水性环氧树脂基车间底漆的制作方法

文档序号:20362424发布日期:2020-04-10 23:47阅读:155来源:国知局
本发明涉及一种水性环氧基车间底漆,更具体地涉及具有优异防腐性能的水性环氧树脂基无锌车间底漆。
背景技术
:大型金属物体诸如货物集装箱通常通过将多个由铁、钢或其他传导性金属制成的单个构件焊接在一起而被装配起来。为了防止各个构件在装配前被腐蚀,可以对各构件进行清洁(例如通过喷砂法处理、研磨或其他磨蚀或烧蚀过程),然后用临时性防腐底漆对其进行涂覆。因此,这种临时性防腐底漆(也被称为车间底漆)是为金属制品提供防腐性的重要涂层。目前,环氧富锌涂料仍是船舶及海洋工程、钢结构等重要的防腐涂料之一,其具有极佳的防腐性能。这种环氧富锌底漆的防腐性能是由于体系中大量锌粉的存在而实现的。因锌比铁活泼,容易失去电子,锌粉和钢铁基材组成原电池,锌的电极电位比铁的电极电位低,锌为阳极(通常称牺牲阳极),铁为阴极,电流由锌向铁流动,金属铁便得到了阴极保护;同时富锌涂料在应用过程中不断腐蚀,锌粉间隙和钢铁表面沉积了腐蚀产物,即碱式碳酸锌,俗称“白锈”,其结构致密,且不导电,是难溶的稳定化合物,能够阻挡和屏蔽腐蚀介质的侵蚀,起到防蚀效果,具有独特的“自修复”性。因此,环氧富锌底漆与配套中间层涂料及面漆的涂层体系防腐年限可达15年以上,是目前钢结构最常用的防腐涂层体系。然而,由于富锌底漆中锌粉的含量通常较高,可高达85%或95%,因此富锌漆的漆膜在电焊切割火焰作业时,会有大量的锌溢出,产生的蒸汽对作业人员的健康带来了严重的危害,操作人员容易引发热锌病。另外,常规环氧车间底漆是溶剂型的,水性体系通常不能满足适用性能要求和标准。随着环保意识的增强,涂料行业“油转水”是一个重大挑战。因此,本领域需要具有良好防腐性的水性无锌环氧车间底漆。技术实现要素:本发明提供了一种水性环氧树脂基车间底漆,其包含:a)成膜树脂组合物,所述成膜树脂组合物包含:i)环氧树脂组分;和ii)水性载剂;以及b)水性固化体系,包含环氧反应性固化剂;其中,所述环氧树脂组分包含:主体环氧树脂和橡胶改性环氧树脂;并且其中,所述车间底漆基本上不含锌。本发明还提供了一种制品,其包含金属基材,其具有至少一个主表面;和车间底漆层,所述车间底漆层是直接涂覆在所述主表面上的由本发明的水性环氧树脂基车间底漆形成的。优选地,所述金属基材选自钢、铁、铝、锌及其合金。本发明的发明人惊讶地发现,在水性环氧树脂基车间底漆的配制中,成膜树脂组合物包含含有主体环氧树脂和橡胶改性环氧树脂的环氧树脂组分,结果由此得到的漆膜在不含锌的情况下就可以实现优异的防腐性能,这在本申请之前是难以预见的。众所周知,目前市面上大多数具有优异防腐性能的车间底漆都是通过在其配方中掺入大量锌粉使得锌粉“牺牲”自己从而减缓环境对基材的腐蚀(也被称为阴极保护作用)来实现防腐的。因此,目前市面上可得的具有优异防腐性能的无锌车间底漆是非常有限的。并非希望受缚于任何理论,推测本发明的环氧树脂基车间底漆不含锌仍能够实现上述防腐效果的原因如下。本发明的水性环氧树脂基车间底漆包含含有主体环氧树脂和橡胶改性环氧树脂的环氧树脂组分,其构成成膜树脂组合物的主体,具有如此组成的车间底漆在形成漆膜后能够阻止腐蚀介质与材料表面接触;并且能够隔断腐蚀电池的通路,增大电阻,从而提高了涂层的防腐蚀能力。在本发明的实施方式中,由本申请的水性环氧树脂基车间底漆形成的漆膜能够有效阻止水汽到达基材表面,并且能够有效阻止氧气到达金属表面,因而实现了优异的防腐性能。本发明的一个或多个实施方案的细节在以下的说明书中阐明。根据说明书和权利要求,本发明其它特征、目的和优点将变得清楚。