專利名稱：：一種水溶性環(huán)氧涂料及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及環(huán)氧涂料
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種水溶性環(huán)氧涂料及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
：傳統(tǒng)的油性涂料往往易燃易爆，在生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存使用等方面都存在較大的安全隱患，且油性涂料大多含有苯等毒害性溶劑，對人體危害較大，也帶來較嚴(yán)重的環(huán)保問題。近年來，水性涂料因其不含苯類溶劑以及不具有易燃易爆性所帶來的環(huán)保與安全問題，而越來越受到市場的歡迎。相比較于油性涂料，水性涂料在耐酸、耐水、耐鹽霧等性能更加優(yōu)異，且涂料易于施工，無論噴涂、浸涂、輥涂還是機(jī)器抽染都無弊端，且施加的涂層附著力強(qiáng)，不易脫落，老化。中國專利文獻(xiàn)CN1109726和CN1613931即分別公開了兩種水性涂料。但是目前市場上水溶性環(huán)氧樹脂涂料的烘烤成膜溫度普遍都在180度左右，所需的烘烤時(shí)間都普遍在20分鐘以上。較高的烘烤溫度和較長的烘烤時(shí)間影響了生產(chǎn)效率，造成了較高的生產(chǎn)成本，而且在涂覆期間，如某些塑料、金屬鋁、鋅以及某些合金在這樣長的烘烤溫度和烘烤時(shí)間下容易產(chǎn)生走樣變形，而影響了水性涂料的應(yīng)用；同時(shí)，市面上的某些水溶性環(huán)氧樹脂涂料中由于消泡劑的含量較高，在破除泡沫之時(shí)容易造成漆膜表面形成縮孔或炸斑點(diǎn)，使得涂料的流平效果欠佳。此外，有一些水溶性環(huán)氧涂料還存在附著力不好、抗老化效果差的問題，造成涂覆的漆膜在經(jīng)過一段時(shí)間后容易脫落、失色等。此外，有些水溶性環(huán)氧涂料還存在儲(chǔ)存穩(wěn)定性差的問題。由于水溶性環(huán)氧涂料主要以水為溶劑，即使是在涂料配方中加入各種表面活性劑、乳化劑以提高各成分間的相容性與水溶性，但傳統(tǒng)的制備工藝仍然難以做到將所有的配料協(xié)同地融合在一起且不影響各自的性能。因此，如何克服水溶性環(huán)氧涂料配方和制備工藝中普遍存在的上述缺陷必然成為水溶性環(huán)氧涂料開發(fā)的趨勢。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種水溶性環(huán)氧涂料及其生產(chǎn)工藝，在保持普通水溶性環(huán)氧涂料固有的安全，環(huán)保、易于施工的特點(diǎn)基礎(chǔ)上，降低了烘烤成膜溫度和烘烤時(shí)間，并提高了涂料的附著力及抗老化能力。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種水溶性環(huán)氧涂料，按重量百分比計(jì)，包括以下組份改性環(huán)氧樹脂1020%磷酸改性丙烯酸樹脂1020%固化劑510%消泡劑0.10.5%催化劑0.010.1%流平劑0.10.5%溶劑57%pH調(diào)節(jié)劑17%水余量。一種水溶性環(huán)氧涂料，按重量百分比計(jì)，還包括以下組分中的至少一種顏料1.02.0%紫外線吸收劑0.13%。所述改性環(huán)氧樹脂為環(huán)氧當(dāng)量為0.21、0.44或0.51的雙酚A型環(huán)氧樹脂，與乙二醇、聚乙二醇、雙酚A中的至少一種反應(yīng)后形成。所述改性環(huán)氧樹脂為環(huán)氧當(dāng)量為0.21、0.44或0.51的雙酚F型環(huán)氧樹脂，與乙二醇、聚乙二醇、雙酚A中的至少一種反應(yīng)后形成。所述磷酸改性丙烯酸樹脂是由烯丙基磷酸酯與丙烯酸酯聚合形成。所述的固化劑是三聚氰胺甲醛樹脂。所述的消泡劑是非硅酮類消泡劑。所述的非硅酮類消泡劑為碳?xì)浠衔锵輨?。所述的碳?xì)浠衔锵輨樾吞枮閃-090的碳?xì)浠衔锼韵輨Ｋ龅娜軇┦且叶紗味∶?、丙二醇甲醚、丁醇中的一種或任意比例混合的多種。所述的流平劑為丙烯酸酯。所述的pH調(diào)節(jié)劑為氨水或有機(jī)醇胺。所述的有機(jī)醇胺為二甘醇胺或N-N二甲基醇胺。所述的催化劑是有機(jī)磺酸銨鹽。所述的有機(jī)磺酸銨鹽為對甲基苯磺酸銨。所述的顏料為鉻黃或者酞箐藍(lán)。所述的紫外線吸收劑為苯并三唑。一種水溶性環(huán)氧涂料，按總重量百分比計(jì)，包括以下組份:改性環(huán)氧樹脂10%磷酸改性丙烯酸樹脂20%固化劑5%消泡劑0.1%流平劑0.5%溶劑7%pH調(diào)節(jié)劑7%顏料1.2%催化劑0.1%紫外光吸收粉3%水45.1%。