本發明涉及水性環氧涂料制備工藝技術領域 ，特別是涉及一種自乳化的水性環氧涂料的制備工藝方法。
背景技術：
水性環氧涂料最早在箭鏃領域得到了廣泛的應用，此后推廣至鋼結構防腐涂料上，是目前用于工業重防腐領域最為成功的涂料品種之一，但是其耐候性和耐鹽水溶液性不是很強，需要經常涂抹才能起到很好的耐腐蝕性。
自乳化法的主要優勢在于：首先它不存在破乳現象；其次它可以與顏填料一起研磨成色漿，這樣調色部分既可放在固化劑部分，又可放在環氧乳液部分，這比外加乳化劑型環氧樹脂乳液的制漆性能更好，但是現在的自乳化效果不是很理想。
技術實現要素：
為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種制備水性環氧涂料的自乳化配方，其目的在于提高水性環氧涂料的耐堿性和耐鹽霧性，從而提高其在使用時的耐候性和耐鹽水溶液性，減少其用于鋼結構上時的涂抹次數，降低其用于鋼結構產品上時的使用成本，延長鋼結構產品的使用壽命及提高耐耐候性和耐鹽水溶液性能。
本發明所采用的技術方案是：一種自乳化的水性環氧涂料的制備工藝方法，包括如下步驟：
A．將環氧樹脂用球磨機、膠體磨、均氏器磨碎，并在其中加入乳化劑，激烈攪拌即得環氧樹脂分散體，得到6-12μm納米級環氧樹脂粉末；
B．將步驟A中得到的納米級環氧樹脂中加入酰胺化多胺乳化劑水溶液中，加熱得到環氧樹脂水基分散體系；
C．使用上述步驟A和B制得的水性環氧樹脂作為基料制備環氧涂料，具體步驟包括：將（5-6）份丙烯酸及丙烯酸酯的共聚物、（2-3）份的固化劑、（1.2-2.2）份的助溶劑和（35-45）份的去離子水加入（55-60）份的環氧樹脂水基分散體系中；
D．在100-105°C的溫度環境中，加熱步驟C中得到的混合乳液15-30min，得到片狀半成品；
E．步驟D中得到的片狀半成品粉碎，檢驗，并包裝。
本發明的水性環氧涂料制備工藝，采用由環氧樹脂作為基料進行制備，并且該工藝與現有技術的主要區別在于，本發明采用環氧樹脂經由磨碎、乳化后的環氧樹脂水基分散體系作為制備環氧涂料的基料，在該環氧樹脂水基分散體系的基礎上，加入自乳化的水性環氧涂料配料：（5-6）份丙烯酸及丙烯酸酯的共聚物、（2-3）份的固化劑、（1.2-2.2）份的助溶劑和（35-45）份的去離子水，得到混合乳液，然后將該混合乳液在100-105度加熱15-30min，從而得到水性涂料的半成品，最后磨碎，檢驗，并且包裝。該制備工藝縮短了自乳化水性涂料的制備時間，省去了直接使用環氧樹脂作為基料制備自乳化水性環氧涂料的磨損工藝，節約了其制備的周期，進而降低了其加工成本。
本發明的進一步改進在于，步驟C中的固化劑為胺固化劑，其份數為（2.2-2.8）份。由于胺固化劑具有較高的活性，同時可以作為交聯反應的固化劑，從而提高了自乳化的效率，縮短了自乳化的時間。
本發明的進一步改進在于，步驟C水性環氧涂料的配置中，丙烯酸及其共聚物為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸乙酯。，保證了較好的自乳化效果，使得水性環氧涂料具有更好的水性。
本發明的進一步改進在于，步驟A中，水性環氧樹脂為雙酚A型環氧，雙酚A型環氧樹脂為E-20、E-12、E-06、E-03 中的一種或幾種，從而具有更廣泛的實用性。
本發明的進一步改進在于，步驟D的加熱環境溫度為101.8度或102.6度或103.5度。環氧樹脂水基分散體系與其他助劑具有更好的混合效果，進一步縮短了其生產周期。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明的水性環氧涂料制備工藝，采用由環氧樹脂作為基料進行制備，并且該工藝與現有技術的主要區別在于，本發明采用環氧樹脂經由磨碎、乳化后的環氧樹脂水基分散體系作為制備環氧涂料的基料，在該環氧樹脂水基分散體系的基礎上，加入自乳化的水性環氧涂料配料：（5-6）份丙烯酸及丙烯酸酯的共聚物、（2-3）份的固化劑、（1.2-2.2）份的助溶劑和（35-45）份的去離子水，得到混合乳液，然后將該混合乳液在100-105度加熱15-30min，從而得到水性涂料的半成品，最后磨碎，檢驗，并且包裝。該制備工藝縮短了自乳化水性涂料的制備時間，省去了直接使用環氧樹脂作為基料制備自乳化水性環氧涂料的磨損工藝，節約了其制備的周期，進而降低了其加工成本。
此外，本發明的水性環氧涂料配方利用丙烯酸酯及其共聚物的特性：一是高極性；二是完全飽和性；從而使其具有優越的耐礦物油和耐高溫氧化性能。將其按照一定的份數與水性環氧樹脂混合，并加入一定量的助溶劑和去離子水，形成具有一定交聯度、并能分散于水中的自乳化而來的水性環氧樹脂，該樹脂具有良好的耐堿性與煙霧性能。
本發明提高了水性環氧涂料的耐堿性和耐鹽霧性，從而提高了其在使用時的耐候性和耐鹽水溶液性，減少了其用于鋼結構上時的涂抹次數，降低了其用于鋼結構產品上時的使用成本，延長鋼了結構產品的使用壽命及提高了耐耐候性和耐鹽水溶液性能。
