[发明专利]一种用于金属防腐和高附着力的水性树脂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种用于金属防腐和高附着力的水性树脂及其制备方法。该水性树脂配方中各组分重量份为：环氧树脂20‑90份、多异氰酸酯1‑20份、溶剂3‑45份、多元酚3‑40份、油酸3‑50份、酸性化合物0.3‑10份、碱性中和剂1‑18份和水50‑180份。本发明提供的用于金属防腐和高附着力的水性树脂,成膜后，其中的亲水性基团可以与金属基材发生钝化，有序的吸附在金属基材上，提高了涂膜的耐水，耐腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及水性涂料技术领域，具体而言，涉及一种用于金属防腐和高附着力的水性树脂及其制备方法。

背景技术

随着人们环保意识的日益增强和环保法规对挥发性有机化合物(VOC)及有害空气污染物(HAP)的限制，世界防腐涂料工业在不断提高性能的同时，迅速向“绿色化”方向发展。开发无毒、无味、不燃、低污染的环保型水性涂料、粉末涂料、高固体分涂料等环境友好型涂料已成为防腐涂料研究的主要方向，其中，以环氧酯类聚合物为主的水性环氧酯涂料体系在底漆防腐方面应用较为广泛，它具有优良的防腐性和金属附着力。

但是与溶剂型涂料相比，水性环氧酯涂料的综合性能不够理想：水性环氧酯树脂要保证有足够的水分散性，需要引入一定量的羧基基团，成膜后羧基基团也还全部保留在涂膜中，遇到水会再度变为离子形式，对涂膜的耐水、耐腐蚀性能造成了负面影响。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种用于金属防腐和高附着力的水性树脂，旨在解决现有水性环氧酯树脂耐水、耐腐蚀性能较差的问题。

一个方面，本发明提出了一种用于金属防腐和高附着力的水性树脂，配方中各组分重量份为：环氧树脂30-70份、多异氰酸酯3-15份、溶剂4-30份、多元酚5-35份、油酸8-38份、酸性化合物0.5-8份、碱性中和剂2-15份和水80-150份。

进一步地，上述用于金属防腐和高附着力的水性树脂中，所述环氧树脂为环氧当量在200-1000的双酚A型环氧树脂。

进一步地，上述用于金属防腐和高附着力的水性树脂中，所述多异氰酸酯选自XDI及其加成物、HDI及其加成物、IPDI和MDI及其加成物中的至少一种。

进一步地，上述用于金属防腐和高附着力的水性树脂中，所述多元酚选自双酚A、卤代双酚A和苯二酚中的至少一种。

进一步地，上述用于金属防腐和高附着力的水性树脂中，所述溶剂选自丙二醇甲醚、乙二醇单丁醚和醇类中的至少一种。

进一步地，上述用于金属防腐和高附着力的水性树脂中，所述油酸选自大豆油酸、蓖麻油酸、脱水蓖麻油酸和亚麻油酸中的至少一种。

进一步地，上述用于金属防腐和高附着力的水性树脂中，所述酸性化合物选自硫酸、磷酸、焦磷酸、多聚磷酸和酒石酸中的至少一种。

进一步地，上述用于金属防腐和高附着力的水性树脂中，所述碱性中和剂选自三乙胺、N,N二甲基乙醇胺、三乙醇胺和氢氧化钠中的至少一种。

另一方面，本发明还提出了一种用于金属防腐和高附着力的水性树脂的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)向带有回流装置的反应器中加入配方中的环氧树脂，升温至50-100℃，加入配方中的多异氰酸酯，在60-120℃下保温1-5h；(2)保温结束后，加入配方中的多元酚和部分溶剂，升温至90-130℃，在100-170℃下保温，并每隔一段时间测量一次环氧当量，当两次连续测量的环氧当量值相差≤10时，开始降温；(3)降温至在95-160℃，加入配方中的油酸和剩余的溶剂，保温至酸值≤2mg·KOH/g；(4)酸值合格后在60-160℃时加入配方中的酸性化合物并保温1-4h；(5)降温至55-90℃，加入配方中的水和碱性中和剂，乳化并调节PH至8-10，冷却过滤出料。