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

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910344295.7
• 申請(qǐng)日: 2019-04-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110396345A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 時(shí)迎娜;沈岳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東奔騰漆業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): C09D163/00
• 分類號(hào): C09D163/00;C08G59/06
• 代理公司: 南京中律知識(shí)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(shù)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(dòng)促進(jìn)劑1?3份。本發(fā)明提供的水性環(huán)氧涂料通過(guò)研究不同的水性環(huán)氧樹(shù)脂及固化劑，制備得到超低VOC、高固含水性環(huán)氧涂料，實(shí)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(wú)法水性化的技術(shù)難題，進(jìn)一步減少VOC排放，符合國(guó)家環(huán)保政策，可以為港口機(jī)械、船舶和海洋平臺(tái)等需要提供重防腐的行業(yè)提供良好的防護(hù)。

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(shù)脂原料粘度高以及高速分散容易導(dǎo)致樹(shù)脂破乳等原因，目前水性環(huán)氧涂料在制造過(guò)程中廣泛使用水磨漿的工藝。該工藝繁瑣，制造周期長(zhǎng)，能耗大，制造過(guò)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(shí)需要多次涂裝才能達(dá)到理想的效果，能耗大，周期長(zhǎng)，通過(guò)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(jìn)一步降低生產(chǎn)過(guò)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(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)，亟需對(duì)涂料生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問(wèn)題：為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種高固含水性環(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(shù)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(dòng)促進(jìn)劑1-3份；所述水性環(huán)氧樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)式如下：

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

優(yōu)選地，所述水性環(huán)氧樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)式如下：

作為改進(jìn)，所述水性環(huán)氧樹(shù)脂的制備方法，包括以下步驟：在氫氧化鈉存在下，式I所示的化合物與過(guò)量的環(huán)氧氯丙烷聚合反應(yīng)，即得；反應(yīng)式如下：

作為改進(jìn)，所述水性環(huán)氧樹(shù)脂的制備方法，包括以下步驟：在氫氧化鈉存在下，式II所示的化合物與過(guò)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(shí)滴加氫氧化鈉水溶液，在70-80℃下于2小時(shí)內(nèi)滴加完畢；提高溫度，于90-100℃保持1-2h，得粘稠樹(shù)脂；粘稠樹(shù)脂中加入蒸餾水和甲苯，攪拌使樹(shù)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。

作為改進(jìn)，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。

其中，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；

(2)升溫至70-80℃，反應(yīng)體系攪拌同時(shí)再加入1-氰乙基-2-甲基咪唑，恒溫反應(yīng)1-2h；