本发明属于防腐涂料制备
技术领域：
，具体涉及一种水性固体环氧树脂防腐涂料的制备方法。
背景技术：
：近几年，我国每年因腐蚀损失达上千亿元人民币。因此，在防腐方面的开发与应用已经迫在眉睫。我国防腐涂料发展很快，在传统防腐涂料的基础上开发了许多性能优良的新型防腐涂料。与此同时，环氧树脂防腐涂料应运而生。随着国家在环保方面政策的不断实施，水性环氧树脂防腐涂料被开发出来。然而，水性环氧树脂防腐涂料的缺点也不断被发现。环氧树脂是一种性能优良、且应用广泛的涂料，且其本身就具有一定的耐酸性、耐水性、耐盐雾性。部分纳米材料本身也具有耐酸、耐碱等性能，且具有粒径是纳米级等优点。因此，纳米材料复合水性固体环氧树脂防腐涂料的研究被提上日程。中国专利cn105038508a公开了一种制备纳米材料掺杂的环氧树脂涂层的方法：先制备环氧树脂的水溶液，再引入多种纳米材料，加入固化剂水溶液，最后浸泡金属基片。该发明通过物理混合法加入纳米材料后，防腐性能明显提高，但是防腐的周期不是很长，容易失效，而且加入不同纳米材料混合使用，导致性能之间会有相互抑制，所以优点与缺点同时明显。美国专利us13577395公开了一种室温离子液体环氧体系作为纳米复合材料的分散剂和基体材料：通过将纳米材料分散在环氧树脂和离子液体的混合物中或环氧树脂和离子液体的加合物中固化制备纳米复合材料的方法，该加合物可引发环氧树脂的固化。该发明通过物理法将纳米材料分散在环氧树脂和离子液体的混合物中或环氧树脂和离子液体的加合物中，使环氧树脂和离子液体的混合物中或环氧树脂和离子液体的加合物的防腐性能有所提高，断裂韧性增强，但是缺点是防腐性能周期时间短。技术实现要素：发明目的：本发明目的在于针对现有水性防腐涂料性能上的不足，提供一种水性固体环氧树脂防腐涂料的制备方法。本发明水性固体环氧树脂防腐涂料的制备是通过化学法将纳米材料嵌入固体环氧树脂链段中得到的，在耐水、耐酸、耐盐雾等防腐性能上得到提高，使得防腐涂料的防腐性能周期时间延长。技术方案：本发明的目的通过下述技术方案实现：本发明提供了一种水性固体环氧树脂防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)以重量份数计，将40-50份固体环氧树脂和60-80份聚酯升温至120-140℃，使固体环氧树脂和聚酯完全熔融；(2)降温至65-75℃，加入35-45份封端剂和3-7.2份纳米材料进行搅拌，至搅拌均匀；(3)缓慢滴加10-20份催化剂，3-4h滴加结束，75-85℃继续反应1-2h；(4)加入事先在120-140℃下熔融好的800-900份固体环氧树脂和120-150份助剂，搅拌10-15min；(5)降温至50-70℃，加入634-728份分散介质，2000r/min搅拌乳化1-2h，得水性固体环氧树脂防腐涂料。本发明采用纳米材料作为防腐材料，并且本发明是将纳米材料通过化学法嵌入固体环氧树脂链段中，相对于没有纳米材料的防腐涂料，它的防腐性能更长。本发明所述固体环氧树脂为双酚a型环氧树脂e-20、e-12。本发明选择的e-20、e-12是固体环氧树脂中链段相对较短的树脂，易于控制反应的进行。步骤(1)中所述聚酯为聚乙二醇4000、聚乙二醇6000或聚乙二醇8000。本发明选择的聚酯均为亲水的表面活性剂。步骤(2)中所述封端剂为烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基酰醇铵、脂肪醇聚氧乙烯醚或脂肪酸聚氧乙烯酯中的任一种。优选烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚。本发明中，未封端之前的分子链段中两端为异氰酸酯基，采用封端剂将反应两端封端，使反应链段保持一定的长度。步骤(2)中所述纳米材料为纳米氧化锌、纳米二氧化钛或纳米二氧化硅中的任一种。优选纳米二氧化钛、纳米二氧化硅。本发明将纳米材料通过化学法嵌入固体环氧树脂链段中，且环氧树脂乳液本身也具有一些防腐性能，所以纳米材料的加入使其防腐性能和寿命进一步的增强。所述纳米材料的质量为聚酯的5％-9％。步骤(3)中所述催化剂为tdi、mdi或ipdi中任一种。优选tdi、mdi。本发明加入催化剂既能够加快反应速率，又能够增加链段长度。步骤(4)中所述助剂为乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚或丙二醇丁醚中任一种。优选乙二醇丁醚、丙二醇甲醚。本发明加入助剂能够降低反应过程中反应物的粘度；同时本发明选择的助剂残留在乳液中后期能够挥发去除，无害。步骤(5)中所述分散介质为去离子水。