專利名稱：一種水性透明防腐涂料及其制備和使用方法
技術領域：
本發明涉及化工技術領域，具體涉及一種水性透明防腐涂料及其制備和使用方法。
背景技術：
我國是鋼材大國，也是生產無縫鋼管的大國，很多無縫鋼管要出口到其他國家和 地區。由于無縫鋼管在自然狀態下容易氧化生銹，對其外觀和質量有很多影響，特別是無縫 鋼管很多時候都是用于高溫高壓的設備和管道上，表面的腐蝕對其自身的耐壓強度有很大 影響，對無縫鋼管的防腐處理有磷化、鈍化、涂裝等，其中涂裝占了很大的比例。目前，大部 分都采用溶劑型涂料進行涂裝，溶劑型涂料含有大量的有機溶劑，對環境造成污染，對操作 工人的身體健康有嚴重的影響，并且產品出口時存在環保問題，導致產品退貨或罰款等遺 留問題。目前，因為環保問題，部分廠家已經被迫減少出口訂單或不出口產品，部分無縫鋼 管生產廠家只好改用進口的水性防腐涂料進行生產。為解決現有技術中的上述不足，本發明提供了一種新的解決方案。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是如何提供一種用于涂布在黑色金屬上能保持金屬 原色、具有良好施工性、防腐、防銹的水性透明防腐涂料及其制備和使用方法。為達到上述發明目的，本發明所采用的技術方案為提供一種水性透明防腐涂料， 其特征在于所述水性防腐涂料所包含的各組分及其質量百分比為環氧樹脂乳液(55% )30 40% ；
透明防銹顏料35 50% ；
助劑3 6% ；
水15 23% ；
以上各組分的含量百分_女之和等于100%。按照本發明所提供的水性透明防腐涂料，其特征在于 成分為磷酸二氫鋁、三聚磷酸鋁和/或復合磷酸鋅。按照本發明所提供的水性透明防腐涂料，其特征在于 酚A型環氧樹脂乳化后得到的環氧乳液。按照本發明所提供的水性透明防腐涂料，其特征在于所述助劑至少包括分散劑、 消泡劑、防閃銹劑、流平劑、防沉劑、防霉劑和增稠劑。上述的水性透明防腐涂料的制備方法包括如下步驟A、乳化劑的制備將雙酚A型環氧樹脂和聚乙二醇按照環氧基團和羥基的摩爾比 為1 1的比例進行混合后加入帶有攪拌裝置的燒瓶中，升溫到80 90°C使原料熔化， 攪拌混勻，按物料總量0. 005% 0. 03%的比例滴加催化劑三氟化硼乙醚絡合物，在80 4所述透明防銹顏料的主要 所述環氧樹脂乳液是用雙90°C下反應1小時，出料，室溫冷卻即得高分子乳化劑，再按照高分子乳化劑芐基酚聚氧 乙烯醚甲醛縮合物酚甲醛縮合物磺酸鈉鹽=211的比例進行混合制得環氧樹脂乳 化劑；B、環氧樹脂乳液的制備利用高速分散的方法，用步驟A種所制得的環氧樹脂乳 化劑將環氧樹脂乳化成固體含量為50 60%的環氧樹脂微細乳狀液；C、水性透明防腐涂料的制備按照配方比例，在環氧樹脂乳液中加入除增稠劑外 的助劑、透明防銹顏料和水，用高速分散機分散均勻后，再用砂磨機進行研磨到細度小于 30um,用增稠劑和水調整粘度后，檢驗，過濾，包裝即可。一種上述的水性透明防腐涂料的使用方法，其特征在于將水性透明防腐涂料和 環氧固化劑組分以質量比為2 1的比例混合均勻即可使用；所述環氧固化劑組分中所包 含的各個組分及其質量百分比為水性環氧固化劑 40 50%;