定义在本文中使用时,“一种(a,an)”、“这种(the)”、“至少一种”和“一种或多种”或不使用数量词可互换使用。因此,例如包含“一种”添加剂的组分可以被解释为表示该组分包含“一种或多种”添加剂。在组合物被描述为包括或包含特定组分的情况下,预计该组合物中并不排除本发明未涉及的可选组分,并且预计该组合物可由所涉及的组分构成或组成,或者在方法被描述为包括或包含特定工艺步骤的情况下,预计该方法中并不排除本发明未涉及的可选工艺步骤,并且预计该方法可由所涉及的工艺步骤构成或组成。为了简便,本文仅明确地公开了一些数值范围。然而,任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围;以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围,同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外,尽管未明确记载,但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而,每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。术语“车间底漆”(有时也被称为预处理底漆或预涂底漆)是指,短期的或临时的底漆组合物,其在最终装配和涂覆永久底漆和永久保护或装置面涂层之前使用在裸金属构件上。如果车间底漆以一层或多层形式被涂覆到裸金属基材上并且未被面涂层涂布,那么该车间底漆可能不能长期暴露于腐蚀条件(例如喷盐暴露一周)而不出现令人生厌的可见变质或腐蚀,但可以在上述较短时间段内或在典型制造操作中可能出现的不太苛刻的条件下提供适当的防腐性。在针对“环氧树脂基车间底漆”使用时,术语“基本上不含锌”是指,在该车间底漆中,锌的含量基于车间底漆的总重量小于1wt%,优选小于0.5wt%,更优选小于0.1wt%,甚至更优选小于0.05wt%,特别优选小于0.01wt%。锌不仅包括锌单质,还包括锌化合物或其组合。作为示例性说明,锌可以是锌、锌盐和/或氧化锌。在针对“环氧树脂基车间底漆”使用时,术语“成膜树脂组合物”是指,该组合物包含这样的组分,它们可以涂覆到基材上并且根据需要与适当的固化剂一起干燥、交联或其他方式硬化,从而在所述基材上形成不发粘的连续膜。在针对“成膜树脂组合物”使用时,术语“环氧树脂组分”是指成膜树脂组合物的树脂组分,其根据需要可以与适当的固化剂一起干燥、交联或其他方式硬化,从而在所述基材上形成不发粘的连续膜。在针对“环氧树脂组分”使用时,术语“主体环氧树脂”是指构成环氧树脂组分的主体的组分,其含量要高于环氧树脂组分中的其它组分,例如橡胶改性环氧树脂,可以提供漆膜的机械强度。在针对“环氧树脂组分”使用时,术语“橡胶改性环氧树脂”是指构成环氧树脂组分的一部分的组分,其不仅可以提供漆膜的机械强度,还可以提供漆膜的阻隔性能。在本发明的一个实施方式中,橡胶改性环氧树脂是在分子主链、末端或侧链上带有橡胶分子的环氧树脂,其通常是通过采用橡胶分子对双酚a型环氧树脂进行增韧而得到的。在本文中,术语“环氧当量”是指含有1mol环氧基的树脂的质量。通常,环氧当量越低,树脂中所包含的环氧基越多,反应活性越高。在本发明的实施例中,树脂的环氧当量数值通常是由供应商提供的。当出现在本说明书和权利要求中时,术语“包含”和“包括”及其变体不具有限制性含义。术语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些益处的本发明实施方案。然而,在相同或其他情况下,其他实施方案也可能是优选的。