本發(fā)明屬于涂料領(lǐng)域，特別涉及一種高性能水性工業(yè)防腐涂料及制備方法。
背景技術(shù)：
：防腐涂料，一般分為常規(guī)防腐涂料和重防腐涂料，是油漆涂料中必不可少的一種涂料。常規(guī)防腐涂料是在一般條件下，對(duì)金屬等起到防腐蝕的作用，保護(hù)有色金屬使用的壽命；重防腐涂料是指相對(duì)常規(guī)防腐涂料而言，能在相對(duì)苛刻腐蝕環(huán)境里應(yīng)用，并具有能達(dá)到比常規(guī)防腐涂料更長(zhǎng)保護(hù)期的一類防腐涂料?，F(xiàn)有防腐涂料通常采用環(huán)氧酯生產(chǎn)，能夠滿足鋼結(jié)構(gòu)、汽車零部件表面的涂裝與防護(hù)要求；然而，其漆膜干燥慢，配套面漆時(shí)容易咬底，且其以有機(jī)溶劑為稀釋劑，voc含量高，環(huán)境污染嚴(yán)重。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種理化性能優(yōu)異的環(huán)氧酯樹(shù)脂、加入乳化劑制備的高性能水性工業(yè)防腐涂料，主要應(yīng)用于環(huán)保要求高、低voc、低重金屬、耐鹽霧性要求高的鋼結(jié)構(gòu)、汽車輪轂、底盤(pán)等零部件及化工防腐蝕用的電機(jī)、電器、儀表等外殼的涂裝防腐保護(hù)，而且重涂性優(yōu)異。本發(fā)明提供的一種高性能水性工業(yè)防腐涂料，包括以下重量份的組份：作為改進(jìn)，上述環(huán)氧酯樹(shù)脂的質(zhì)量固體濃度為55±1％，包括以下重量份的組份：作為另一種改進(jìn)，上述環(huán)氧樹(shù)脂包括e-20、e-12或e-06，其分子量依次為900、1400、2900。作為另一種改進(jìn)，所述浮化水的質(zhì)量固體濃度為2±0.1％，包括以下重量份的組份：乳化劑btcl20；去離子水980。作為另一種改進(jìn)，所述顏填料為金紅石型鈦白、氧化鐵紅、沉淀硫酸鋇、滑石粉、碳酸鈣中的一種或幾種；所述防銹顏料為磷酸鋅、三聚磷酸鋁、氧化鋅、中的一種或幾種；所述分散劑為byk190；所述消泡劑為tego902w；所述催干劑為gx-569；流平劑為byk333；所述溶劑是bcs、異丙醇中的一種或幾種。本發(fā)明還提供了上述高性能水性工業(yè)防腐涂料的制備方法，包括以下步驟：(1)環(huán)氧酯樹(shù)脂攪拌下加入配方量5-7％的溶劑攪拌均勻，再加入防沉劑，高速分散；(2)再加入分散劑、顏填料、防銹顏料，高速分散，得漿料；(3)將漿料研磨，細(xì)度達(dá)到50μm后打入制漆罐，加入催干劑、流平劑及助劑，攪拌，即得。步驟(1)中，高速分散攪拌速度為800～1200r/min，高速分散時(shí)間為5-15min；步驟(2)中，高速分散攪拌速度為800～1200r/min，高速分散時(shí)間為15-25min；步驟(3)中，攪拌速度為800～1200r/min，攪拌時(shí)間為25-35min。其中，所述環(huán)氧酯樹(shù)脂由以下方法制得：(1)在惰性氣氛下，高碘豆油酸升溫至140-160℃，加入e-20環(huán)氧樹(shù)脂、松香、氧化鋅，再加入溶劑；(2)繼續(xù)升溫，升溫速率為3-4h升至235-240℃，保溫反應(yīng)；監(jiān)控酸值和粘度；(3)當(dāng)酸值≤12mgkoh/g、粘度達(dá)6-10s/格氏*25℃時(shí)，降溫，降溫速率為1-2h降溫至170-180℃；(4)中控合格后，立即降溫，約用1-2h將溫度降至180℃以下，緩慢兌入兌希二甲苯，待溫度降至150℃時(shí)，將樹(shù)脂打入兌希釜，調(diào)整固含、粘度，均合格后方可壓濾包裝)，即得。