一种水性船舶防腐涂料及其制备工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种水性防腐涂料配方及其制备工艺，涂料由下述质量百分含量的组分组成，水5～25%，分散剂0.5～1.5%，表面活性剂0.1～0.2%，消泡剂0.4～1.5%，乙二醇0.8～4%，防锈剂10%～20%，乳液40～70%，聚氨脂增稠剂0.8～1.5%，成膜助剂1～2.5%。涂料的制备工艺为依次顺序在水里投入分散剂、表面活性剂、消泡剂、乙二醇、防锈剂、乳液、聚氨脂增稠剂、成膜助剂，每种料搅拌均匀后再投下一种料，边投料边搅拌，待分散均匀后检测粘度即可。通过本配方及工艺制备的涂料具备持久防锈、防腐性，同时具有良好的耐水性、耐冲击性、耐海水性、耐磨性耐碱的优点，适用于船舶、海洋平台等的飞溅区及水下防腐蚀。
【专利说明】一种水性船舶防腐涂料及其制备工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及防腐涂料领域，尤指一种用于船舶领域的水性防腐涂料及其制备工艺。
【背景技术】
[0002]船舶由于长期处于盐度较高的海洋环境中，腐蚀极为严重，腐蚀不但能够降低船舶钢结构的强度，缩短船舶寿命，还会增加航行阻力，降低航速，影响船舶性能和航行安全。因腐蚀导致结构损坏和破坏，财产甚至生命的损失屡见不鲜，可以说船舶腐蚀是影响其寿命的最大的因素之一。腐蚀破损或断裂不仅引起有害物质的泄漏，污染了环境，有时还会引起突发的灾难性事故，危及人类的安全。对船舶来说，防腐防锈始终是困扰人们的一道全球性难题。有关资料显示:我国每年的腐蚀损失至少达到几千亿元人民币。因此，船舶的防腐工作刻不容缓 。目前船舶的防腐一般在船身和船底涂抹船舶漆以阻隔海水与船舶的接触，但目前的船舶漆涂膜不够致密，防水抗渗透性不好，附着力差、耐海水性、防冲击性不好等问题。
【发明内容】
[0003]为解决上述问题，本发明提供一种水性船舶防腐涂料及其制备工艺。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
一种水性船舶防腐涂料，按质量百分比由以下组分组成:双酚A/F型环氧乳液30%~50% ;去离子水30%~55% ;低聚聚酯多元醇0.8%~4% ;防锈颜料10%~
20% ；甲苯二异氰酸酯0.8%~1.5% ;扩链剂1%~2.5% ;改性环氧丙炳酸树酯1%~2.5% ；分散剂(聚羧酸钠盐)0.5%~1.5% ;烷氨基化醇(表面活性剂)0.1%~0.2% ;消泡剂0.4%~
1.5% ;成膜助剂5%~25% ;二羟甲基丙酸5%~25%。
[0005]优选地，为了提高漆的涂膜致密度，所述扩链剂为二乙氨基乙醇和三羟甲基丙酸的混合物。
[0006]优选地，所述消泡剂为有机硅氧烷和矿物油的混合物。
[0007]优选地，为了提高漆的涂膜防水抗渗透性能力，所述防锈剂为钛铁粉。
[0008]优选地，所述乳液为双酚A/F型环氧乳液。
[0009]一种水性船舶防腐涂料的制备工艺，包括以下步骤:
(1)准备干净的容器，按质量百分比投入乳液和去离子水；
(2)在步骤(1)乳液中投入低聚聚酯多元醇和甲苯二异氰酸酯(TDI)，低速搅拌使其加以反应，搅拌速度为100r/min;
(3)在搅拌时加入二乙氨基乙醇和三羟甲基丙酸的混合物，低速搅拌后引入的二羟甲基丙酸(DMPA)作为亲水基团，搅拌后置于80~100°C中反应I~4h;
(4)在步骤(3)溶液投入改性环氧丙炳酸树酯，均匀搅拌，加入改性环氧丙炳酸树酯使乳液贮存期超过10个月，耐冻融循环超过5次，涂膜摆杆硬度超过0.7，拉伸强度大于lOMPa，耐水性、耐酸碱性、耐溶剂性和防腐性都比未改性的有明显提高；
(5)在步骤(4)溶液投入烷氨基化醇并搅拌；
(6)在步骤(5)溶液投入有机硅氧烷和矿物油的混合物并搅拌；
(7)在步骤(6)溶液投入聚羧酸钠盐并搅拌；
(8)在步骤(7)溶液在30min内分阶段投入钛铁粉并均匀搅拌；
(9)在步骤(8)溶液投入成膜助剂并搅拌，使成膜助剂均匀分布在溶液里，待分散均匀后检测粘度为100-105KU即可。
