本發明屬于環氧樹脂涂料領域,具體涉及一種水性阻燃環氧樹脂涂料。
背景技術:
環氧樹脂涂料是目前世界上應用數量最多、適用范圍最廣、最重要的重防腐涂料。環氧樹脂涂料一般分為油性環氧涂料和水性環氧涂料兩種。目前市場上廣泛使用的水性環氧防腐涂料主要由兩組分組成:疏水性的環氧樹脂和親水性的胺類固化劑。水性涂料的配方相對比較復雜,助劑種類較多,且助劑可能影響涂料的性能。
目前水性環氧樹脂涂料的相關品種很多,大量用于水泥制品修補劑、防水涂層、汽車維修底漆、鋼結構的防腐蝕等。就環氧樹脂地坪涂料行業而言,客戶價值主要有兩個層次:首先,產品性能的價值,即是產品的環保性能、耐磨性能。產品的基本性能,如耐磨性得到了滿足后,環保性、實用性就最為重要;其次,細分性能價值,針對不同客戶對環氧涂料性能的需求,滿足客戶的產品性能要求,來研發生產環氧涂料產品。滿足不同的客戶需求,產品自然就有了差異化,所以這一價值層次最容易獨立市場成為創新品類。
目前市場上關于水性環氧樹脂涂料在阻燃性方面的研究較少。
技術實現要素:
本發明的目的在于針對水性阻燃環氧樹脂涂料產品的市場空白,提供一種具有環保、涂膜硬度高、抗沖擊強度高、光澤度好、阻燃性好的水性阻燃環氧樹脂涂料。
為實現上述目的,本發明采用如下技術方案:
一種水性阻燃環氧樹脂涂料,由A、B、C三組分按質量比5:1:1組成;
A組分由以下按重量份計的原料組成:雙酚A型環氧樹脂90-100份、聚氧化乙烯烷基酯10-20份、聚丙烯酸酯10-25份;
B組分由以下按重量份計的原料組成:三乙烯四胺20-25份、鈦白粉3-5份、顏料8-10份、滑石粉100-110份、水30-40份;
C組分由以下按重量份計的原料組成:潤濕分散劑1-3.2份、消泡劑1.2-1.6份、流平劑1.2-1.8份、磷氮復合阻燃劑15-20份、次磷酸鹽阻燃劑5-6份、磷酸鹽5-6份。
優選的,所述的水性阻燃環氧樹脂涂料,由A、B、C三組分按質量比5:1:1組成;
A組分由以下按重量份計的原料組成:雙酚A型環氧樹脂95份、聚氧化乙烯烷基酯15份、聚丙烯酸酯20份;
B組分由以下按重量份計的原料組成:三乙烯四胺22份、鈦白粉4份、顏料9份、滑石粉105份、水35份;
C組分由以下按重量份計的原料組成:潤濕分散劑2.0份、消泡劑1.4份、流平劑1.5份、磷氮復合阻燃劑17份、次磷酸鹽阻燃劑5份、磷酸鹽6份。
更具體的,所述的雙酚A型環氧樹脂的牌號為E-54,所述的潤濕分散劑為BYK-220S,所述的流平劑為BYK-345,所述的消泡劑為BYK-071。
一種制備如上所述的水性阻燃環氧樹脂涂料的方法,包括以下步驟:
1)將A組分中的雙酚A型環氧樹脂、聚氧化乙烯烷基酯和聚丙烯酸酯混合攪拌,加熱至45-60℃反應0.5-2h,制得混合液;
2)向混合液中加入三乙烯四胺,繼續加熱,待體系溫度升至60-80℃下反應2-3h;隨后降溫至室溫,在高速攪拌狀態下,加入水、鈦白粉、顏料和滑石粉,制得乳液;
3)然后繼續向乳液中加入潤濕分散劑、消泡劑、流平劑、磷氮復合阻燃劑、次磷酸鹽阻燃劑和磷酸鹽,高速攪拌15min后,再低速攪拌20min,過濾制得涂料。
步驟2)所述的高速攪拌為2000 r/min~3000 r/min。
步驟3)所述的低速攪拌為300 r/min~600 r/min。
本發明的有益效果在于:
1)本發明提供了一種阻燃性能優異的水性環氧樹脂涂料,彌補了市場空白,拓寬了水性環氧樹脂涂料的應用領域,滿足了客戶的不同需求,產品差異化明顯,經濟效益顯著;
2)本發明的水性阻燃環氧樹脂涂料分為A、B、C三種組分,A組分為環氧樹脂和乳化劑體系,B組分為固化體系,C組分為阻燃體系,通過三種組分的混合復配,所制得的涂料具有環保、涂膜硬度高、抗沖擊強度高、光澤度好、阻燃性好等優點。
具體實施方式
本發明用下列實施例來進一步說明本發明,但本發明的保護范圍并不限于下列實施例。
實施例1
一種水性阻燃環氧樹脂涂料,由A、B、C三組分按質量比5:1:1組成;
A組分由以下按重量份計的原料組成:雙酚A型環氧樹脂90份、聚氧化乙烯烷基酯20份、聚丙烯酸酯10份;