一種水溶性環(huán)氧涂料的生產(chǎn)工藝包含以下步驟A、改性環(huán)氧樹脂的制備雙酚A型環(huán)氧樹脂或者雙酚F型環(huán)氧樹脂與乙二醇、聚乙二醇、雙酚A投入反應(yīng)釜，在攪拌速度為5001000轉(zhuǎn)/min，在溫度為12CrC20CTC下，進(jìn)行開環(huán)加成反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為210小時(shí)；B、磷酸改性丙烯酸樹脂的制備將烯丙基磷酸酯與丙烯酸酯投入反應(yīng)釜，在攪拌速度為5001000轉(zhuǎn)/min，溫度為120。C200。C下，進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為210小時(shí)；C、將上述制備的改性環(huán)氧樹脂、磷酸改性丙烯酸樹脂以及溶劑加入反應(yīng)釜中，攪拌速度為5001000轉(zhuǎn)/min，在溫度為120'C160"C下，進(jìn)行接枝反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為38小時(shí)；D、經(jīng)過步驟C接枝的聚合物降溫到60'C80'C，將pH調(diào)節(jié)劑與水混合稀釋，然后在攪拌速度為200500轉(zhuǎn)/min下，緩慢加入到反應(yīng)釜中調(diào)節(jié)pH值在7.59.0之間，然后繼續(xù)保溫?cái)嚢?540分鐘至聚合物完全溶解后降溫至常溫；E、加入流平劑、消泡劑、固化劑、催化劑，在攪拌速度為10002000轉(zhuǎn)/min下，攪拌2060分鐘，然后停止攪拌，制得本發(fā)明產(chǎn)叫o在步驟E中加入顏料。在步驟E中加入紫外光吸收粉。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明產(chǎn)品由于磷酸改性丙烯酸樹脂和催化劑的加入，使涂料的烘烤成膜溫度由18(TC降低至12014CTC，烘烤成膜時(shí)間由20分鐘降低至5分鐘以內(nèi)，同時(shí)加入消泡劑與流平劑，消泡劑與流平劑協(xié)同作用，抑制了氣泡的產(chǎn)生，使得漆膜烘干后不會(huì)出現(xiàn)炸斑、縮孔現(xiàn)象；此外，選擇性的加入紫外吸收粉劑，使得涂料具有紫外線吸收能力，經(jīng)涂覆后的產(chǎn)品即使在長時(shí)間的陽光照射下也能保持鮮艷的顏色。本發(fā)明的制備工藝，由于將環(huán)氧樹脂進(jìn)行開環(huán)加成改性，在加入磷酸改性丙烯酸樹脂進(jìn)行充分的接枝反應(yīng)，將pH調(diào)節(jié)劑與水調(diào)和后加入進(jìn)行中和溶解，最后才將固化劑、催化劑、流平劑、消泡劑加入并在高速攪拌下混溶，從而有效地解決了配方中各成分之間的相容性與水溶性問題，并保證了在與水混溶后也能協(xié)同地發(fā)揮各自的性能，使制得的水溶性環(huán)氧涂料也具備了以前只有溶劑型環(huán)氧涂料才具有的多種特性與功能，工藝條件簡單，容易滿足，且生產(chǎn)效申宜傘咼。具體實(shí)施例方式下面的實(shí)施例可以使本專業(yè)技術(shù)人員更全面的理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。分別按下表的組成比例準(zhǔn)備原料:含\配量\方^^"^-^^克\涂料配方l涂料配方2涂料配方3涂料配方4改性環(huán)氧樹脂濯140170200磷酸改性丙烯酸樹脂200160130100三聚氰胺甲醛樹脂(固化501008050劑)W-090消泡劑(消泡劑)1222<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>實(shí)施例1:取70g雙酚A型環(huán)氧樹脂與乙二醇25g、聚乙二醇5g投入反應(yīng)釜，在攪拌速度為600轉(zhuǎn)/min，在溫度為120'C下，進(jìn)行開環(huán)加成反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為5小時(shí)，制成改性環(huán)氧樹脂100g;取烯丙基磷酸酯120g與丙烯酸酯80g投入反應(yīng)釜，在攪拌速度為600轉(zhuǎn)/min，在溫度為12(TC下，進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為5小時(shí)；制成磷酸改性丙烯酸樹脂200g。