本發明涉及防腐涂料領域，具體涉及一種環保型雙組份水性環氧防腐涂料的制備方法。
背景技術：
傳統的防腐涂料多為溶劑型涂料，其中有機溶劑含量一般達到涂料成品量的40-60％左右。使用時為便于施工還常加入10-20％的溶劑稀釋。這些溶劑在涂料施工過程中要揮發出來，造成資源浪費、環境污染，危害施工和使用人員健康，并產生火災隱患。近年來世界各國都加強了針對涂料VOC排放的法律法規限制，促使世界各國涂料行業加緊對低VOC排放的環保型涂料的研究，水性防腐涂料大大減少甚至完全消除了VOC排放，而且使用安全方便，得以迅速發展。單組分水性防腐涂料采用的基料聚合物乳液多為熱塑型，漆膜硬度、耐介質性、耐污染等性能難以達到溶劑型防腐涂料水平。因而近年來人們開始致力于雙組分水性防腐涂料的研究。雙組分水性環氧防腐涂料可以室溫交聯固化，附著力強、機械強度高、耐化學介質性能好，其防腐性能可以達到溶劑型環氧涂料水平，因而可以替代溶劑型環氧防腐涂料，應用于海洋工程、石油化工、工程機械、鐵路車輛等領域鋼結構和材料防腐。
九十年代初，殼牌、氰特、BASF、日本三和分別開發出水性環氧乳液和水性環氧固化劑，并在鋼鐵結構防腐涂料、混凝土結構防腐涂料、地坪漆方面成功應用。美國專利US6221934公開了一套環氧樹脂乳液、環氧樹脂固化劑乳液和水性環氧涂料的制備方法：首先將聚氧化乙烯單甲醚在TEMPO(四甲基哌啶氧化物自由基)催化劑和濃硝酸作用下制備聚醚二元酸，再與多元胺反應制備酰胺基胺。該產物與環氧樹脂混合后與部分環氧樹脂進行現場反應生成一端為環氧樹脂，另一端為聚醚的乳化劑，加水攪拌可以得到平均粒徑小于1μm，貯存穩定的環氧乳液；采用上述聚醚二元酸與環氧樹脂多元胺加成物反應制備環氧胺加成物乳化劑，再與環氧胺加成物混合，加水攪拌得到水性環氧固化劑乳液。以上述環氧乳液、固化劑乳液為基料，與鈦白粉等顏料配合制備水性環氧涂料。制漆中流變性能易于調節，漆膜具有較高光澤、鉛筆硬度和耐甲乙酮擦洗性能。美國專利US5252637和US5342864公開了一種低VOC高分子量環氧乳液的制備方法：以樹脂含量10-30％的低分子量(360-2000)環氧樹脂和雙酚A、陰離子和非離子表面活性劑制備乳液，再于110-150℃,10-70psi壓力，在叔胺或乙基三苯基碘化膦催化劑作用下反應，制備高分子量(2000-20000)環氧樹脂乳液。在此基礎上加入丙烯酸和乙烯類單體進行共聚制得丙烯酸改性環氧乳液。該乳液可以在193℃烘干2min得到透明、高光澤、高硬度、耐水性優良的漆膜。
近年來，國內一些公司、高校和研究單位研究開發出水性環氧乳液、水性環氧固化劑和雙組分水性環氧樹脂涂料。例如：中國專利CN200510050590和CN200510050589.7公開了浙江安邦新材料發展有限公司的水性環氧乳液和水性環氧樹脂固化劑乳液，其制備工藝是首先采用環氧樹脂、聚乙二醇、烷基酚聚乙二醇醚、擴鏈劑反應制備環氧樹脂乳化劑。以此乳化劑與環氧樹脂、縮水甘油醚環氧樹脂加熱混合，加水乳化得環氧乳液。以此乳化劑與多元胺類環氧固化劑混合反應完全后，加水乳化得到環氧固化劑乳液。該環氧樹脂乳液和固化劑乳液VOC含量低，具有非常好的儲存、機械、離子穩定性，可用于制備金屬防腐涂料和水泥封閉底漆。
