一種水性耐高溫防腐漆及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種水性耐高溫防腐漆及其制備方法，將甲酚甲醛環(huán)氧樹脂與對氨基苯甲酸反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物與二甲基乙醇胺中和成鹽制備成陰離子表面活性劑；將多官能度環(huán)氧樹脂與聚乙二醇在催化劑的作用下進行加成聚合反應(yīng)，形成帶有環(huán)氧基團的非離子表面活性劑。通過上述制備的陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑采用相反轉(zhuǎn)法對水性高分子量線性酚醛環(huán)氧樹脂進行乳化，然后通過嚴格的工藝條件制造出新型的水性環(huán)保耐高溫防腐漆；該防腐漆性能與達克羅相當，價格較達克羅低，綜合成本與達克羅相比具有較大優(yōu)勢。本發(fā)明為水性產(chǎn)品，對大氣不會造成污染；可以替代目前用于汽車剎車盤上的達克羅涂料和溶劑型油漆。
【專利說明】
一種水性耐高溫防腐漆及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于防腐漆技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種水性耐高溫防腐漆及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前用于汽車剎車盤上的防腐材料通常采用達克羅涂料和溶劑型油漆。達克羅是一種高防腐鋅鋁復(fù)合涂層，其價格高昂，且在使用時需要350°C的高溫烘烤30分鐘，材料成本高、使用不方便，對使用者造成較大的壓力。
[0003]另一方面，溶劑型油漆對大氣環(huán)境的污染很大，不符合環(huán)保要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種水性耐高溫防腐漆及其制備方法及其制備方法。
[0005]其具體的技術(shù)方案如下:
一種水性耐高溫防腐漆，其是由以下各組分的原料組成:
水性酚醛環(huán)氧乳液20?40份、分散劑0.3?0.6份、消泡劑0.1?0.4份、流平劑0.2?
0.4份、鋁粉包覆潤濕劑0.4?1.5份、鋅粉包覆潤濕劑0.4?1.5份、鋁粉10?25份、鋅粉20?40份、高甲醚化三聚氰胺樹脂3?7份、去離子水3?7份。
[0006]優(yōu)選方案中，其是由以下各組分的原料組成:
水性酚醛環(huán)氧乳液30份、分散劑0.5份、消泡劑0.2份、流平劑0.3份、鋁粉包覆潤濕劑I份、鋅粉包覆潤濕劑I份、鋁粉20份、鋅粉35份、高甲醚化三聚氰胺樹脂5.5份、去離子水5.5份。
[0007]進一步，所述水性酚醛環(huán)氧乳液由以下各組分的原料組成:
甲酚甲醛環(huán)氧樹脂500份、陰離子環(huán)氧基表面活性劑20份、非離子環(huán)氧基表面活性劑15份、去咼子水357份。
[0008]進一步，所述陰離子環(huán)氧基表面活性劑由以下各組分的原料組成:
環(huán)氧樹脂380份、丙二醇甲醚38份、對氨基苯磺酸36.5份、DMEA20.1份、去離子水53份。
[0009]進一步，所述非離子環(huán)氧基表面活性劑由以下各組分的原料組成:
E-51環(huán)氧樹脂380份、AGE 19份、三苯基膦0.7份、PEG600 600份。
[0010]—種水性耐高溫防腐漆的制備方法，其包括以下的步驟:
步驟一:制備陰離子環(huán)氧基表面活性劑；
步驟二:制備非離子環(huán)氧基表面活性劑；
步驟三:制備水性酚醛環(huán)氧乳液；
步驟四:將水性酚醛環(huán)氧樹脂20?40份加入配料罐中，在低速攪拌下加入分散劑0.3?
