專利名稱：一種水性環氧富鋅底漆及其制備方法
技術領域：
本發明涉及涂料領域，特別涉及一種水性環氧富鋅底漆及其制備方法。
背景技術：
目前，為了避免風電塔筒內、外壁被腐蝕或生銹等，需要在風電塔筒內、外壁上使用底、中、面三層涂料進行保護。
目前用于風電塔筒的水性涂料較少，底、中、面三層一般均選用油漆，而我國風電塔筒內、外壁用防腐涂料中的底漆還大多采用進口溶劑型涂料，含有鉻或鉛等重金屬化合物，毒性較大，對環境及人類健康都會造成較大的危害。
發明內容
為了現有的底漆涂料毒性較大、對環境及人類健康都會造成較大的危害的問題，本發明提供了一種水性環氧富鋅底漆及其制備方法，具體如下一種水性環氧富鋅底漆，所述水性丙烯酸聚氨酯面漆包括A組分、B組分和C組分，按照重量份配比，所述A組分包括水性環氧樹脂17-20份，去離子水0. 3-0. 5份，消泡劑0. 1-0. 2份，基材潤濕劑0. 02-0. 03份；所述B組包括改性多元胺固化劑5-6份，消泡劑0. 04-0. 07份，防沉觸變劑
0.2-0. 4份，去離子水4-6份，水性偶聯劑0. 03-0. 08份；所述C組分包括納米級鋅粉68-70份。進一步地，所述改性多元胺固化劑為水性改性脂肪胺和水性聚酰胺按照重量配比8 1-10 I比例混合的混合物。進一步地，所述消泡劑為水性聚硅氧烷消泡劑和水性硅酮類消泡劑按重量配比5I比例制備的混合消泡劑。進一步地，所述防沉觸變劑為納米級氣相二氧化硅。進一步地，所述表明活性劑為聚醚改性聚二甲基硅氧烷。進一步地，所述水性偶聯劑為鈦酸酯類偶聯劑和硅烷類偶聯劑按重量配比I : I比例混合的混合物。如上所述的水性環氧富鋅底漆的制備方法，所述方法包括(I)按配方量將水性環氧樹脂加入備料鍋中，在500r/min的速度的攪拌下，依次加入去離子水、消泡劑、基材潤濕劑劑，再以2000r/min的速度攪拌20分鐘，得到A組分；(2)按配方量將改性多元胺固化劑加入備料鍋中，在1000r/min的速度的攪拌下，依次加入去離子水、消泡劑、防沉觸變劑、水性偶聯劑，高速分散20分鐘，得到B組分；(3)按配方量精確稱量納米級鋅粉精確，即得到C組分；(4)施工時需將所述A組分、B組分和C組分按配方量混合均勻并用水稀釋至預定的粘度。
本實施例所提供的水性丙烯酸聚氨酯面漆僅以水為分散介質，無任何溶劑，不含鹵代烴、甲苯、二甲苯之類的揮發性有機溶劑，不會造成環境污染，沒有失火隱患，滿足環保要求；施工工具可用水直接清洗，可重復使用；通過加入水性偶聯劑可以提高體系的交聯密度，同時改善填充劑的分散度，從而大大提高涂料的物理性能、電性能、熱性能、光性能等性能；通過添加納米級鋅粉，由于材料表面活性中心的增多提高涂料的化學催化和光催化的反應能力；表面活性中心與成膜物質的官能團可發生次化學鍵結合，大大增加涂層的剛性和強度；將納米材料用在環氧富鋅底漆中，可以增加底漆與基材的附著力，提高機械強度，且納米級的顏料與底漆的強作用力，有助于改進底漆一涂層的界面結合。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合具體實施方式
作對本發明做進一步的詳細描述。實施例I 本實施例I中所提供的水性環氧富鋅底漆包括A組分、B組分和C組分，其中，按重量份配比A組分包括水性環氧樹脂19. 3份，去離子水0. 39份，消泡劑0. 14份，基材潤濕劑0. 03份；B組分包括改性多元胺固化劑5. 79份，消泡劑0. 06份，防沉觸變劑0. 25份，去離子水5. 54份，水性偶聯劑0. 04份；C組分包括納米級鋅粉68. 51份。進一步地，上述水性環氧樹脂為浙江安邦新材料發展有限公司的AB-EP-20。進一步地，上述改性多元胺固化劑為美國空氣化工的水性改性脂肪胺(三烷基叔胺)ANCAMN 2459和水性聚酰胺ANCAMID 2634按照重量配比8 1-10 I比例混合的混合物。進一步地，上述消泡劑為迪高公司的水性聚硅氧烷消泡劑902W和東莞市新硅業高分子材料有限公司水性硅酮類消泡劑SR865按重量配比5 I比例制備的混合消泡劑。