涂层的防腐时效。
[0008]进一步地，所述丙烯酸单宁酸的制备方法包括以下步骤：
[0009]将单宁酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、四丁基溴化铵、对苯二酚和去离子水混合均匀后进行加热反应；反应完成后经萃取，减压蒸馏，得到所述丙烯酸单宁酸。
[0010]有益效果：合成工艺条件简单，原料可再利用，绿色环保。
[0011]进一步地，所述单宁酸的重量份为20份，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯的重量份为15～30份，所述四丁基溴化铵的重量份为0.5份，所述对苯二酚的重量份为0.1份，所述去离子水的重量份为5份。
[0012]有益效果：本申请采用的甲基丙烯酸缩水甘油酯的羟基基团可以与单宁酸的环氧基团反应合成丙烯酸单宁酸，且甲基丙烯酸缩水甘油酯含有双键，合成的丙烯酸单宁酸可以参与树脂交联反应，增强涂层附着力。
[0013]进一步地，所述加热反应温度为80℃，反应时间为5h；所述萃取的萃取剂为乙酸乙酯，并在萃取完成后收集乙酸乙酯层。
[0014]有益效果：本专利技术中将反应温度设为80℃，反应时间设为5h，能使制备丙烯酸单宁酸的反应更充分；并且，采用乙酸乙酯进行萃取使所得丙烯酸单宁酸纯度更高。
[0015]进一步地，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂；所述颜填料为玻璃鳞片、云母氧化铁、磷酸锌、沉淀硫酸钡中的一种或几种以任意比例的混合；所述稀释剂为活性稀释剂AGE；所述分散剂为聚醚活性胺分散剂D
‑
156；所述消泡剂为有机硅消泡剂BYK
‑
A530；所述流平剂为有机硅流平剂BYK
‑
333；所述固化剂为聚酰胺651、脂肪胺乙二胺和脂环胺二乙烯三胺中的一种或几种以任意比例的混合；所述偶联剂为氨基偶联剂KH550或环氧基偶联剂KH560。
[0016]有益效果：本申请中不同颜填料的种类对涂层的性能有着不同的影响，其中玻璃鳞片能够增强涂层的抗渗透和防腐性能，沉淀硫酸钡和氧化铁具有优异的耐酸碱性和化学惰性，可以增强涂层的耐候性和耐酸碱性能；磷酸锌在形成涂层后能够逐渐水解，水解产物可以使基体表面磷化，达到防腐的效果。多种颜填料配合使用，能够弥补单一颜填料的缺陷，达到更好的防腐效果。
[0017]本申请选用的上述各类助剂的性能优异并且成本较低；另外，选用偶联剂KH550和KH560，不仅能够起到树脂与基体的偶联作用，还能够提高颜填料与环氧树脂的相容性，使颜填料的分散更均匀。
[0018]本专利技术提供了一种高附着力无溶剂环氧防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0019](1)将颜填料和部分的环氧树脂混合，进行第一次分散，然后加入剩余的环氧树脂、稀释剂、分散剂、消泡剂、流平剂、丙烯酸单宁酸，进行第二次分散，得到混合物；
[0020](2)将固化剂和偶联剂加入至上述混合物中混合均匀，即得所述高附着力无溶剂环氧防腐涂料。
[0021]有益效果：本申请分两步将颜填料及助剂与环氧树脂混合分散，分散效果更均匀。而且偶联剂KH550水解后能够连接树脂与基体，从而提高涂层附着力，但其水解速度快并且容易发生自聚反应。因此在涂料使用前最后加入固化剂和偶联剂，可以减少偶联剂自聚反应时间，能够达到偶联剂预期的使用效果。
[0022]进一步地，步骤(1)中所述混合前，先将颜填料研磨30min。
[0023]有益效果：研磨后的颜填料的粒径更小，如果颜填料粒径过大，在涂料喷涂过程中容易堵塞喷头，不利于涂料的喷涂施工。
[0024]进一步地，步骤(1)中所述部分环氧树脂和剩余的环氧树脂的重量份为1:1。
[0025]进一步地，步骤(1)中所述第一次分散的分散时间为20～25min，转速为1500～2000r/min，所述第二次分散的分散时间为10～15min，转速为800～1000r/min。
[0026]有益效果：本专利技术中颜填料分散时间较长、转速较高，能够使涂料分散更均匀。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0028]本专利技术通过在制备丙烯酸单宁酸时单宁酸的环氧基团和甲基丙烯酸缩水甘油酯的羟基基团反应，合成一种丙烯酸化单宁酸，并将其引入无溶剂环氧防腐涂料体系中。其中单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高附着力无溶剂环氧防腐涂料，其特征在于，由以下重量份的原料组成：环氧树脂50～55份、颜填料50～55份、稀释剂10～15份、分散剂1～2份、消泡剂0.3～0.5份、流平剂1～4份、丙烯酸单宁酸1～3份、固化剂20～25份和偶联剂1～2份。2.根据权利要求1所述的一种高附着力无溶剂环氧防腐涂料，其特征在于，所述丙烯酸单宁酸的制备方法包括以下步骤：将单宁酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、四丁基溴化铵、对苯二酚和去离子水混合均匀后进行加热反应，反应完成后经萃取、减压蒸馏，得到所述丙烯酸单宁酸。3.根据权利要求2所述的一种高附着力无溶剂环氧防腐涂料，其特征在于，所述单宁酸的重量份为20份，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯的重量份为10～30份，所述四丁基溴化铵的重量份为0.5份，所述对苯二酚的重量份为0.1份，所述去离子水的重量份为5份。4.根据权利要求2所述的一种高附着力无溶剂环氧防腐涂料，其特征在于，所述加热反应温度为80℃，时间为5h；所述萃取利用的萃取剂为乙酸乙酯。5.根据权利要求1所述的一种高附着力无溶剂环氧防腐涂料，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂；所述颜填料为玻璃鳞片、云母氧化铁、磷酸锌、沉淀硫酸钡中的一种或几种以任意比例的混合；所述稀释剂为活性稀释剂AGE；所述分散剂为聚醚活性胺分散剂D
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：钟业盛，李任戈，史丽萍，陈晓星，赫晓东，崔猛，马晓亮，王一明，尹凯俐，
申请(专利权)人：中建科工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：