CN200710059669.8公開了天津大學的一種水性環氧乳液的制備方法：吐溫乳化劑和雙酚A型環氧樹脂在催化劑作用下發生開環反應制備出反應型乳化劑。將此乳化劑與表面活性劑混合制備復合乳化劑。采用單環氧活性稀釋劑對環氧樹脂進行稀釋，加入復合乳化劑和水，利用相反轉法制備水性環氧乳液。所得水性環氧乳液平均粒徑＜1μm，儲存6個月不破乳分層。漆膜鉛筆硬度達到1H,有優良的耐水、耐酸堿、耐機油性能。
CN201010150306.7公開了上海富朗化工的一種水性環氧乳液的制備方法。它由環氧樹脂，反應性水分散環氧樹脂乳化劑，表面活性劑，共溶劑，凝聚劑和水組成。同時公開了反應性水分散環氧樹脂乳化劑的合成方法。首先以環氧樹脂與機胺和長鏈脂肪酸進行反應，反應完成后，加入酸中和，并用去離子水稀釋得到環氧樹脂乳化劑。添加剩余的環氧樹脂、共溶劑和表面活性劑，繼續反應后，加水乳化得到水性環氧乳液。該發明的水性環氧乳液具有附著力強、表干時間短、漆膜耐腐蝕性好和漆膜硬度高等特點。國內水性環氧乳液和水性環氧固化劑價格顯著低于進口產品，但在貯存穩定性、產品性能方面較國外大公司的產品還有一定差距。所得水性環氧防腐涂料耐介質和防腐性能與溶劑型環氧涂料相比差距也比較大。
水性環氧涂料根據環氧樹脂乳化方式的不同分為施工現場自乳化(Ⅰ型)和事先制備環氧乳液(Ⅱ型)兩條路線。Ⅰ型采用水稀釋型環氧固化劑為基料制備涂料A組分，以采用活性稀釋劑(或溶劑)稀釋的環氧樹脂為B組分，施工前將兩組分混合，攪拌自乳化后施工；Ⅱ型采用水稀釋型環氧固化劑或固化劑乳液為基料制備涂料A組分，以環氧樹脂乳液為B組分，施工前將兩組分混合，攪拌均勻后施工。兩種路線的水性環氧防腐涂料各有特色：Ⅰ型的水性固化劑為膠體溶液，采用的環氧樹脂分子量一般也較低，涂料滲透性好，漆膜附著力強,漆膜交聯密度高，耐化學品性能好。液體環氧樹脂可以直接使用或采用活性稀釋劑(或溶劑)稀釋后使用，涂料成本較低。其缺點是具有乳化作用的固化劑膠體溶液通常含有一定量的助溶劑，VOC含量較高。Ⅱ型的環氧樹脂是預先制備成乳液而不是施工時采用固化劑現場乳化，在不影響涂料施工性能的情況下，可以選用較高分子量的環氧樹脂，涂料施工時表干快，所得漆膜柔韌性、機械強度和耐磨性好，適合自動化涂裝生產線。固化劑和環氧乳液VOC含量均較低。本專利采用Ⅱ型路線。
技術實現要素：
本發明的目的是制備一種VOC含量低、干燥迅速、防腐性能優異，適合在船舶制造、鐵路機車車輛制造等生產線，石油化工設備防腐涂裝的高性能水性防腐涂料，替代傳統溶劑型環氧防腐涂料。改善上述行業涂裝環境，減少VOC排放。
水性丙烯酸改性環氧乳液的基本組成如下：
首先以環氧樹脂、多異氰酸酯、烷基酚聚醚反應制備環氧聚醚加成物。再以此加成物為乳化劑與環氧樹脂、助溶劑混合，攪拌乳化制備環氧樹脂乳液。向此乳液中滴加由丙烯酸和乙烯類混合單體、乳化劑、引發劑和去離子水組成的丙烯酸單體預乳化液，進行丙烯酸-環氧樹脂接枝雜化乳液聚合，得到水性丙烯酸改性環氧乳液。
所述的環氧樹脂是雙酚A型環氧樹脂，選自E-51、E44、E-20環氧樹脂或其混合物。
其中E-51如藍星新材料的618，三木的SM618，Hexion的EPON-828，岳陽石化CYD-128，E-44環氧樹脂如藍星新材料的6101，岳陽石化的CYD-144，E-20環氧樹脂如藍星新材料的601，岳陽石化的CYD-011。
