水性环氧沥青涂料及其制备方法与流程

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及水性环氧沥青涂料，同时，本发明还涉及该涂料的制备方法。

背景技术：

随着大众对环境保护的要求越来越迫切和严格，开发出低耗能、低污染、高性能的水性化重防腐涂料已成为了当前研究的热点之一。而水性重防腐涂料研发的关键在于水溶性成膜树脂的开发，目前水性环氧、水性氟碳以及水性聚氨酯等防腐涂料已研制成功。符合国家“高效、经济、环保、安全、节能”的发展原则，具有十分广阔的应用前景。现已广泛用于水下钢结构和水泥构件的防腐防渗漏，地下管道及贮气柜下部水槽的防护；高温地区沿海、盐场的各种机械防腐；化工及其他管道的外壁防腐。它还适用于长年潮湿环境或施工环境潮湿的底材表面及涂膜要求韧性较高的部件

传统涂料生产需要大量的有机溶剂，涂膜时有机溶剂挥发形成挥发性有机化合物(voc)，造成环境污染。

技术实现要素：

本发明提供一种水性环氧沥青涂料，该涂料具有优异的耐腐蚀性和抗流挂性能及低voc含量。

一种水性环氧沥青涂料，包含组分a和组分b，其中组分a由以下重量份数的原材料组成：

去离子水：15-18份，ph调节剂：0.2-0.5份，防流挂助剂：0.3-0.5份，润湿剂：0.2-0.3份，分散剂：1.1-1.3份，消泡剂：0.1-0.2份，滑石粉：3-5份，沉淀硫酸钡：10-13份，碳黑：0.5份，氧化铁黑：6-10份，防锈颜料：3-5份，环氧树脂：24-28份，硅溶胶：4-6份，丙二醇甲醚：1-2份，流平剂：0.2-0.4份，防闪锈剂：0.4-0.6份，增稠剂：0.7-1份，乳化沥青：15-20份，偶联剂：2-3份；

组分b：脂肪胺改性聚酰胺聚合物；

所述组分a和组分b的质量比为12：1。

进一步的，所述的ph调节剂为甲基硅醇钾。

进一步的，所述的分散剂为季铵盐类分散剂。

进一步的，所述防流挂助剂为所述的增稠剂为pur62。

进一步的，所述的环氧树脂为ab-ep-20-w53环氧树脂。

进一步的，所述的防锈颜料为apw-1。

进一步的，所述的硅溶胶占环氧树脂的20％。

进一步的，所述的偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

进一步的，所述的组分b为美国亨斯曼公司arader3986。

上述的水性环氧沥青涂料制备方法，按原材料配方依次将去离子水、ph调节剂、防流挂助剂、润湿剂、分散剂、消泡剂加入搅拌罐中，600r/min中速搅拌30min，然后在600r/min搅拌中将滑石粉、沉淀硫酸钡、碳黑、氧化铁黑、防锈颜料加入搅拌罐中，1200r/min高速搅拌30min。然后倒入研磨机中进行研磨，研磨温度为5℃-40℃，研磨细度至小于30μm，加入分散罐中，然后在600r/min搅拌过程中将环氧树脂、丙二醇甲醚、流平剂、防闪锈剂、增稠剂、偶联剂、乳化沥青加入分散罐中，600r/min中速搅拌30min，加入硅溶胶搅拌10min，200μm过滤，即得到组分a，组分b为脂肪胺改性聚酰胺聚合物。

本发明所述水性环氧沥青涂料具有以下有益效果：

(1)本发明以环氧树脂和乳化沥青为主要成膜物质，配以硅溶胶，形成有机-无机杂化涂膜，沥青具有优异的防腐性能及粘结性能，与环氧树脂搭配，既保持了沥青优异的耐水性、柔韧性，又赋予涂料优异的机械性能、高硬度、优异的附着力，配以硅溶胶，在涂膜干燥过程中硅溶胶可以与环氧树脂中的羟基交联固化，形成有机-无机杂化的涂膜，赋予涂层优异的耐磨性、耐水性、高硬度及附着力。

