[發明專利]以改性蛭石為功能填料的水性環氧防腐涂料及制備方法

無效

• 申請號: 201410270845.2
• 申請日: 2014-06-17
• 公開（公告）號: CN104004440A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 閆世友;陳朝陽;謝永新;王軍華;范艷偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院新疆理化技術研究所
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D7/12;C09D5/08
• 代理公司: 烏魯木齊中科新興專利事務所 65106
• 代理人: 張莉

技術領域

本發明涉及涂料技術領域，具體涉及一種以改性蛭石為功能填料的水性環氧防腐涂料及其制備方法。

背景技術

目前市場上所用的大部分重防腐涂料都屬于溶劑型涂料，其中含有的可揮發性有機物(VOC)具有很高的毒性和可燃性，易對大氣和人體健康造成威脅。據統計，目前我國涂料涂裝行業每年排入大氣的有機溶劑約為100萬噸，不僅嚴重污染環境，而且浪費大量資源。另外，大量VOC的聚集也會帶來安全隱患。目前在施工中已出現數起因溶劑型防腐涂料中可揮發性有機物導致的爆炸和人員傷亡事故，比如2006年獨山子一在建10萬m³原油儲罐在涂裝防腐涂料過程中發生爆炸，造成12人死亡12人受傷的悲慘事故，其原因就是涂料中的大量VOC揮發聚集發生閃爆而導致的。水性涂料是以水來代替溶劑型涂料中的有機溶劑，最大的特點是VOC含量大大降低，達到了環保的目的，是目前防腐涂料的主要發展趨勢之一。美國、日本、歐洲等國家和地區已經開始大范圍推廣使用水性防腐涂料，使用水性防腐涂料占總防腐涂料量的50%以上，而作為防腐涂料生產和使用大國的我國僅在10%左右。因此，高性能水性防腐涂料的研制和應用已勢在必行。

功能填料的應用對于提高防腐涂料的性能也有很大影響。目前常用的防腐功能填料有云母、改性膨潤土、滑石粉、云母氧化鐵、玻璃鱗片、鋅粉等，其主要功能主要就是起到物理防腐和化學防腐的作用，比如云母、鱗片等是通過片層在涂膜中的橫向分布而起到“迷宮效應”，而鋅粉等則是通過陰極保護來實現防腐的目的。蛭石是一種具有納米層狀結構的硅酸鹽礦物材料，其納米片層非常豐富，并且可以通過剝離、插層等技術等對其進行改性。同時蛭石也具有熱穩定性好、化學穩定性高等優點，非常有潛力作為功能填料應用到水性防腐涂料中。

中國專利200610022262.3和中國專利申請號201310483447.4分別公開了一種非膨脹型鋼結構防火防腐涂料和水性隔熱防腐涂料，其配方體系中均采用了膨脹蛭石，但是其目的是利用膨脹蛭石的低導熱性做為防火隔熱填料，而非作為防腐功能填料。

發明內容

本發明目的在于提供一種以改性蛭石為功能填料的水性防腐涂料及其制備方法，該防腐涂料是由原料按質量百分比水性環氧樹脂乳液，防銹顏料為磷酸鋅、三聚磷酸鋁、鐵鈦粉或氧化鐵紅，改性蛭石，普通填料為滑石粉、硫酸鋇或炭黑，分散劑?，流平劑?，消泡劑，pH調節劑?N，N-二甲基乙醇胺?，增稠劑和去離子水余量制成，采用制備改性蛭石,?制備水性防腐涂料步驟完成，改性蛭石為防腐功能填料，利用其納米層狀結構和熱穩定性提高涂料的防腐蝕性能和耐熱性能。該涂料綜合性能優良，可滿足儲罐、管道、橋梁等防腐的需要。

本發明所述的一種以改性蛭石為功能填料的水性環氧防腐涂料，該防腐涂料是由原料按質量百分比水性環氧樹脂乳液25-50%，防銹顏料為磷酸鋅、三聚磷酸鋁、鐵鈦粉或氧化鐵紅中的一種或兩種10-30%，改性蛭石5-15%，普通填料為滑石粉、硫酸鋇或炭黑5-15%，分散劑?0.5-1%，流平劑?0.1-0.5%，消泡劑?0.5-1.5%，pH調節劑?N，N-二甲基乙醇胺?0.5-3%，增稠劑?0.5-2%，去離子水余量制成。

所述的以改性蛭石為功能填料的水性環氧防腐涂料的制備方法，按下列步驟進行：

制備改性蛭石：

a、挑選片層結構好的原礦蛭石，用球磨機粉碎至200-300目，得到蛭石粉，再將蛭石粉加入到裝有2-10mol/L的鹽酸、硝酸或硫酸的酸性溶液的燒瓶中，快速攪拌下升溫至80℃處理2小時，得到酸改性蛭石粉，將酸改性蛭石粉經過濾，烘干后加入到裝有硅烷偶聯劑KH550、KH560或KH570的燒瓶中，快速攪拌下升溫至50-100℃處理1小時，即可得到改性蛭石粉；

制備水性防腐涂料：

b、將原料按質量百分比水性環氧樹脂乳液25-50%、分散劑0.5-1%、pH調節劑?N，N-二甲基乙醇胺?0.5-3%和部分去離子水加入分散機攪拌罐中，低速攪拌20分鐘，然后依次加入防銹顏料為磷酸鋅、三聚磷酸鋁、鐵鈦粉或氧化鐵紅中的一種或兩種10-30%，步驟a得到的改性蛭石5-15%，普通填料為滑石粉、硫酸鋇或炭黑5-15%，低速攪拌15分鐘后將漿料在高剪切砂磨分散至30μm，然后在漿料中加入消泡劑0.5-1.5%，流平劑0.1-0.5%，增稠劑0.5-2%，充分攪拌后用剩余去離子水調節粘度，即可得到水性環氧防腐涂料樣品。

步驟a中所述水性環氧樹脂乳液為單組份的水性環氧樹脂乳液AE605或雙組分的水性環氧樹脂乳液AB-EP-20。