烷基酚聚醚可以是辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚或其混合物例如江蘇海安化工廠的OP-10、OP-15、OP-20、TX-10、TX-15、TX-21乳化劑。
EO/PO嵌段聚醚是聚氧乙烯/聚氧丙烯嵌段聚醚例如海安化工廠的L35、F-38、L45聚醚，BASF的PE6400、PE6800、PE10500。
所述的助溶劑可以是丙二醇甲醚、二丙二醇二甲醚、丙二醇丁醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、高沸點芳烴溶劑或其混合物。
所述的多異氰酸酯可以是芳香族二異氰酸酯如TDI，脂環族二異氰酸酯如IPDI，脂肪族二異氰酸酯如HDI。
所述的丙烯酸和乙烯類單體可以是甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯或其混合物。
所述的乳化劑包含離子型乳化劑和非離子型乳化劑。
所述離子型乳化劑可以是烷基酚醚琥珀酸酯磺酸鈉、烷基酚醚磷酸酯或其混合物,如江蘇海安化工廠的MS-1、TXP-10。非離子型乳化劑可以是烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚或其混合物，如江蘇海安化工廠的OP-15、TX-15、OS-15。
所述的引發劑是過硫酸銨和過氧化二苯甲酰。
所述的去離子水，可采用反滲透法或離子交換法制備，其電導率≤20μs/cm。
水性丙烯酸改性環氧乳液制備工藝。
①在四口燒瓶中加入多異氰酸酯5-15份(重量份，下同)，升溫至65-70℃，攪拌中加入烷基酚聚醚乳化劑(TX-15)15-30份、EO/PO嵌段聚醚(海安化工L-35)15-30份，繼續攪拌保溫2-3h，加入E-44環氧樹脂、E-20環氧樹脂或其混合物30-60份，升溫至80-90℃，繼續保溫攪拌2-3h，得環氧樹脂聚醚加成物；
②在燒瓶中加入E-51環氧樹脂、E-20環氧樹脂或其混合物200-300份，助溶劑20-50份，上述環氧聚醚加成物80-120份，升溫至85-95℃保溫攪拌至環氧樹脂完全融化，混合液呈均勻透明狀態，逐漸加水攪拌至相轉化，降溫至70-80℃，形成O/W(油包水)型乳液。保溫于70-80℃用高剪切乳化機乳化30分鐘，得到環氧乳液；
③在此環氧乳液中加入離子型乳化劑2-4份，非離子型乳化劑1-2份，去離子水60-200份，丙烯酸和乙烯類單體60-200份，攪拌乳化得環氧樹脂-丙烯酸單體預乳化液。
④四口燒瓶中加入去離子水30-50份、離子型乳化劑2-4份、過硫酸銨0.5-1.0份，升溫至75-78℃，通氮氣，加入環氧樹脂-丙烯酸單體預乳化液200-400份，保溫0.5-1h,均勻加入剩余的預乳化液600-800份和5％的過硫酸銨引發劑溶液5-20份，2-3h加完，保溫1-2h；加入過氧化苯甲酰，攪拌升溫至85-88℃，保溫1-2h。
本發明的水性環氧防腐涂料由A、B兩組分組成：
A、B兩組分分別包裝，使用前混合，按照重量比A:B＝6-9:1。