[0010]优选地，所述搅拌是在每个步骤投料的同时进行搅拌。
[0011]本发明的有益效果在于:
1、本发明采用双酚A/F型环氧树脂乳液做主成膜物，具有优良的附着力、耐冲击性、耐磨性、耐海水性；
2、本发明，加入改性环氧丙炳酸树酯使乳液贮存期超过10个月，耐冻融循环超过5次，涂膜摆杆硬度超过0.7，拉伸强度大于lOMPa，耐水性、耐酸碱性、耐溶剂性和防腐性都比未改性的有明显提高。
[0012]3、本发明采用低聚聚酯多元醇和甲苯二异氰酸酯(TDI)反应，用扩链剂进行小分子扩链，采用二羟甲基丙酸(DMPA)引入亲水基团，可改善漆的稳定性、耐水性和物理性能。
[0013]4、本发明适用广泛，能够用于船舶、海洋平台等的飞溅区及水下防腐蚀。
【具体实施方式】
[0014]本发明关于一种水性船舶防腐涂料的制备工艺，下面结合具体实施例对本发明进行详细描述，下述实施例及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0015]实施例一:
配备IOOkg本发明水性船舶防腐涂料，由以下重量的组分配制而成:
双酹A/F型环氧乳液35g、去离子水35.4 g、低聚聚酯多元醇0.8 g、钛铁粉10 g、甲苯二异氰酸酯0.8 g、扩链剂I g、改性环氧丙炳酸树酯I g、分散剂(聚羧酸钠盐)0.5 g、烷氨基化醇(表面活性剂)0.1 g、消泡剂0.4 g、成膜助剂5 g、二羟甲基丙酸10 g。
[0016]优选地，所述扩链剂为0.5g 二乙氨基乙醇和0.5g三羟甲基丙酸的混合物。
[0017]优选地，所述消泡剂为有0.3g机硅氧烷和0.1g矿物油的混合物。
[0018]一种水性船舶防腐涂料的制备工艺，包括以下步骤:
(1)准备干净的容器，投入35g双酚A/F型环氧乳液和35.4 g去离子水，均匀搅拌；
(2)在步骤(1)乳液中投入0.8g低聚聚酯多元醇和0.8 g甲苯二异氰酸酯(TDI)JS速搅拌使其加以反应，搅拌速度为100r/min;
(3)在搅拌时加入0.5g二乙氨基乙醇和0.5g三轻甲基丙酸的混合物,低速搅拌后引入的10 g 二羟甲基丙酸(DMPA)作为亲水基团，搅拌后置于80~100°C中反应I~4h;
(4)在步骤(3)溶液投入Ig改性环氧丙炳酸树酯，均匀搅拌，加入改性环氧丙炳酸树酯使乳液贮存期超过10个月，耐冻融循环超过5次，涂膜摆杆硬度超过0.7，拉伸强度大于lOMPa，耐水性、耐酸碱性、耐溶剂性和防腐性都比未改性的有明显提高；
(5)在步骤(4)溶液投入0.1 g烷氨基化醇并搅拌；
(6)在步骤(5)溶液投入0.3g机硅氧烷和0.1g矿物油的混合物并搅拌；(7)在步骤(6)溶液投入0.5 g聚羧酸钠盐并搅拌；
(8)在步骤(7)溶液在30min内分阶段投入10g钛铁粉并均匀搅拌；
(9)在步骤(8)溶液投入5g成膜助剂并搅拌，使成膜助剂均匀分布在溶液里，待分散均匀后检测粘度为100-105KU即可。
[0019]优选地，所述搅拌是在每个步骤投料的同时进行搅拌。
[0020]实施例2:
配备1000kg本发明水性船舶防腐涂料，由以下重量的组分配制而成:
双酚A/F型环氧乳液300g、去离子水400g、低聚聚酯多元醇10 g、钛铁粉110 g、甲苯二异氰酸酯10 g、扩链剂10 g、改性环氧丙炳酸树酯20 g、分散剂(聚羧酸钠盐)15 g、烷氨基化醇(表面活性剂)2 g、消泡剂15 g、成膜助剂55 g、二羟甲基丙酸53g。
[0021]优选地，所述扩链剂为Sg 二乙氨基乙醇和2g三羟甲基丙酸的混合物。
[0022]优选地，所述消泡剂为有5g机硅氧烷和IOg矿物油的混合物。
[0023]一种水性船舶防腐涂料的制备工艺，包括以下步骤:
(1)准备干净的容器，投入300g双酚A/F型环氧乳液和400g去离子水，均匀搅拌； (2)在步骤(1)乳液中投入10g低聚聚酯多元醇和10 g甲苯二异氰酸酯(TDI)，低速搅拌使其加以反应，搅拌速度为100r/min;