另外,一个或多个优选的实施方案的叙述不意味着其他实施方案是不可用的,并且不旨在将其他实施方案排除在本发明范围外。具体实施方式本发明提供了一种水性环氧树脂基车间底漆,其包含:a)成膜树脂组合物,所述成膜树脂组合物包含:i)环氧树脂组分;和ii)水性载剂;以及b)水性固化体系,包含环氧反应性固化剂;其中,所述环氧树脂组分包含:主体环氧树脂和橡胶改性环氧树脂;并且其中,所述车间底漆基本上不含锌。在防腐领域,现有车间底漆大多是通过锌粉“牺牲”自己以减缓腐蚀过程来实现防腐的,无锌防腐车间底漆是有限的。作为无锌防腐车间底漆的一类产品,美国威士伯公司在中国专利申请cn102211430b中提出了一种水性可自动焊接的车间底漆,其公开了采用苯丙树脂乳液作为树脂组分配制的车间底漆,其中的锌含量小于1wt%。但是该申请的树脂体系是苯丙乳液体系,与本发明的环氧体系明显不同。而且,该申请主要关注自动焊接问题,并未公开和教导其防腐性能,更未教导和启示通过选择特定的环氧树脂来实现良好的防腐性能。本发明的发明人发现,在车间底漆的配制中,成膜树脂组合物包含含有主体环氧树脂和橡胶改性环氧树脂的环氧树脂组分,并且该组分构成车间底漆漆膜的主体部分,由此得到的漆膜能够阻止水汽到达基材表面,并且阻止氧气到达金属表面,从而得到了具有优异防腐性能的无锌环氧树脂基车间底漆。在本发明的实施方式中,水性环氧树脂基车间底漆基本上不含锌,即不含显著量(例如含量≤1wt%、≤0.5wt%、或≤0.1wt%)的锌。根据本发明,锌可以为锌单质,例如锌粉或者可以来源于各种锌化合物,包括但不限于氧化锌、锌盐(例如硅酸锌或乙基硅酸锌)或其组合。成膜树脂组合物在本发明中,成膜树脂组合物是指构成由水性环氧树脂基车间底漆形成的漆膜的主体的组合物,其包含环氧树脂组分、水性载剂、可选的导电性填料以及附加添加剂。环氧树脂组分是成膜树脂组合物中的树脂组分,其可以与适当的固化剂一起干燥、交联或其他方式硬化,从而在所述基材上形成不发粘的连续膜。在根据本发明的实施方式中,环氧树脂组分包含主体环氧树脂。在本文中,术语“主体环氧树脂”是指构成环氧树脂组分的主体的环氧树脂,其含量要高于环氧树脂组分中的其它树脂组分,可以提供漆膜的机械强度。术语“环氧树脂”指每个分子中含有两个或更多个环氧基团的聚合物或低聚物。优选地,环氧树脂中的每个分子可以包含至多四个环氧基团。优选地,环氧树脂中的每个分子可以包含两个或三个环氧基团。根据本发明的某些实施例,环氧树脂可以具有在较宽范围内变化的环氧当量,其中环氧当量是指含有1mol环氧基的环氧树脂的质量。例如,环氧树脂可以包含低环氧当量环氧树脂和高环氧当量环氧树脂。在本文中,环氧当量可以介于400-700g/eq之间,优选介于450-550g/eq之间的环氧树脂被称为低环氧当量环氧树脂。具有更高环氧当量,例如环氧当量大于800g/eq的环氧树脂被称为高环氧当量环氧树脂。优选地,高环氧当量环氧树脂的环氧当量可以在900g/eq至2500g/eq的范围内。在一些实施方式中,高环氧当量环氧树脂的环氧当量可以在850g/eq至1200g/eq的范围内。在一些实施方式中,高环氧当量环氧树脂的环氧当量可以在1400g/eq至2500g/eq的范围内,例如在1600-1800g/eq的范围内,或者在1700-2200g/eq的范围内。适当的环氧树脂包括,例如多元酚的二缩水甘油醚,诸如间苯二酚的二缩水甘油醚、邻苯二酚的二缩水甘油醚、对苯二酚的二缩水甘油醚、双酚a的二缩水甘油醚、双酚f的二缩水甘油醚、双酚s的二缩水甘油醚、四甲基双苯酚的二缩水甘油醚;多元醇的二缩水甘油醚,诸如脂族二醇的二缩水甘油醚和聚醚二醇的二缩水甘油醚,例如c2-24亚烷基二醇的二缩水甘油醚、聚(环氧乙烷)二醇的二缩水甘油醚或聚(环氧丙烷)二醇的二缩水甘油醚;酚醛树脂的多缩水甘油醚,诸如苯酚-甲醛树脂的多缩水甘油醚、烷基取代的苯酚-甲醛树脂的多缩水甘油醚、苯酚-羟基苯甲醛树脂的多缩水甘油醚或甲酚-羟基苯甲醛树脂的多缩水甘油醚;或其组合。