所述的水性丙烯酸改性環氧乳液是自制的。去離子水是自制的純凈水，其電導率≤20μs。分散劑是非離子型嵌段聚合物類分散劑，例如EFKA的4560，Allnex的6394、6208，OMG的0451。消泡劑優選聚醚改性有機硅類，可以是海明斯的7005、7010、677，BYK的024、028、093，Nopco的NXZ、1311、1340，Allnex的6393，羅地亞的681F。顏料可以是氧化鐵紅、鈦白粉、酞青藍、碳黑等。其中氧化鐵紅可以是上海一品的氧化鐵紅130、190，Bayer的4110。鈦白粉是金紅石型鈦白粉。填料可以是滑石粉、沉淀硫酸鋇、重質碳酸鈣。其中滑石粉是1250目的超細滑石粉。防銹顏料是磷酸鋅、三聚磷酸鋁和復合磷酸鹽防銹顏料。其中磷酸鋅是細度600目以上，水萃取物PH6.5以上的二水合磷酸鋅，優選廣西化工研究所的800目超細磷酸鋅。三聚磷酸鋁是改性三聚磷酸鋁，優選廣西化工研究所的APW-Ⅰ和APW-Ⅱ。復合磷酸鹽可以是磷硅酸鍶鈣、磷硅酸鍶鋅，優選Halox的SW-111，SZP-391。
水性環氧防腐涂料中含有較多親水性物質，封閉性較溶劑型環氧防腐涂料差，單靠基料自身封閉性和惰性顏料不能滿足長效防腐的要求，必須和活性防銹顏料配合使用。防銹顏料在水性體系必須具有適合的溶解度。溶解度過高，涂膜遇水會產生較大滲透壓，產生起泡現象；溶解度過低，則不能使基體金屬有效鈍化。防銹顏料在水和其中溶解氧作用下可以與鋼鐵底材反應形成致密鈍化膜，阻止底材腐蝕并提高漆膜附著力。
水性環氧涂料中含有較多聚醚加成物，流動性較好，低剪切粘度較低，接近于牛頓流體。為防止涂料貯存中顏填料沉底，在涂料中需要添加流變助劑賦予其抗沉降性能。流變助劑選用膨潤土，最好是鋰基膨潤土。優選海明斯的BENTONE LT,BENTONE DY CE。
為提高涂裝效率，水性環氧防腐涂料的單道干膜厚度要求在40-70微米，這就要求涂料有良好的抗流掛性能，因此需要使用增稠劑。增稠劑選用聚氨酯締合型增稠劑，優選海明斯的RHEOLATE-288，COATEX的830W。防腐劑是異噻唑啉酮類化合物，可以是陶氏的KATHON LXE，韓國SK化工的PG520。閃蝕抑制劑為有機酸鹽如海明斯的FA-179，HALOX公司的Flash x330、Flash x350。流平劑可以是BYK的348、333，海明斯的W-77、W-461、U-99，TEGO的245、270，新上化學的SFL-50。
其中水性環氧固化劑為水稀釋型或乳液型多元胺加成物。可以是：海洋化工研究院的WEC-402，空氣化學的WH-900、Aquamine409，Hexion的8545、8537，上海富朗化工的CU-600,安邦新材料的HGA-50、HGW、HGH,湛新的EH613、EH623。水性環氧防腐涂料制備工藝
A組分制備工藝：
先將配方總重量1/3到1/2的水性丙烯酸改性環氧乳液與去離子水、分散劑、消泡劑、流變助劑預混，然后加入顏填料，高速分散均勻，經砂磨機研磨至細度合乎要求，制得色漿。
在攪拌狀態下，向前述的色漿中加入配方中剩余的水性丙烯酸改性環氧乳液、防腐劑、閃蝕抑制劑、流平劑、增稠劑，高速分散均勻，過濾，包裝。
B組分制備工藝：
將配方量的水性環氧樹脂固化劑與去離子水、增稠劑混合，攪拌均勻。過濾，包裝。