有益效果：本发明通过化学法制备水性固体环氧树脂防腐涂料，固含量为56.56-63.48wt％。现有技术是通过物理混合法将纳米材料加入到混合物中，而本发明是通过化学法将纳米材料嵌入环氧树脂链段，这种方法由于技术问题，目前国内研究尚浅。本发明在制备过程中引入具有防腐性能的纳米材料，使合成的乳液的防腐性能得到了明显的提高。耐水、耐酸、耐盐雾都得到了提高。同时引入的纳米材料含量低，对整体成本不会造成影响，但是对耐水、耐酸、耐盐雾改善明显。具体实施方式下面通过具体实施例对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。实施例1本发明各物质以重量份数计。(1)以重量份数计，将40份e-20和60份聚乙二醇4000，升温至120℃，使e-20和聚乙二醇4000完全熔融；(2)降温至65℃，再加入35份烷基酚聚氧乙烯醚np-10和3份纳米二氧化钛进行搅拌，至搅拌均匀；(3)再缓慢滴加10份tdi，滴加3h，滴加结束，75℃再继续反应1h；(4)再加入事先在120℃下熔融好的800份e-20和120份丙二醇甲醚，搅拌10min；(5)降温至50℃，加入728份去离子水，2000r/min搅拌乳化1h，得固含量为56.56％的水性固体环氧树脂防腐涂料。根据标准hg/t4759-中的表干、实干标准，通过上述反应制备的防腐涂料的表干、实干基本性能无变化，储存稳定性为6个月，防腐性能：耐水＝300h，耐酸＝30h，耐盐雾＝400h。实施例2(1)以重量份数计，将50份e-12和80份聚乙二醇8000升温至140℃，使e-12和聚乙二醇8000完全熔融；(2)降温至75℃，再加入45份脂肪醇聚氧乙烯醚aeo-9和7.2份纳米二氧化硅进行搅拌，至搅拌均匀；(3)再缓慢滴加20份mdi，滴加4h，滴加结束，85℃再继续反应2h；(4)再加入事先在140℃下熔融好的900份e-12和150份乙二醇丁醚，搅拌15min；(5)降温至70℃，加入634份去离子水，2000r/min搅拌乳化2h，得固含量为63.48％的水性固体环氧树脂防腐涂料。根据标准hg/t4759-中的表干、实干标准，通过上述反应制备的防腐涂料的表干、实干基本性能无变化，储存稳定性为6个月，防腐性能：耐水＝310h，耐酸＝28h，耐盐雾＝390h。实施例3(1)以重量份数计，将40份e-12和70份聚乙二醇6000升温至140℃，使e-12和聚乙二醇6000完全熔融；(2)降温至70℃，再加入40份烷基酚聚氧乙烯醚tx-10和5份纳米二氧化钛进行搅拌，至搅拌均匀；(3)再缓慢滴加15份mdi，滴加3.5h，滴加结束，80℃再继续反应1.5h；(4)再加入事先在140℃下熔融好的850份e-12和140份丙二醇甲醚，搅拌15min；(5)降温至50℃，加入660份去离子水，2000r/min搅拌乳化1.5h，得固含量为60.71％的水性固体环氧树脂防腐涂料。根据标准hg/t4759-中的表干、实干标准，通过上述反应制备的防腐涂料的表干、实干基本性能无变化，储存稳定性为6个月，防腐性能：耐水＝305h，耐酸＝29h，耐盐雾＝400h。实施例4(1)以重量份数计，将50份e-20和80份聚乙二醇8000升温至120℃，使e-20和聚乙二醇8000完全熔融；(2)降温至75℃，再加入45份脂肪醇聚氧乙烯醚aeo-9和7.2份纳米二氧化钛进行搅拌，至搅拌均匀；(3)再缓慢滴加10份tdi，滴加3h，滴加结束，85℃再继续反应1h；(4)再加入事先在120℃下熔融好的800份e-20和120份乙二醇丁醚，搅拌10min；(5)降温至50℃，加入700份去离子水，2000r/min搅拌乳化2h，得固含量为58.63％的水性固体环氧树脂防腐涂料。根据标准hg/t4759-中的表干、实干标准，通过上述反应制备的防腐涂料的表干、实干基本性能无变化，储存稳定性为6个月，防腐性能：耐水＝280h，耐酸＝30h，耐盐雾＝390h。实施例5(1)以重量份数计，将45份e-20和70份聚乙二醇6000升温至120℃，使e-20和聚乙二醇6000完全熔融；(2)降温至70℃，再加入40份脂肪醇聚氧乙烯醚aeo-9和6份纳米二氧化硅进行搅拌，至搅拌均匀；(3)再缓慢滴加15份tdi，滴加3.5h，滴加结束，75℃再继续反应2h；(4)再加入事先在120℃下熔融好的850份e-20和130份乙二醇丁醚，搅拌13min；(5)降温至60℃，加入670份去离子水，2000r/min搅拌乳化2h，得固含量为60.5％的水性固体环氧树脂防腐涂料。