0.6份、消泡劑0.1?0.4份、流平劑0.2?0.4份，攪拌均勻；
步驟五:將鋁粉包覆潤濕劑0.4?1.5份和鋅粉包覆潤濕劑0.4?1.5份加入另一個配料罐中，攪拌均勻，再緩慢的加入鋁粉10?25份和鋅粉20?40份，中速攪拌打成膏狀；
步驟六:將步驟五制得的膏體加入步驟四中的配料罐中，攪拌均勻，加入高甲醚化三聚氰胺樹脂3?7份和去離子水3?7份，攪拌均勻；
步驟七:過濾，制得水性耐高溫防腐漆。
[0011]進一步，步驟一中，按以下步驟進行:
將環(huán)氧樹脂加入到反應(yīng)釜中，加入丙二醇甲醚作為溶劑；
升溫到92 0C，攪拌待環(huán)氧樹脂溶解后加入對氨基苯磺酸；
控制反應(yīng)溫度在92°C，反應(yīng)3小時候后抽真空，將丙二醇甲醚抽掉；
降溫到60 0C加入DMEA和去離子水進行中和。
[0012]進一步，步驟二中，按以下步驟進行:
將PEG600加入反應(yīng)釜中，升溫至85 °C，保持30分鐘，依次加入E-51環(huán)氧樹脂、AGE和三苯基膦，反應(yīng)3小時后降溫出料。
[0013]進一步，步驟三中，按以下步驟進行:
步驟A:將甲酚甲醛環(huán)氧樹脂500份、陰離子環(huán)氧基表面活性劑20份、非離子表面活性劑15份加入乳化釜中，升溫至80-85 °C ；
步驟B:開啟攪拌，攪拌速度為2000rpm;
步驟C:然后緩慢滴加357份去離子水；
步驟D:降溫出料。
[0014]進一步，步驟C中，按以下步驟進行:
首先滴加總份數(shù)的50%的去離子水，滴加過程保持溫度不變；
滴加完畢，保持攪拌時間30分鐘，體系發(fā)生相反轉(zhuǎn)；
然后加入剩余的水的50%，繼續(xù)攪拌I小時；
最后加入剩余的水。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
本發(fā)明將甲酚甲醛環(huán)氧樹脂通過與對氨基苯甲酸反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物與二甲基乙醇胺中和成鹽制備成陰離子表面活性劑;將多官能度環(huán)氧樹脂與聚乙二醇在催化劑的作用下進行加成聚合反應(yīng)，形成帶有環(huán)氧基團的非離子表面活性劑。通過上述制備的陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑采用相反轉(zhuǎn)法對水性高分子量線性酚醛環(huán)氧樹脂進行乳化，然后通過嚴格的工藝條件制造出新型的水性環(huán)保耐高溫防腐漆；
該防腐漆性能與達克羅相當，價格較達克羅低，烘干溫度降低為150°C烘干20分鐘，能源成本比達克羅低，綜合成本與達克羅相比具有較大優(yōu)勢。溶劑型油漆對大氣環(huán)境的污染很大，本發(fā)明為水性產(chǎn)品，對大氣不會造成污染;可以替代目前用于汽車剎車盤上的達克羅涂料和溶劑型油漆。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的一種水性耐高溫防腐漆及其制備方法作進一步詳細的說明。
[0017]為了對實施例中所用配方組份材料進行清楚說明，對出現(xiàn)的材料型號或名稱縮寫進行如下說明: BYK191:含有顏料親和基團的共聚物。德國畢克公司生產(chǎn)的一種分散劑；
BYKO21:在聚乙二醇中的憎水固體和破泡聚硅氧烷的混合物;德國畢克公司生產(chǎn)的一種消泡劑；
BYK346:芳烷基改性聚甲基硅氧烷;德國畢克公司生產(chǎn)的一種流平劑；
GT6097:環(huán)氧樹脂:亨斯邁公司生產(chǎn)的ARALDITE GT6097雙酸A型固體環(huán)氧樹脂；
DMEA: —種高效的胺中和劑，可作為pH值調(diào)整、穩(wěn)定及輔助溶劑等效能。化學(xué)名稱:N，N-二甲基乙醇胺、二甲基氨基乙醇、二甲基乙醇胺；
E-51:中文別名:環(huán)氧樹脂(CYD-128型);雙酚A二縮水甘油醚(E51型)j-51環(huán)氧樹脂屬于雙酚A型環(huán)氧樹脂，其是附著力強、低粘度、韌性高、收縮力小，優(yōu)越的機械性能和抗化學(xué)藥品及耐熱性，是標準泛用型樹脂，適合于與胺類固化劑或它們的加合物結(jié)合，能在室溫或較高溫度下固化。
[0018]AGE:環(huán)氧樹脂活性稀釋劑GRT-1214又稱AGE，化學(xué)名為十二至十四:烷基縮水甘油醚，CAS號:68609-97-2，結(jié)構(gòu)式:，無色透明液體，低毒，無刺激性氣味。分子內(nèi)含醚鍵和環(huán)氧基，是一種常用的低粘度、無色無味的單官能基稀釋劑；
PEG600: PEG代表聚乙二醇，600表示平均分子量，產(chǎn)品無毒、無刺激性，具有良好的水溶性，并與許多有機物組份有良好的相溶性；