(3)在搅拌时加入Sg二乙氨基乙醇和2g三羟甲基丙酸的混合物，低速搅拌后引入的53g 二羟甲基丙酸(DMPA)作为亲水基团，搅拌后置于80~100°C中反应I~4h;
(4)在步骤(3)溶液投入20g改性环氧丙炳酸树酯，均匀搅拌，加入改性环氧丙炳酸树酯使乳液贮存期超过10个月，耐冻融循环超过5次，涂膜摆杆硬度超过0.7，拉伸强度大于lOMPa，耐水性、耐酸碱性、耐溶剂性和防腐性都比未改性的有明显提高；
(5)在步骤(4)溶液投入2g烷氨基化醇并搅拌；
(6)在步骤(5)溶液投入5g机硅氧烷和IOg矿物油的混合物并搅拌；
(7)在步骤(6)溶液投入15g聚羧酸钠盐并搅拌；
(8)在步骤(7)溶液在30min内分阶段投入110g钛铁粉并均匀搅拌；
(9)在步骤(8)溶液投入55g成膜助剂并搅拌，使成膜助剂均匀分布在溶液里，待分散均匀后检测粘度为100-105KU即可。
[0024]优选地，所述搅拌是在每个步骤投料的同时进行搅拌。
[0025]以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种水性船舶防腐涂料，其特征在于，按质量百分比由以下组分组成: 双酚A/F型环氧乳液:30%~50% ； 去离子水:30%~55% ； 低聚聚酯多元醇:0.8%~4% ； 防锈颜料:10%~20% ； 甲苯二异氰酸酯:0.8%~1.5% ； 扩链剂:1%~2.5% ； 改性环氧丙炳酸树酯:1%~2.5% ； 分散剂(聚羧酸钠盐):0.5%~1.5% 烷氨基化醇(表面活性剂): 0.1%~0.2% ； 消泡剂:0.4%~L 5% ； 成膜助剂5%~25% ； 二羟甲基丙酸5%~25%。
2.根据权利要求1所述的一种水性船舶防腐涂料，其特征在于:所述扩链剂为二乙氨基乙醇和三羟甲基丙酸的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种水性船舶防腐涂料，其特征在于:所述消泡剂为有机硅氧烷和矿物油的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种水性船舶防腐涂料，其特征在于:所述防锈剂为钛铁粉。
5.根据权利要求1所述的一种水性船舶防腐涂料，其特征在于:所述乳液为双酚A/F型环氧乳液。
6.一种水性船舶防腐涂料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤: (1)准备干净的容器，按质量百分比投入乳液和去离子水； (2)在步骤(1)乳液中投入低聚聚酯多元醇和甲苯二异氰酸酯(TDI)，低速搅拌使其加以反应，搅拌速度为100r/min; (3)在搅拌时加入二乙氨基乙醇和三羟甲基丙酸的混合物，低速搅拌后引入的二羟甲基丙酸(DMPA)作为亲水基团，搅拌后置于80~100°C中反应I~4h; (4)在步骤(3)溶液投入改性环氧丙炳酸树酯，均匀搅拌，加入改性环氧丙炳酸树酯使乳液贮存期超过10个月，耐冻融循环超过5次，涂膜摆杆硬度超过0.7，拉伸强度大于lOMPa，耐水性、耐酸碱性、耐溶剂性和防腐性都比未改性的有明显提高； (5)在步骤(4)溶液投入烷氨基化醇并搅拌； (6)在步骤(5)溶液投入有机硅氧烷和矿物油的混合物并搅拌； (7)在步骤(6)溶液投入聚羧酸钠盐并搅拌； (8)在步骤(7)溶液在30min内分阶段投入钛铁粉并均匀搅拌； (9)在步骤(8)溶液投入成膜助剂并搅拌，使成膜助剂均匀分布在溶液里，待分散均匀后检测粘度为100-105KU即可。
7.如权利要求6所述的一种水性船舶防腐涂料的制备工艺，其特征在于，所述搅拌是在每个步骤投料的同时进行搅拌。
【文档编号】C09D163/02GK103788832SQ201410047315
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年2月11日 优先权日:2014年2月11日
【发明者】黄宏亭, 蔡森, 桂玲, 谢志超, 王悦辉, 王先兰, 高小兵, 王海洋, 刘辉, 魏婷婷, 王方圆 申请人:广东华兹卜化学工业有限公司