按上述配方1取改性環(huán)氧樹脂100g，磷酸改性丙烯酸樹脂200g，溶劑乙二醇單丁醚50g，丙二醇甲醚10g，丁醇10g，在攪拌速度為600轉(zhuǎn)/min，在溫度為150'C下，進(jìn)行接枝反應(yīng)8小時(shí)。將接枝的聚合物降溫至60°C，將70g的pH調(diào)節(jié)劑氨水用余量的461g水稀釋后，在攪拌速度為200轉(zhuǎn)/min，緩慢加入反應(yīng)釜中，調(diào)節(jié)溶液的PH在7.59.0之間，繼續(xù)保溫?cái)嚢?0分鐘至聚合物完全溶解，然后降溫至常溫。加入三聚氰胺甲醛樹脂50g固化劑，W-090消泡劑lg，丙烯酸酯流平劑5g，對甲基苯磺酸銨鹽催化劑lg，鉻黃顏料12g，苯并三唑紫外光吸收粉30g，在攪拌速度為1500轉(zhuǎn)/min，攪拌4060分鐘后停止攪拌，制得水溶性環(huán)氧涂料。實(shí)施例2:取110g雙酚F型環(huán)氧樹脂與乙二醇15g、聚乙二醇15g投入反應(yīng)釜，在攪拌速度為500轉(zhuǎn)/min，在溫度為12(TC下，進(jìn)行開環(huán)加成反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為10小時(shí)，制成改性環(huán)氧樹脂140g;取烯丙基磷酸酯120g與丙烯酸酯40g投入反應(yīng)釜，在攪拌速度為500轉(zhuǎn)/min，在溫度為120。C下，進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為10小時(shí)；制成磷酸改性丙烯酸樹脂160g。按上述配方2取改性環(huán)氧樹脂140g，磷酸改性丙烯酸樹脂160g，乙二醇單丁醚溶劑60g，在攪拌速度為600轉(zhuǎn)/min，在溫度為150°C下，進(jìn)行接枝反應(yīng)8小時(shí)。將接枝的聚合物降溫至7(TC，將60g的pH調(diào)節(jié)劑二甘醇胺用余量的445g水稀釋后，在攪拌速度為300轉(zhuǎn)/min，緩慢加入反應(yīng)釜中，調(diào)節(jié)溶液的pH在7.59.0之間，繼續(xù)保溫?cái)嚢?0分鐘至聚合物完全溶解，然后降溫至常溫。加入三聚氰胺甲醛樹脂100g固化劑，W-090消泡劑2g，丙烯酸酯流平劑3g，對甲基苯磺酸銨鹽催化劑2g，鉻黃顏料13g，苯并三唑紫外光吸收粉10g，在攪拌速度為1800轉(zhuǎn)/min，攪拌4060分鐘后停止攪拌，制得水溶性環(huán)氧涂料。實(shí)施例3:取125g雙酚F型環(huán)氧樹脂與乙二醇15g、聚乙二醇15g、雙酚A15g投入反應(yīng)釜，在攪拌速度為1000轉(zhuǎn)/min，在溫度為13(TC下，進(jìn)行開環(huán)加成反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為2小時(shí)，制成改性環(huán)氧樹脂170g;取烯丙基磷酸酯65g與丙烯酸酯65g投入反應(yīng)釜，在攪拌速度為1000轉(zhuǎn)/min，在溫度為130。C下，進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為2小時(shí)；制成磷酸改性丙烯酸樹脂130g。按上述配方3取改性環(huán)氧樹脂140g,磷酸改性丙烯酸樹脂160g，乙二醇單丁醚溶劑60g、丙二醇甲醚10g，在攪拌速度為1000轉(zhuǎn)/min，在溫度為15(TC下，進(jìn)行接枝反應(yīng)8小時(shí)。將接枝的聚合物降溫至60°C，將50g的pH調(diào)節(jié)劑N-N二甲基醇胺用余量的460g水稀釋后，在攪拌速度為400轉(zhuǎn)/min，緩慢加入反應(yīng)釜中，調(diào)節(jié)溶液的pH在7.59.0之間，繼續(xù)保溫?cái)嚢?0分鐘至聚合物完全溶解，然后降溫至常溫。加入三聚氰胺甲醛樹脂80g固化劑，W-090消泡劑2g，丙烯酸酯流平劑10g，對甲基苯磺酸銨鹽催化劑6g，酞箐藍(lán)顏料12g，苯并三唑紫外光吸收粉10g，在攪拌速度為2000轉(zhuǎn)/min，攪拌4060分鐘后停止攪拌，制得水溶性環(huán)氧涂料。實(shí)施例4:取185g雙酚F型環(huán)氧樹脂與乙二醇5g、聚乙二醇10g投入反應(yīng)釜，在攪拌速度為800轉(zhuǎn)/min，在溫度為13CTC下，進(jìn)行開環(huán)加成反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為4小時(shí)，制成改性環(huán)氧樹脂200g;取烯丙基磷酸酯50g與丙烯酸酯50g投入反應(yīng)釜，在攪拌速度為800轉(zhuǎn)/min，在溫度為13(TC下，進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為4小時(shí)；制成磷酸改性丙烯酸樹脂100g。