[發(fā)明專利]一種超低VOC高固含水性環(huán)氧涂料及其制備方法與應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910343922.5
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110396344A
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈岳;時迎娜
• 申請（專利權(quán)）人: 山東奔騰漆業(yè)股份有限公司
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C08G59/40
• 代理公司: 南京中律知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32341
• 代理人: 沈振濤

本發(fā)明提供的一種超低VOC高固含水性環(huán)氧涂料，包括以下重量份的組份：水性環(huán)氧樹脂20?30份，固化劑20?30份，表面活性劑1?3份，緩沖劑1?5份，顏填料1?10份，消泡劑1?3份，流動促進劑1?3份。該水性環(huán)氧涂料通過研究不同的水性環(huán)氧樹脂及固化劑，制備得到超低VOC、高固含水性環(huán)氧涂料，實現(xiàn)水性涂料高固低黏的技術(shù)，突破高固體分溶劑型涂料無法水性化的技術(shù)難題，進一步減少VOC排放，符合國家環(huán)保政策，可以為港口機械、船舶和海洋平臺等需要提供重防腐的行業(yè)提供良好的防護。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及涂料材料領(lǐng)域，特別涉及一種超低VOC高固含水性環(huán)氧涂料及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

由于水性樹脂原料粘度高以及高速分散容易導(dǎo)致樹脂破乳等原因，目前水性環(huán)氧涂料在制造過程中廣泛使用水磨漿的工藝。該工藝繁瑣，制造周期長，能耗大，制造過程中需要添加含有VOC的助劑，需要額外的水，導(dǎo)致產(chǎn)品的固含量低，涂料施工時需要多次涂裝才能達到理想的效果，能耗大，周期長，通過該工藝生產(chǎn)的水性涂料只能替代油性產(chǎn)品VOC大于420g/L的涂料，不能替代其他含有VOC的油性產(chǎn)品(VOC小于420g/L)。為進一步降低生產(chǎn)過程中的能耗和有害物質(zhì)排放，提升水性環(huán)氧涂料品質(zhì)，實現(xiàn)綠色生產(chǎn)，亟需對涂料生產(chǎn)工藝進行改進。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種超低VOC高固含水性環(huán)氧涂料及其制備方法與應(yīng)用。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供的一種超低VOC高固含水性環(huán)氧涂料，包括以下重量份的組份：水性環(huán)氧樹脂20-30份，固化劑20-30份，表面活性劑1-3份，緩沖劑1-5份，顏填料1-10份，消泡劑1-3份，流動促進劑1-3份；所述超低VOC高固含水性環(huán)氧涂料，其結(jié)構(gòu)式如下：

其中，R₁-R₁₁分別獨立的為H、鹵素、烷基、環(huán)烷基、芳基、羥基、醚基、脂基。

優(yōu)選地，所述超低VOC高固含水性環(huán)氧涂料，其結(jié)構(gòu)式如下：

優(yōu)選地，所述超低VOC高固含水性環(huán)氧涂料的制備方法，包括以下步驟：在氫氧化鈉存在下，式I所示的化合物與過量的環(huán)氧氯丙烷聚合反應(yīng)，即得；反應(yīng)式如下：

優(yōu)選地，所述超低VOC高固含水性環(huán)氧涂料的制備方法，包括以下步驟：在氫氧化鈉存在下，式II所示的化合物與過量的環(huán)氧氯丙烷聚合反應(yīng)，即得；反應(yīng)式如下：

優(yōu)選地，式I所示的化合物與環(huán)氧氯丙烷，攪拌并加熱，當(dāng)溫度升到60-70℃時滴加氫氧化鈉水溶液，在70-80℃下于2小時內(nèi)滴加完畢；提高溫度，于90-100℃保持1-2h，得粘稠樹脂；粘稠樹脂中加入蒸餾水和甲苯，攪拌使樹脂溶解，靜止分層除去水層，甲苯層減壓蒸干，即得；式I所示的化合物與環(huán)氧氯丙烷的摩爾比為n：(2n+2至2n+4)；氫氧化鈉水溶液中氫氧化鈉的含量為0.5n-1.5n摩爾；蒸餾水和甲苯的體積比為1:2。

優(yōu)選地，所述固化劑包括以下重量份的組份：二苯基甲烷二異氰酸酯1重量份、聚乙二醇單甲醚2-3重量份、1-氰乙基-2-甲基咪唑1重量份、二甲基乙醇胺2-3重量份、殼聚糖2-10重量份。

優(yōu)選地，所述固化劑包括以下重量份的組份：二苯基甲烷二異氰酸酯1重量份、聚乙二醇單甲醚2.5重量份、1-氰乙基-2-甲基咪唑1重量份、二甲基乙醇胺2.5重量份、殼聚糖4重量份。

優(yōu)選地，所述固化劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將二苯基甲烷二異氰酸酯溶于二氯甲烷中，加熱至50-60℃恒溫，邊攪拌編滴入乙二醇單甲醚，在2h內(nèi)滴完，滴完后恒溫反應(yīng)1-2h；