[发明专利]一种在无水环氧中快干富锌底漆及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种在无水环氧中快干富锌底漆及其制备方法和应用，属于化工涂装领域，本发明制备水性环氧快干富锌底漆的关键之处在锌粉的添加方式。本发明引进新型可自乳化无水环氧树脂，将锌粉添加在无水环氧树脂中，避免了锌粉与水反应消耗锌粉，同时避免了锌粉在强碱环境中反应被消耗和环氧固化剂亲水性变差的问题。提升了各组分的储存稳定性，涂料混合后的活化期，从而制得一种体系稳定、储存时间长、快干、低VOC、施工方便、漆膜附着力好、机械性能优良、防腐防锈性能好、施工性能好的水性环氧快干富锌底漆。

技术领域

本发明属于化工涂装领域，特别涉及一种在无水环氧中快干富锌底漆及其制备方法和应用。

背景技术

传统溶剂型涂料中含有的大量挥发性有机物，不但会对大气造成严重污染，还严重影响人类的健康。在环保意识不断增强的今天，环境友好型涂料日益显示出其重要性。随着人们环保意识的增强，不含有机溶剂或低挥发性有机化合物的新型涂料如粉末涂料，无溶剂涂料和高效水性无机涂料等绿色涂料相继被开发，绿色涂料研究带来了巨大的经济效益和社会效益。

进入2O世纪80年代以来，由于世界各国政府对环保、劳动保护的要求日趋严格，限制有机溶剂的使用已引起各国关注。美国1113法规规定：工业涂料VOC含量已从1990年的420g/L降至1993年的340g/L，2000年又降至250g/L以下。因而低污染涂料、环保型涂料的开发与生产越来越受到普遍重视，其中，水性涂料的研究与开发受到极大的关注。水性环氧树脂防腐涂料现已商业化的有水性环氧铁红防锈漆、水性环氧磷酸锌防锈漆、水性环氧富锌底漆和水性环氧云母防锈漆。水性环氧防锈漆性能较市场上常见的苯丙、乙丙水乳型防锈漆和水性环氧脂防锈漆性能有很大的提高，在国外是发展最快的水性涂料。经过较长时间的发展，水性环氧防腐涂料已经应用到溶剂型环氧防腐涂料所未涉及的领域，国内外已将水性环氧防腐涂料列入重防腐涂料的范围。

与有机溶剂型环氧富锌底漆相比，使用水溶性胺和液体环氧树脂配制的水性环氧富锌底漆具有许多优点：①以低毒类的醇醚溶剂作为载体，挥发性有机化合物的含量较低，环境污染少；②操作性能好，施工工具可以用水直接清洗，操作安全、方便；③对大多数基材具有良好的附着力，并可以与水泥或水泥砂浆配合使用；④可在室温和潮湿的环境中固化，有合理的固化时间，并保证有较高的交联密度。与此同时，水性环氧涂料也存在缺点：①与有机溶剂相比，水的蒸发热高，在低温和高湿的情况下，水的蒸发更慢，使表干时间延长；②水的表面张力较高，对基材的润湿性较差，尤其是除油不干净的底材更难润湿；③水的导电率高，在涂膜干燥过程中易使金属腐蚀；④水的冰点比大多数有机溶剂高，因此，水性涂料的冻融稳定性相对差。

传统的环氧富锌涂料一般为溶剂型，其中的有机挥发物大多数属于易燃易爆及有毒物质，直接排放到大气中，在紫外线辐射下会产生光烟雾或形成酸雨，严重污染环境。

传统水性环氧树脂富锌底漆中，一般为水性环氧乳液/水性环氧固化剂组成体系。由于锌粉会和水反应，因此锌粉有三种加入方式。

方式一，分别分为三组分添加。锌粉、水性环氧乳液、水性环氧固化剂。这种组成方式稳定性极佳，但生产、施工比较麻烦，生产中需分三组份包装，施工时必须要有电动搅拌机在现场搅拌均匀后施工。

方式二，分为两组分。将锌粉加入溶剂型液体环氧树脂中，水性环氧固化剂为另一组份。虽然该体系中各组分稳定性较好，储存时间长，但是涂料VOC含量高，毒性大，并且活化期较短。由于体系固化速率过快，在室温状态下固化速度大于水的挥发速度容易出现泛白现象。最终在产品的施工应用过程中，涂料容易在短时间内被固化，会造成涂料失效，现场施工需尽快使用完，否则将会造成涂料浪费，喷涂设备损坏等情况发生。