[发明专利]水性环氧树脂防腐涂料及其制备方法

说明书

一、技术领域

本发明属于环氧树脂涂料技术领域，具体涉及一种水性环氧树脂防腐涂料的制备方法。 

二、背景技术

作为三大通用热固性树脂之一，环氧树脂以其优良的工艺性能、机械性能和物理性能，广泛的应用于机械电子、航空航天、交通、建筑等领域。通常环氧树脂在应用时要用到大量的有机溶剂，一方面增加了成本，另一方面由于有机溶剂的挥发造成了环境污染，危害人类健康，因此溶剂性环氧树脂的应用越来越受限制，甚至被发达国家禁用。为解决这一问题，许多研究者致力于研究不含挥发性有机物(VOC free)、低VOC的环氧树脂体系。其中，具有环境友好特性的水性环氧树脂体系便是这一领域备受关注的研究方向之一。 

随着工业的发展，防腐涂料的应用越来越广泛。在国外，水性环氧树脂防腐蚀涂料已成为发展最快的水性防腐蚀涂料品种之一。然而水性环氧树脂防腐蚀涂料的研发在我国相对滞后，其主要原因是水性环氧树脂是热力学不稳定体系，贮存稳定性不好和涂膜的综 合性能不尽如人意。解决贮存稳定性的常用方法是用磷酸、氨基苯甲酸等与环氧树脂的环氧基团发生开环反应(或开环后再接枝)，由于破坏了具有交联功能的环氧基，导致水性环氧树脂涂膜耐水、耐腐蚀性较差，不能满足防腐涂料性能要求。 

目前，水性防腐涂料的水分散液的贮存稳定性和分散液涂膜的耐水、耐腐蚀性之间的矛盾是制约水性环氧树脂防腐涂料发展的一大瓶颈。所以研究开发既具有良好的贮存稳定性，同时又具有优良的涂膜岸水、耐腐蚀性的水性防腐涂料迫在眉睫，并且具有可观的经济和社会效益。 

三、发明内容

本发明的目的是针对国内市场提供的水性环氧树脂防腐蚀涂料，需外加固化剂，综合性能不好，进口产品价格高等问题，提供一种成本低，并具有贮存稳定性好、耐水、耐腐蚀性好、加热自固化等优异性能的水性环氧树脂防腐涂料的制备方法。 

本发明的上述目的是通过如下方案予以实现的： 

一种水性环氧树脂防腐涂料是由占涂料总质量的如下质量百分比的各组分组成： 

硅氧烷改性水性环氧树脂分散液        30～60； 

氧化铁红                            10～20； 

防锈颜料                            5～10； 

滑石粉                              5～15； 

消泡剂                            0.2～0.4； 

流平剂                            0.2～0.4； 

抗闪锈剂                          0.3～0.4； 

去离子水                          10～25； 

所述硅氧烷改性水性环氧树脂分散液是以环氧树脂为母体，以甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯为接枝单体，进行接枝聚合反应，制备大分子链中含有羧基的水性自乳化环氧-苯丙共聚物，然后加入中和剂中和，再进行硅氧烷改性制作而成；制作硅氧烷改性水性环氧树脂分散液的具体步骤如下： 

(1)称取如下质量百分比的各单体和引发剂：甲基丙烯酸14～30％、甲基丙烯酸甲酯15～40％、苯乙烯20～40％、过氧化苯甲酰2～5％；所述质量百分比为占所称取单体总质量的百分比； 

(2)在装有搅拌器、冷凝管、氮气导管、滴液漏斗的四口反应釜中，用环氧树脂质量的1/3～1/2的丁醇和乙二醇单丁醚预溶好环氧树脂，在氮气保护下，预先一次性加一半单体和引发剂的混合液，再在3-4h内连续滴加剩余的单体和引发剂的混合液，在聚合温度110-117℃下恒温反应5-6h，抽去溶剂即得含有羧基的水性自乳化环氧-苯丙共聚物；所述环氧树脂是E-44或E-51，其加入量为步骤(1)所称取单体总质量的100-150％； 

(3)将所得的共聚物在室温下加与羧基等摩尔量的中和剂中和15-30min，再在50-60℃水浴下加环氧树脂质量的0.5～2.5％ 的硅氧烷恒温反应60-100min，最后滴加单体总质量的400～700％去离子水，快速分散0.5-1h，即得带蓝光的乳白色硅氧烷改性水性环氧树脂分散液；所述中和剂是氨水，硅氧烷是含氨基的硅氧烷。 

所述防锈颜料是钛铁粉、磷酸锌或三聚磷酸锌。 

所述抗闪锈剂为磷酸盐的混合物。