專利名稱：：一種水性聚氨酯改性環(huán)氧鋼結構防腐涂料及其制備方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于涂料
技術領域：
，具體涉及一種水性聚氨酯改性環(huán)氧鋼結構防腐涂料及其制備方法。
背景技術：
：隨著環(huán)境保護的要求日益嚴格，低V0C或零V0C以及其HAPs(有害空氣污染物，hazardousairpollution)的水性涂料的研究，以研制出適應市場需要的新產(chǎn)品，是涂料的重要發(fā)展方向。水性環(huán)氧樹脂作為鋼結構、木材等基材的涂料使用的時候，固化后硬度和拉伸強度大、涂膜光澤度高、對各類底材黏附力好、耐化學品性優(yōu)異、電絕緣性好且品種多樣、價廉易得等優(yōu)點，已經(jīng)廣泛地應用各種鋼結、木材等基材的涂料領域。但是，人們也發(fā)現(xiàn)水性環(huán)氧樹脂還存在一些缺點，比如膜的柔性不夠，耐老化、抗粉化的性能不好等。聚氨酯樹脂應用廣泛，性能優(yōu)異。它作為鋼結構、木器等基材的表面涂料使用時，所形成的涂膜機械性能好、耐磨性好、硬度高、耐水、耐化學、耐老化性優(yōu)異，屬于高性能涂料，其應用領域包括地面涂料、廚房家具涂料、辦公家具涂料，機械設備(OEM)涂料。它對各種基材的附著力都很強，不僅對木材、水泥基等多孔型基材，對金屬、玻璃等多孔性的表面附著力也很強。針對水性環(huán)氧涂料出現(xiàn)的一些不足，國內外近幾年對涂料用環(huán)氧樹脂進行各種改性，其中聚氨酯改性環(huán)氧所得鋼結構防腐涂料，不僅僅克服了水性環(huán)氧防腐涂料本身的一些缺陷，使得所制涂料同時具備聚氨酯和環(huán)氧的優(yōu)點，從而提高了涂料的綜合性能，以它為基料制備的水性環(huán)氧防腐蝕涂料在橋梁、管道、集裝箱、工業(yè)廠房和公共設施等鋼鐵結構領域有著巨大的發(fā)展前景。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于提供一種水性聚氨酯改性環(huán)氧鋼結構防腐涂料的制備方法。本發(fā)明提出的水性聚氨酯改性環(huán)氧鋼結構防腐涂料，其組份按重量份組成為<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>其中A組分和B組分總重量滿足100%。本發(fā)明中，所述消泡劑是一種改性聚硅氧烷類聚合物，如DefomW-0505或DefomW-092。本發(fā)明中，所述分散劑為高分子量的改性聚丙烯酸酯類聚合物和羧酸類烷醇胺鹽復配，如AFCONA-4560或者AFCONA-4550和AFCONA-5071復配。本發(fā)明中，所述流平劑為聚醚改性聚二甲基硅氧烷溶液，如BYK346。本發(fā)明中，所述防銹顏料為氧化鐵紅與三聚磷酸鋁復配。本發(fā)明中，所述抗閃銹劑為烷基磷酸鹽，如RAYBO60。本發(fā)明中，所述固化劑為非離子型環(huán)氧改性多元胺分散體，由PEG和E-51環(huán)氧樹脂的嵌段共聚物改性經(jīng)過部分封端多元胺的所得。而改多元胺為三乙烯四胺(TETA)，封端比例在O.5-1范圍之內。本發(fā)明提出的水性聚氨酯改性環(huán)氧鋼結構防腐涂料的制備方法，具體步驟如下1、A組分制備在1000-1500r/min攪拌下，依次將防銹顏料、沉淀硫酸鋇、滑石粉、抗閃銹劑、分散劑和水混合加入到水性聚氨酯改性環(huán)氧乳液中，并加入一半消泡劑，將顏料分散至50目以下，然后在300r/min-500r/min攪拌速率下，加入另一半消泡劑和流平劑。攪拌均勻，熟化，過濾后得到A組分；2、B組份是通過對多按進行封端、加成后用反應型乳化劑乳化后制備而成的一種水性分散體。