其中，上述助劑由以下方法制得：去離子水在1800～2500r/min的攪拌下，加入乳化劑btcl，繼續(xù)攪拌20-40min，即得。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果為：本發(fā)明制得的高性能水性工業(yè)防腐涂料固體含量高、揮發(fā)性有機(jī)化合物(voc)低、對(duì)環(huán)境污染小、附著力好、重涂性優(yōu)異、耐化學(xué)品性、耐水性及耐鹽霧性好；本發(fā)明通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)特殊的環(huán)氧酯樹(shù)脂和乳化劑btcl，優(yōu)選耐候顏料、防銹顏料，使漆膜的豐滿度、附著力、耐鹽霧、耐化學(xué)品性等綜合性能更加優(yōu)異，特別是耐鹽霧性較現(xiàn)有環(huán)氧酯樹(shù)脂大大提高(本發(fā)明高性能水性業(yè)防腐涂料耐鹽霧性≥400h)。本發(fā)明產(chǎn)品能夠滿足鋼結(jié)構(gòu)、工程機(jī)械及汽車輪轂、減震器、底盤(pán)等零部件防腐保護(hù)的涂裝要求，其最大特點(diǎn)就是重涂性優(yōu)異，可以重涂除烤漆之外的所有面漆。具體而言，本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下突出的優(yōu)勢(shì)：(1)本發(fā)明提供的環(huán)氧酯樹(shù)脂是由高碘油酸與環(huán)氧樹(shù)脂的部分酯化制得，仍保留環(huán)氧樹(shù)脂的特性。市售的環(huán)氧酯樹(shù)脂品種較少，用其制備的工業(yè)防腐漆性能較差，表干、重涂性較差，硬度、耐鹽霧及耐化學(xué)介質(zhì)性不能達(dá)到指標(biāo)要求。而本發(fā)明提供的環(huán)氧酯樹(shù)脂為專門設(shè)計(jì)的改性環(huán)氧酯樹(shù)脂，可由不同品種的脂肪酸以及不同的配比與環(huán)氧樹(shù)脂反應(yīng)制得，其酯化程度(脂肪酸當(dāng)量數(shù))為0.6～0.8，因而漆膜性能是多樣的；適宜酯化的環(huán)氧樹(shù)脂有e-20、e-12、e-06，其分子量為900、1400、2900，環(huán)氧樹(shù)脂的分子量大，其酯化物的耐化學(xué)品性能強(qiáng)。本發(fā)明通過(guò)選擇并確定脂肪酸的品種和配比、優(yōu)化配方和工藝、控制酯化程度，以滿足工業(yè)防腐漆的耐鹽霧性和其它理化性能要求。該環(huán)氧酯樹(shù)脂具有優(yōu)良的附著力、柔韌性、耐水性、耐濕熱性、耐化學(xué)品及耐鹽霧性能、自干性施工方便等特性；主要應(yīng)用于環(huán)保要求高、低voc、低重金屬、耐鹽霧性≥300h以上的鋼結(jié)構(gòu)、汽車輪轂、底盤(pán)等零部件及化工防腐蝕用的電機(jī)、電器、儀表等外殼的涂裝防腐保護(hù)。(2)本發(fā)明使用的乳化劑btcl性能優(yōu)異。本發(fā)明使用的乳化劑btcl與傳統(tǒng)乳化劑op-10區(qū)別：op-10的分子結(jié)構(gòu)：而本發(fā)明乳化劑btcl的分子結(jié)構(gòu)：所需要說(shuō)明的是本發(fā)明考慮到樹(shù)脂的多分散性，使用了兩種聚乙二醇作為親水基團(tuán)，結(jié)構(gòu)如下：由于樹(shù)脂的不均一性，乳化劑用了兩種聚乙二醇進(jìn)行酯化，得到的乳化劑能夠很好將環(huán)氧酯樹(shù)脂乳化，op-10乳化劑也能夠起到乳化劑的作用，但是乳化后的油漆狀態(tài)遠(yuǎn)不如本發(fā)明的乳化劑btcl。