一種用于金屬基材的高性能水性環保防腐涂料制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于防腐涂料技術領域，具體地說是一種用于金屬基材的高性能水性環保 防腐涂料制備方法。
【背景技術】
[0002] 溶劑型涂料中可揮發的有機化合物對于環境和人體的危害日益引起人們的關注， 而水性涂料相對于溶劑型涂料則較大減少了 VOC的排放，能有效的降低對環境的影響，還 有助于降低職業病發生的潛在幾率，減少火災風險和儲存隱患，簡化及降低企業通風，水處 理等方面的流程和成本。
[0003] 水性防腐涂料是水性涂料中很重要的成員，被廣泛用于輪船艙室、儲罐、集裝箱、 橋梁和建筑鋼結構等領域，相對于溶劑型防腐涂料，水性防腐涂料由于成膜機理不同而存 在成膜不均一、致密性差、對腐蝕介質的屏蔽性能差等缺點，致使涂層的使用壽命短。
[0004] 針對水性防腐涂料屏蔽性能差等問題，通常通過添加填料和提高涂層交聯密度來 提高其屏蔽性能，如中國專利CN101921532A是通過添加納米二氧化硅來提高涂層致密性， 但是納米填料粒徑小、表面能大易團聚，因此存在不好潤濕分散等問題。
[0005] 通過添加反應型乳化劑來提高涂膜的交聯密度，但是乳化劑中含有大量親水基 團，雖然涂層的致密性得到提高，但卻引入了大量親水基團，為腐蝕介質如水等在涂層中快 速滲透提供了可能。
【發明內容】
[0006] 針對目前水性涂層屏蔽性能差等問題，本發明提供了一種用于金屬基材的高性能 水性環保防腐涂料制備方法，該方法通過在涂料中添加貽貝粘附蛋白和非重金屬，制備出 的高性能水性環保防腐涂料能夠與金屬基材表面形成不可逆致密疏水有機金屬絡合物，不 但提高涂膜與金屬基材的附著力，而且還能提高涂層的致密性，提高涂層對腐蝕介質的抗 滲透性能，大大提高防護性能。
[0007] 為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案： 一種用于金屬基材的高性能水性環保防腐涂料制備方法，該制備方法中涉及到甲組份 的制備、乙組份的制備，甲組份含有水性環氧固化劑、非重金屬防銹顏料、去離子水、填料、 增稠劑、分散劑、流平劑、消泡劑、PH調節劑、成膜助劑，乙組份含有水性環氧樹脂、貽貝粘附 蛋白；本發明的特征如下： I、甲組份的制備： 取30?45重量份的水性環氧固化劑放在分散機中，在轉速500?1500r/min的低速 分散下依次加入11?28重量份的去尚子水、0. 1?0. 5重量份的流平劑、0. 3?1. 3重量 份的分散劑、〇. 1?〇. 4重量份的消泡劑、0. 1?0. 8重量份的PH調節劑、2?7重量份的增 稠劑、1?4重量份的成膜助劑，低速分散15min后得到混合均勻的甲組混合物A ; 在所述甲組混合物A中再依次加入10?15重量份的非重金屬防銹顏料、15?30重量 份的填料并在分散機中進行高速分散30min，之后得到混合均勻的甲組混合物B，高速分散 的轉速控制在1500?3500r/min，將所述甲組混合物B移至研磨機中進行研磨，當檢驗所述 甲組混合物B的粒度< 40 μ m時再進行過濾，過濾后即可制備出甲組份，密封包裝甲組份待 用； 上述水性環氧固化劑是水性胺類環氧固化劑，水性胺類環氧固化劑中的固含量要求達 到40?60%，水性胺類環氧固化劑中的活潑氫當量要求達到250?300 ; 上述非重金屬防銹顏料或是鐵系防銹顏料，或是鋁系防銹顏料，或是鈦系防銹顏料，其 中鐵系防銹顏料或是氧化鐵紅，或是氧化鐵黑；其中鋁系防銹顏料是三聚磷酸鋁；其中鈦 系防銹顏料是復合鐵鈦粉； 上述顏料是鈦白粉、云母粉、滑石粉中的任兩種，或是其三種的組合物； 上述增稠劑是氣相二氧化硅、水性膨潤土中的任一種，或是其兩種的組合物； 上述分散劑是 BYK-190、BYK-155、BYK-187、BYK-184 中的任一種； 上述流平劑是 surfynol420、perenal-3、BYK-320 中的任一種； 上述消泡劑是BYK-045 ; 上述PH調節劑是AMP-95 ; 上述成膜助劑是醇酯十二； II、乙組份的制備： 將85?95重量份的水性環氧樹脂放入搪瓷反應釜中，之后加入5?15重量份的貽貝 粘附蛋白并在低速攪拌條件下攪拌5min即可制備出乙組份，密封包裝乙組份待用； 使用時按甲組份：乙組份=1 : 1的重量比例進行勾兌即可制備出高性能水性環保防 腐涂料； 上述水性環氧樹脂是非離子型水性環氧樹脂乳液，水性環氧樹脂乳液的分子結構如 下：