根据本发明的某些实施例,环氧树脂是多元酚的二缩水甘油醚,特别优选具有如下结构式(i):其中,d表示-s-、-s-s-、-so-、-so2-、-co2-、-co-、-o-或具有1至10个、优选1至5个、更优选1至3个碳原子的二价烷基,诸如-ch2-或-c(ch3)2-;每个y独立地是卤素,诸如f、cl、br或i,或可选被取代的一价c1-c10烃基,诸如可选被取代的甲基、乙基、乙烯基、丙基、烯丙基或丁基;每个m独立地是0、1、2、3或4;和n是0至4的整数,诸如0、1、2、3或4。更优选地,环氧树脂是具有结构式(i)的双酚a型环氧树脂、双酚s型环氧树脂或双酚f型环氧树脂,其中,d分别表示-c(ch3)2-、-so2-或-ch2-,m表示0,n是0至4的整数。最优选地,环氧树脂是具有结构式(i)的双酚a型环氧树脂,其中,d各自表示-c(ch3)2-,m表示0,n是0至4的整数。以上公开的环氧树脂例如可以采用本领域普通技术人员所熟知的环氧氯丙烷技术制成。或者,作为环氧树脂的实例,可以使用任何适当的可商购产品,诸如购自上海开平树脂有限公司的e55、e51、e44、e20。主体环氧树脂被用于为水性环氧树脂基车间底漆提供树脂组分。一方面,这种树脂组分作为粘合剂,用于提供涂层与基材的粘附性,并且使环氧树脂组分中的各组分(诸如填料)保持在一起并赋予漆膜一定的内聚强度。另一方面,这种树脂组分与固化剂具有良好的反应性,从而实现具有高机械强度的涂层。在根据本发明的环氧树脂组分中,所述主体环氧树脂是以水性环氧树脂乳液的形式存在的。作为主体环氧树脂的实例,可以使用任何适当的可商购产品,诸如来自美国湛新公司的allnex387、来自huntsman的3907来自nanya的900和1600、或来自瀚森的epikotetmresin6520。优选地,所述水性环氧树脂乳液具有40-60wt%的固含量。优选地,所述成膜树脂组合物,相对于所述成膜树脂组合物的总重,包含约22重量%至约25重量%的所述主体环氧树脂。具体地,所述成膜树脂组合物,相对于所述成膜树脂组合物的总重,包含约22重量%、或约23重量%、或约24重量%或约25重量%的所述主体环氧树脂。在根据本发明的实施方式中,环氧树脂组分还包含橡胶改性环氧树脂。根据本发明,橡胶改性的环氧树脂是环氧树脂组分的重要组分,其会实质上提高漆膜性能,包括但不限于耐冲击性、耐腐蚀性。在本发明中,“橡胶改性环氧树脂”是指分子主链、末端或侧链带有橡胶分子的环氧树脂。橡胶改性环氧树脂也被用于为水性环氧树脂基车间底漆提供树脂组分。一方面,这种树脂组分作为粘合剂,用于提供涂层与基材的粘附性,并且使环氧树脂组分中的各组分(诸如填料)保持在一起并赋予漆膜一定的内聚强度。另一方面,这种树脂组分还与固化剂具有良好的反应性,从而为所得漆膜提供有益的抗冲击性和耐腐蚀性。根据本发明的某些实施方式,所述橡胶改性环氧树脂的环氧当量在450g/eq至620g/eq的范围内,优选在480g/eq至600g/eq的范围内,更优选在480g/eq至590g/eq的范围内,甚至更优选在500g/eq至600g/eq的范围内。在根据本发明的某些实施方式,所述橡胶改性环氧树脂具有10℃或更低的玻璃化转变温度,优选具有0℃或更低的玻璃化转变温度,所述玻璃化转变温度是通过dsc测定的。在本发明的优选实施方式中,橡胶改性环氧树脂是通过橡胶分子对双酚a型环氧树脂进行增韧而得到的。