一种用于金属基材的高性能水性环保防腐涂料制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于防腐涂料技术领域，具体地说是一种用于金属基材的高性能水性环保 防腐涂料制备方法。
【背景技术】
[0002] 溶剂型涂料中可挥发的有机化合物对于环境和人体的危害日益引起人们的关注， 而水性涂料相对于溶剂型涂料则较大减少了 VOC的排放，能有效的降低对环境的影响，还 有助于降低职业病发生的潜在几率，减少火灾风险和储存隐患，简化及降低企业通风，水处 理等方面的流程和成本。
[0003] 水性防腐涂料是水性涂料中很重要的成员，被广泛用于轮船舱室、储罐、集装箱、 桥梁和建筑钢结构等领域，相对于溶剂型防腐涂料，水性防腐涂料由于成膜机理不同而存 在成膜不均一、致密性差、对腐蚀介质的屏蔽性能差等缺点，致使涂层的使用寿命短。
[0004] 针对水性防腐涂料屏蔽性能差等问题，通常通过添加填料和提高涂层交联密度来 提高其屏蔽性能，如中国专利CN101921532A是通过添加纳米二氧化硅来提高涂层致密性， 但是纳米填料粒径小、表面能大易团聚，因此存在不好润湿分散等问题。
[0005] 通过添加反应型乳化剂来提高涂膜的交联密度，但是乳化剂中含有大量亲水基 团，虽然涂层的致密性得到提高，但却引入了大量亲水基团，为腐蚀介质如水等在涂层中快 速渗透提供了可能。
【发明内容】
[0006] 针对目前水性涂层屏蔽性能差等问题，本发明提供了一种用于金属基材的高性能 水性环保防腐涂料制备方法，该方法通过在涂料中添加贻贝粘附蛋白和非重金属，制备出 的高性能水性环保防腐涂料能够与金属基材表面形成不可逆致密疏水有机金属络合物，不 但提高涂膜与金属基材的附着力，而且还能提高涂层的致密性，提高涂层对腐蚀介质的抗 渗透性能，大大提高防护性能。
[0007] 为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案： 一种用于金属基材的高性能水性环保防腐涂料制备方法，该制备方法中涉及到甲组份 的制备、乙组份的制备，甲组份含有水性环氧固化剂、非重金属防锈颜料、去离子水、填料、 增稠剂、分散剂、流平剂、消泡剂、PH调节剂、成膜助剂，乙组份含有水性环氧树脂、贻贝粘附 蛋白；本发明的特征如下： I、甲组份的制备： 取30?45重量份的水性环氧固化剂放在分散机中，在转速500?1500r/min的低速 分散下依次加入11?28重量份的去尚子水、0. 1?0. 5重量份的流平剂、0. 3?1. 3重量 份的分散剂、〇. 1?〇. 4重量份的消泡剂、0. 1?0. 8重量份的PH调节剂、2?7重量份的增 稠剂、1?4重量份的成膜助剂，低速分散15min后得到混合均匀的甲组混合物A ; 在所述甲组混合物A中再依次加入10?15重量份的非重金属防锈颜料、15?30重量 份的填料并在分散机中进行高速分散30min，之后得到混合均匀的甲组混合物B，高速分散 的转速控制在1500?3500r/min，将所述甲组混合物B移至研磨机中进行研磨，当检验所述 甲组混合物B的粒度< 40 μ m时再进行过滤，过滤后即可制备出甲组份，密封包装甲组份待 用； 上述水性环氧固化剂是水性胺类环氧固化剂，水性胺类环氧固化剂中的固含量要求达 到40?60%，水性胺类环氧固化剂中的活泼氢当量要求达到250?300 ; 上述非重金属防锈颜料或是铁系防锈颜料，或是铝系防锈颜料，或是钛系防锈颜料，其 中铁系防锈颜料或是氧化铁红，或是氧化铁黑；其中铝系防锈颜料是三聚磷酸铝；其中钛 系防锈颜料是复合铁钛粉； 上述颜料是钛白粉、云母粉、滑石粉中的任两种，或是其三种的组合物； 上述增稠剂是气相二氧化硅、水性膨润土中的任一种，或是其两种的组合物； 上述分散剂是 BYK-190、BYK-155、BYK-187、BYK-184 中的任一种； 上述流平剂是 surfynol420、perenal-3、BYK-320 中的任一种； 上述消泡剂是BYK-045 ; 上述PH调节剂是AMP-95 ; 上述成膜助剂是醇酯十二； II、乙组份的制备： 将85?95重量份的水性环氧树脂放入搪瓷反应釜中，之后加入5?15重量份的贻贝 粘附蛋白并在低速搅拌条件下搅拌5min即可制备出乙组份，密封包装乙组份待用； 使用时按甲组份：乙组份=1 : 1的重量比例进行勾兑即可制备出高性能水性环保防 腐涂料； 上述水性环氧树脂是非离子型水性环氧树脂乳液，水性环氧树脂乳液的分子结构如 下：
