一種用于金屬基材的高性能水性環(huán)保防腐涂料制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于防腐涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種用于金屬基材的高性能水性環(huán)保 防腐涂料制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 溶劑型涂料中可揮發(fā)的有機(jī)化合物對(duì)于環(huán)境和人體的危害日益引起人們的關(guān)注， 而水性涂料相對(duì)于溶劑型涂料則較大減少了 VOC的排放，能有效的降低對(duì)環(huán)境的影響，還 有助于降低職業(yè)病發(fā)生的潛在幾率，減少火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)和儲(chǔ)存隱患，簡(jiǎn)化及降低企業(yè)通風(fēng)，水處 理等方面的流程和成本。
[0003] 水性防腐涂料是水性涂料中很重要的成員，被廣泛用于輪船艙室、儲(chǔ)罐、集裝箱、 橋梁和建筑鋼結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域，相對(duì)于溶劑型防腐涂料，水性防腐涂料由于成膜機(jī)理不同而存 在成膜不均一、致密性差、對(duì)腐蝕介質(zhì)的屏蔽性能差等缺點(diǎn)，致使涂層的使用壽命短。
[0004] 針對(duì)水性防腐涂料屏蔽性能差等問題，通常通過添加填料和提高涂層交聯(lián)密度來(lái) 提高其屏蔽性能，如中國(guó)專利CN101921532A是通過添加納米二氧化硅來(lái)提高涂層致密性， 但是納米填料粒徑小、表面能大易團(tuán)聚，因此存在不好潤(rùn)濕分散等問題。
[0005] 通過添加反應(yīng)型乳化劑來(lái)提高涂膜的交聯(lián)密度，但是乳化劑中含有大量親水基 團(tuán)，雖然涂層的致密性得到提高，但卻引入了大量親水基團(tuán)，為腐蝕介質(zhì)如水等在涂層中快 速滲透提供了可能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)目前水性涂層屏蔽性能差等問題，本發(fā)明提供了一種用于金屬基材的高性能 水性環(huán)保防腐涂料制備方法，該方法通過在涂料中添加貽貝粘附蛋白和非重金屬，制備出 的高性能水性環(huán)保防腐涂料能夠與金屬基材表面形成不可逆致密疏水有機(jī)金屬絡(luò)合物，不 但提高涂膜與金屬基材的附著力，而且還能提高涂層的致密性，提高涂層對(duì)腐蝕介質(zhì)的抗 滲透性能，大大提高防護(hù)性能。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種用于金屬基材的高性能水性環(huán)保防腐涂料制備方法，該制備方法中涉及到甲組份 的制備、乙組份的制備，甲組份含有水性環(huán)氧固化劑、非重金屬防銹顏料、去離子水、填料、 增稠劑、分散劑、流平劑、消泡劑、PH調(diào)節(jié)劑、成膜助劑，乙組份含有水性環(huán)氧樹脂、貽貝粘附 蛋白；本發(fā)明的特征如下： I、甲組份的制備： 取30?45重量份的水性環(huán)氧固化劑放在分散機(jī)中，在轉(zhuǎn)速500?1500r/min的低速 分散下依次加入11?28重量份的去尚子水、0. 1?0. 5重量份的流平劑、0. 3?1. 3重量 份的分散劑、〇. 1?〇. 4重量份的消泡劑、0. 1?0. 8重量份的PH調(diào)節(jié)劑、2?7重量份的增 稠劑、1?4重量份的成膜助劑，低速分散15min后得到混合均勻的甲組混合物A ; 在所述甲組混合物A中再依次加入10?15重量份的非重金屬防銹顏料、15?30重量 份的填料并在分散機(jī)中進(jìn)行高速分散30min，之后得到混合均勻的甲組混合物B，高速分散 的轉(zhuǎn)速控制在1500?3500r/min，將所述甲組混合物B移至研磨機(jī)中進(jìn)行研磨，當(dāng)檢驗(yàn)所述 甲組混合物B的粒度< 40 μ m時(shí)再進(jìn)行過濾，過濾后即可制備出甲組份，密封包裝甲組份待 用； 上述水性環(huán)氧固化劑是水性胺類環(huán)氧固化劑，水性胺類環(huán)氧固化劑中的固含量要求達(dá) 到40?60%，水性胺類環(huán)氧固化劑中的活潑氫當(dāng)量要求達(dá)到250?300 ; 上述非重金屬防銹顏料或是鐵系防銹顏料，或是鋁系防銹顏料，或是鈦系防銹顏料，其 中鐵系防銹顏料或是氧化鐵紅，或是氧化鐵黑；其中鋁系防銹顏料是三聚磷酸鋁；其中鈦 系防銹顏料是復(fù)合鐵鈦粉； 上述顏料是鈦白粉、云母粉、滑石粉中的任兩種，或是其三種的組合物； 上述增稠劑是氣相二氧化硅、水性膨潤(rùn)土中的任一種，或是其兩種的組合物； 上述分散劑是 BYK-190、BYK-155、BYK-187、BYK-184 中的任一種； 上述流平劑是 surfynol420、perenal-3、BYK-320 中的任一種； 上述消泡劑是BYK-045 ; 上述PH調(diào)節(jié)劑是AMP-95 ; 上述成膜助劑是醇酯十二； II、乙組份的制備： 將85?95重量份的水性環(huán)氧樹脂放入搪瓷反應(yīng)釜中，之后加入5?15重量份的貽貝 