较之主体环氧树脂本身以及主体环氧树脂与常规改性剂的组合相比,这种橡胶改性环氧树脂当与主体环氧树脂组合使用时可以更显著地提高车间底漆漆膜的防腐性能。在本发明的一个实施方式中,“橡胶分子”作为橡胶改性环氧树脂的柔性功能嵌段,其选自如下的一种或多种:端羧基丁腈橡胶、端羟基丁腈橡胶、聚硫橡胶、丁腈基-异氰酸酯预聚物、端羟基聚丁二烯、聚醚橡胶、聚氨酯橡胶、有机硅橡胶。在本发明的一个实施方式中,“双酚a型环氧树脂”作为橡胶改性环氧树脂的刚性环氧嵌段,其具有在500-575g/eq范围内的环氧当量。在根据本发明的环氧树脂组分中,所述橡胶改性环氧树脂是在水性溶剂中的分散体的形式存在的。作为橡胶改性环氧树脂的实例,可以使用任何适当的可商购产品,诸如epikotetmresin6533。优选地,所述橡胶改性环氧树脂乳液具有40-65wt%的固含量。优选地,所述成膜树脂组合物,相对于所述成膜树脂组合物的总重,包含约5重量%至约8重量%的所述橡胶改性环氧树脂。具体地,所述成膜树脂组合物,相对于所述成膜树脂组合物的总重,包含约6重量%、或约6.5重量%、或约7重量%或约7.5重量%的所述橡胶改性环氧树脂。优选地,根据本发明的成膜树脂组合物可以进一步包含导电性填料。各种传导性材料可用在所公开的环氧树脂基车间底漆中。示例性的传导性材料包括颗粒、纤维、薄片和可以均匀地分散在水性涂料组合物中的其他形状。优选的传导性材料可以例如包括碳、钙、钴、铜、铁、镍和各种其他不那么广泛使用的传导性材料。也可以使用诸如银或锑锡氧化物等更昂贵的材料。优选的,所选择的传导性材料会减轻或者至少不会加剧经打底或其他未经涂布部件的腐蚀。可以使用传导性材料的混合物。示例性的含碳材料包括传导性碳黑,诸如乙炔黑、由油料生产的炉黑、碳纤维、石墨以及组合的含碳材料,诸如经镍涂布的石墨粉末。示例性的可商购含碳材料包括得自akzonobelpolymerchemicals的传导性碳,包括ketjenblacktmec碳黑;得自asburycarbons的传导性石墨、碳纤维和碳黑;得自cabotcorp.的传导性碳,包括vulcantmkc传导性碳黑;得自columbianchemicalscompany的传导性碳,包括conductextm975ultra和conductexscultra碳黑;得自continentalcarbon的传导性碳,包括n120,n121.n234,lh30,n326,n330,n339,n343,n351和n550碳黑;得自lioncorporation的传导性碳;得自timcalgraphite&carbon的传导性碳,包括ensacotm150g,ensaco210g,ensaco250g,ensaco260g和ensaco350g传导性碳黑;和得自sulzermetcocanada的e-filltm经镍涂布的石墨粉末。示例性的可商购金属材料包括得自alcoaaluminumpowder、得自eckartamerica和得自silberlinemanufacturingcompany的铝粉;得自milliken&company的锑掺杂的氧化锡粉末,包括zelectmecp粉末,诸如zelececp-1410-t粉末;得自ferrocorporation的铜粉和铜屑,包括copperpowder8ed;得自sardaindustrialenterprises的铜粉;得自bayercorporation、得自basfcorporation、得自cathaypigmentsusa、得自haubachgmbh、得自hoovercolorcorporation和得自tohozincco.ltd的铁粉;得自sulzermetcocanada的镍粉,包括e-filltm镍粉;和磷铁粉,包括超细磷铁粉。