本發明的優點在于：本發明以環氧聚醚加成物乳化環氧樹脂制備環氧樹脂乳液，再與丙烯酸和乙烯類單體進行接枝雜化乳液聚合制備丙烯酸改性環氧乳液，再以該乳液為基料與顏填料、助劑、水性環氧樹脂固化劑配合制備雙組分水性環氧防腐涂料。采用該工藝制備的水性丙烯酸改性環氧乳液使用很少的助溶劑。制備的水性防腐涂料VOC含量低，較溶劑型漆減少80％的VOC,成本與溶劑型環氧防腐涂料相當。涂料施工性好，漆膜干燥快，涂裝間隔短，可以較好地適應涂裝生產線節奏。漆膜物理機械性能和防腐性能可以達到溶劑型環氧防腐涂料水平。本水性防腐涂料可以替代溶劑型環氧防腐涂料，用于船舶和集裝箱、鐵路車輛、汽車配件鋼鐵部件防腐涂裝。
具體實施方式
水性丙烯酸改性環氧樹脂乳液的合成。
實施例1物質的量均以重量份計算。
①在四口燒瓶中加入多異氰酸酯(TDI)9份，升溫至66-70℃，攪拌中加入烷基酚聚醚乳化劑(TX-15)23份、EO/PO嵌段聚醚(海安化工L-35)23份，繼續攪拌保溫2h，加入E-44環氧樹脂44份，升溫至85-90℃，繼續保溫攪拌2h，得環氧樹脂聚醚加成物。
②在燒瓶中加入E-51環氧樹脂150份，E-20環氧樹脂125份，丙二醇丁醚14份，二丙二醇甲醚12份，第①步得到的環氧樹脂聚醚加成物99份，升溫至88-92℃保溫攪拌至環氧樹脂完全融化，混合液呈均勻透明狀態，逐漸加去離子水300份攪拌至相轉化，降溫至70-80℃，形成O/W型乳液。保溫于70-80℃用高剪切乳化機乳化30分鐘，得到環氧乳液。
③在此環氧乳液中加入TXP-10乳化劑3份，TX-15乳化劑1.5份，去離子水120份，丙烯酸丁酯75份、苯乙烯75份，攪拌乳化得環氧樹脂-丙烯酸單體預乳化液。
④四口燒瓶中加入去離子水30份、MS乳化劑3份、過硫酸銨0.5份，升溫至75-78℃，通氮氣，加入環氧樹脂-丙烯酸單體預乳化液300份，保溫1h，均勻加入剩余的預乳化液和5％的過硫酸銨引發劑溶液10份，2.5h加完，保溫1.5h，加入過氧化苯甲酰，攪拌升溫至85-88℃，保溫1h，得丙烯酸改性環氧乳液。該乳液均勻細膩，穩定性好；粘度:2300mPa.s；固含量：52.8％；涂膜均勻平滑。
實施例2制備工藝同實施例1。其中環氧聚醚加成物制備中使用的烷基酚聚醚為TX-21，嵌段聚醚是L-45。多異氰酸酯為TDI。所得乳液均勻細膩，穩定性好；粘度:2100mPa.s；固含量：52.5％；涂膜均勻平滑。
實施例3制備工藝同實施例1。其中環氧聚醚加成物制備中使用的烷基酚聚醚為TX-15，嵌段聚醚是L-35。多異氰酸酯為IPDI。所得乳液均勻細膩，穩定性好；粘度:1700mPa.s；固含量：52.6％；涂膜均勻平滑。
實施例4制備工藝同實施例1。其中環氧聚醚加成物制備中使用的烷基酚聚醚為TX-21，嵌段聚醚是L-45。多異氰酸酯為IPDI。所得乳液均勻細膩，穩定性好；粘度:2300mPa.s；固含量：52.4％；涂膜均勻平滑。
實施例5制備工藝同實施例1。其中環氧聚醚加成物制備中使用的環氧樹脂為E-44和E-20的混合物。使用的烷基酚聚醚為TX-21,未使用嵌段聚醚。所得乳液均勻細膩，穩定性好；粘度:1900mPa.s；固含量：52.7％；涂膜均勻平滑。
對比例1制備工藝同實施例1。其中在環氧聚醚加成物制備中使用的環氧樹脂為E-44和E-20的混合物。所得乳液粘度8900mPa.s，稀釋到固含量為48％時粘度為5300mPa.s；涂膜粗糙無光。對比例使用的嵌段聚醚為L-35，未使用烷基酚聚醚。由于嵌段聚醚為2官能度，可以與多異氰酸酯、E-20環氧反應形成線性高分子量聚合物，對環氧樹脂乳化能力不足。