ECN9699:亨斯邁公司生產(chǎn)的甲酚甲醛環(huán)氧樹脂，高官能度5.5，作為改性劑與標準環(huán)氧樹脂配合，可配制高硬度、高耐溫性和優(yōu)異的抗化學(xué)性的涂料。
[0019]實施例1:
一種水性耐高溫防腐漆，其是由以下各組分的原料組成:
水性酚醛環(huán)氧乳液20?40份、分散劑0.3?0.6份、消泡劑0.1?0.4份、流平劑0.2?0.4份、鋁粉包覆潤濕劑0.4?1.5份、鋅粉包覆潤濕劑0.4?1.5份、鋁粉10?25份、鋅粉20?40份、高甲醚化三聚氰胺樹脂3?7份、去離子水3?7份。
[0020]其中，分散劑優(yōu)選采用BYK191 ；消泡劑優(yōu)選采用BYK021;流平劑優(yōu)選采用BYK346。
[0021]實施例2:
一個優(yōu)選方案中，一種水性耐高溫防腐漆由以下各組分的原料組成:
水性酚醛環(huán)氧乳液30份、分散劑0.5份、消泡劑0.2份、流平劑0.3份、鋁粉包覆潤濕劑I份、鋅粉包覆潤濕劑I份、鋁粉20份、鋅粉35份、高甲醚化三聚氰胺樹脂5.5份、去離子水5.5份。
[0022]實施例3:
優(yōu)選方案中，水性酚醛環(huán)氧乳液由以下各組分的原料組成:
甲酚甲醛環(huán)氧樹脂500份、陰離子環(huán)氧基表面活性劑20份、非離子環(huán)氧基表面活性劑15份、去咼子水357份。
[0023]所述甲酚甲醛環(huán)氧樹脂優(yōu)選采用亨斯邁公司ECN9699甲酚甲醛環(huán)氧樹脂。
[0024]實施例4:
一個優(yōu)選方案中，所述陰離子環(huán)氧基表面活性劑由以下各組分的原料組成:
環(huán)氧樹脂380份、丙二醇甲醚38份、對氨基苯磺酸36.5份、DMEA20.1份、去離子水53份。
[0025]環(huán)氧樹脂優(yōu)選采用亨斯邁公司GT6097環(huán)氧樹脂。
[0026]實施例5: 一個優(yōu)選方案中，所述非離子環(huán)氧基表面活性劑由以下各組分的原料組成:
E-51環(huán)氧樹脂380份、AGE 19份、三苯基膦0.7份、PEG600 600份。
[0027]實施例6:
陰離子環(huán)氧基表面活性劑的制備配方和工藝配方:
GT6097環(huán)氧樹脂 380份丙二醇甲醚38份
對氨基苯磺酸36.5份
DMEA20.1份
去離子水53份
工藝:
將配方中的GT6097環(huán)氧樹脂加入到反應(yīng)釜中，加入配方量的丙二醇甲醚作為溶劑，升溫到92°C，攪拌待環(huán)氧樹脂溶解后加入配方量的對氨基苯甲酸，控制反應(yīng)溫度在92°C左右，反應(yīng)3小時候后抽真空，將丙二醇甲醚抽掉，降溫到60°C加入DMEA和水進行中和。
[0028]實施例7:
非離子環(huán)氧基表面活性劑的配方和制備工藝配方:
E-51環(huán)氧樹脂380份
AGEI9份
三苯基膦0.7份
PEG600600份
工藝:
將配方量中的PEG600加入反應(yīng)釜中，升溫至85 °C，保持30分鐘，依次加入E-51、AGE和三苯基膦，反應(yīng)3小時，降溫。出料。
[0029]實施例8:
耐高溫水性環(huán)氧樹脂的乳化工藝配方:
ECN9699甲酚甲醛環(huán)氧樹脂 500份陰離子環(huán)氧基表面活性劑 20份非離子環(huán)氧基表面活性劑 15份去咼子水357份
將ECN9699甲酚甲醛環(huán)氧樹脂和陰離子環(huán)氧基表面活性劑和非離子表面活性劑加入乳化釜中，升溫至80-850C，開啟攪拌，攪拌速度為2000rpm，然后緩慢滴加50%的去離子水，滴加過程保持溫度不變，滴加完畢，保持攪拌時間30分鐘，體系發(fā)生相反轉(zhuǎn)。加入剩余的水的50%，繼續(xù)攪拌I小時。最后加入剩余的水。降溫出料。
[0030]實施例9:
水性環(huán)氧耐高溫漆的制備配方:
水性酚醛環(huán)氧乳液30份BYK191 0.5份BYK021 0.2份BYK346 0.3份鋁粉包覆潤濕劑I份鋅粉包覆潤濕劑I份鋁粉20份鋅粉35份
高甲醚化三聚氰胺樹脂5.5份去離子水5.5份制備工藝:
1、將水性酚醛環(huán)氧樹脂按配方比例加入配料罐中，在低速攪拌下加入BYK191、BYK021、BYK346，攪拌均勻。
[0031]2、將鋁粉包覆潤濕劑和鋅粉包覆潤濕劑加入另一個配料罐中，攪拌均勻，緩慢的加入鋁粉和鋅粉，中速攪拌打成膏狀。
[0032]3、將上述膏體加入I中的配料罐中，攪拌均勻，加入高甲醚化三聚氰胺樹脂和去離子水，攪拌均勻。
[0033]4、過濾，包裝。
【主權(quán)項】