按上述配方4取改性環(huán)氧樹脂200g，磷酸改性丙烯酸樹脂100g，乙二醇單丁醚溶劑60g、丙二醇甲醚10g，在攪拌速度為800轉(zhuǎn)/min，在溫度為150'C下，進(jìn)行接枝反應(yīng)8小時(shí)。將接枝的聚合物降溫至60aC，將50g的pH調(diào)節(jié)劑N-N二甲基醇胺用余量的483g水稀釋后，在攪拌速度為200轉(zhuǎn)/min，緩慢加入反應(yīng)釜中，調(diào)節(jié)溶液的pH在7.59.0之間，繼續(xù)保溫?cái)嚢?0分鐘至聚合物完全溶解，然后降溫至常溫。加入三聚氰胺甲醛樹脂50g固化劑，W-090消泡劑2g，丙烯酸酯流平劑20g，對甲基苯磺酸銨鹽催化劑10g，酞箐藍(lán)顏料15g，苯并三唑紫外光吸收粉10g，在攪拌速度為2000轉(zhuǎn)/min，攪拌4060分鐘后停止攪拌，制得水溶性環(huán)氧涂料。按照上述的實(shí)施例14制備水溶性環(huán)氧涂料，分別就固化工藝(含固化時(shí)間及固化溫度)、附著力(劃格法檢測)、耐堿性、耐溶劑性及耐腐蝕性進(jìn)行檢驗(yàn)，并與普通水性環(huán)氧樹脂進(jìn)行比較，結(jié)果如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>附著力l級l級l級l級2級耐堿性好好好好差耐溶劑(丁酮浸不溶脹不溶脹不溶脹不溶脹溶脹泡30分鐘)不脫落不脫落不脫落不脫落脫落耐腐蝕性(中性R.N》R.N》R.N.<鹽霧1000h)9.89.89.89.88.0權(quán)利要求1、一種水溶性環(huán)氧涂料，其特征在于按重量百分比計(jì)，包括以下組份改性環(huán)氧樹脂10～20％磷酸改性丙烯酸樹脂10～20％固化劑5～10％消泡劑0.1～0.5％催化劑0.01～0.1％流平劑0.1～0.5％溶劑5～7％pH調(diào)節(jié)劑1～7％水余量。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水溶性環(huán)氧涂料，其特征在于:按重量百分比計(jì)，還包括以下組分顏料1.02.0%紫外線吸收劑0.13%。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種水溶性環(huán)氧涂料，其特征在于所述改性環(huán)氧樹脂為環(huán)氧當(dāng)量為0.21、0.44或0.51的雙酚A型環(huán)氧樹脂，與乙二醇、聚乙二醇、雙酚A中的至少一種反應(yīng)后形成。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種水溶性環(huán)氧涂料，其特征在于所述改性環(huán)氧樹脂為環(huán)氧當(dāng)量為0.21、0.44或0.51的雙酚F型環(huán)氧樹脂，與乙二醇、聚乙二醇、雙酚A中的至少一種反應(yīng)后形成。5、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種水溶性環(huán)氧涂料，其特征在于所述磷酸改性丙烯酸樹脂是由烯丙基磷酸酯與丙烯酸酯聚合形成。6、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種水溶性環(huán)氧涂料，其特征在于所述的固化劑是三聚氰胺甲醛樹脂。7、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種水溶性環(huán)氧涂料，其特征在于所述的消泡劑是非硅酮類消泡劑。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種水溶性環(huán)氧涂料，其特征在于所述的非硅酮類消泡劑為碳?xì)浠衔锵輨?、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種水溶性環(huán)氧涂料，其特征在于所述的溶劑是乙二醇單丁醚、丙二醇甲醚、丁醇中的一種或任意比例混合的多種。10、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種水溶性環(huán)氧涂料，其特征在于所述的流平劑為丙烯酸酯。11、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種水溶性環(huán)氧涂料，其特征在于所述的PH調(diào)節(jié)劑為氨水或有機(jī)醇胺。