透明防銹顏料 30 40 % ；助劑1 3%;穩定劑1.5%;水15 25%;以上各組分的含量百分數之和等于100%。上述助劑至少包括分散劑、消泡劑、防閃銹劑、流平劑、防沉劑、防霉劑和增稠劑。在環氧固化劑組分和水性防腐涂料所包含的各組分中，所述分散劑屬于羧酸聚合 物的胺鹽；所述消泡劑為聚醚改性的硅氧烷溶液；所述防閃銹劑是亞硝酸鹽；所述流平劑 是聚醚改性的有機硅溶液；所述防沉劑是氣相二氧化硅；所述增稠劑是聚氨酯合成物；所 述防霉劑是非離子表面活性劑。上述穩定劑為一種胺鹽聚合物，國外牌號為Hydropalat 306。上述水性環氧固化劑中的胺基基團可以和環氧樹脂乳液的分子鏈上的環氧基團 發生交聯反應。綜上所述，本發明所提供的水性透明防腐涂料和配套的固化劑混合后，涂覆于黑 色金屬上，發生化學反應交聯成膜后，具有附著力強、防銹性好、耐水、耐油等性能，并且能 保留金屬本身外觀的，該產品也是一種新型的環保產品。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明的具體實施方式
進行詳細描述本發明的解決方案是采用自乳化的環氧樹脂與高性能的透明防銹顏料混合，再配 以環氧固化劑進行交聯固化。是水性透明防腐涂料，用于黑色金屬(包括無縫鋼管)，以形 成具有保持金屬原色的具有防腐防銹性能的涂層。該水性透明防腐涂料所包含的各組分及其質量百分比為環氧樹脂乳液30 40% ；透明防銹顏料35 50% ；助劑3 6% ；水15 23% ；以上各組分的含量百分數之 和等于100%。所述透明防銹顏料的主要成分為磷酸二氫鋁、三聚磷酸鋁和/或復合磷酸鋅。所 環氧樹脂乳液是用雙酚A型環氧樹脂乳化后得到的環氧乳液。所述助劑至少包括分散劑、消泡劑、防閃銹劑、流平劑、防沉劑、防霉劑和增稠劑。上述的水性透明防腐涂料的制備方法包括如下步驟A、乳化劑的制備將雙酚A 型環氧樹脂和聚乙二醇按照環氧基團和羥基的摩爾比為11的比例進行混合后加入帶有 攪拌裝置的燒瓶中，升溫到80 90°C使原料熔化，攪拌混勻，按物料總量0. 005% 0. 03% 的比例滴加催化劑三氟化硼乙醚絡合物，在80 90°C下反應1小時，出料，室溫冷卻即得高 分子乳化劑，再按照高分子乳化劑芐基酚聚氧乙烯醚甲醛縮合物酚甲醛縮合物磺酸鈉 鹽=2 1 1的比例進行混合制得環氧樹脂乳化劑；B、環氧樹脂乳液的制備利用高速分 散的方法，用步驟A種所制得的環氧樹脂乳化劑將環氧樹脂乳化成固體含量為50 60%的 環氧樹脂微細乳狀液；C、水性透明防腐涂料的制備按照配方比例，在環氧樹脂乳液中加 入除增稠劑外的助劑、透明防銹顏料和水，用高速分散機分散均勻后，再用砂磨機進行研磨 到細度小于30um，用增稠劑和水調整粘度后，檢驗，過濾，包裝即可。一種上述的水性透明防腐涂料的使用方法，其特征在于將水性透明防腐涂料和 環氧固化劑組分以質量比為2 1的比例混合均勻即可使用；所述環氧固化劑組分中所包 含的各個組分及其質量百分比為水性環氧固化劑40 50% ；透明防銹顏料30 40% ； 助劑1 3% ；穩定劑1. 5% ；水15 25% ；以上各組分的含量百分數之和等于100%。上述助劑至少包括分散劑、消泡劑、防閃銹劑、流平劑、防沉劑、防霉劑和增稠劑。