對多元胺進行改性，不僅增加了與環(huán)氧樹脂的相容性，降低了胺的活性，延長了涂料的適用期。3、將A、B兩組份按照質量比10:1的比例混合，在攪拌器中混合均勻，得到水性聚氨酯改性環(huán)氧鋼結構防腐涂料。所得涂料的性能如下_測試項目測試結果_干燥表干/min35時間實干/h《12抗沖擊性/kgcm附著力/級柔韌性/①mm鉛筆硬度/H耐鹽水(3%NaCl)耐中性霧(5%NaCl)_本發(fā)明研制的水性聚氨酯改性環(huán)氧鋼結構防腐涂料，既保持了環(huán)氧類涂料耐酸堿，附著力優(yōu)良的性能，又具有聚氨酯類涂料耐油類，耐化學介質，涂膜強度和耐磨性能好的特點，同時其以水作為分散介質，價格低廉、無氣味、不燃，貯存、運輸和使用過程中的安全性大大提高，而且水性環(huán)氧涂料的應用性能好，施工工具可用水直接清洗。>501《23400h無異常60011，少量黑斑，劃痕滲透<<3mm具體實施例方式下面通過實施例進一步說明本發(fā)明。實施例1:按重量單位稱取下列原料水性聚氨酯改性環(huán)氧乳液25;沉淀硫酸鋇10;防銹顏料22;滑石粉8;消泡劑1;分散劑2.5;流平劑0.5;抗閃銹劑2，水18。流平劑采用BYK346,分散劑采用AFC0NA-4560，抗閃銹劑采用raybo75，消泡劑采用DefomW_0505。在高速攪拌下，依次將鋅粉、防銹顏料、滑石粉、抗閃銹劑、分散劑和水混合加入到水性聚氨酯改性環(huán)氧乳液中并加入一半消泡劑，將顏料分散至50目以下，然后在300r/min-500r/min攪拌速率下，加入另一半消泡劑和流平劑等助劑。攪拌均勻，過濾后得到A組分。對多按進行封端、加成后用反應型乳化劑乳化后制備一種水性分散體，取該分散體7g與4g水混合配成B組。然后把A、B兩組份攪拌均勻，熟化15分鐘，即得到可直接施工的水性聚氨酯改性環(huán)氧鋼結構防腐涂料，把該涂料刷涂或者噴涂在馬口鐵片上，45分鐘可以得到表干的涂膜，干燥一周涂膜可以完全固化，測試涂膜性能測試項目測試結果干燥表干/min35時間實干/h《12抗沖擊性/kgcm50附著力/級2柔韌性/①mm《2鉛筆硬度/H4耐鹽水(3%NaCl)400h無異常耐中性霧(5%NaCl)60011，少量黑斑，劃痕處滲透<<2mm實施例2:按重量單位稱取下列原料水性聚氨酯改性環(huán)氧乳液35;沉淀硫酸鋇7;防銹顏料16;滑石粉4;消泡劑0.3;分散劑1.5;流平劑0.2;抗閃銹劑1;水15。流平劑采用BYK346，分散劑采用AFC0NA-4550和AFC0NA-5071，抗閃銹劑采用raybo75，消泡劑采用DefomW_092。在高速攪拌下，依次將沉淀硫酸鋇、防銹顏料、滑石粉、抗閃銹劑、分散劑和水混合加入到水性聚氨酯改性環(huán)氧乳液中并加入一半消泡劑，將顏料分散至50目以下，然后在300r/min-500r/min攪拌速率下，加入另一半消泡劑和流平劑等助劑。攪拌均勻，過濾后得到A組分。對多按進行封端、加成后用反應型乳化劑乳化后制備一種水性分散體，取該分散體10g與10水混合配成B組份。然后把A、B兩組份攪拌均勻，熟化15分鐘，即得到可直接施工的水性聚氨酯改性環(huán)氧鋼結構防腐涂料，把該涂料刷涂或者噴涂在馬口鐵片上，45分鐘可以得到表干的涂膜，干燥一周涂膜可以完全固化，測試涂膜性能測試項目測試結果干燥表干/mmin40時間實干/min《12抗沖擊性/kgcm60附著力/級1柔韌性/①mm《2鉛筆硬度/H3耐鹽水(3%NaCl)400h無異常耐中性霧(5XNaCl)600h，少量黑斑，劃痕處基本無滲透_實施例3:按重量單位稱取下列原料水性聚氨酯改性環(huán)氧乳液45;沉淀硫酸鋇6;防銹顏料12;滑石粉4;消泡劑0.3;分散劑1.5;流平劑0.2;抗閃銹劑1;水10。流平劑采用BYK346，分散劑采用AFC0NA-4550和AFC0NA-5071，抗閃銹劑采用raybo75，消泡劑采用DefomW-092。