B組分由以下按重量份計的原料組成:三乙烯四胺20份、鈦白粉5份、顏料8份、滑石粉110份、水30份;
C組分由以下按重量份計的原料組成:潤濕分散劑1份、消泡劑1.6份、流平劑1.2份、磷氮復合阻燃劑20份、次磷酸鹽阻燃劑5份、磷酸鹽6份。
一種制備如上所述的水性阻燃環氧樹脂涂料的方法,包括以下步驟:
1)將A組分中的雙酚A型環氧樹脂、聚氧化乙烯烷基酯和聚丙烯酸酯混合攪拌,加熱至45℃反應2h,制得混合液;
2)向混合液中加入三乙烯四胺,繼續加熱,待體系溫度升至60℃下反應3h;隨后降溫至室溫,以2500 r/min轉速保持攪拌,加入水、鈦白粉、顏料和滑石粉,制得乳液;
3)然后繼續向乳液中加入潤濕分散劑、消泡劑、流平劑、磷氮復合阻燃劑、次磷酸鹽阻燃劑和磷酸鹽,以2500 r/min轉速攪拌15min后,再以400 r/min的轉速攪拌20min,過濾制得涂料。
實施例2
一種水性阻燃環氧樹脂涂料,由A、B、C三組分按質量比5:1:1組成;
A組分由以下按重量份計的原料組成:雙酚A型環氧樹脂95份、聚氧化乙烯烷基酯15份、聚丙烯酸酯20份;
B組分由以下按重量份計的原料組成:三乙烯四胺22份、鈦白粉4份、顏料9份、滑石粉105份、水35份;
C組分由以下按重量份計的原料組成:潤濕分散劑2.0份、消泡劑1.4份、流平劑1.5份、磷氮復合阻燃劑17份、次磷酸鹽阻燃劑5份、磷酸鹽6份。
一種制備如上所述的水性阻燃環氧樹脂涂料的方法,包括以下步驟:
1)將A組分中的雙酚A型環氧樹脂、聚氧化乙烯烷基酯和聚丙烯酸酯混合攪拌,加熱至55℃反應1h,制得混合液;
2)向混合液中加入三乙烯四胺,繼續加熱,待體系溫度升至70℃下反應2.5h;隨后降溫至室溫,以3000 r/min轉速保持攪拌,加入水、鈦白粉、顏料和滑石粉,制得乳液;
3)然后繼續向乳液中加入潤濕分散劑、消泡劑、流平劑、磷氮復合阻燃劑、次磷酸鹽阻燃劑和磷酸鹽,以3000 r/min轉速攪拌15min后,再以600 r/min的轉速攪拌20min,過濾制得涂料。
實施例3
一種水性阻燃環氧樹脂涂料,由A、B、C三組分按質量比5:1:1組成;
A組分由以下按重量份計的原料組成:雙酚A型環氧樹脂100份、聚氧化乙烯烷基酯10份、聚丙烯酸酯25份;
B組分由以下按重量份計的原料組成:三乙烯四胺25份、鈦白粉3份、顏料10份、滑石粉100份、水40份;
C組分由以下按重量份計的原料組成:潤濕分散劑3.2份、消泡劑1.2份、流平劑1.8份、磷氮復合阻燃劑15份、次磷酸鹽阻燃劑6份、磷酸鹽5份。
一種制備如上所述的水性阻燃環氧樹脂涂料的方法,包括以下步驟:
1)將A組分中的雙酚A型環氧樹脂、聚氧化乙烯烷基酯和聚丙烯酸酯混合攪拌,加熱至60℃反應0.5h,制得混合液;
2)向混合液中加入三乙烯四胺,繼續加熱,待體系溫度升至80℃下反應2h;隨后降溫至室溫,以2800 r/min轉速保持攪拌,加入水、鈦白粉、顏料和滑石粉,制得乳液;
3)然后繼續向乳液中加入潤濕分散劑、消泡劑、流平劑、磷氮復合阻燃劑、次磷酸鹽阻燃劑和磷酸鹽,以2800 r/min轉速攪拌15min后,再以300 r/min的轉速攪拌20min,過濾制得涂料。
性能測試:
1、火焰穿透性及測試—大板燃燒法(GB/T15442.2-1995)
試樣;基材為一級五層膠合板900mm×900 mm×5 mm,涂料濕涂覆比500g/m2,測試耐火時間(耐火時間為在規定的基材和特定燃燒條件下,試件背火面溫度達到220℃或試板出現穿透所需時間(min));判據:實測耐火時間>規定“耐火時間”,一級飾面型防火涂料:耐火時間≥20min。
2、涂料防火性能分級測試—小室法(GB/T15442.4-1995)
試樣;基材為一級五層膠合板300mm×150mm×5mm,涂料濕涂覆比250g/m2;測試:5ml化學級無水乙醇,杯沿距試件25mm,點火、關門,火焰自熄為止;結果:質量損失(稱重,0.1g),炭化體積(量基材炭化長、寬、深度,cm3);一級:質量損失≤5,炭化體積≤15。
表1 本發明的涂料產品性能測試結果
以上所述僅為本發明的較佳實施例,凡依本發明申請專利范圍所做的均等變化與修飾,皆應屬本發明的涵蓋范圍。