[发明专利]一种水性透明环氧底漆及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种水性透明环氧底漆及其制备方法和应用。所述水性透明环氧底漆包括A组分、B组分和C组分；所述A组分包括水性环氧树脂；所述B组分包括固化剂、复合消泡剂、润湿剂、复合流平剂、抗刮擦助剂、复合增稠剂和复合溶剂；所述C组分包括水。本发明所述水性透明环氧底漆固化成的漆膜具有高硬度、高膜厚、高光泽和快速干燥的优点，而且所述水性透明环氧底漆能够在更为广泛的湿度下进行施工。

技术领域

本发明属于涂料领域，具体涉及一种水性透明环氧底漆及其制备方法和应用。

背景技术

目前，碳纤维自行车上使用的涂装涂料，市场上仍以油性为主。而为了使碳纤维工件尺寸稳定，通常采用低中温(60-100℃)固化的双组份体系。在与碳纤维成型粗胚管件接触的涂层方面，由于环氧底漆对底材的附着力更好，所以水性环氧同样被应用于底漆层涂料。但是由于油性环氧底漆可提供更高的一次性膜厚，烘烤固化时间更短，所以具备水性环氧底漆难以替代的优势。此外，由于固化后的环氧树脂分子形成的是三维网络结构，当收到外部载荷作用产生微裂纹时，裂纹很容易扩展，从而韧性很差；同时，碳纤维与环氧树脂的界面以化学键合的方式连接，虽然结合强度较好，但是界面的断裂应变能力低、阻止裂纹扩展的能力差，界面的韧性很差。低韧性的界面会导致材料在收到外部载荷时发生脆性破坏，界面应力传递收到影响，这就限制了环氧树脂在碳纤维自行车领域的应用。最后，由于水性环氧底漆是用水来做溶剂和稀释剂的，因此它的缺点也与水的自身特点有关。在低温和相对湿度高时水分挥发慢，而且在0℃时水会结冰，因此通常水性防腐漆要求在5℃以上才可施工，漆膜固化时的环境湿度也被限制在在40～60％之间最优，这极大限制了环氧底漆的施工性能；这也是目前水性环氧树脂涂料在碳纤维自行车上涂覆后不起泡干膜最大厚度仅能达到30μm左右的原因。

CN110408315A公开了一种水性光油及其制备方法和应用，所述水性光油按重量份计包括以下组分：水性羟基丙烯酸分散体35～55份，水性丙烯酸增硬乳液5～12份，水可分散型异氰酸酯固化剂12～20份，抗UV助剂0.5～1.5份，抗划伤手感助剂1～3.5份，水20～30份；该发明提供的水性光油，具有良好的抗划伤的性能，并具有良好的外观和光泽度，可应用在碳纤维自行车中时，然而水性光油对底材的附着力较低。

CN107201135A公开了一种水性环氧底漆的制备方法及其在碳纤维自行车上的应用，该发明的制备方法是将先增稠剂和底材润湿剂加入水性环氧树脂中，搅拌均匀，在和水性环氧固化剂混合最后加入蒸馏水，得水性环氧底漆。然而，该水性环氧底漆硬度较低，干膜厚度较薄，且无法在湿度较大情况下进行施工。

因此，开发一种高硬度、高膜厚、提供广泛湿度施工性能、可快速干燥的碳纤维自行车用水性透明环氧底漆是本领域目前研究的重点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水性透明环氧底漆及其制备方法和应用，特别是提供一种碳纤维自行车用水性透明环氧底漆。本发明提供了一种高硬度、高膜厚、提供广泛湿度施工性能、可快速干燥的水性透明环氧底漆；所述特别水性透明环氧底漆适用于碳纤维自行车，同时在应用层面，提供了易打磨的性能。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种水性透明环氧底漆，所述水性透明环氧底漆包括A组分、B组分和C组分；所述A组分包括水性环氧树脂；所述B组分包括固化剂、复合消泡剂、润湿剂、复合流平剂、抗刮擦助剂、复合增稠剂和复合溶剂；所述C组分包括水。

本发明采用三组分复合体系，各组分合理搭配，从而得到一种高硬度、高膜厚、提供广泛湿度施工性能、可快速干燥的水性透明环氧底漆；所述特别水性透明环氧底漆适用于碳纤维自行车，同时在应用层面，提供了易打磨的性能。