實施例1-5和對比例1配方見表1。
表1水性丙烯酸改性環氧乳液合成實施例1-5和對比例1
實施例6-10和對比例2、3
實施例6制備工藝同實施例1。差別僅在于環氧樹脂-丙烯酸單體預乳化液制備和雜化聚合階段使用的乳化劑不同。實施例1中預乳化液制備使用的乳化劑為TXP-10乳化劑3份，雜化聚合階段使用的乳化劑均為MS-1三份。實施例6中環氧樹脂-丙烯酸單體預乳化液制備和雜化聚合階段使用的乳化劑均為MS-1乳化劑3份。所得乳液均勻細膩，穩定性好；粘度:2600mPa.s；固含量：52.8％；涂膜均勻平滑。
實施例7制備工藝同實施例1。其中環氧樹脂-丙烯酸單體預乳化液制備和雜化聚合階段使用的乳化劑均為TXP-10，所得乳液均勻細膩，穩定性好；粘度:1900mPa.s；固含量：52.8％；涂膜均勻平滑。
實施例8制備工藝同實施例2。其中雜化聚合階段使用的引發劑為過硫酸銨，未使用過氧化苯甲酰。所得乳液均勻細膩，穩定性好；粘度:2400mPa.s；固含量：52.3％；涂膜均勻平滑。
實施例9制備工藝同實施例5。兩者不同之處在于環氧乳液制備階段E-51環氧樹脂和E-20環氧樹脂的相對比例不同。環氧乳液制備階段實施例5中使用E-51環氧樹脂150份，E-20環氧樹脂125份，而實施例9中使用E-51環氧樹脂75份，E-20環氧樹脂200份。實施例9使用較多的中等分子量樹脂。所得乳液均勻細膩，穩定性好；粘度:2200mPa.s；固含量：51.9％；涂膜均勻平滑。
實施例10制備工藝同實施例6。兩者主要區別在于環氧樹脂和丙烯酸樹脂的比例不同。實施例10中丙烯酸樹脂含量較少。實施例6中環氧乳液制備階段使用E-51環氧樹脂150份，E-20環氧樹脂125份，雜化乳液聚合階段使用的不飽和單體用量為150份。實施例10中環氧乳液制備階段使用E-51環氧樹脂180份，E-20環氧樹脂150份，雜化乳液聚合階段使用的不飽和單體用量為70份。實施例10中丙烯酸樹脂含量較少。所得乳液均勻細膩，穩定性好；粘度:1500mPa.s；固含量：51.9％；涂膜均勻平滑。
對比例2制備工藝同實施例6。其中環氧乳液制備階段使用E-51環氧樹脂100份，E-20環氧樹脂75份，雜化乳液聚合階段使用的不飽和單體用量為250份。對比例2中丙烯酸樹脂含量較多。所得乳液粘度7600mPa.s；固含量52.5％；涂膜光澤較低。丙烯酸和乙烯類單體共聚物與環氧樹脂應有合適的比例，該比例為1.5-5:1較好。對比例2中使用的丙烯酸和乙烯類單體偏多，丙烯酸、乙烯類共聚物在改性樹脂中的比例偏大，超出了樹脂體系相容的限度。
對比例3制備工藝同實施例2。其中雜化乳液聚合階段使用的引發劑為過氧化苯甲酰，不使用過硫酸銨。所得乳液粘度1100mPa.s；固含量52.7％；涂膜粗糙無光。本發明的水性丙烯酸改性環氧乳液的環氧樹脂-丙烯酸雜化乳液聚合階段的主要引發劑是過硫酸銨，乳液聚合主要在環氧乳液-丙烯酸單體增溶膠束里進行，得到的乳液乳膠粒徑較小，均勻細膩。為了進一步提高單體轉化率，消除殘留單體，在聚合的后期加入過氧化苯甲酰。對比例3只使用過氧化苯甲酰，其不飽和單體直接在單體液滴內聚合，導致形成較粗的乳液顆粒。
表2水性丙烯酸改性環氧乳液合成實施例6-10和對比例2、3。
水性環氧防腐涂料的制備
實施例11
A組分：