在同樣的剪切力的作用下，使用op-10乳化劑的油漆4h就明顯分水，而用乳化劑btcl10h后狀態(tài)無(wú)明顯變化。從成漆的成膜性能上來(lái)看，用op-10乳化劑的成漆漆膜干燥明顯變慢，干燥后的漆膜硬度、耐水性都有不同程度的下降；用本發(fā)明制備的乳化劑btcl的成漆漆膜干燥沒(méi)有明顯變化，干燥后漆膜硬度、耐水性等方面沒(méi)有降低反而還有提高。(3)根據(jù)相似相溶的原理，要使乳化劑對(duì)環(huán)氧酯樹(shù)脂的乳化能力較好，那么對(duì)環(huán)氧酯樹(shù)脂的聚合度有較高的要求，聚合度太大即分子量太大乳化劑對(duì)其乳化能力明顯下降，易分水。若分子量太低一是對(duì)成漆的防腐性能有較大的影響，二是分子量太低乳化性能會(huì)下降，同時(shí)比較容易分水。本發(fā)明所做的環(huán)氧酯樹(shù)脂與乳化劑btcl分子量相當(dāng)或略微大于乳化劑的分子量，而且兩者在結(jié)構(gòu)上也有一定的相似之處。故而能夠較好的使環(huán)氧酯樹(shù)脂乳化，又由于乳化劑btcl可以參與環(huán)氧酯的氧化交聯(lián)，不僅不會(huì)降低環(huán)氧酯的防腐性能，反而還有相應(yīng)的提高。具體實(shí)施方式為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實(shí)施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實(shí)施例僅僅用于幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的具體限制。如無(wú)具體說(shuō)明，本發(fā)明的各種原料均可以通過(guò)市售得到。其中，本發(fā)明使用的防沉劑、分散劑、消泡劑、流平劑購(gòu)自畢克等公司。本發(fā)明使用的乳化劑btcl的制備方法如下：1、將摩爾比為1：1的腰果酚與順酐在160-170℃下反應(yīng)，當(dāng)酸值達(dá)到120-125mgkoh/g即為反應(yīng)終點(diǎn)，制得本發(fā)明所需要的腰果酚順酐的一元酸單酯；2、將腰果酚順酐的一元酸單酯與聚乙二醇的摩爾比為1:1.1的物料投入反應(yīng)釜中，加入物料量的0.2％的濃硫酸作為反應(yīng)的催化劑，在200-220℃回流酯化3h，即酸值≤1mgkoh為合格。3、中控合格后將溫度降至180℃以下，抽真空，將回流用的二甲苯抽出，即得本發(fā)明的乳化劑btcl。乳化劑btcl的具體的配方如下：腰果酚順酐的一元酸單酯的配方如下：乳化劑btcl的配方如下：實(shí)施例1一種高性能水性工業(yè)防腐涂料，配方如下(重量份)：其中，所述環(huán)氧酯樹(shù)脂的質(zhì)量固體濃度為55％，包括以下重量份的組份：其中，所述浮化液的質(zhì)量固體濃度為2±0.1％，包括以下重量份的組份：乳化劑btcl20；去離子水980；制備方法如下：(1)環(huán)氧酯樹(shù)脂攪拌下加入配方量5-7％的溶劑攪拌均勻，再加入防沉劑，1000r/min高速分散10min；(2)再加入分散劑、顏填料、防銹顏料，1000r/min高速分散20min，得漿料；(3)將漿料研磨，細(xì)度達(dá)到50μm后打入制漆罐，加入催干劑、流平劑及助劑，在1000r/min下攪拌30min，即得。