示例性的可商购经包覆金属材料包括得自pottersindustries的conduct-o-filtm经包覆的传导性材料。可从readeadvancedmaterials得到各种其他的传导性材料。对于所选定的传导性填料而言,期望导电性和填充水平足以提供可焊接的车间底漆组合物。所公开的车间底漆优选不含或基本上不含镉或其他当被焊接时可能引起危险气体、令人生厌的蒸发物或燃烧产物的空气式排放、金属熏烟热或焊接污染的有害重金属。传导性填料可以例如占成膜树脂组合物的至少约0.5、至少约1、至少约2或至少约3wt%,并占车间底漆组合物的至多约30、至多约20、至多约10或至多约7wt%。通常,可以使用较低量的含碳传导性材料和较高量的金属传导性材料,其中,期望用量通常根据涂层性能和焊接性能依经验进行选择。在本发明的一个优选实施方式中,传导性填料优选占成膜树脂组合物的约4至约7%。优选地,在根据本发明的成膜树脂组合物中,水性载体除了水以外,还可以进一步包含醇类溶剂。醇类溶剂的添加可以提高车间底漆的挥发速度,加快漆膜的形成。在本发明的一些实施方式中,所述醇类溶剂包括乙醇、丙醇、1-甲氧基-2-丙醇或其任意组合。水性载体可以例如占成膜树脂组合物的至少约20wt%、至少约21wt%、至少约22wt%或至少约23wt%,并占成膜树脂组合物的至多约35wt%、至多约34wt%、至多约33wt%、至多约32wt%或至多约21wt%。通常,可以使用较高量的醇类溶剂,其中,期望用量通常根据漆膜成膜性能依经验进行选择。在本发明的一个优选实施方式中,水性载体优选占成膜树脂组合物的约25wt%至约31wt%。在本发明的实施方式中,所述成膜树脂组合物可以进一步包含常用的附加添加剂。适当的附加添加剂可以包括润湿分散剂、消泡剂、流平剂、防锈剂、粘附促进剂、成膜助剂、流变改性剂、颜料或其任意组合。优选地,适当的附加添加剂包括消泡剂、分散剂、颜填料、防锈剂、粘附促进剂、或其任意组合。各个可选成分的含量足以起到其意欲达到目的,但优选地,这样的含量不会不利地影响成膜树脂组合物或由其得到的涂层。根据本发明的某些实施例,附加添加剂的总量相对于所述成膜树脂组合物的总重在约0重量%至约60重量%的范围内,优选在约0.1重量%至约55重量%的范围内,还要更优选在10-30重量%的范围内。本发明的成膜树脂组合物的制备可以采用本领域普通技术人员所熟知的任何适当的混合方法来实现。例如成膜树脂组合物可以通过如下制成:将主体环氧树脂、橡胶改性环氧树脂、水性载体、磷铁粉和附加添加剂(如果有的话)添加到容器中,然后将所得混合物搅拌均匀。水性固化体系在本发明的某些实施方式中,用于双组分水性环氧树脂底漆的水性固化体系包含环氧反应性固化剂,所述环氧反应性固化剂选自脂肪族多元胺、脂肪胺加成物、酰氨基胺、氨基聚酰胺树脂、环脂胺、芳香胺、芳脂胺、曼尼期碱、酮亚胺、双氰胺或其任意组合。在本发明的某些实施方式中,所述固化剂是本领域公知的,例如在刘登良主编的《涂料工艺》,第四版,2010,第275-280中公开了,其公开内容通过引用并入本文中。根据本发明的某些实施方式,所述水性固化体系包含,基于所述固化剂体系的总重量,50-70wt%的环氧反应性固化剂和30-50wt%的溶剂,所述溶剂是水或可与水混溶的溶剂。在本发明的实施方式中,环氧反应性固化剂是可商购的。作为环氧反应性固化剂的实例,可以使用任何适当的可商购产品,诸如瀚森6870。根据本发明的某些实施方式,相对于成膜树脂组合物的总重,环氧反应性固化剂的用量可以在8重量%至20重量%的范围内变化。