①在色漿預混罐中加入去離子水100份，分散劑(VXW 6208)3份，7010消泡劑1份，W-77流平劑1份，PEG520防腐劑2份，水性丙烯酸改性環氧乳液(實施例1)150份，200-400轉/分低速攪拌10分鐘；
②加入130氧化鐵紅100份，1250目滑石粉50份，沉淀硫酸鋇100份，磷酸鋅30份，三聚磷酸鋁30份，SW-111復合磷酸鹽40份，流變助劑BENTONE LT 3份，400-600轉/分中速攪拌10分鐘，800-1200轉/分高速攪拌20分鐘。
③砂磨機中研磨至細度40μm以下。
④攪拌中加入FA-179閃蝕抑制劑10份，7015消泡劑1份，W-77流平劑1份，丙烯酸改性環氧乳液(實施例1)270份，200-400轉/分低速攪拌10分鐘。
⑤加入R-288增稠劑2份，800-1200轉/分高速攪拌20分鐘。⑥過濾，包裝。
B組分：8545固化劑100份，去離子水20份，R-288增稠劑2份。低速攪拌10分鐘，過濾包裝。
將A、B組分按照重量比90:12混合，得到水性環氧防腐涂料。涂覆于70×150×0.25mm3馬口鐵基材上，進行施工性、干燥性能、漆膜機械性能等涂料常規性能檢測。或涂覆于70×150×1mm3低碳鋼板上，進行耐化學介質和耐鹽霧性能檢測。
涂料性能：容器中狀態，易攪勻、無結塊和硬底；不揮發物:63.0％，粘度:2200mPa.s，細度：40μm，干燥時間：表干2h，實干24h；
施工性能：干膜厚度45μm，無皺紋、無氣泡。
漆膜外觀：均勻平滑。抗流掛性：濕膜厚度為100μm時不流掛。劃格試驗：1級；柔韌性2mm；沖擊強度50cm；耐鹽霧500h無起泡、無返銹，劃痕處腐蝕擴展不大于2mm。
實施例11-20配方見表3，實施例11-20中的水性丙烯酸改性環氧乳液分別來自實施例1-11，對比例4-6的乳液來自對比例1-3。固化劑為Hexion的8545。制備工藝同實施例11。涂料技術指標見表4，涂料性能見表5。
表3水性環氧防腐涂料配方
表4水性環氧防腐涂料技術指標
表5水性環氧防腐涂料性能
表5(續)水性環氧防腐涂料性能
由表5中可見，以實施例1-10所得的乳液為基料的實施例11-20的水性環氧防腐涂料各項指標如容器中外觀、施工性、干燥性能、漆膜物理機械性能和耐鹽霧性能表現均優良。以對比例1的乳液為基料的對比例4漆膜外觀粗糙無光，鹽霧試驗400h即出現起泡和返銹現象。這是因為該乳液粒徑較粗，導致成膜致密性較差，易于返銹。粒徑粗則固化劑難以滲入乳膠粒子內，環氧樹脂和固化劑之間固化反應不完全，未反應的親水的固化劑導致漆膜易于起泡。
對比例5粘度偏大，漆膜桔皮較重，鹽霧試驗300h即出現起泡和返銹現象。對比例5以對比例2的乳液為基料，因乳液自身粘度大，制得涂料粘度也偏大，漆膜流平性較差。乳液中丙烯酸-乙烯類單體成分偏大，導致漆膜附著力下降。由于丙烯酸共聚物在聚合物中所占比例偏大導致體系不相容，漆膜致密性下降，耐鹽霧性能也變差。
實施例21-24，對比例7、8。
實施例21-24和對比例7、8的A組分制備工藝同實施例12，但使用不同固化劑，環氧基和胺活潑氫當量比均為1:1。實施例21、22、23、24中固化劑分別采用Allnex的2188、空氣化學的WH-900、上海富朗化工的CU-600、Huntsman的3986、對比例7和8分別采用Hexion的8537和空氣化學的WH-1000。所得涂料性能見表6。
