一种水性高固体分环氧云铁中间漆及其制备方法与流程

本发明涉及水性涂料，尤其是涉及一种水性高固体分环氧云铁中间漆及其制备方法。

背景技术：

1、目前，水性涂料具有环境友好、低vocs、不易燃易爆等优点，成为发展最快的环保涂料品种。水性环氧云铁涂料以云母氧化铁、水性环氧树脂及水性固化剂为主要原料，由于其优良的物理屏蔽性和高附着力，被广泛应用在桥梁钢结构防腐领域。

2、由于被涂装桥梁钢结构的使用年限往往跟总漆膜厚度正相关，在iso12944标准规定的大气腐蚀等级c4、c5的涂装方案中一般采用环氧底漆/富锌底漆+环氧云铁中间漆+聚氨酯/氟碳面漆的三元涂装方案，通常设计的总漆膜厚度为300微米以上，这就要求中间漆的涂装厚度能达到200微米以上。

3、普通的水性环氧云铁中间漆采用的e20固体环氧树脂乳化液，配以水分散体的胺氢环氧固化剂，其质量固体分约53％，由于其分子量大、粘度高，制成的中间漆质量固体分约70％，体积固体分约55％，固含量偏低，难以一次喷涂达到足够的厚度，往往需要多次施工，浪费大量人力物力成本；其中含有20％-30％质量的水，漆膜收缩率高且一次成膜厚度低，其固化机理是靠连续相水中的胺氢固化剂分散体向非连续相的环氧乳液颗粒中扩散并发生反应，而环氧乳液玻璃化温度高，在低温施工时影响了胺氢固化剂分散体向环氧乳液颗粒中的扩散速度，造成固化不完全，为此需要加入大量的成膜助剂，同时漆膜中大量的水分在低温(10℃以下)高湿(80％湿度以上)下挥发缓慢而造成干燥慢、成膜性能差、施工周期延长，容易出现质量问题。例如，中国专利cn114644873a公开一种水性环氧云铁中间漆及其生产工艺，该专利使用的水性环氧乳液的质量固体分为35％-45％，所制得的中间漆质量固体分约60％-80％，体积固体分约50％-60％，不能满足一次厚涂施工要求，需要多次反复施工而耗费工时和涂装成本。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种水性高固体分环氧云铁中间漆及其制备方法，解决现有技术中水性环氧云铁中间漆固含量偏低、难以一次喷涂达到足够的厚度、漆膜慢干、施工周期延长的技术问题。

2、第一方面，本发明提供一种水性高固体分环氧云铁中间漆，包括a组分和b组分；其中，按重量百分比计，a组分由以下原料组成：疏水的低粘度液体环氧树脂10％-40％、环氧活性稀释剂0.1％-15％、助溶剂1％-15％、第一助剂0.5％-5％、颜料1％-10％、玻璃粉10％-70％、云母氧化铁5％-50％、空心玻璃微珠0％-10％；b组分由以下原料组成：水性环氧固化剂70％-95％、第二助剂1％-5％、去离子水3％-28％。

3、第二方面，本发明提供一种水性高固体分环氧云铁中间漆的制备方法，包括以下步骤：

4、a组分的制备：将疏水的低粘度液体环氧树脂、环氧活性稀释剂和助溶剂混合后搅拌溶解，再加入第一助剂分散均匀，然后加入颜料、玻璃粉、云母氧化铁高速分散均匀，最后加入空心玻璃微珠中速分散均匀，得到a组分；

5、b组分的制备：将水性环氧固化剂和去离子水混合均匀，再加入第二助剂分散均匀，得到b组分；

6、环氧云铁中间漆的制备：将a组分和b组分混合并使b组分乳化a组分形成水包油型乳化液，得到水性高固体分环氧云铁中间漆。

7、与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

8、本发明制备的水性环氧云铁中间漆质量固体分高达90％以上，体积固体分80％以上，水分含量低，其一次成膜厚度高，漆膜收缩率低，固化反应速度快，可以在低温下施工干燥。

技术特征：

1.一种水性高固体分环氧云铁中间漆，其特征在于，包括a组分和b组分；其中，按重量百分比计，a组分由以下原料组成：疏水的低粘度液体环氧树脂10％-40％、环氧活性稀释剂0.1％-15％、助溶剂1％-15％、第一助剂0.5％-5％、颜料1％-10％、玻璃粉10％-70％、云母氧化铁5％-50％、空心玻璃微珠0％-10％；b组分由以下原料组成：水性环氧固化剂70％-95％、第二助剂1％-5％、去离子水3％-28％。