進一步地，上述防沉觸變劑為德固賽納米級氣相二氧化硅A200。進一步地，上述納米級鋅粉為徐州捷創新材料科技有限公司納米級鋅粉。進一步地，上述表明活性劑為聚醚改性聚二甲基硅氧烷，具體為德國比克化學公司聚醚改性聚二甲基硅氧烷BYK346。進一步地，上述水性偶聯劑為鈦酸酯類(COOTi (HO3S-C-CH(O) CH) 3)偶聯劑和硅烷類(NH2CH2CH2CH2Si(OC2H5)3)偶聯劑按重量配比I : I比例混合的混合物，鈦酸酯類偶聯劑具體為南京品寧偶聯劑有限公司鈦酸酯類(COOTi (HO3S-C-CH(O)CH)3)偶聯劑KR-41B，硅烷類偶聯劑具體為奧城精細化工公司硅烷類(NH2CH2CH2CH2Si(OC2H5)3)偶聯劑KH550。上述水性環氧富鋅底漆的制備方法，具體包括如下步驟(I)按上述配方量(即上述所述的重量份配比)將水性環氧樹脂加入備料鍋中，在500r/min的速度的攪拌下,依次加入去離子水、消泡劑、基材潤濕劑劑,再以2000r/min的速度攪拌20分鐘，得到A組分；(2)按配方量將改性多元胺固化劑加入備料鍋中，在1000r/min的速度的攪拌下，依次加入去離子水、消泡劑、防沉觸變劑、水性偶聯劑，高速分散20分鐘，得到B組分；(3)按配方量精確稱量納米級鋅粉精確，即得到C組分；(4)施工時需將A組分、B組分和C組分按配方量混合均勻并用水稀釋至預定的粘度。其中，預定的粘度具體為75-90秒，并且，本發明全部實施例中的粘度測量方法均為采樣粘度杯(25°C，涂四杯)進行測定。本實施例所提供的水性環氧富鋅底漆及其制備方法，具有如下有益效果(I)僅以水為分散介質，無任何溶劑，不含鹵代烴、甲苯、二甲苯之類的揮發性有機溶劑，不會造成環境污染，沒有失火隱患，滿足環保要求；(2)施工工具可用水直接清洗，可重復使用；(3)加入水性偶聯劑可以提高體系的交聯密度，改善合成樹脂與無機填充劑及增強材料的界面性能，同時改善填充劑的分散度，從而大大提高涂料的物理性能、電性能、熱性能、光性能等·性能；(4)添加納米級氣相二氧化硅和納米級鋅粉，由于材料表面活性中心的增多提高涂料的化學催化和光催化的反應能力；表面活性中心與成膜物質的官能團可發生次化學鍵結合，大大增加涂層的剛性和強度；將納米材料用在環氧富鋅底漆中，可以增加底漆與基材的附著力，提高機械強度，且納米級的顏料與底漆的強作用力，有助于改進底漆一涂層的界面
彡口口 實施例2本實施例2中所提供的水性環氧富鋅底漆包括A組分、B組分和C組分，其中，按重量份配比A組分包括水性環氧樹脂18份，去離子水0. 35份，消泡劑0. 14份，基材潤濕劑
0.02 份；B組分包括改性多元胺固化劑5. 63份，消泡劑0. 05份，防沉觸變劑0. 2份，去離子水5. 05份，水性偶聯劑0. 04份；C組分包括納米級鋅粉68. 07份。進一步地，上述水性環氧樹脂為浙江安邦新材料發展有限公司的AB-EP-20。進一步地，上述改性多元胺固化劑為美國空氣化工的水性改性脂肪胺(三烷基叔胺)ANCAMN 2459和水性聚酰胺ANCAMID 2634按照重量配比8 1-10 I比例混合的混合物。進一步地，上述消泡劑為迪高公司的水性聚硅氧烷消泡劑902W和東莞市新硅業高分子材料有限公司水性硅酮類消泡劑SR865按重量配比5 I比例制備的混合消泡劑。進一步地，上述防沉觸變劑為德固賽納米級氣相二氧化硅A200。進一步地，上述納米級鋅粉為徐州捷創新材料科技有限公司納米級鋅粉。進一步地，上述表明活性劑為聚醚改性聚二甲基硅氧烷，具體為德國比克化學公司聚醚改性聚二甲基硅氧烷BYK346。進一步地，上述水性偶聯劑為鈦酸酯類(COOTi (HO3S-C-CH(O) CH) 3)偶聯劑和硅烷類(NH2CH2CH2CH2Si(OC2H5)3)偶聯劑按重量配比I : I比例混合的混合物，鈦酸酯類偶聯劑具體為南京品寧偶聯劑有限公司鈦酸酯類(COOTi (HO3S-C-CH(O)CH)3)偶聯劑KR-41B，硅烷類偶聯劑具體為奧城精細化工公司硅烷類(NH2CH2CH2CH2Si(OC2H5)3)偶聯劑KH550。上述水性環氧富鋅底漆的制備方法，具體包括如下步驟