表6水性環氧防腐涂料性能
由表6可見，實施例21-24各項性能均達到指標要求，對比例7和8漆膜分別在鹽霧試驗480h和400h后有少量起泡。本發明的水性丙烯酸改性水性環氧乳液與市售的多種水性環氧固化劑制得的防腐涂料都有極好的附著力和物理機械性能，防腐性能也都很優秀。不同的固化劑其涂料的干燥速度和漆膜柔韌性有一定的差別，耐鹽霧性能也有一定差距。對比例7的固化劑是Hexion的8537，為高分子量的改性胺類，固化速度較快，但漆膜耐沖擊性能略差，鹽霧試驗480h有少許起泡。原因可能是固化劑反應速度較快，在乳膠粒界面形成阻擋層，導致固化劑反應不完全。耐鹽霧性能稍差。對比例8的固化劑WH-1000為改性聚酰胺，與水性丙烯酸改性環氧樹脂的相容性不理想，同樣導致了固化劑反應不完全。
實施例25-28和對比例9、10
以實施例23的配方為基礎，研究幾種活性防銹顏料對涂料防腐性能的影響，見表7、8。其中防銹顏料A和B分別是Halox的SZP-391和SW-111防銹顏料。實施例25-28使用不同比例的磷酸鋅和復合磷酸鹽，所得涂料耐鹽霧性能均可達到500h無起泡和返銹。可能是防銹顏料在金屬表面形成了較為致密的磷化膜。對比例9較少使用復合磷酸鹽而較多使用氧化鋅，鹽霧實驗240h就開始起泡，可能跟環氧固化劑中的胺對氧化鋅有絡合作用，提高了漆膜親水性有關。對比例10以磷酸鋅和三聚磷酸鋁為主，較少使用復合磷酸鹽，未能形成致密磷化膜。
表7不同防腐顏料涂料配方
表8不同防腐顏料對應的涂料防腐性能
實施例29、30和對比例11、12采用不同流變助劑，對比例13不使用流變助劑。涂料性能見表9。
由表9可見，在本發明的水性環氧涂料中，海明斯的膨潤土BENTONE LT,BENTONE DY CE有較好的防沉和抗流掛性能，對涂料狀態和固化無不利影響。DE導致涂料儲存中過度增稠，近乎凝膠，EW抗流掛性能不理想。
表9不同流變助劑配方的涂料性能
與溶劑型涂料對比
對比例14：
A組分：①在樹脂溶解罐中加入二甲苯350份，正丁醇150份，E-20環氧樹脂500份。室溫攪拌4h得環氧樹脂液。
②在色漿預混罐中加入二甲苯10份，正丁醇10份，丙二醇甲醚10份，環氧樹脂液150份，6208分散劑(ALLNEX)3份，6393消泡劑(ALLNEX)1份，中速攪拌10分鐘。
③攪拌中加入130氧化鐵紅100份，600目云母粉75份，沉淀硫酸鋇75份，磷酸鋅30份，SZP-391(HALOX)20份，SW-111(HALOX)20份，SD-2膨潤土(海明斯)5份，高速攪拌30分鐘。
④砂磨機中研磨至細度40μm以下。
⑤加入環氧樹脂液300份，3777流平劑(AFCONA)10份，2022消泡劑(AFCONA)1份，229聚酰胺蠟(海明斯)5份，高速攪拌20分鐘。⑥過濾,包裝。
B組分：①二甲苯30份，正丁醇20份，NX-2016固化劑(卡德萊)60份，650聚酰胺90份，中速攪拌10分鐘。
②過濾，包裝。
A:B重量比＝4:1混合，攪拌熟化30分鐘后制板。與實施例23制備的水性防腐涂料性能對比見表10。
表10水性環氧防腐涂料和溶劑型環氧防腐涂料性能對比
由上表可見，本發明制備的水性防腐涂料性能指標可以達到溶劑型涂料的水平。但是VOC含量卻很低，較溶劑型產品減少80％以上，符合環保要求。