在高速攪拌下，依次將沉淀硫酸鋇、防銹顏料、滑石粉、抗閃銹劑、分散劑和水混合加入到水性聚氨酯改性環(huán)氧乳液中并加入一半消泡劑，將顏料分散至100目以下，然后在300r/min-500r/min攪拌速率下，加入另一半消泡劑和流平劑等助劑。攪拌均勻，過濾后得到A組分。對多按進行封端、加成后用反應型乳化劑乳化后制備一種水性分散體，取該分散體13g與7g水混合配成B組。然后把A、B兩組份混合攪拌均勻，熟化15分鐘，即得到可直接施工的水性聚氨酯改性環(huán)氧鋼結構防腐涂料，把該涂料刷涂或者噴涂在馬口鐵片上，45分鐘可以得到表干的涂膜，干燥一周涂膜可以完全固化，測試涂膜性能測試項目測試結果干燥表干/min35時間實干/min《12抗沖擊性/kgcm60附著力/級1柔韌性/①mm《2鉛筆硬度/H2耐鹽水(3%NaCl)400h無異常耐中性霧(5%NaCl)60011，少量黑斑，劃痕滲透<<2腿權利要求一種水性聚氨酯改性環(huán)氧鋼結構防腐涂料，其特征在于組份按重量份組成為其中A組分和B組分總重量滿足100％。2.根據(jù)權利要求1所述的水性聚氨酯改性環(huán)氧鋼結構防腐涂料，其特征在于所述消泡劑采用改性聚硅氧烷類聚合物。3.根據(jù)權利要求1所述的水性聚氨酯改性環(huán)氧鋼結構防腐涂料，其特征在于所述分散劑采用高分子量的改性聚丙烯酸酯類聚合物和羧酸類烷醇胺鹽復配。4.根據(jù)權利要求1所述的水性聚氨酯改性環(huán)氧鋼結構防腐涂料，其特征在于所述流平劑采用聚醚改性聚二甲基硅氧烷溶液。5.根據(jù)權利要求1所述的水性聚氨酯改性環(huán)氧鋼結構防腐涂料，其特征在于所述防銹顏料為氧化鐵紅與三聚磷酸鋁復配。6.根據(jù)權利要求1所述的水性聚氨酯改性環(huán)氧鋼結構防腐涂料，其特征在于所述抗閃銹劑采用烷基磷酸鹽。7.根據(jù)權利要求1所述的水性聚氨酯改性環(huán)氧鋼結構防腐涂料，其特征在于所述固化劑為非離子型環(huán)氧改性多元胺分散體，由PEG和E-51環(huán)氧樹脂的嵌段共聚物改性經(jīng)過部分封端多元胺的所得，改多元胺為三乙烯四胺，封端比例在0.5-l范圍之內。8.—種如權利要求1所述的水性聚氨酯改性環(huán)氧鋼結構防腐涂料的制備方法，其特征在于具體步驟如下(1)、A組分制備在1000-1500r/min攪拌下，依次將防銹顏料、滑石粉、抗閃銹劑、分散劑和水混合加入到水性聚氨酯改性環(huán)氧乳液中，并加入一半消泡劑，將顏料分散至50目以下，然后在300r/min-500r/min攪拌速率下，加入另一半消泡劑和流平劑。攪拌均勻，熟化，過濾后得到A組分；(2)、B組份是通過對多按進行封端、加成后用反應型乳化劑乳化后制備而成的一種水性分散體；(3)、將A、B兩組份按照質量比10:1的比例混合，在攪拌器中混合均勻，得到水性聚氨酯改性環(huán)氧鋼結構防腐涂料c全文摘要本發(fā)明屬于涂料
技術領域：
，具體涉及一種水性聚氨酯改性環(huán)氧鋼結構防腐涂料及其制備方法。該涂料A組分是對E-20改性后的分散體，作為固化劑的B組分，是用環(huán)氧和親水性基團改性過的水性分散體，該體系具備一般水性涂料的優(yōu)點同時，克服了水性環(huán)氧防腐涂料本身的一些缺陷，同時具備聚氨酯和環(huán)氧的優(yōu)點，以它為基料制備的水性環(huán)氧防腐蝕涂料在橋梁、管道、集裝箱、工業(yè)廠房和公共設施等鋼鐵結構領域有著巨大的發(fā)展前景。文檔編號C09D163/00GK101735706SQ20101002250公開日2010年6月16日申請日期2010年1月7日優(yōu)先權日2010年1月7日發(fā)明者任天斌,蔣志恒,鐘震,錢志國,韓宇,黃超申請人:同濟大學