2.根据权利要求1所述水性高固体分环氧云铁中间漆，其特征在于，所述疏水的低粘度液体环氧树脂按照gb/t 2794胶粘剂粘度测定法(旋转粘度计法)测量的粘度范围25℃为500-13500mpa·s。

3.根据权利要求1所述水性高固体分环氧云铁中间漆，其特征在于，所述环氧活性稀释剂为聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚中的至少一种。

4.根据权利要求1所述水性高固体分环氧云铁中间漆，其特征在于，所述环氧活性稀释剂由环氧值为0.15～0.20mol/100g的聚乙二醇二缩水甘油醚和环氧值为0.50～0.55mol/100g的聚乙二醇二缩水甘油醚混合而成。

5.根据权利要求1所述水性高固体分环氧云铁中间漆，其特征在于，所述助溶剂为乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、苯甲醇的一种或多种；所述第一助剂包括分散剂、防沉剂、消泡剂、润湿剂；所述颜料为钛白粉、氧化铁黑中的至少一种；所述空心玻璃微珠为中空球形硼硅酸盐玻璃，密度为0.2-0.8g/cm3；所述玻璃粉为天然石英经过加工而成，吸油量为16-24g/100g，比重为2.5-2.7；所述水性环氧固化剂为脂肪族胺、脂环族胺、芳香族胺、聚酰胺中的一种或多种；所述第二助剂包括防闪锈剂。

6.根据权利要求1所述水性高固体分环氧云铁中间漆，其特征在于，所述水性高固体分环氧云铁中间漆，按重量百分比计，a组分由以下原料组成：疏水的低粘度液体环氧树脂15％-25％、环氧活性稀释剂2％-10％、助溶剂2％-10％、第一助剂1％-3％、颜料2％-6％、玻璃粉20％-60％、云母氧化铁10％-40％、空心玻璃微珠1％-5％；b组分由以下原料组成：水性环氧固化剂75％-91.5％、防闪锈剂0.5％-5％、去离子水4.5％-24.5％。

7.根据权利要求1所述水性高固体分环氧云铁中间漆，其特征在于，所述水性高固体分环氧云铁中间漆，按重量百分比计，a组分由以下原料组成：疏水的低粘度液体环氧树脂15％-25份％、环氧活性稀释剂3％-6％、助溶剂3％-8％、分散剂0.5％-1％、防沉剂0.5％-1％、消泡剂0.2％-0.5％、润湿剂0.1％-0.3％、钛白粉3％-5％、氧化铁黑0.2％-1％、玻璃粉30％-50％、云母氧化铁15％-35％、空心玻璃微珠2％-5％份；b组分由以下原料组成：水性环氧固化剂80％-90％、防闪锈剂1％-2％、去离子水10％-19％。

8.根据权利要求1所述水性高固体分环氧云铁中间漆，其特征在于，所述a组分与所述b组分的质量比为3-12：1。

9.一种如权利要求1-8中任一项所述水性高固体分环氧云铁中间漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述水性高固体分环氧云铁中间漆的制备方法，其特征在于，将疏水的低粘度液体环氧树脂、环氧活性稀释剂和助溶剂混合后搅拌溶解的过程中，搅拌温度为20-70℃，搅拌时间为10-60min；加入第一助剂分散均匀的过程包括：加入分散剂和防沉剂搅拌并升温活化，随后加入消泡剂和润湿剂；其中，活化温度为30-80℃，活化时间为10-40min；加入颜料、玻璃粉、云母氧化铁高速分散均匀的过程中，转速为800-1500rpm，分散时间为10-60min；加入空心玻璃微珠中速分散均匀的过程中，转速为300-800rpm，分散时间为10-40min；将水性环氧固化剂和去离子水充分搅拌均匀的过程中，转速为300-800rpm。

技术总结
本发明公开了一种水性高固体分环氧云铁中间漆及其制备方法。该水性高固体分环氧云铁中间漆，包括A组分和B组分；其中，按重量百分比计，A组分由以下原料组成：疏水的低粘度液体环氧树脂10％‑40％、环氧活性稀释剂0.1％‑15％、助溶剂1％‑15％、第一助剂0.5％‑5％、颜料1％‑10％、玻璃粉10％‑70％、云母氧化铁5％‑50％、空心玻璃微珠0％‑10％；B组分由以下原料组成：水性环氧固化剂70％‑95％、第二助剂1％‑5％、去离子水3％‑28％。本发明制备的水性环氧云铁中间漆质量固体分高达90％以上，体积固体分80％以上，水分含量低，其一次成膜厚度高，漆膜收缩率低，固化反应速度快，可以在低温下施工干燥。

技术研发人员：张涛,郭晓峰,彭延泉,徐学良,周少勇
受保护的技术使用者：武汉双虎涂料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12