粘附蛋白并在低速攪拌條件下攪拌5min即可制備出乙組份，密封包裝乙組份待用； 使用時(shí)按甲組份：乙組份=1 : 1的重量比例進(jìn)行勾兌即可制備出高性能水性環(huán)保防 腐涂料； 上述水性環(huán)氧樹脂是非離子型水性環(huán)氧樹脂乳液，水性環(huán)氧樹脂乳液的分子結(jié)構(gòu)如 下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于金屬基材的高性能水性環(huán)保防腐涂料制備方法，該制備方法中涉及到甲 組份的制備、乙組份的制備，甲組份含有水性環(huán)氧固化劑、非重金屬防銹顏料、去離子水、填 料、增稠劑、分散劑、流平劑、消泡劑、PH調(diào)節(jié)劑、成膜助劑，乙組份含有水性環(huán)氧樹脂、貽貝 粘附蛋白；其特征是： I、 甲組份的制備： 取30?45重量份的水性環(huán)氧固化劑放在分散機(jī)中，在轉(zhuǎn)速500?1500r/min的低速 分散下依次加入11?28重量份的去尚子水、0. 1?0. 5重量份的流平劑、0. 3?1. 3重量 份的分散劑、〇. 1?〇. 4重量份的消泡劑、0. 1?0. 8重量份的PH調(diào)節(jié)劑、2?7重量份的增 稠劑、1?4重量份的成膜助劑，低速分散15min后得到混合均勻的甲組混合物A ; 在所述甲組混合物A中再依次加入10?15重量份的非重金屬防銹顏料、15?30重量 份的填料并在分散機(jī)中進(jìn)行高速分散30min，之后得到混合均勻的甲組混合物B，高速分散 的轉(zhuǎn)速控制在1500?3500r/min，將所述甲組混合物B移至研磨機(jī)中進(jìn)行研磨，當(dāng)檢驗(yàn)所述 甲組混合物B的粒度< 40 μ m時(shí)再進(jìn)行過濾，過濾后即可制備出甲組份，密封包裝甲組份待 用； 上述水性環(huán)氧固化劑是水性胺類環(huán)氧固化劑，水性胺類環(huán)氧固化劑中的固含量要求達(dá) 到40?60%，水性胺類環(huán)氧固化劑中的活潑氫當(dāng)量要求達(dá)到250?300 ; 上述非重金屬防銹顏料或是鐵系防銹顏料，或是鋁系防銹顏料，或是鈦系防銹顏料，其 中鐵系防銹顏料或是氧化鐵紅，或是氧化鐵黑；其中鋁系防銹顏料是三聚磷酸鋁；其中鈦 系防銹顏料是復(fù)合鐵鈦粉； 上述顏料是鈦白粉、云母粉、滑石粉中的任兩種，或是其三種的組合物； 上述增稠劑是氣相二氧化硅、水性膨潤(rùn)土中的任一種，或是其兩種的組合物； 上述分散劑是 BYK-190、BYK-155、BYK-187、BYK-184 中的任一種； 上述流平劑是 surfynol420、perenal-3、BYK-320 中的任一種； 上述消泡劑是BYK-045 ; 上述PH調(diào)節(jié)劑是AMP-95 ; 上述成膜助劑是醇酯十二； II、 乙組份的制備： 將85?95重量份的水性環(huán)氧樹脂放入搪瓷反應(yīng)釜中，之后加入5?15重量份的貽貝 粘附蛋白并在低速攪拌條件下攪拌5min即可制備出乙組份，密封包裝乙組份待用； 使用時(shí)按甲組份：乙組份=1 : 1的重量比例進(jìn)行勾兌即可制備出高性能水性環(huán)保防 腐涂料； 上述水性環(huán)氧樹脂是非離子型水性環(huán)氧樹脂乳液，水性環(huán)氧樹脂乳液的分子結(jié)構(gòu)如 下：
在水性環(huán)氧樹脂乳液分子結(jié)構(gòu)中：R為聚醚或聚乙烯醇親水連段，環(huán)氧值為0. 2? 0. 5 ； 上述貽貝粘附蛋白的分子結(jié)構(gòu)如下：
在貽貝粘附蛋白分子結(jié)構(gòu)中主鏈為氨基酸，側(cè)鏈R為苯酚或是鄰苯二酚，要求貽貝粘 附蛋白的濃度達(dá)到l〇mg/ml，要求貽貝粘附蛋白的純度達(dá)到80% ; 使用時(shí)按重量比：甲組份：乙組份=1 : 3?1. 2}進(jìn)行勾兌即可制備出高性能水性 環(huán)保防腐涂料。
【專利摘要】一種用于金屬基材的高性能水性環(huán)保防腐涂料制備方法，按重量份甲組份中水性環(huán)氧固化劑30～45、非重金屬防銹顏料10～15、去離子水11～28、填料15～30、增稠劑2～7、分散劑0.3～1.3、流平劑0.1～0.5、消泡劑0.1～0.4、PH調(diào)節(jié)劑0.1～0.8、成膜助劑1～4，乙組份中水性環(huán)氧樹脂85～95、貽貝粘附蛋白5～15，之后按甲組份∶乙組份=1∶{0.3～1.2}進(jìn)行勾兌即可制備出高性能水性環(huán)保防腐涂料，利用涂料中貽貝粘附蛋白與非重金屬防銹顏料中的離子進(jìn)行強(qiáng)配位絡(luò)合作用，提高涂層對(duì)金屬基材的附著力達(dá)到10MPa，25℃時(shí)耐水性達(dá)1400h，耐鹽霧性達(dá)2000h，涂膜不起泡、不生銹。
【IPC分類】C09D189-00, C09D5-08, C09D7-12, C09D163-00
【公開號(hào)】CN104530911
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410845589
【發(fā)明人】楊名亮, 方大慶, 蘇雅麗, 張賢慧
【申請(qǐng)人】廈門雙瑞船舶涂料有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月31日