在環氧固化劑組分和水性防腐涂料所包含的各組分中，所述分散劑屬于羧酸聚合 物的胺鹽；所述消泡劑為聚醚改性的硅氧烷溶液；所述防閃銹劑是亞硝酸鹽；所述流平劑 是聚醚改性的有機硅溶液；所述防沉劑是氣相二氧化硅；所述增稠劑是聚氨酯合成物；所 述防霉劑是非離子表面活性劑。上述穩定劑為一種胺鹽聚合物，國外牌號為Hydropalat 306。上述水性環氧固化劑中的胺基基團可以和環氧樹脂乳液的分子鏈上的環氧基團 發生交聯反應。實施例1 制取水性透明防腐涂料所采用的配方為環氧樹脂乳液30%;透明防銹顏料50%; 助劑3% ；水17%。其中，透明防銹顏料的主要成分為磷酸二氫鋁和三聚磷酸鋁；環氧樹脂 乳液是用雙酚A型環氧樹脂乳化后得到的環氧乳液；助劑為分散劑、消泡劑、防閃銹劑、流 平劑、防沉劑、防霉劑和增稠劑。水性透明防腐涂料的制備方法:A、乳化劑的制備將雙酚A型環氧樹脂和聚乙二 醇按照環氧基團和羥基的摩爾比為11的比例進行混合后加入帶有攪拌裝置的燒瓶中， 升溫到80°C使原料熔化，攪拌混勻，按物料總量0. 03%的比例滴加催化劑三氟化硼乙醚絡 合物，在80°C下反應1小時，出料，室溫冷卻即得高分子乳化劑，再按照高分子乳化劑芐 基酚聚氧乙烯醚甲醛縮合物酚甲醛縮合物磺酸鈉鹽=2 1 1的比例進行混合制得環 氧樹脂乳化劑；B、環氧樹脂乳液的制備利用高速分散的方法，用步驟A種所制得的環氧樹 脂乳化劑將環氧樹脂乳化成固體含量為50%的環氧樹脂微細乳狀液；C、水性透明防腐涂 料的制備按照配方比例，在環氧樹脂乳液中加入除增稠劑外的助劑、透明防銹顏料和水， 用高速分散機分散均勻后，再用砂磨機進行研磨到細度小于30um，用增稠劑和水調整粘度 后，檢驗，過濾，包裝即可。該水性透明防腐涂料的使用方法為將水性透明防腐涂料和環氧固化劑組分以質量比為2 1的比例混合均勻即可使用；所述環氧固化劑組分中所包含的各個組分及其質 量百分比為水性環氧固化劑50%;透明防銹顏料30%;助劑1. 5%;穩定劑1. 5%;水17%。其中，助劑為分散劑、消泡劑、防閃銹劑、流平劑、防沉劑、防霉劑和增稠劑；穩定劑 為一種胺鹽聚合物，國外牌號為Hydropalat 306。實施例2 制取水性透明防腐涂料所采用的配方為環氧樹脂乳液40%;透明防銹顏料35%; 助劑5% ；水20%。其中，透明防銹顏料的主要成分為三聚磷酸鋁；環氧樹脂乳液是用雙酚 A型環氧樹脂乳化后得到的環氧乳液；助劑為分散劑、消泡劑、防閃銹劑、流平劑、防沉劑、 防霉劑和增稠劑。水性透明防腐涂料的制備方法:A、乳化劑的制備將雙酚A型環氧樹脂和聚乙二 醇按照環氧基團和羥基的摩爾比為11的比例進行混合后加入帶有攪拌裝置的燒瓶中， 升溫到90°C使原料熔化，攪拌混勻，按物料總量0. 005%的比例滴加催化劑三氟化硼乙醚 絡合物，在90°C下反應1小時，出料，室溫冷卻即得高分子乳化劑，再按照高分子乳化劑 芐基酚聚氧乙烯醚甲醛縮合物酚甲醛縮合物磺酸鈉鹽=211的比例進行混合制 得環氧樹脂乳化劑；B、環氧樹脂乳液的制備利用高速分散的方法，用步驟A種所制得的環 氧樹脂乳化劑將環氧樹脂乳化成固體含量為60%的環氧樹脂微細乳狀液；C、水性透明防 腐涂料的制備按照配方比例，在環氧樹脂乳液中加入除增稠劑外的助劑、透明防銹顏料和 水，用高速分散機分散均勻后，再用砂磨機進行研磨到細度小于30um，用增稠劑和水調整粘 度后，檢驗，過濾，包裝即可。