1.一種水性耐高溫防腐漆，其特征在于:其是由以下各組分的原料組成: 水性酚醛環(huán)氧乳液20?40份、分散劑0.3?0.6份、消泡劑0.1?0.4份、流平劑0.2?0.4份、鋁粉包覆潤濕劑0.4?1.5份、鋅粉包覆潤濕劑0.4?1.5份、鋁粉10?25份、鋅粉20?40份、高甲醚化三聚氰胺樹脂3?7份、去離子水3?7份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性耐高溫防腐漆，其特征在于:其是由以下各組分的原料組成: 水性酚醛環(huán)氧乳液30份、分散劑0.5份、消泡劑0.2份、流平劑0.3份、鋁粉包覆潤濕劑I份、鋅粉包覆潤濕劑I份、鋁粉20份、鋅粉35份、高甲醚化三聚氰胺樹脂5.5份、去離子水5.5份。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性耐高溫防腐漆，其特征在于:所述水性酚醛環(huán)氧乳液由以下各組分的原料組成: 甲酚甲醛環(huán)氧樹脂500份、陰離子環(huán)氧基表面活性劑20份、非離子環(huán)氧基表面活性劑15份、去咼子水357份。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水性耐高溫防腐漆，其特征在于:所述陰離子環(huán)氧基表面活性劑由以下各組分的原料組成: 環(huán)氧樹脂380份、丙二醇甲醚38份、對氨基苯磺酸36.5份、DMEA20.1份、去離子水53份。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水性耐高溫防腐漆，其特征在于:所述非離子環(huán)氧基表面活性劑由以下各組分的原料組成: E-51環(huán)氧樹脂380份、AGE 19份、三苯基膦0.7份、PEG600 600份。6.一種水性耐高溫防腐漆的制備方法，其特征在于:其包括以下的步驟: 步驟一:制備陰離子環(huán)氧基表面活性劑； 步驟二:制備非離子環(huán)氧基表面活性劑； 步驟三:制備水性酚醛環(huán)氧乳液； 步驟四:將水性酚醛環(huán)氧乳液20?40份加入配料罐中，在低速攪拌下加入分散劑0.3?0.6份、消泡劑0.1?0.4份、流平劑0.2?0.4份，攪拌均勻； 步驟五:將鋁粉包覆潤濕劑0.4?1.5份和鋅粉包覆潤濕劑0.4?1.5份加入另一個配料罐中，攪拌均勻，再緩慢的加入鋁粉10?25份和鋅粉20?40份，中速攪拌打成膏狀； 步驟六:將步驟五制得的膏體加入步驟四中的配料罐中，攪拌均勻，加入高甲醚化三聚氰胺樹脂3?7份和去離子水3?7份，攪拌均勻； 步驟七:過濾，制得水性耐高溫防腐漆。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水性耐高溫防腐漆的制備方法，其特征在于:步驟一中，按以下步驟進行: 將環(huán)氧樹脂加入到反應(yīng)釜中，加入丙二醇甲醚作為溶劑； 升溫到92 0C，攪拌待環(huán)氧樹脂溶解后加入對氨基苯磺酸； 控制反應(yīng)溫度在92°C，反應(yīng)3小時候后抽真空，將丙二醇甲醚抽掉； 降溫到60 0C加入DMEA和去離子水進行中和。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水性耐高溫防腐漆的制備方法，其特征在于:步驟二中，按以下步驟進行: 將PEG600加入反應(yīng)釜中，升溫至85°C，保持30分鐘，依次加入E-51環(huán)氧樹脂、AGE和三苯基膦，反應(yīng)3小時后降溫出料。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水性耐高溫防腐漆的制備方法，其特征在于:步驟三中，按以下步驟進行: 步驟A:將甲酚甲醛環(huán)氧樹脂500份、陰離子環(huán)氧基表面活性劑20份、非離子表面活性劑15份加入乳化釜中，升溫至80-85 °C ； 步驟B:開啟攪拌，攪拌速度為2000rpm; 步驟C:然后緩慢滴加357份去離子水； 步驟D:降溫出料。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種水性耐高溫防腐漆的制備方法，其特征在于:步驟C中，按以下步驟進行: 首先滴加總份數(shù)的50%的去離子水，滴加過程保持溫度不變； 滴加完畢，保持攪拌時間30分鐘，體系發(fā)生相反轉(zhuǎn)； 然后加入剩余的水的50%，繼續(xù)攪拌I小時； 最后加入剩余的水。
【文檔編號】C09D7/12GK105985708SQ201610471537
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】李愛忠
【申請人】青島帥洋防銹科技有限公司