高性能硅丙改性水性环氧乳液及其生产方法技术

高性能硅丙改性水性环氧乳液及其生产方法，涉及化学工业领域中的涂料生产技术领域。本发明专利技术采用核壳机构工艺制成，核层由低分子双酚A环氧树脂、环氧基硅氧烷与丙烯酸酯组成接枝聚合物，壳体由含羟基硅氧烷和丙烯酸酯组成，再进行壳体与核层互穿接枝聚合。本发明专利技术由有机硅丙烯酸单体改性环氧树脂，获得互穿网络特殊的致密交联网状结构，具有优异的封闭屏蔽性能。采用本发明专利技术提供的高性能硅丙改性水性环氧乳液为基础，混合改性胺为固化剂制备多种系列防腐涂料，生产工艺简便，节能环保，涂装施工简易，对水汽、温度敏感不大，对底材附着力极好，具有良好的耐腐蚀性和化学稳定性，配方调整范围较宽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化学工业领域中的涂料生产

技术介绍
目前防腐涂料是溶剂为主，溶剂型产品中含有大量的有毒挥发性有机化合物溶剂，生产、施工过程中直接挥发污染环境、危害人类健康。水性环氧树脂的发展经过三个阶段，被称为1型水性环氧系统，基本不含有机溶剂，但涂料干性较差，适用期短，流变性不稳定；第二代即II型水性环氧系统，含有部分有机溶剂作为成膜助剂，对环境有一定的危害； 第三代产品目前还不够最成熟，即在环氧树脂中引入乙烯基亲水基团，达到环氧自乳化效果，但成膜性差，综合机械性能还不够理想，不能满足市场需求。本专利技术水性环氧防腐涂料，采用的水性环氧经有机硅丙烯酸改性的水性环氧乳液，其成膜综合性能可与溶剂型环氧树脂相匹配的水平。高性能硅丙水性环氧防腐涂料突出优点是(1)涂料无毒、无味、不燃、低V0C、水为溶剂；(2)涂料可在潮湿环境条件下固化成膜；(3)涂料的生产与施工，环保节能、涂装方法简易；涂膜具有优异的物理机械性能，耐温性、耐水性、耐盐雾性、耐化学药品性优于同类产品；以本专利技术的高性能硅丙水性环氧配制的水泥混凝土聚合物，可明显提高混凝土强度、韧性、抗渗透性及抗化学介质性能。目前以高性能硅丙水性环氧乳液为基料已研究开发多种特种防腐涂料，其涂料性能已基本达到了溶剂型水平。
技术实现思路
针对溶剂型防腐涂料含有大量挥发性有毒有害气体污染环境及目前市场上的水性环氧涂料性能不见仁意，为了制成以上特种涂料，采用高性能硅丙改性水性环氧乳液是其重工的基础材料，本专利技术目的在于提出一种。本专利技术由壳体与核层互穿接枝的聚合物，所述核层由低分子双酚A环氧树脂、环氧基硅氧烷和丙烯酸酯组成的接枝聚合体，所述壳体是由含羟基硅氧烷和丙烯酸酯组成。所述环氧基硅氧烷为β—(3. 4环氧环己基)乙基三甲基硅烷、Y-缩水甘油醚氧丙基三甲基硅烷、八甲基环四硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的至少任意一种。所述羟基硅氧烷为β—(3. 4环氧环己基)乙基三甲基硅烷、Y-缩水甘油醚氧丙基三甲基硅烷、八甲基环四硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的至少任意一种。所述丙烯酸酯为甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸2-乙基己酯中的至少任意一种。本专利技术由有机硅丙烯酸单体改性环氧树脂，获得互穿网络特殊的致密交联网状结构，具有优异的封闭屏蔽性能。采用本专利技术提供的高性能硅丙改性水性环氧乳液为基础，混合改性胺为固化剂制备多种系列防腐涂料，生产工艺简便，节能环保，涂装施工简易，对水汽、温度敏感不大，对底材附着力极好，具有良好的耐腐蚀性和化学稳定性，配方调整范围较宽。本专利技术高性能硅丙改性水性环氧乳液的生产方法，是采用核壳机构工艺制成，核层由低分子双酚A环氧树脂、环氧基硅氧烷与丙烯酸酯组成接枝聚合物，壳体由含羟基硅氧烷和丙烯酸酯组成，再进行壳体与核层互穿接枝聚合。具体方法是先将去离子水、含双键的聚醚硫酸盐、甲基丙烯酰胺异丙基磺酸盐、 1 一丙烯氧基2—羟基丙烷磺酸钠、含双键的聚醚、碳酸氢钠、过硫酸盐、618环氧树脂和异辛基缩水甘油醚加入反应釜内，在搅拌条件下升温至80 90°C，滴加由环氧基硅氧烷和丙烯酸酯组成的混合物，保温反应至结束；再滴加预乳化液混合料，在85、0°C条件下反应至结束，然后降温至50°C，调节PH值为6 7，再加入聚硅氧烧一聚醚共聚物和2—正辛基4一异噻唑林一3酮一苯并咪唑，即得高性能硅丙改性水性环氧乳液。本专利技术所述预乳化液混合料由去离子水、含双键的聚醚硫酸盐、甲基丙烯酰胺异丙基磺酸盐、1一丙烯氧基2—轻基丙烷磺酸钠、含双键的聚醚、过硫酸盐、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、八甲基环四硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅烷和丙烯酰胺混合组成。