該水性透明防腐涂料的使用方法為將水性透明防腐涂料和環氧固化劑組分以質 量比為2 1的比例混合均勻即可使用；所述環氧固化劑組分中所包含的各個組分及其質 量百分比為水性環氧固化劑40%;透明防銹顏料40%;助劑3%;穩定劑1. 5%;水15. 5%。其中，助劑為分散劑、消泡劑、防閃銹劑、流平劑、防沉劑、防霉劑和增稠劑；穩定劑 為一種胺鹽聚合物，國外牌號為Hydropalat 306。實施例3:制取水性透明防腐涂料所采用的配方為環氧樹脂乳液(55% )35% ；透明防銹顏 料45% ；助劑5% ；水15%。其中，透明防銹顏料的主要成分為復合磷酸鋅；環氧樹脂乳液 是用雙酚A型環氧樹脂乳化后得到的環氧乳液；助劑為分散劑、消泡劑、防閃銹劑、流平劑、 防沉劑、防霉劑和增稠劑。水性透明防腐涂料的制備方法:A、乳化劑的制備將雙酚A型環氧樹脂和聚乙二 醇按照環氧基團和羥基的摩爾比為11的比例進行混合后加入帶有攪拌裝置的燒瓶中， 升溫到85°C使原料熔化，攪拌混勻，按物料總量0. 02%的比例滴加催化劑三氟化硼乙醚絡 合物，在85°C下反應1小時，出料，室溫冷卻即得高分子乳化劑，再按照高分子乳化劑芐 基酚聚氧乙烯醚甲醛縮合物酚甲醛縮合物磺酸鈉鹽=211的比例進行混合制得環 氧樹脂乳化劑；B、環氧樹脂乳液的制備利用高速分散的方法，用步驟A種所制得的環氧樹 脂乳化劑將環氧樹脂乳化成固體含量為55%的環氧樹脂微細乳狀液；C、水性透明防腐涂 料的制備按照配方比例，在環氧樹脂乳液中加入除增稠劑外的助劑、透明防銹顏料和水， 用高速分散機分散均勻后，再用砂磨機進行研磨到細度小于30um，用增稠劑和水調整粘度 后，檢驗，過濾，包裝即可。
該水性透明防腐涂料的使用方法為將水性透明防腐涂料和環氧固化劑組分以質 量比為2 1的比例混合均勻即可使用；所述環氧固化劑組分中所包含的各個組分及其質 量百分比為水性環氧固化劑45%;透明防銹顏料35%;助劑2%;穩定劑1. 5%;水16. 5%。其中，助劑為分散劑、消泡劑、防閃銹劑、流平劑、防沉劑和增稠劑；穩定劑為一種 胺鹽聚合物，國外牌號為Hydropalat 306。本發明的特點是把該涂料和配套的固化劑混合后，涂覆于黑色金屬上，發生化學 反應交聯成膜后，具有附著力強、防銹性好、耐水、耐油等性能，并且能保留金屬本身外觀 的，該產品也是一種新型的環保產品。雖然結合實施例對本發明的具體實施方式
進行了舉例說明，但不應理解為對本專 利的限定。在權利要求書中所限定的保護范圍內，本領域技術人員不經創造性勞動即可作 出的各種修改和變形仍受本專利的保護。
權利要求
一種水性透明防腐涂料，其特征在于所述水性防腐涂料所包含的各組分及其質量百分比為環氧樹脂乳液30～40％；透明防銹顏料35～50％；助劑3～6％；水 15～23％；以上各組分的含量百分數之和等于100％。
2.根據權利要求1所述的水性透明防腐涂料，其特征在于所述透明防銹顏料的主要 成分為磷酸二氫鋁、三聚磷酸鋁和/或復合磷酸鋅。
3.根據權利要求1所述的水性透明防腐涂料，其特征在于所述環氧樹脂乳液是用雙 酚A型環氧樹脂乳化后得到的環氧乳液。