(I)按上述配方量(即上述所述的重量份配比)將水性環氧樹脂加入備料鍋中，在500r/min的速度的攪拌下,依次加入去離子水、消泡劑、基材潤濕劑劑,再以2000r/min的速度攪拌20分鐘，得到A組分；(2)按配方量將改性多元胺固化劑加入備料鍋中，在1000r/min的速度的攪拌下，依次加入去離子水、消泡劑、防沉觸變劑、水性偶聯劑，高速分散20分鐘，得到B組分；(3)按配方量精確稱量納米級鋅粉精確，即得到C組分；(4)施工時需將A組分、B組分和C組分按配方量混合均勻并用水稀釋至預定的粘度。其中，預定的粘度具體為75-90秒，并且，本發明全部實施例中的粘度測量方法均為采樣粘度杯(25°C，涂四杯)進行測定。·
本實施例所提供的水性環氧富鋅底漆及其制備方法，具有如下有益效果(I)僅以水為分散介質，無任何溶劑，不含鹵代烴、甲苯、二甲苯之類的揮發性有機溶劑，不會造成環境污染，沒有失火隱患，滿足環保要求；(2)施工工具可用水直接清洗，可重復使用；(3)加入水性偶聯劑可以提高體系的交聯密度，改善合成樹脂與無機填充劑及增強材料的界面性能，同時改善填充劑的分散度，從而大大提高涂料的物理性能、電性能、熱性能、光性能等性能；(4)添加納米級氣相二氧化硅和納米級鋅粉，由于材料表面活性中心的增多提高涂料的化學催化和光催化的反應能力；表面活性中心與成膜物質的官能團可發生次化學鍵結合，大大增加涂層的剛性和強度；將納米材料用在環氧富鋅底漆中，可以增加底漆與基材的附著力，提高機械強度，且納米級的顏料與底漆的強作用力，有助于改進底漆一涂層的界面
彡口口 實施例3本實施例3中所提供的水性環氧富鋅底漆包括A組分、B組分和C組分，其中，按重量份配比A組分包括水性環氧樹脂20份，去離子水0. 43份，消泡劑0. 16份，基材潤濕劑
0.03 份；B組分包括改性多元胺固化劑5. 88份，消泡劑0. 06份，防沉觸變劑0. 3份，去離子水5. 76份，水性偶聯劑0. 04份；C組分包括納米級鋅粉69. 14份。進一步地，上述水性環氧樹脂為浙江安邦新材料發展有限公司的AB-EP-20。進一步地，上述改性多元胺固化劑為美國空氣化工的水性改性脂肪胺(三烷基叔胺)ANCAMN 2459和水性聚酰胺ANCAMID 2634按照重量配比8 1-10 I比例混合的混合物。進一步地，上述消泡劑為迪高公司的水性聚硅氧烷消泡劑902W和東莞市新硅業高分子材料有限公司水性硅酮類消泡劑SR865按重量配比5 I比例制備的混合消泡劑。進一步地，上述防沉觸變劑為德固賽納米級氣相二氧化硅A200。進一步地，上述納米級鋅粉為徐州捷創新材料科技有限公司納米級鋅粉。進一步地，上述表明活性劑為聚醚改性聚二甲基硅氧烷，具體為德國比克化學公司聚醚改性聚二甲基硅氧烷BYK346。進一步地，上述水性偶聯劑為鈦酸酯類(COOTi (HO3S-C-CH(O) CH) 3)偶聯劑和硅烷類(NH2CH2CH2CH2Si(OC2H5)3)偶聯劑按重量配比I : I比例混合的混合物，鈦酸酯類偶聯劑具體為南京品寧偶聯劑有限公司鈦酸酯類(COOTi (HO3S-C-CH(O)CH)3)偶聯劑KR-41B，硅烷類偶聯劑具體為奧城精細化工公司硅烷類(NH2CH2CH2CH2Si(OC2H5)3)偶聯劑KH550。上述水性環氧富鋅底漆的制備方法，具體包括如下步驟(I)按上述配方量(即上述所述的重量份配比)將水性環氧樹脂加入備料鍋中，在500r/min的速度的攪拌下,依次加入去離子水、消泡劑、基材潤濕劑劑,再以2000r/min的速度攪拌20分鐘，得到A組分；