所述预乳化液混合料也可由离子水、含双键的聚醚硫酸盐、甲基丙烯酰胺异丙基磺酸盐、1一丙烯氧基2—羟基丙烷磺酸钠、含双键的聚醚、碳酸氢钠、丙烯酰胺、过硫酸盐、 甲基丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、八甲基环四硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅烷组成。所述预乳化液混合料还可由去离子水、含双键的聚醚硫酸盐、含双键的聚醚、醋酸乙烯、丙烯酸2—乙基乙酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸、过硫酸盐、丙烯酰胺、碳酸氢钠、八甲基环四硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅烷组成。本专利技术工艺合理，产品质量稳定性好，利于后续加工。由此形成的本专利技术高性能硅丙水性环氧防腐涂料体系特点在于采用了高性能硅丙改性水性环氧乳液为基础，其中该体系中的硅氧键有较大的键能和较小的表面能，提高了聚合物涂层的耐老化性、耐热性、耐油性、耐水性、耐沉淀性、耐介质性及电性能，使配制的防腐蚀涂料达到并超过一般溶剂型涂料的相应指标，可广泛应用于钢结构、混凝土市政工程、石油化工、电力、冶金、船舶等的防腐蚀。本专利技术高性能硅丙改性水性环氧乳液与混合改性胺类化合物固化剂相匹配，使涂膜中的树脂和固化剂均勻分布，并在固化成膜过程中，固化剂被水性环氧乳液中的疏水基团包裹，提高了耐水性、耐盐水性、耐盐雾性及其它机械性能，达到了溶剂型防腐蚀涂料，并属于环保、节能型防腐蚀涂料。具体实施例方式实施例1第一步，制备高性能硅丙改性水性环氧乳液(代号H500)称取去离子水观6. 10kg，含双键的聚醚硫酸盐Mkg，甲基丙烯酰胺异丙基磺酸盐 20kg, 1 一丙烯氧基2—羟基丙烷磺酸钠Wkg，含双键的聚醚^ig,碳酸氢钠0. 5kg,过硫酸铵0. 5kg，618环氧树脂460kg，异辛基缩水甘油醚40kg，加入反应釜内，在搅拌条件下升温至80 90°C。开始滴加有机硅和丙烯酸酯的混合物β—(3. 4环氧环己基)乙基三甲基硅烷10kg，甲基丙烯酸0. ^g，苯乙烯^g，丙烯酸2—乙基己酯^g，甲基丙烯酸缩水甘油酯0. 3kg，30min滴完，保温反应(85 90°C ) 2小时。然后开始滴加预乳化液混合料去离子水43kg，含双键的聚醚硫酸盐1. 5kg,甲基丙烯酰胺异丙基磺酸盐1. 5kg, 1一丙烯氧基 2—羟基丙烷磺酸钠^cg,含双键的聚醚1. ^g，过硫酸铵1kg，甲基丙烯酸^cg,甲基丙烯酸甲酯68kg，甲基丙烯酸缩水甘油酯0. 7kg,八甲基环四硅氧烷4. 5kg,乙烯基三乙氧基硅烷 2. 5kg,丙烯酰胺1. 4kg。滴加时间广2小时，温度为80 85°C ；滴完后恒温85 90°C反应3 3. 5小时，降温至50°C，用碱类溶液调节PH值6 7，再加聚硅氧烷一聚醚共聚物 1. 5kg，2—正辛基4一异噻唑林一3酮一苯并咪唑2kg，即得代号H500。第二步制备大型风电设备水性环氧防腐涂料称取高性能硅丙改性水性环氧乳液(H500) 550kg，去离子水103kg，水性膨润土 10kg， 750W润湿分散剂3kg，7447消泡乳液3kg，云母氧化铁灰150kg，复合铁钛粉100kg，沉淀硫酸钡30kg，偏硼酸钡10kg，滑石粉20kg，异噻唑咪酮1kg，丙二醇10kg，聚氨酯流平剂2020 IOkg,经分散研磨细度至40 μ m,过滤出料，作为涂料A组份、B组份是water poxy^751固化剂，使用时按A组份/B组份=100 23 (重量计)进行混合。实施例2第一步，制备高性能硅丙改性水性环氧乳液(代号H400本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．高性能硅丙改性水性环氧乳液，其特征在于所述高性能硅丙改性水性环氧乳液由壳体与核层互穿接枝的聚合物，所述核层由低分子双酚Ａ环氧树脂、环氧基硅氧烷和丙烯酸酯组成的接枝聚合体，所述壳体是由含羟基硅氧烷和丙烯酸酯组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卞直兵，戴海雄，卞大荣，陈安仁，
申请(专利权)人：江苏金陵特种涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：32