【主权项】
1. 一种用于金属基材的高性能水性环保防腐涂料制备方法，该制备方法中涉及到甲 组份的制备、乙组份的制备，甲组份含有水性环氧固化剂、非重金属防锈颜料、去离子水、填 料、增稠剂、分散剂、流平剂、消泡剂、PH调节剂、成膜助剂，乙组份含有水性环氧树脂、贻贝 粘附蛋白；其特征是： I、 甲组份的制备： 取30?45重量份的水性环氧固化剂放在分散机中，在转速500?1500r/min的低速 分散下依次加入11?28重量份的去尚子水、0. 1?0. 5重量份的流平剂、0. 3?1. 3重量 份的分散剂、〇. 1?〇. 4重量份的消泡剂、0. 1?0. 8重量份的PH调节剂、2?7重量份的增 稠剂、1?4重量份的成膜助剂，低速分散15min后得到混合均匀的甲组混合物A ; 在所述甲组混合物A中再依次加入10?15重量份的非重金属防锈颜料、15?30重量 份的填料并在分散机中进行高速分散30min，之后得到混合均匀的甲组混合物B，高速分散 的转速控制在1500?3500r/min，将所述甲组混合物B移至研磨机中进行研磨，当检验所述 甲组混合物B的粒度< 40 μ m时再进行过滤，过滤后即可制备出甲组份，密封包装甲组份待 用； 上述水性环氧固化剂是水性胺类环氧固化剂，水性胺类环氧固化剂中的固含量要求达 到40?60%，水性胺类环氧固化剂中的活泼氢当量要求达到250?300 ; 上述非重金属防锈颜料或是铁系防锈颜料，或是铝系防锈颜料，或是钛系防锈颜料，其 中铁系防锈颜料或是氧化铁红，或是氧化铁黑；其中铝系防锈颜料是三聚磷酸铝；其中钛 系防锈颜料是复合铁钛粉； 上述颜料是钛白粉、云母粉、滑石粉中的任两种，或是其三种的组合物； 上述增稠剂是气相二氧化硅、水性膨润土中的任一种，或是其两种的组合物； 上述分散剂是 BYK-190、BYK-155、BYK-187、BYK-184 中的任一种； 上述流平剂是 surfynol420、perenal-3、BYK-320 中的任一种； 上述消泡剂是BYK-045 ; 上述PH调节剂是AMP-95 ; 上述成膜助剂是醇酯十二； II、 乙组份的制备： 将85?95重量份的水性环氧树脂放入搪瓷反应釜中，之后加入5?15重量份的贻贝 粘附蛋白并在低速搅拌条件下搅拌5min即可制备出乙组份，密封包装乙组份待用； 使用时按甲组份：乙组份=1 : 1的重量比例进行勾兑即可制备出高性能水性环保防 腐涂料； 上述水性环氧树脂是非离子型水性环氧树脂乳液，水性环氧树脂乳液的分子结构如 下：
在水性环氧树脂乳液分子结构中：R为聚醚或聚乙烯醇亲水连段，环氧值为0. 2? 0. 5 ； 上述贻贝粘附蛋白的分子结构如下：
在贻贝粘附蛋白分子结构中主链为氨基酸，侧链R为苯酚或是邻苯二酚，要求贻贝粘 附蛋白的浓度达到l〇mg/ml，要求贻贝粘附蛋白的纯度达到80% ; 使用时按重量比：甲组份：乙组份=1 : 3?1. 2}进行勾兑即可制备出高性能水性 环保防腐涂料。
【专利摘要】一种用于金属基材的高性能水性环保防腐涂料制备方法，按重量份甲组份中水性环氧固化剂30～45、非重金属防锈颜料10～15、去离子水11～28、填料15～30、增稠剂2～7、分散剂0.3～1.3、流平剂0.1～0.5、消泡剂0.1～0.4、PH调节剂0.1～0.8、成膜助剂1～4，乙组份中水性环氧树脂85～95、贻贝粘附蛋白5～15，之后按甲组份∶乙组份=1∶{0.3～1.2}进行勾兑即可制备出高性能水性环保防腐涂料，利用涂料中贻贝粘附蛋白与非重金属防锈颜料中的离子进行强配位络合作用，提高涂层对金属基材的附着力达到10MPa，25℃时耐水性达1400h，耐盐雾性达2000h，涂膜不起泡、不生锈。
【IPC分类】C09D189-00, C09D5-08, C09D7-12, C09D163-00
【公开号】CN104530911
【申请号】CN201410845589
【发明人】杨名亮, 方大庆, 苏雅丽, 张贤慧
【申请人】厦门双瑞船舶涂料有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月31日