[發明專利]一種水性環氧防銹底漆及其制備方法

有效

• 申請號: 201810471964.2
• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN108641547B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 董榮珍;劉教培;范國強;衛軍;張敏;吳素芹;賀婉
• 申請（專利權）人: 中南大學;廣州埃米石墨烯投資管理有限公司
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D5/10;C09D7/45;C09D7/61;C09D7/62;C09D7/63;C09D7/65
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 盛武生;魏娟

本發明提供一種水性環氧防銹底漆，是由A、B、C兩個組分組成。A組分由水性環氧樹脂乳液、流平劑、消泡劑、潤濕分散劑、水性偶聯劑、石墨烯按照比例(30?42)∶(1?2)∶(0.3?0.5)∶(1?1.5)∶(0.1?0.2)∶(0.02?0.2)制成。B組分是由固化劑、防沉觸變劑、水性偶聯劑按照比例(7?9)∶(0.4?0.6)∶(0.1?0.2)制成。C組分是由稀土粉、復合鐵鈦粉、鋅粉、鋁粉按比例1∶2.5∶17.5∶5配制而成。將A∶B∶C＝(32～47)∶(7～10)∶(48～62)混合在一起即制得本發明的底漆。本發明制得的水性環氧防銹底漆不僅環保，防腐性能好，還具有極強的附著力。

技術領域：

本發明涉及一種水性環氧防銹底漆及其制備方法。主要用于鋼結構工程中，可直接涂布鋼材表面。

背景技術：

鋼材腐蝕給工程帶來巨大的經濟損失和安全隱患，采用防腐涂料防護鋼結構是目前工程中最常用的方法之一。環氧富鋅底漆是我國鋼結構防腐涂料體系中最常用的底漆之一，其防腐機理是：通過犧牲陽極的鋅粉來保護陰極的鋼材，此外，鋅粉的腐蝕產物亦可阻擋屏蔽腐蝕介質對鋼材的侵蝕。傳統的環氧富鋅底漆鋅粉含量較大，一方面容易導致涂層多孔，另一方面粘度較大，施工方式比較單一，焊接時還會產生大量的氧化鋅霧氣。

近來，水性防腐涂料成為防腐涂料新發展方向，采用水代替揮發性溶劑，更加環保。但是水性涂料又有耐熱穩定性差、力學性能較低等缺點。

為了解決這些技術問題，現有文獻中也公開了一些解決方法，如采用降低鋅粉含量的方法雖然可以幫助促進涂料的力學性能且減少氧化鋅霧氣，但對防腐性能影響較大。

例如，公開號為CN107603420A的中國專利文獻公開了一種石墨烯環氧防腐涂料，包括A組分和B組分，其特征在于，按質量份計，所述A組分包括環氧樹脂30-40份、石墨原料0.5-2份、分散劑1-3份和第一混合溶劑8-10份；所述B組分包括第二混合溶劑25-35份和固化劑65-75份。所述A組分還包括鋅粉20～30份、滑石粉15～25份、鋁漿2～4份、鈦白粉2-4份和聚酰胺臘2～4份。該文獻中采用石墨與其他防腐填料增強涂層的防腐性能，以此來降低鋅粉的用量，采用球磨石墨的方式得到石墨烯并分散石墨烯于涂料中，雖然該方法降低了石墨烯的成本，但是該方法不能得到分散極好的石墨烯。團聚的石墨分布于涂料中，并不能發揮石墨烯的特性，反而可能會降低的涂料各項性能，故該涂料的耐鹽霧性能及附著力偏低。

再如，公開號為CN106189719A的中國專利文獻公開了一種石墨烯防腐涂料，由A組分和B組分組成，其特征在于，按照重量百分數計：所述A組分包括20％-30％環氧樹脂、1％-3％石墨烯、0.5％-2％分散劑、15％-25％滑石粉、10％-20％鋅粉、1％-5％鋁漿；所述B組分包括30％-50％腰果殼油酚醛酰胺，10％-30％聚酰胺。該文獻中采用石墨烯、鋁漿等替代鋅粉，減少鋅粉的用量的同時保持涂層的防腐性能，并具有較好的力學性能。但其難于很好地分散石墨烯，發揮納米材料特性，且其石墨烯用量較高，涂料成本極高，其極低的防腐填料比例也可能影響涂料耐腐蝕性能。

再如，公開號為CN 105176312A的中國專利文獻公開了一種摻雜石墨烯的水性環氧含鋅防腐底漆及其制備方法，.由A組分和B組分按重量比15-35：1組成；A組分包括有以重量份計的如下組分：環氧固化劑15-20份、鈦白粉8-10份、水性鋁銀漿1-2份、鋅粉25-40份、石墨烯2-5份、納米硫酸鋇5-10份、磷酸鋅5-10份、鐵鈦粉5-10份、分散劑0.3-0.5份、消泡劑0.1-0.2份、抑泡劑0.1-0.2份、助溶劑8.5-10份、潤濕劑0.1～0.3份、中和劑0.5-0.8份、水合硅酸鎂0.3-0.5份、有機膨潤土0.3-0.5份、防閃銹劑0.5-1份、氯化聚丙烯5-8份、去離子水100-200份；B組分為水性環氧樹脂乳液。該文獻在底漆中摻雜了石墨烯，并采用鈦白粉、磷酸鋅等增強底漆防腐性能，并取得了較好的防腐性能，但其附著力、耐沖擊性能等相對于傳統的環氧防銹漆還有一定差距。其采用與防腐填料拌和的方式加入石墨烯，不易將石墨烯分散，發揮其納米特性，同時石墨烯用量較大，使成本較高。