一般而言,当相对于成膜树脂组合物的总重,环氧反应性固化剂的用量小于8重量%时,所得涂层的固化性能不良。一般而言,当相对于成膜树脂组合物的总重,环氧反应性固化剂的用量大于20重量%时,那么所得环氧树脂底漆的操作性能以及/或者所得涂层的机械性质可能会下降。根据实际需要,可以在环氧反应性固化剂和/或成膜树脂组合物的制备期间添加额外的不会对以上固化剂和成膜树脂组合物的反应性造成影响的惰性稀释剂,以例如降低各组分的粘度。因而,固化剂相对于成膜树脂组合物总重的重量%并不局限于上述范围,可以根据实际需要调整。根据本发明的某些实施方式,水性环氧树脂基车间底漆可以通过如下制备:将环氧反应性固化剂与适当的溶剂混合,以得到水性固化体系,然后在应用前将成膜树脂组合物与水性固化体系以预定重量比在混合装置中进行简单混合。混合的环氧树脂基车间底漆可使用本领域技术人员熟悉的各种方法来涂覆,包括喷涂(例如,空气辅助、无空气或静电喷涂)、刷涂、辊涂、溢涂和浸渍。在本发明的一个实施方式中,混合的环氧树脂基车间底漆通过喷涂来进行涂覆。环氧树脂基车间底漆可被涂成各种湿膜厚度。在本发明的实施方式中,湿膜厚度优选地提供约20至约200μm的干膜厚度,且更优选地是约20至约100μm。可以通过使涂覆的涂层风干或通过使用本领域技术人员熟悉的各种干燥装置(例如,烘箱)加速固化来使其固化。用于固化环氧树脂底漆的优选加热温度是约60℃至约100℃,且更优选地是约60℃至约80℃,且优选的加热时间是至少三分钟至小于60分钟、小于45分钟、小于40分钟。加热时间将倾向于随温度增加或气流增加而减少。根据本发明的某些实施方式,在将所述车间底漆以形成20微米干漆膜厚度的量进行涂覆并固化后,当经受根据jg/t210-2018的水渗透测试时,所得漆膜显示0.3ml或更小的水渗透性。根据本发明的某些实施方式,在将所述车间底漆以形成20微米干漆膜厚度的量进行涂覆并固化后,当经受根据gb/t1038-2000的氧气渗透测试时,所得漆膜显示30cm3/m2·24h·0.1mpa或更小的氧气渗透性。根据本发明的某些优选实施方式,在将所述车间底漆以形成20微米干漆膜厚度的量进行涂覆并固化后,当经受根据jg/t210-2018的水渗透测试时,所得漆膜显示0.3ml或更小的水渗透性,并且当经受根据gb/t1038-2000的氧气渗透测试时,所得漆膜显示30cm3/m2·24h·0.1mpa或更小的氧气渗透性。制品本发明的另一方面提供了一种制品,其包含:金属基材,其具有至少一个主表面;和车间底漆层,所述车间底漆层是直接涂覆在所述主表面上的由本发明的水性环氧树脂基车间底漆形成的。作为用于制造本发明制品的金属基材,可以使用本领域已知的任何合适的金属基材。作为示例性说明,所述金属基材选自钢、铁、铝、锌及其合金。根据本发明,所述制品可以例如通过如下步骤制备:(1)提供经打磨的金属基材;(2)利用涂覆和固化工艺,在所述金属基材上依次涂覆并形成一个或多个本发明的环氧树脂基车间底漆,以为所述金属基材提供防腐性能。根据本发明,由此得到的金属制品可选利用额外底漆、防腐面漆进行进一步处理,并且用于如下终端应用,包括,但不限于:得自包括chinainternationalmarinecontainers(cimc)、graafftransportsystemegmbh、maerskline的供应商或制造商和本领域普通技术人员所熟知的其他供应商或制造商在内的冷冻集装箱和非冷冻运输集装箱(例如干燥货物集装箱);底盘、拖车(包括半拖车)、轨道车辆、载重车车身、船舶、桥、建筑骨架和在制造期间需要临时的室内或室外防腐的预制金属制件或现制金属制件。