(2)按配方量將改性多元胺固化劑加入備料鍋中，在1000r/min的速度的攪拌下，依次加入去離子水、消泡劑、防沉觸變劑、水性偶聯劑，高速分散20分鐘，得到B組分；(3)按配方量精確稱量納米級鋅粉精確，即得到C組分；(4)施工時需將A組分、B組分和C組分按配方量混合均勻并用水稀釋至預定的粘度。其中，預定的粘度具體為75-90秒，并且，本發明全部實施例中的粘度測量方法均為采樣粘度杯(25°C，涂四杯)進行測定。本實施例所提供的水性環氧富鋅底漆及其制備方法，具有如下有益效果(I)僅以水為分散介質，無任何溶劑，不含鹵代烴、甲苯、二甲苯之類的揮發性有機溶劑，不會造成環境污染，沒有失火隱患，滿足環保要求；(2)施工工具可用水直接清洗，可重復使用；(3)加入水性偶聯劑可以提高體系的交聯密度，改善合成樹脂與無機填充劑及增強材料的界面性能，同時改善填充劑的分散度，從而大大提高涂料的物理性能、電性能、熱性能、光性能等性能；(4)添加納米級氣相二氧化硅和納米級鋅粉，由于材料表面活性中心的增多提高涂料的化學催化和光催化的反應能力；表面活性中心與成膜物質的官能團可發生次化學鍵結合，大大增加涂層的剛性和強度；將納米材料用在環氧富鋅底漆中，可以增加底漆與基材的附著力，提高機械強度，且納米級的顏料與底漆的強作用力，有助于改進底漆一涂層的界面
彡口口 進一步地，為了驗證本發明所提供的方案能夠達到技術效果，對實施例1、2和3所提供的方案進行了實驗，具體實驗數據如表I所示表I
權利要求
1.一種水性環氧富鋅底漆，其特征在于，所述水性丙烯酸聚氨酯面漆包括A組分、B組分和C組分，按照重量份配比， 所述A組分包括水性環氧樹脂17-20份，去離子水0. 3-0. 5份，消泡劑0. 1-0. 2份，基材潤濕劑0. 02-0. 03份； 所述B組包括改性多元胺固化劑5-6份，消泡劑0. 04-0. 07份，防沉觸變劑0. 2-0. 4份，去離子水4-6份，水性偶聯劑0. 03-0. 08份； 所述C組分包括納米級鋅粉68-70份。
2.根據權利要求I所述的水性環氧富鋅底漆，其特征在于，所述改性多元胺固化劑為水性改性脂肪胺和水性聚酰胺按照重量配比8 1-10 I比例混合的混合物。
3.根據權利要求I所述的水性環氧富鋅底漆，其特征在于，所述消泡劑為水性聚硅氧烷消泡劑和水性硅酮類消泡劑按重量配比5I比例制備的混合消泡劑。
4.根據權利要求I所述的水性環氧富鋅底漆，其特征在于，所述防沉觸變劑為納米級氣相二氧化硅。
5.根據權利要求I所述的水性環氧富鋅底漆，其特征在于，所述表明活性劑為聚醚改性聚二甲基硅氧烷。
6.根據權利要求I所述的水性環氧富鋅底漆，其特征在于，所述水性偶聯劑為鈦酸酯類偶聯劑和硅烷類偶聯劑按重量配比I:I比例混合的混合物。
7.如權利要求1-6中任一項權利要求所述的水性環氧富鋅底漆的制備方法，其特征在于，所述方法包括 (1)按配方量將水性環氧樹脂加入備料鍋中，在500r/min的速度的攪拌下，依次加入去離子水、消泡劑、基材潤濕劑劑，再以2000r/min的速度攪拌20分鐘，得到A組分； (2)按配方量將改性多元胺固化劑加入備料鍋中，在1000r/min的速度的攪拌下，依次加入去離子水、消泡劑、防沉觸變劑、水性偶聯劑，高速分散20分鐘，得到B組分； (3)按配方量精確稱量納米級鋅粉精確，即得到C組分； (4)施工時需將所述A組分、B組分和C組分按配方量混合均勻并用水稀釋至預定的粘度。
全文摘要
本發明公開了一種水性環氧富鋅底漆及其制備方法，涉及涂料領域。本發明僅以水為分散介質，不含鹵代烴、甲苯、二甲苯之類的揮發性有機溶劑，不會造成環境污染，沒有失火隱患，滿足環保要求；施工工具可用水直接清洗，可重復使用；通過加入水性偶聯劑可以提高體系的交聯密度，同時改善填充劑的分散度，從而提高涂料的物理性能、電性能、熱性能、光性能等性能；通過添加納米級鋅粉，可以提高涂料的化學催化和光催化的反應能力；將納米材料用在環氧富鋅底漆中，可以增加底漆與基材的附著力，提高機械強度，有助于改進底漆一涂層的界面結合。
文檔編號C09D7/12GK102746765SQ201210254110
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月23日 優先權日2012年7月23日
發明者劉國旭, 向國鼎, 張曉娜, 王進強, 程璐, 花東栓, 荊旺, 郇慶國, 郭曉峰 申請人:國誠億泰科技發展有限公司, 河北晨陽工貿集團有限公司