[发明专利]一种水性双组分环氧组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种水性双组分环氧组合物及其制备方法和应用，该水性双组分环氧组合物包括：含有水性环氧树脂分散体的A组分，和含有水性环氧固化剂的B组分；其中，所述水性环氧树脂分散体为将乳化后的第一环氧树脂分散于水相形成的体系；所述水性环氧固化剂为经第二环氧树脂改性的多乙烯多胺类固化剂。本发明得到了一种快干型的水性双组分环氧组合物，用其得到的漆膜，可具有低VOC，较快的干燥速度，同时，兼具较好的成膜性，厚涂不开裂，以及优秀的防腐性能。

技术领域

本发明涉及涂料制备技术领域，特别涉及一种水性双组分环氧组合物及其制备方法和应用。

背景技术

双组分环氧组合物以环氧树脂为基料，利用多胺类固化剂进行交联固化，搭配合适的颜料与填料，可以起到较好的防腐作用，可应用于集装箱、工程机械、轨道交通、建筑钢结构、桥梁、船舶等的防腐底漆及中间漆。

环氧树脂在使用过程中，需要用二甲苯、正丁醇等溶剂进行溶解、稀释。溶剂型环氧富漆底漆中有机溶剂约占到40％左右。在涂装过程中，为保证施工顺利进行，施工前往往还需在涂料中添加20％左右的有机溶剂作为稀释剂。溶剂型涂料生产和使用的过程中产生大量的挥发性有机化合物(VOC)，对环境的污染较大，对人体也有极大的危害。水性涂料以水作溶剂，不仅可以节省大量资源，同时也可以极大地降低传统溶剂型涂料的VOC排放，成为近年来国内外涂料行业的焦点。

2017年4月，根据相关法律法规要求，集装箱涂料已经全部水性化，这对于水性环氧树脂既是机遇也是挑战。除此之外，工程机械、轨道交通以及建筑钢结构对于水性环氧体系的需求也在持续上升。

与溶剂型环氧涂料相比，水性环氧涂料在施工性上存在明显劣势。水性环氧涂料在涂装、施工过程中，其干燥成膜对环境的温度、湿度有严格要求。在温度较低或者湿度较大的环境，其干燥、成膜速度较慢，金属表面易发生闪锈，性能建立较慢，早期耐水性较差；对于复合涂层体系，环氧涂料作为底漆，若漆膜干燥不充分，进行中间漆或面漆涂装后，层间附着力较差，漆膜容易开裂或脱落，若以双组分聚氨酯作为面漆，底层的双组分环氧涂料干燥不充分，会造成聚氨酯面漆大面积起泡。由此可见，水性环氧涂料的不完全干燥，不仅会严重影响其性能建立，同时也严格地影响了施工效率。为避免这一点，水性环氧涂料在施工过程中，要严格控制环境的温、湿度，对于集装箱、工程机械、轨道交通等领域，涂装过程往往需要配备完善的烘烤线，在烘烤条件下，双组分环氧的固化相对充分，性能建立较快。

对于不具备水性涂料涂装烘烤线的客户，以及一些现场施工的领域，如桥梁、港口机械等，水性环氧涂料的固化成膜完全依靠自然条件下的干燥，因此对漆膜的干燥速度有较高的要求，不仅要有较快的表干、实干速度，而且要有较快的硬度建立及性能建立。

专利CN 108047892 A公开了一种超快干环氧底漆及其制备方法，具有较快的干燥速度，可打磨时间为2～4小时，对基材有较好的附着力，耐水、耐盐雾腐蚀性能优异，但其有机溶剂使用量达到配方总质量的30％左右，难以满足低VOC应用领域。

专利CN 103382348 A公布了一种钢材用快干型防腐底漆及其制备方法，对钢材有较好的附着力且防腐蚀效果较好，但其干燥时间需要4天以上。

市面上现有的快干型水性双组分环氧涂料，多依靠向配方添加低沸点溶剂或添加固化反应的催化剂来提高干速。然而，漆膜干燥过程中，溶剂、水分挥发过快，常会引起漆膜开裂，尤其对于膜厚较厚(50um)的体系，漆膜开裂更加严重。添加固化反应的催化剂，会导致固化反应初始阶段过快，容易产生漆膜缺陷，同时，初始阶段固化反应过快，会导致环氧分散体内核部分环氧树脂不参与固化反应，整个固化反应程度较低，防腐性能有所下降。

因此，需要一种快干型水性双组分环氧组合物的解决方案，在实现快干性能的同时不影响其他施工性能。

发明内容