具體實施方式
為了加深對本發明的理解，下面結合實施例對本發明進一步說明，該實施例僅用于解釋本發明，并不對本發明的保護范圍構成限定。
一種自乳化的水性環氧涂料的制備工藝方法，包括如下步驟：
A．將環氧樹脂用球磨機、膠體磨、均氏器磨碎，并在其中加入乳化劑，激烈攪拌即得環氧樹脂分散體，得到6-12μm納米級環氧樹脂粉末；
B．將步驟A中得到的納米級環氧樹脂中加入酰胺化多胺乳化劑水溶液中，加熱得到環氧樹脂水基分散體系；
C．使用上述步驟A和B制得的水性環氧樹脂作為基料制備環氧涂料，具體步驟包括：將（5-6）份丙烯酸及丙烯酸酯的共聚物、（2-3）份的固化劑、（1.2-2.2）份的助溶劑和（35-45）份的去離子水加入（55-60）份的環氧樹脂水基分散體系中；
D．在100-105°C的溫度環境中，加熱步驟C中得到的混合乳液15-30min，得到片狀半成品；
E．步驟D中得到的片狀半成品粉碎，檢驗，并包裝。
本發明的水性環氧涂料制備工藝，采用由環氧樹脂作為基料進行制備，并且該工藝與現有技術的主要區別在于，本發明采用環氧樹脂經由磨碎、乳化后的環氧樹脂水基分散體系作為制備環氧涂料的基料，在該環氧樹脂水基分散體系的基礎上，加入自乳化的水性環氧涂料配料：（5-6）份丙烯酸及丙烯酸酯的共聚物、（2-3）份的固化劑、（1.2-2.2）份的助溶劑和（35-45）份的去離子水，得到混合乳液，然后將該混合乳液在100-105度加熱15-30min，從而得到水性涂料的半成品，最后磨碎，檢驗，并且包裝。該制備工藝縮短了自乳化水性涂料的制備時間，省去了直接使用環氧樹脂作為基料制備自乳化水性環氧涂料的磨損工藝，節約了其制備的周期，進而降低了其加工成本。
在上述事例中，步驟C中的固化劑為胺固化劑，其份數為（2.2-2.8）份。由于胺固化劑具有較高的活性，同時可以作為交聯反應的固化劑，從而提高了自乳化的效率，縮短了自乳化的時間。步驟C水性環氧涂料的配置中，丙烯酸及其共聚物為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸乙酯。，保證了較好的自乳化效果，使得水性環氧涂料具有更好的水性。步驟A中，水性環氧樹脂為雙酚A型環氧，雙酚A型環氧樹脂為E-20、E-12、E-06、E-03 中的一種或幾種，從而具有更廣泛的實用性。步驟D的加熱環境溫度為101.8度或102.6度或103.5度。環氧樹脂水基分散體系與其他助劑具有更好的混合效果，進一步縮短了其生產周期。
也就是說，本發明的水性環氧涂料自乳化的配方，包括以下組份：（55-60）份的水性環氧樹脂、（5-6）份丙烯酸及丙烯酸酯的共聚物、（2-3）份的固化劑、（1.2-2.2）份的助溶劑和（35-45）份的去離子水，本發明的水性環氧涂料配方利用丙烯酸酯及其共聚物的特性：一是高極性；二是完全飽和性；從而使其具有優越的耐礦物油和耐高溫氧化性能。將其按照一定的份數與水性環氧樹脂混合，并加入一定量的助溶劑和去離子水，形成具有一定交聯度、并能分散于水中的自乳化而來的水性環氧樹脂，該樹脂具有良好的耐堿性與煙霧性能。
采用上述方法制備的水性環氧涂料，按照如下配方直接得到的產品如下所示。
實施例一
配方為:55份的水性環氧樹脂、5份丙烯酸及丙烯酸酯的共聚物、2份的胺固化劑、1.2份的助溶劑和35份的去離子水。在環境溫度為101°C至103°C時，得到的自乳化水性環氧涂料，自乳化效率達99%，自乳化時間為5min-12min。
將自乳化得到的水性環氧涂料進行國標規定的鹽霧試驗和耐堿性試驗，參數指標均高于現有的指標。
實施例二
配方為：60份的水性環氧樹脂、6份丙烯酸及丙烯酸酯的共聚物、3份的固化劑、2.2份的助溶劑和45份的去離子水。在環境溫度為102°C至104°C時，得到的自乳化水性環氧涂料，自乳化效率達100%，自乳化時間為6min-12min。
將自乳化得到的水性環氧涂料進行國標規定的鹽霧試驗和耐堿性試驗，參數指標均高于現有的指標。
實施例三
配方為：58份的水性環氧樹脂、5.5份丙烯酸及丙烯酸酯的共聚物、2.5份的固化劑、1.8份的助溶劑和40份的去離子水。在環境溫度為102.8°C至105°C時，得到的自乳化水性環氧涂料，自乳化效率達99.9%，自乳化時間為5.5min-12min。
將自乳化得到的水性環氧涂料進行國標規定的鹽霧試驗和耐堿性試驗，參數指標均高于現有的指標。
本發明提高了水性環氧涂料的耐堿性和耐鹽霧性，從而提高了其在使用時的耐候性和耐鹽水溶液性，減少了其用于鋼結構上時的涂抹次數，降低了其用于鋼結構產品上時的使用成本，延長鋼了結構產品的使用壽命及提高了耐耐候性和耐鹽水溶液性能。
本發明的實施例公布的是較佳的實施例，但并不局限于此，本領域的普通技術人員，極易根據上述實施例，領會本發明的精神，并做出不同的引申和變化，但只要不脫離本發明的精神，都在本發明的保護范圍內。