双组分水性环氧树脂漆以及由其制备的制品的制作方法

本发明涉及一种双组分水性环氧树脂漆，更具体地涉及活化期能够达到24小时或更长时间段的双组分水性环氧树脂漆。

背景技术：

1、环氧树脂在涂料工业中具有广泛的应用价值。公知地，环氧树脂-固化体系(也被称为双组分环氧树脂漆)在固化后可以得到对基材特别是金属具有良好粘性并且具有高机械强度、良好耐化学品性和耐腐蚀性的涂层。因而，环氧树脂漆在实践中被认为是成本效益最好的涂料组合物之一。

2、在双组分涂料组合物的应用中，活化期决定了双组份涂料组合物的可施工时间。目前，市场上主流的双组分水性环氧树脂漆的活化期一般在2-4h，这就要求施工人员在调制好涂料后需要在非常有限的时间内完成施工，否则就会面临难施工或后期性能下降的风险。此外，也正是因为这个有限的可施工时间决定了每次调制双组份水性环氧树脂漆的量不能太大，需要多次重复配制，这必然导致各批次涂层间存在差异，对于保持涂层性能的一致性是不利的。

3、鉴于上述情况，涂料工业中需要在保证涂层性能的前提下具有延长活化期的双组分水性环氧树脂漆。

技术实现思路

1、本发明提供了一种双组分水性环氧树脂漆，其包含：a)成膜树脂组合物，所述成膜树脂组合物包含至少一种水性环氧树脂乳液、去离子水和附加添加剂；以及b)水性固化体系，包含环氧反应性固化剂；其中，所述至少一种水性环氧树脂乳液包含至少一种环氧树脂、至少一种非离子反应性环氧树脂乳化剂和去离子水，并且其中，所述双组分水性环氧树脂漆还包含至少一种羟基化合物，所述至少一种羟基化合物包括至少一种c1-c6一元醇、至少一种c2-c3二元醇的单烷基醚或其组合。优选地，所述至少一种羟基化合物包括至少一种c2-c4一元醇、至少一种c2-c3二元醇的c1-c4单烷基醚或其组合，优选包括乙醇、正丙醇、异丙醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚或其组合。

2、在根据本发明的一些实施方式中，将所述成膜树脂组合物和所述水性固化剂进行混合，所得混合物在25℃的温度下具有长达24小时的活化期。

3、根据本发明的另一方面提供了一种制品，所述制品包含基材，其具有至少一个主表面；和直接地或间接地涂覆在所述基材的至少部分主表面上的涂层，其中，所述涂层是由根据本发明的上述双组分水性环氧树脂漆形成的。优选地，所述基材选自金属、木材、木材复合物、纸张、塑料、织物、陶瓷、水泥材料或其任意组合。

4、根据本发明的还要另一方面提供了至少一种羟基化合物用于提高双组分水性环氧树脂漆的活化期的用途，其中，所述至少一种羟基化合物包括至少一种c1-c6一元醇、至少一种c2-c3二元醇的单烷基醚或其组合，并且所述双组分水性环氧树脂漆包含至少一种环氧树脂和至少一种非离子反应性环氧树脂乳化剂。

5、本发明的发明人惊讶地发现，在双组分水性环氧树脂漆的配制中，通过向包含至少一种环氧树脂和至少一种非离子反应型环氧树脂乳化剂，特别是衍生自腰果酚聚氧乙烯醚的非离子反应型环氧树脂乳化剂的成膜树脂组合物中或者向包含环氧反应性固化剂的水性固化体系中添加特定的羟基化合物，例如至少一种c1-c6一元醇和/或至少一种c2-c3二元醇的单烷基醚可以显著提高由此得到的双组分水性环氧树脂漆的活化期，例如将所述活化期延长至24小时，这在本申请之前是难以预期的。

6、本发明的一个或多个实施方案的细节在以下的说明书中阐明。根据说明书和权利要求，本发明其它特征、目的和优点将变得清楚。

7、定义

8、在本文中使用时，“一种(a，an)”、“这种(the)”、“至少一种”和“一种或多种”以及不使用数量词的情形可互换使用。因此，例如包含“一种”添加剂的组分可以被解释为表示该组分包含“一种或多种”添加剂。

9、在组合物被描述为包括或包含特定组分的情况下，预计该组合物中并不排除本发明未涉及的可选组分，并且预计该组合物可由所涉及的组分构成或组成，或者在方法被描述为包括或包含特定工艺步骤的情况下，预计该方法中并不排除本发明未涉及的可选工艺步骤，并且预计该方法可由所涉及的工艺步骤构成或组成。

10、为了简便，本文仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。

11、在本文中，“涂层”与“漆膜”具有相同的含义，均由双组分涂料组合物涂覆并固化后形成。

12、在本申请的上下文中，术语“双组分涂料组合物”是指，由两个或更多个分别储存的组分组成的涂料组合物，这些涂料组合物的组分在使用时混合在一起，并且可以在可接受的时间段内干燥并固化以形成具有所需机械性能(例如硬度)的涂层。

13、在本申请的上下文中，术语“非离子反应性环氧树脂乳化剂”是指经由环氧树脂例如环氧当量在400g/eq至2500g/eq的环氧树脂与非离子型表面活性剂的加合而形成的加成物。在本发明的一个实施方式中，非离子反应性环氧树脂乳化剂是经由环氧树脂与腰果酚聚氧乙烯醚的加合而形成的加成物。