【主權項】
1. 一種用于金屬基材的高性能水性環保防腐涂料制備方法，該制備方法中涉及到甲 組份的制備、乙組份的制備，甲組份含有水性環氧固化劑、非重金屬防銹顏料、去離子水、填 料、增稠劑、分散劑、流平劑、消泡劑、PH調節劑、成膜助劑，乙組份含有水性環氧樹脂、貽貝 粘附蛋白；其特征是： I、 甲組份的制備： 取30?45重量份的水性環氧固化劑放在分散機中，在轉速500?1500r/min的低速 分散下依次加入11?28重量份的去尚子水、0. 1?0. 5重量份的流平劑、0. 3?1. 3重量 份的分散劑、〇. 1?〇. 4重量份的消泡劑、0. 1?0. 8重量份的PH調節劑、2?7重量份的增 稠劑、1?4重量份的成膜助劑，低速分散15min后得到混合均勻的甲組混合物A ; 在所述甲組混合物A中再依次加入10?15重量份的非重金屬防銹顏料、15?30重量 份的填料并在分散機中進行高速分散30min，之后得到混合均勻的甲組混合物B，高速分散 的轉速控制在1500?3500r/min，將所述甲組混合物B移至研磨機中進行研磨，當檢驗所述 甲組混合物B的粒度< 40 μ m時再進行過濾，過濾后即可制備出甲組份，密封包裝甲組份待 用； 上述水性環氧固化劑是水性胺類環氧固化劑，水性胺類環氧固化劑中的固含量要求達 到40?60%，水性胺類環氧固化劑中的活潑氫當量要求達到250?300 ; 上述非重金屬防銹顏料或是鐵系防銹顏料，或是鋁系防銹顏料，或是鈦系防銹顏料，其 中鐵系防銹顏料或是氧化鐵紅，或是氧化鐵黑；其中鋁系防銹顏料是三聚磷酸鋁；其中鈦 系防銹顏料是復合鐵鈦粉； 上述顏料是鈦白粉、云母粉、滑石粉中的任兩種，或是其三種的組合物； 上述增稠劑是氣相二氧化硅、水性膨潤土中的任一種，或是其兩種的組合物； 上述分散劑是 BYK-190、BYK-155、BYK-187、BYK-184 中的任一種； 上述流平劑是 surfynol420、perenal-3、BYK-320 中的任一種； 上述消泡劑是BYK-045 ; 上述PH調節劑是AMP-95 ; 上述成膜助劑是醇酯十二； II、 乙組份的制備： 將85?95重量份的水性環氧樹脂放入搪瓷反應釜中，之后加入5?15重量份的貽貝 粘附蛋白并在低速攪拌條件下攪拌5min即可制備出乙組份，密封包裝乙組份待用； 使用時按甲組份：乙組份=1 : 1的重量比例進行勾兌即可制備出高性能水性環保防 腐涂料； 上述水性環氧樹脂是非離子型水性環氧樹脂乳液，水性環氧樹脂乳液的分子結構如 下：
在水性環氧樹脂乳液分子結構中：R為聚醚或聚乙烯醇親水連段，環氧值為0. 2? 0. 5 ； 上述貽貝粘附蛋白的分子結構如下：
在貽貝粘附蛋白分子結構中主鏈為氨基酸，側鏈R為苯酚或是鄰苯二酚，要求貽貝粘 附蛋白的濃度達到l〇mg/ml，要求貽貝粘附蛋白的純度達到80% ; 使用時按重量比：甲組份：乙組份=1 : 3?1. 2}進行勾兌即可制備出高性能水性 環保防腐涂料。
【專利摘要】一種用于金屬基材的高性能水性環保防腐涂料制備方法，按重量份甲組份中水性環氧固化劑30～45、非重金屬防銹顏料10～15、去離子水11～28、填料15～30、增稠劑2～7、分散劑0.3～1.3、流平劑0.1～0.5、消泡劑0.1～0.4、PH調節劑0.1～0.8、成膜助劑1～4，乙組份中水性環氧樹脂85～95、貽貝粘附蛋白5～15，之后按甲組份∶乙組份=1∶{0.3～1.2}進行勾兌即可制備出高性能水性環保防腐涂料，利用涂料中貽貝粘附蛋白與非重金屬防銹顏料中的離子進行強配位絡合作用，提高涂層對金屬基材的附著力達到10MPa，25℃時耐水性達1400h，耐鹽霧性達2000h，涂膜不起泡、不生銹。
【IPC分類】C09D189-00, C09D5-08, C09D7-12, C09D163-00
【公開號】CN104530911
【申請號】CN201410845589
【發明人】楊名亮, 方大慶, 蘇雅麗, 張賢慧
【申請人】廈門雙瑞船舶涂料有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月31日