(2)本发明采用防流挂助剂与聚氨酯类增稠剂pur62进行复配，成功制备出一种水性环氧沥青涂料，是一种比表面积为200m²/g原生粒径12nm的亲水型气相二氧化硅，本发明选用比表面积为200m²/g的亲水型气相二氧化硅是因为亲水型气相二氧化硅表面含有的羟基，形成氢键产生触变性，在剪切力下氢键被破坏，粘度降低，剪切力消除后又重新形成氢键结构，粘度恢复，使涂料兼具优异的施工粘度及防流挂性能，与聚氨酯类增稠剂pur62进行复配，满足刷涂、辊涂、空气喷涂、高压无气喷涂施工方式、一次喷涂成膜厚度可达150μm的水性环氧涂料，该涂料不仅满足hg/t4759-2014的标准要求，而且具有优异的耐腐蚀性和抗流挂性能。

(3)本发明选用甲基硅醇钾ph调节剂，甲基硅醇钾在水中可以可逆电离出氢氧根离子，调节体系的ph值，本发明在水性环氧树脂中加入硅溶胶及乳化沥青，三种成膜物质的ph值存在差异，选用甲基硅醇钾可以作为稳定剂，防止ph的快速变化引起破乳，提高体系的储存稳定性，且在涂料干燥成膜的过程中甲基硅醇钾可以与硅溶胶交联固化，提高体系的耐水性能。季铵盐类分散剂可增加电层间斥力，与ph调节剂复配使用可以提高无机硅溶胶、水性环氧树脂、乳化沥青之间的储存稳定性。

(4)本发明经过大量的防锈颜料筛选试验，最终确定一种用于防护涂料的有机缓蚀剂，通过加入少量的防锈颜料apw-1,利用独特的有机-无机协同作用机制,可以有效改进现有防护涂料的防护性能.并且对产品使用期无影响，从而使本产品实现了600小时耐中性盐雾的同时保证了良好的外观。

(5)本发明采用了ab-ep-20-w53环氧树脂，基于中高分子量、多官能团环氧树脂分散体，通过多官能团的环氧树脂与多官能团的固化剂来提高交联密度，来达到长期的耐腐蚀性、耐水性、柔韧性、与不同底材具有很好的附着力。最终本产品能够达到良好的耐化学品性，本发明偶联剂选用γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，一端的环氧基团可以与胺固化剂反应，另一端的硅烷可以与硅溶胶反应，提高有机-无机杂化涂层的交联密度，在涂膜干燥过程中硅溶胶可以与环氧树脂中的羟基交联固化，进一步提高整体涂层的机械性能及耐化学品性能。涂膜在干燥过程中形成网状交联结构，可以防止沥青高温析出，漆膜表面干爽无异常。

具体实施方式

基于本发明的设计思想，下面，结合具体的实施例对本发明水性环氧沥青涂料做进一步的详细描述：

实施例1

水性环氧沥青涂料组分a原料重量组成如下表所示：

所述防流挂助剂为所述润湿剂为gs850，所述分散剂为科莱恩季铵盐类分散剂xw330，所述消泡剂为tegoaires901w，所述流平剂为tegotwin4100，所述防闪锈剂为raybo60，所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

水性环氧沥青涂料组分b为美国亨斯曼公司脂肪胺改性聚酰胺聚合物(arader3986)。

将组分a与组分b脂肪胺改性聚酰胺聚合物(aradur3986)按质量比12:1混合均匀。

上述的的水性环氧沥青涂料采用以下方法制备得到：

按原材料配方依次将去离子水、ph调节剂、防流挂助剂、润湿剂、分散剂、消泡剂加入搅拌罐中，600r/min中速搅拌30min，然后在600r/min搅拌中将滑石粉、沉淀硫酸钡、碳黑、氧化铁黑、防锈颜料加入搅拌罐中，1200r/min高速搅拌30min。然后倒入研磨机中进行研磨，研磨温度为5℃-40℃，研磨细度至小于30μm，加入分散罐中，然后在600r/min搅拌过程中将环氧树脂、丙二醇甲醚、流平剂、防闪锈剂、增稠剂、偶联剂、乳化沥青加入分散罐中，600r/min中速搅拌30min，加入硅溶胶搅拌10min，200μm过滤，即得到组分a，组分b为脂肪胺改性聚酰胺聚合物。

对上述制备得到的水性环氧沥青涂料进行性能测试，检测结果如下表所示：

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