根据标准hg/t4759-中的表干、实干标准，通过上述反应制备的防腐涂料的表干、实干基本性能无变化，储存稳定性为6个月，防腐性能：耐水＝302h，耐酸＝29.5h，耐盐雾＝402h。对比例1将标准hg/t4759-作为现有技术，与本发明的实施例1-5在耐水、耐酸、耐盐雾方面进行比较，比较结果见表1：表1现有技术与本发明各实施例涂料的性能比较现有技术例1例2例3例4例5耐水/h240300310305280302耐酸/h243028293029.5耐盐雾/h300400390400390402由此可见，通过本发明制备方法制备得到的水性固体环氧树脂防腐涂料在耐水、耐酸、耐盐雾防腐性能上得到提高，均优于现有技术；本发明防腐涂料的防腐性能周期时间得以延长。如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。当前第1页1 2 3
技术特征：
1.一种水性固体环氧树脂防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)以重量份数计，将40-50份固体环氧树脂和60-80份聚酯升温至120-140℃，使固体环氧树脂和聚酯完全熔融；
(2)降温至65-75℃，加入35-45份封端剂和3-7.2份纳米材料进行搅拌，至搅拌均匀；
(3)缓慢滴加10-20份催化剂，3-4h滴加结束，75-85℃继续反应1-2h；
(4)加入事先在120-140℃下熔融好的800-900份固体环氧树脂和120-150份助剂，搅拌10-15min；
(5)降温至50-70℃，加入634-728份分散介质，2000r/min搅拌乳化1-2h，得水性固体环氧树脂防腐涂料。
2.根据权利要求1所述的水性固体环氧树脂防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述固体环氧树脂为双酚a型环氧树脂e-20、e-12。
3.根据权利要求1所述的水性固体环氧树脂防腐涂料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述聚酯为聚乙二醇4000、聚乙二醇6000或聚乙二醇8000中任一种。
4.根据权利要求1所述的水性固体环氧树脂防腐涂料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述封端剂为烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基酰醇铵、脂肪醇聚氧乙烯醚或脂肪酸聚氧乙烯酯中任一种。
5.根据权利要求1所述的水性固体环氧树脂防腐涂料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述纳米材料为纳米氧化锌、纳米二氧化钛或纳米二氧化硅中任一种。
6.根据权利要求1所述的水性固体环氧树脂防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述纳米材料的质量为聚酯的5％-9％。
7.根据权利要求1所述的水性固体环氧树脂防腐涂料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述催化剂为tdi、mdi或ipdi中任一种。
8.根据权利要求1所述的水性固体环氧树脂防腐涂料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述助剂为乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚或丙二醇丁醚中任一种。
9.根据权利要求1所述的水性固体环氧树脂防腐涂料的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述分散介质为去离子水。
技术总结
本发明公开了一种水性固体环氧树脂防腐涂料的制备方法。包括以下步骤：将固体环氧树脂与聚酯升温至120‑140℃，使固体环氧树脂和聚酯完全熔融，降温至65‑75℃，再加入封端剂和纳米材料进行搅拌，至搅拌均匀，再缓慢滴加催化剂，3‑4h滴加结束，75‑85℃下继续反应1‑2h，再加入事先熔融好的固体环氧树脂和助剂，搅拌10‑15min，降温至50‑70℃，加入分散介质搅拌均匀，即得。本发明制备方法是通过在环氧树脂分子链段中引入纳米材料，同时反应中不残留任何原料，使制备得到的水性固体环氧树脂防腐涂料在耐水、耐酸、耐盐雾方面都得到了有效提高。
技术研发人员：沈志明;张新生;童何兵;陈涛;李娟;李晴;朱灿银;乐传剑;窦雷;李艳华
受保护的技术使用者：江苏丰彩新型建材有限公司
技术研发日：.10.08
技术公布日：.12.24