4.根據權利要求1所述的水性透明防腐涂料，其特征在于所述助劑至少包括分散劑、 消泡劑、防閃銹劑、流平劑、防沉劑、防霉劑和增稠劑。
5.一種權利要求1所述的水性透明防腐涂料的制備方法，其特征在于所述制備方法 包括如下步驟A、乳化劑的制備將雙酚A型環氧樹脂和聚乙二醇按照環氧基團和羥基的摩爾比為 1 1的比例進行混合后加入帶有攪拌裝置的燒瓶中，升溫到80 90°C使原料熔化，攪拌 混勻，按物料總量0. 005% 0. 03%的比例滴加催化劑三氟化硼乙醚絡合物，在80 90°C 下反應1小時，出料，室溫冷卻即得高分子乳化劑，再按照高分子乳化劑芐基酚聚氧乙烯 醚甲醛縮合物酚甲醛縮合物磺酸鈉鹽=211的比例進行混合制得環氧樹脂乳化 劑；B、環氧樹脂乳液的制備利用高速分散的方法，用步驟A中所制得的環氧樹脂乳化劑 將環氧樹脂乳化成固體含量為50 60%的環氧樹脂乳液；C、水性透明防腐涂料的制備按照配方比例，在環氧樹脂乳液中加入除增稠劑外的助 劑、透明防銹顏料和水，用高速分散機分散均勻后，再用砂磨機進行研磨到細度小于30um， 用增稠劑和水調整粘度后，檢驗，過濾，包裝即可。
6.一種權利要求1所述的水性透明防腐涂料的使用方法，其特征在于將水性透明防 腐涂料和環氧固化劑組分以質量比為2 1的比例混合均勻即可使用；所述環氧固化劑組 分中所包含的各個組分及其質量百分比為水性環氧固化劑 40 50%;透明防銹顏料 30 40%;助劑1 3%;穩定劑1.5%;水15 25%;以上各組分的含量百分數之和等于100%。
7.根據權利要求6所述的水性透明防腐涂料的使用方法，其特征在于所述助劑至少 包括分散劑、消泡劑、防閃銹劑、流平劑、防沉劑、防霉劑和增稠劑。
8.根據權利要求4或7所述的水性透明防腐涂料，其特征在于所述分散劑屬于羧 酸聚合物的胺鹽；所述消泡劑為聚醚改性的硅氧烷溶液；所述防閃銹劑是亞硝酸鹽；所述流平劑是聚醚改性的有機硅溶液；所述防沉劑是氣相二氧化硅；所述增稠劑是聚氨酯合成 物；所述防霉劑是非離子表面活性劑。
9.根據權利要求6所述的水性透明防腐涂料的使用方法，其特征在于所述穩定劑為 一種胺鹽聚合物，國外牌號為Hydropalat 306。
10.根據權利要求6所述的水性透明防腐涂料的使用方法，其特征在于所述水性環氧 固化劑中的胺基基團可以和環氧樹脂乳液的分子鏈上的環氧基團發生交聯反應。
全文摘要
本發明公開了一種水性透明防腐涂料及其制備和使用方法，先用乳化劑對環氧樹脂進行乳化，乳化成固體含量為50～60％的環氧樹脂微細乳狀液，之后加入各種助劑、防銹顏料和水，用高速分散機分散均勻后，再用砂磨機進行研磨到細度小于30um即可。使用時，按照質量比為2∶1在水性透明防腐涂料混入水性環氧固化劑即可使用。該水性透明防腐涂料和水性環氧固化劑配合使用，涂覆于黑色金屬上，發生化學反應交聯成膜后，具有附著力強、防銹性好、耐水、耐油等性能，并且能保留金屬原色。
文檔編號C09D163/02GK101899256SQ20101018008
公開日2010年12月1日 申請日期2010年5月21日 優先權日2010年5月21日
發明者施國全 申請人:資陽賽特化工有限公司