额外的用途包括金属角、通道、梁(例如i型梁)、管道、管子、板材或其他可被焊接成这些或其他金属制件的构件。下述实施例更具体地描述了本发明公开的内容,这些实施例仅仅用于阐述性说明,因为在本发明公开内容的范围内进行各种修正和变化对本领域技术人员来说是明显的。除非另有声明,以下实施例中所报道的所有份、百分比、和比值都是基于重量计,而且实施例中使用的所有试剂都可商购并且可直接使用而无需进一步处理。测试方法透水性:将本发明的车间底漆以形成20微米干漆膜厚度的量进行涂覆并固化后,根据jg/t210-2018测量透水性。透氧性:将本发明的车间底漆以形成20微米干漆膜厚度的量进行涂覆并固化后,根据gb/t1038-2000测量透氧性。耐盐雾性:将本发明的车间底漆进行涂覆并固化,然后根据gb/t1771-2007测量漆膜的耐盐雾性。耐湿热性:将本发明的车间底漆进行涂覆并固化,然后根据gb/t1740-2007测量漆膜的耐湿热性。实施例实施例1:水性环氧树脂基车间底漆的制备如表1所示,将表1中所示a组分和b组分中的各成分混合,从而分别得到a组分和b组分。然后,将所得a组分与b组分固化剂进行混合,从而形成根据本发明实施例1、实施例2以及对比例1和2的双组分水性环氧树脂基车间底漆,其中实施例1和2分别包含主体环氧树脂和橡胶改性环氧树脂;对比例1仅包含主体环氧树脂;对比例2包含以冷拼方式组合的主体环氧树脂和环氧增韧剂。表1实施例2:水性环氧树脂基车间底漆的透水性和透氧性将以上表1的实施例1所得水性环氧树脂基车间底漆以形成20微米干漆膜厚度的量进行涂覆并固化后,分别根据jg/t210-2018和gb/t1038-2000测量漆膜的透水性和透氧性。结果汇总在下表2中:表2膜厚测试标准测试结果透水量20umjg/t210-20180.2ml透氧量20umgb/t1038-200026cm3/m2·24h·0.1mpa由以上结果可见,由本发明的水性环氧树脂基车间底漆形成的漆膜能够有效阻止水汽到达基材表面,并且能够有效阻止氧气到达金属表面。实施例2:车间底漆的防腐性能为了验证本发明所得车间底漆的防腐性能,将以上实施例1-2以及对比例1-2的水性环氧树脂基车间底漆与根据cn102211430b得到的以苯丙乳液作为树脂组分的无锌车间底漆的耐盐雾和耐湿热性能进行比较,如下表3列出了根据cn102211430b配制的以苯丙乳液作为树脂组分的无锌车间底漆的配方,性能结果汇总在下表4中。表3原料对比例31苯丙乳液31.392分散剂1.03消泡剂0.784表面活性剂0.395bcs溶剂0.676去离子水77炭黑4.158三聚磷酸铝4.1510苯丙乳液37.1111去离子水2.0912氨水(26%)0.513醇酯十二0.9514消泡剂0.0515bcs溶剂7.1716亚硝酸钠(10%)2.6表4:各种车间底漆的耐盐雾性和耐湿热性结果实施例1实施例2对比例1对比例2对比例3耐盐雾良好良好一般良好较差耐湿热良好良好良好一般一般由以上结果可见,在本发明的水性环氧树脂基车间底漆的配制中,成膜树脂组合物包含含有主体环氧树脂和橡胶改性环氧树脂的环氧树脂组分,由此得到的漆膜较之其他不含锌的水性车间底漆的漆膜(包括仅包含主体环氧树脂的树脂组分,包含主体环氧树脂和环氧增韧剂的树脂组分,和包含苯丙乳液的树脂组分),可以实现优异的耐湿热、耐腐蚀性能。尽管本发明参照大量实施方式和实施例进行描述,但是本领域普通技术人员根据本发明公开的内容能够认识到可以设计其它实施方式,这并未脱离本发明的保护范围和精神。当前第1页12
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