其中，所述環(huán)氧酯樹(shù)脂由以下方法制得：(1)在惰性氣氛下，高碘豆油酸升溫至150℃，加入e-20環(huán)氧樹(shù)脂、松香、氧化鋅，再加入溶劑；(2)繼續(xù)升溫，升溫速率為3.5h升至235℃，保溫反應(yīng)；監(jiān)控酸值和粘度；(3)當(dāng)酸值≤12mgkoh/g、粘度達(dá)6-10s/格氏*25℃時(shí)，降溫，降溫速率為1-2h降溫至170-180℃；(4)中控合格后，立即降溫，約用1.5h將溫度降至180℃以下，緩慢兌入兌希二甲苯，待溫度降至150℃時(shí)，將樹(shù)脂打入兌希釜，調(diào)整固含、粘度，均合格后方可壓濾包裝)，即得。浮化液由以下方法制得：去離子水在2100r/min的攪拌下，加入乳化劑btcl，繼續(xù)攪拌30min，即得。實(shí)施例2一種高性能水性工業(yè)防腐涂料，配方如下(重量份)：其中，所述環(huán)氧酯樹(shù)脂的質(zhì)量固體濃度為56％，包括以下重量份的組份：其中，所述浮化液的質(zhì)量固體濃度為2±0.1％，包括以下重量份的組份：乳化劑btcl20；去離子水980。制備方法如下：(1)環(huán)氧酯樹(shù)脂攪拌下加入配方量5-7％的溶劑攪拌均勻，再加入防沉劑，800r/min高速分散15min；(2)再加入分散劑、顏填料、防銹顏料，800r/min高速分散15min，得漿料；(3)將漿料研磨，細(xì)度達(dá)到50μm后打入制漆罐，加入催干劑、流平劑及助劑，在800r/min下攪拌35min，即得。其中，上述環(huán)氧酯樹(shù)脂和浮化液的制備方法同于實(shí)施例1。實(shí)施例3一種高性能水性工業(yè)防腐涂料，配方如下(重量份)：其中，所述環(huán)氧酯樹(shù)脂的質(zhì)量固體濃度為54％，包括以下重量份的組份：其中，所述浮化液的質(zhì)量固體濃度為2±0.1％，包括以下重量份的組份：乳化劑btcl20；去離子水980。制備方法如下：(1)環(huán)氧酯樹(shù)脂攪拌下加入配方量5-7％的溶劑攪拌均勻，再加入防沉劑，1200r/min高速分散5min；(2)再加入分散劑、顏填料、防銹顏料，1200r/min高速分散25min，得漿料；(3)將漿料研磨，細(xì)度達(dá)到50μm后打入制漆罐，加入催干劑、流平劑及助劑，在1200r/min下攪拌25min，即得。其中，上述環(huán)氧酯樹(shù)脂和浮化液的制備方法同于實(shí)施例1。本發(fā)明上述實(shí)施全生產(chǎn)的水性工業(yè)涂料均符合相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，具體如下表：將本發(fā)明上述實(shí)施例生產(chǎn)的水性環(huán)氧酯與普通環(huán)氧酯進(jìn)行各項(xiàng)性能對(duì)比，具體如下：檢測(cè)項(xiàng)目普通環(huán)氧酯底漆水性環(huán)氧酯底漆光澤/60°2520硬度/雙擺0.30.32附著力/級(jí)一一耐沖擊/cm5050表干/min2030實(shí)干/h2424耐水性/h＜4896有機(jī)揮發(fā)物含量(voc)g/l＞520＜200耐鹽水性/h＜4872耐鹽霧性/h＜7296耐凍融(-5℃，三個(gè)循環(huán))通過(guò)通過(guò)耐凍融(-18℃，三個(gè)循環(huán))通過(guò)通過(guò)從上表可知，與普通環(huán)氧酯相比，本發(fā)明上述實(shí)施例生產(chǎn)的水性環(huán)氧酯的揮發(fā)性有機(jī)化合物voc含量低于普通環(huán)氧酯(＜200)，而且耐水性及耐鹽霧性也優(yōu)于普通環(huán)氧酯，特別是耐鹽霧性較現(xiàn)有普通環(huán)氧酯脂大大提高。當(dāng)前第1頁(yè)12