12、根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種水溶性環(huán)氧涂料，其特征在于所述的有機(jī)醇胺為二甘醇胺或N-N二甲基醇胺。13、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種水溶性環(huán)氧涂料，其特征在于所述的催化劑是有機(jī)磺酸銨鹽。14、根據(jù)權(quán)利要求13所述的一種水溶性環(huán)氧涂料，其特征在于-所述的有機(jī)磺酸銨鹽為對甲基苯磺酸銨。15、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水溶性環(huán)氧涂料，其特征在于:所述的顏料為鉻黃或者酞箐藍(lán)。16、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水溶性環(huán)氧涂料，其特征在于:所述的紫外線吸收劑為苯并三唑。17、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水溶性環(huán)氧涂料，其特征在于:按總重量百分比計(jì)，包括以下組份改性環(huán)氧樹脂10%磷酸改性丙烯酸樹脂20%固化劑5%消泡劑0.1%流平劑0.5%溶劑7%pH調(diào)節(jié)劑7%顏料1.2%催化劑0.1%紫外光吸收粉3%水45.1%。18、一種水溶性環(huán)氧涂料的生產(chǎn)工藝，其特征在于包含以下A、改性環(huán)氧樹脂的制備雙酚A型環(huán)氧樹脂或者雙酚F型環(huán)氧樹脂與乙二醇、聚乙二醇、雙酚A投入反應(yīng)釜，在攪拌速度為5001000轉(zhuǎn)/min，溫度為12CTC200。C下，進(jìn)行開環(huán)加成反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為210小時(shí)；B、磷酸改性丙烯酸樹脂的制備將烯丙基磷酸酯與丙烯酸酯投入反應(yīng)釜，在攪拌速度為5001000轉(zhuǎn)/min,溫度為120°C200°C下，進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為210小時(shí)；C、將上述制備的改性環(huán)氧樹脂、磷酸改性丙烯酸樹脂以及溶劑加入反應(yīng)釜中，攪拌速度為5001000轉(zhuǎn)/min，在溫度為120°C160'C下，進(jìn)行接枝反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為38小時(shí)；D、經(jīng)過步驟C接枝的聚合物降溫到6(rC80。C，將pH調(diào)節(jié)劑與水混合稀釋，然后在攪拌速度為200500轉(zhuǎn)/min下，緩慢加入到反應(yīng)釜中調(diào)節(jié)pH值在7.59.0之間，然后繼續(xù)保溫?cái)嚢?540分鐘至聚合物完全溶解后降溫至常溫；E、加入流平劑、消泡劑、固化劑、催化劑，在攪拌速度為10002000轉(zhuǎn)/min下，攪拌2060分鐘，然后停止攪拌，制得本發(fā)明產(chǎn)叫o19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的一種水溶性環(huán)氧涂料的生產(chǎn)工藝，其特征在于，在步驟E中加入顏料。20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的一種水溶性環(huán)氧涂料的生產(chǎn)工藝，其特征在于，在步驟E中加入紫外光吸收粉。全文摘要本發(fā)明涉及涂料
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種水溶性環(huán)氧涂料及其生產(chǎn)工藝，本發(fā)明涂料由于加入磷酸改性丙烯酸樹脂和催化劑，使涂料的烘烤成膜溫度由180℃降低至120～140℃，烘烤成膜時(shí)間由20分鐘降低至5分鐘以內(nèi)，同時(shí)加入消泡劑與流平劑，消泡劑與流平劑協(xié)同作用，抑制了氣泡的產(chǎn)生，使得漆膜烘干后不會(huì)出現(xiàn)炸斑、縮孔現(xiàn)象；此外，選擇性的加入紫外吸收粉劑，使得涂料具有紫外線吸收能力，經(jīng)涂覆后的產(chǎn)品即使在長時(shí)間的陽光照射下也能保持鮮艷的顏色，本發(fā)明制備工藝條件簡單，容易滿足，且生產(chǎn)效率高。文檔編號C09D5/02GK101402819SQ20081002979公開日2009年4月8日申請日期2008年7月29日優(yōu)先權(quán)日2008年7月29日發(fā)明者馬志君申請人:東莞市東陽光電容器有限公司