[发明专利]一种水性防腐涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种水性防腐涂料，该涂料包括甲组分和乙组分，甲组分与乙组分的重量比为1：（0.2～0.4），甲组分由以下原料按照重量百分比配制而成：氧化石墨烯接枝改性自乳化型水性环氧固化剂32.2%～52.4%，水12.2%～24%，分散剂0.1%～2%，消泡剂0.2%～2%，滑石粉3.5%～6.9%，磷酸锌粉10.4%～21.9%，沉淀硫酸钡4.6%～11%；乙组分由以下原料按照重量百分比组成：环氧树脂71.6%～90.6%，活性稀释剂9.4%～28.4%。本发明的优点是制备过程简单，成本低廉，适合工业化生产，制备的水性防腐涂料适用于环氧树脂水性化以及钢结构防腐等领域。

技术领域

本发明涉及一种水性防腐涂料及其制备方法，属于涂料技术领域。

背景技术

环氧树脂具有附着力高、耐化学药品性能优异、硬度高、耐磨性好、耐溶剂性能优、耐碱性及耐盐雾性好等特点，在工业上已得到广泛的应用。环氧树脂作为一种重要的热固性树脂，以优异的性能被广泛应用于航空航天、医学、电子信息等高新技术领域。然而，单纯的环氧树脂固化物存在质脆、耐冲击性差、固化过程中有VOC排放的问题，需要赋予环氧树脂更好的性能以适应社会发展对新材料高性能、环保的技术要求。环氧树脂的水性化为水性的热固性材料开辟了一条途径，但目前的性能与溶剂型环氧树脂相比，还有一定的差距。目前，常用的环氧水性化技术是通过对固化剂进行改性，水性环氧固化剂主要为改性胺类固化剂，包括酰胺化的多胺(主要为C18脂肪胺和多元胺缩聚产物)、聚酰胺(主要为C36二聚酸和多乙烯多胺缩聚产物)及胺加成物(主要是胺和环氧加成物)。这些固化剂都是将多元胺固化剂进行扩链、接枝、成盐，在分子中引入非极性基团，使其成为具有亲环氧树脂分子结构的水分散型固化剂，同时它还作为阳离子型乳化剂对环氧树脂进行乳化，两组分混合后可制成稳定的乳液水性环氧涂料，该涂料是通过环氧树脂与固化剂反应交联成膜的，固化剂的性质对涂膜的物理和化学性能至关重要。现有固化剂的改性原理主要是通过改性增大亲水性使其能稳定的分散在水中，提高与环氧树脂的相容性，从而提高涂膜的耐水性、耐腐蚀性。如要使环氧树脂与固化剂之间能够混溶、固化，需要二者的溶解度参数相匹配。然而，现有方法制备的水性环氧固化剂具有耐溶剂性能、耐盐雾性能较差等缺陷，还不能达到溶剂型环氧树脂基本性能，无法大规模应用于重防腐领域。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种水性防腐涂料，同时给出了其制备方法，能够解决现有水性环氧树脂防腐涂料在防腐领域中存在的耐盐雾性、耐水性、耐溶剂性、耐酸碱性差等问题。

为了达到以上目的，本发明的一个技术方案提供了一种水性防腐涂料，该涂料包括甲组分和乙组分，甲组分与乙组分的重量比为1：(0.2～0.4)，甲组分由以下原料按照重量百分比配制而成：氧化石墨烯接枝改性自乳化型水性环氧固化剂32.2％～52.4％，水12.2％～24％，分散剂0.1％～2％，消泡剂0.2％～2％，滑石粉3.5％～6.9％，磷酸锌粉10.4％～21.9％，沉淀硫酸钡4.6％～11％；乙组分由以下原料按照重量百分比组成：环氧树脂71.6％～90.6％，活性稀释剂9.4％～28.4％。

本发明在氧化石墨烯的上下表面环氧基团接枝改性得到氧化石墨烯接枝改性自乳化型水性环氧固化剂，利用石墨烯的高比表面积，高强和独特的二维平面结构，不仅能提高环氧固化剂的强度，并有效阻碍裂纹在基体中的扩散，增韧固化剂，提高抗冲击能力，而且使环氧固化剂具有乳化液体环氧树脂的功能，实现了环氧树脂的高性能水性化，显著提高了水性环氧树脂涂料的防腐性能和耐盐雾性能，使其耐盐雾性能超过了1500h，达到了与溶剂型环氧树脂防腐性能相近的水平，使水性环氧树脂具有了与溶剂型环氧树脂相近的性能。

优选地，氧化石墨烯接枝改性自乳化型水性环氧固化剂由以下原料按照质量百分比制成：聚醚胺12.6％～22.8％，多乙烯多胺18.6％～25.4％，氧化石墨烯15.2％～29.4％，高分子量环氧树脂15.8％～26.7％，小分子缩水甘油醚14.6％～22.8％。

优选地，聚醚胺的分子量为230,900,1600或2000中的一种或几种。