[發明專利]一種水性生物基環氧乳液、防腐涂料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202211069808.6
• 申請日: 2022-09-02
• 公開（公告）號: CN115521483A
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 劉瑞清;張本橋;胡亞飛;張博曉
• 申請（專利權）人: 廣州集泰化工股份有限公司
• 主分類號: C08J3/03
• 分類號: C08J3/03;C08L63/00;C08L63/02;C09D163/00;C09D163/02;C09D157/00;C09D5/08
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 周調云

本發明屬于涂料技術領域，具體涉及一種水性生物基環氧乳液、防腐涂料及其制備方法和應用。本發明的水性生物基環氧乳液，包括生物基環氧樹脂、雙酚A環氧樹脂、生物基乳化劑、非生物基乳化劑；所述生物基環氧樹脂與雙酚A環氧樹脂的質量比為1～6：1。本發明通過控制生物基環氧樹脂與雙酚A環氧樹脂的用量，在保證乳液良好性能的同時，提高乳液中生物基原料的含量，改善儲存穩定性。采用上述水性生物基環氧乳液制備的防腐涂料綜合性能優異，克服了現有技術生物基環氧涂料機械性能、附著力不足的缺點，具有優異的機械性能、防腐性能、耐水性和附著力。

技術領域

本發明屬于涂料技術領域，具體涉及一種水性生物基環氧乳液、防腐涂料及其制備方法和應用。

背景技術

環氧涂料在防腐涂料領域具有舉足輕重的地位，用量超過40％，仍然成上升趨勢。傳統環氧樹脂的主要原料均來自化石燃料，隨著這些不可再生原料的不斷減少，導致其價格不斷攀升，一方面導致未來發展的不可持續性，另一方面導致制造成本不斷上升，因此需要開發一些新的原材料來替代傳統的化石燃料。生物基環氧樹脂被證明是一種潛在的替代傳統環氧樹脂的原料，但生物基環氧樹脂涂料的性能尤其是機械性能、防腐性能、耐水性、附著力等和傳統環氧樹脂涂料相比還有一定的差距。

目前針對生物基環氧樹脂涂料的研究較多，這些研究主要集中在兩方面，一是如何提高涂料中生物基原料的含量，另外一方面是如何提高生物基環氧樹脂的性能。但真正能制備出具有綜合性能優異的生物基環氧涂料的報道很少，目前的報道的生物基環氧涂料主要集中在溶劑型和無溶劑型涂料領域，而且只有某些性能優異，綜合性能欠缺，相關技術雖然提供了一種具有優異耐磨性和防腐性能的生物基環氧涂料，但是其附著力最優才2級，抗沖擊最好才50cm，且未提供耐彎曲的數據，因此在一些工業領域如工程機械、軌道交通很難實現大規模應用。另外，關于水性生物基環氧涂料的報道極少，因此如何制備具有優異綜合性能的水性生物基環氧涂料仍然是一大難點。水性涂料兼具安全性、環保性能和易施工的優點，因此制備綜合性能優異，尤其是應用于對機械性能、防腐性能、附著力要求高的軌道交通和工程機械的水性生物基環氧防腐涂料具有廣闊的前景，同時也是未來發展的趨勢。

發明內容

本發明旨在至少解決上述現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種水性生物基環氧乳液，應用于防腐涂料，能夠有效改善涂料機械性能、防腐性能、耐水性、附著力。

本發明還提出上述水性生物基環氧乳液的制備方法。

本發明還進一步提出了含有上述水性生物基環氧乳液的防腐涂料及其制備方法和應用。

本發明的第一方面，提出一種水性生物基環氧乳液，包括生物基環氧樹脂、雙酚A環氧樹脂、生物基乳化劑、非生物基乳化劑；所述生物基環氧樹脂與雙酚A環氧樹脂的質量比為1～6：1。

根據本發明的第一方面，至少具有如下的有益效果：

本發明通過控制生物基環氧樹脂與雙酚A環氧樹脂的用量，在保證乳液良好性能的同時，提高乳液中生物基原料的含量，乳液的粒徑小于1.0μm，儲存穩定性好。純的生物基乳化劑的效果不佳，通過與非生物基乳化劑配合使用，提高生物基原料用量占比的同時，保證水性生物基環氧乳液的穩定性。

優選地，所述生物基環氧樹脂與雙酚A環氧樹脂的質量比為1～5：1，更優選1.5～4：1，進一步優選2.3：1左右。

優選地，所述生物基乳化劑與非生物基乳化劑的質量比為1～4：1，更優選1～3：1，進一步優選2：1左右。

優選地，所述水性生物基環氧乳液的平均粒徑為0.2～1μm，更優選0.5～1μm，進一步優選0.55～0.7μm。

優選地，所述水性生物基環氧乳液的環氧當量為800～1200，更優選1000～1100，進一步優選1050左右。

優選地，所述水性生物基環氧乳液，包括如下質量份組分：