14、在针对“环氧树脂”和/或“非离子反应性环氧树脂乳化剂”使用时，术语“环氧当量”是指含有1mol环氧基的相关材料的质量。通常，环氧当量越低，相关材料中所包含的环氧基越多，反应活性越高。在本发明的实施例中，环氧树脂和非离子反应性环氧树脂乳化剂的环氧当量通常是由供应商提供的，可以采用astm d1652测定。

15、当在本文中使用时，术语“活化期”是指从涂料组合物的所有组分充分混合(如果需要可以在一定搅拌下促进混合)开始，直到体系粘度上升至两倍所花的时间。除另有说明外，活化期通常是指室温(20～25℃)下的活化期。

16、当在本文中使用时，术语“漆”是指这样的涂料组合物，其可被涂覆到金属基材或者其他涂层上并且被干燥、交联或以其他方式硬化以形成具有对基材或其他涂层的表面的充分粘附性的不发粘的连续膜。

17、当出现在本说明书和权利要求中时，术语“包含”和“包括”及其变体不具有限制性含义。

18、术语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些益处的本发明实施方案。然而，在相同或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。另外，一个或多个优选的实施方案的叙述不意味着其他实施方案是不可用的，并且不旨在将其他实施方案排除在本发明范围外。

技术特征：

1.一种双组分水性环氧树脂漆，其包含：

2.如权利要求1所述的双组分水性环氧树脂漆，其中，所述至少一种羟基化合物包括至少一种c2-c4一元醇、至少一种c2-c3二元醇的c1-c4单烷基醚或其组合，优选包括乙醇、正丙醇、异丙醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚或其组合。

3.如权利要求1所述的双组分水性环氧树脂漆，其中，相对于所述双组分水性环氧树脂漆的总重，所述至少一种羟基化合物的用量在2至15重量％的范围内，优选在3至7重量％的范围内。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的双组分水性环氧树脂漆，其中，所述至少一种非离子反应性环氧树脂乳化剂衍生自腰果酚聚氧乙烯醚。

5.如权利要求4所述的双组分水性环氧树脂漆，其中，所述腰果酚聚氧乙烯醚聚氧乙烯醚具有下式(i)所示的结构：

6.如权利要求4所述的双组分水性环氧树脂漆，其中，所述非离子反应性环氧树脂乳化剂具有在10,000g/eq至40,000g/eq范围内的环氧当量，所述环氧当量是根据astm d1652确定的。

7.如权利要求4所述的双组分水性环氧树脂漆，其中，所述非离子反应性环氧树脂乳化剂是以固体形式存在的。

8.如权利要求4所述的双组分水性环氧树脂漆，其中，相对于所述水性环氧树脂乳液的总重，所述至少一种非离子反应性环氧树脂乳化剂的用量在3重量％至20重量％的范围内。

9.如权利要求1至8中任意一项所述的双组分水性环氧树脂漆，其中，所述环氧树脂具有在200g/eq至2000g/eq的范围内的环氧当量，优选在200g/eq至1500g/eq的范围内的环氧当量，更优选在200g/eq至1000g/eq的范围内的环氧当量。

10.如权利要求1至8中任意一项所述的双组分水性环氧树脂漆，其中，所述环氧树脂选自如下中的一种或多种：多元酚的二缩水甘油醚；多元醇的二缩水甘油醚和酚醛树脂的多缩水甘油醚。

11.如权利要求10所述的双组分水性环氧树脂漆，其中，所述环氧树脂为具有如下结构式(i)的多元酚的二缩水甘油醚：

12.如权利要求1至8中任意一项所述的双组分水性环氧树脂漆，其中，所述环氧树脂是以固体形式存在的。

13.如权利要求1至8中任意一项所述的双组分水性环氧树脂漆，其中，相对于所述水性环氧树脂乳液的总重，所述至少一种环氧树脂的用量在10重量％至65重量％的范围内。

14.如权利要求1至13中任意一项所述的双组分水性环氧树脂漆，其中，所述至少一种水性环氧树脂乳液是通过如下形成的：在1400-1600rpm的搅拌速度下，使所述至少一种环氧树脂和至少一种非离子反应性环氧树脂乳化剂熔融并混合；缓慢添加去离子水直至达到反相的同时停止添加去离子水并在1800-2000rpm的搅拌速度下进行分散；然后进一步添加去离子水，从而形成所述水性环氧树脂乳液。

15.如权利要求14所述的双组分水性环氧树脂漆，其中，所述水性环氧树脂乳液具有38-75重量％的固含量。

16.如权利要求1至3中任意一项所述的双组分水性环氧树脂漆，其中，相对于所述成膜树脂组合物的总重，所述成膜树脂组合物包含：

17.如权利要求1所述的双组分水性环氧树脂漆，其中，所述环氧反应性固化剂包括脂肪族多元胺、脂肪胺加成物、酰氨基胺、氨基聚酰胺树脂、环脂胺、芳香胺、芳脂胺、曼尼期碱、酮亚胺、双氰胺或其任意组合。

18.如权利要求1至17中任意一项所述的双组分水性环氧树脂漆，其中，将所述成膜树脂组合物和所述水性固化剂进行混合，所得混合物在25℃的温度下具有长达24小时的活化期。

19.一种制品，所述制品包含

20.如权利要求19所述的制品，其中，所述基材选自金属、木材、木材复合物、纸张、塑料、织物、陶瓷、水泥材料或其任意组合。

21.至少一种羟基化合物用于提高双组分水性环氧树脂漆的活化期的用途，其中，所述至少一种羟基化合物包括至少一种c1-c6一元醇、至少一种c2-c3二元醇的单烷基醚或其组合，并且所述双组分水性环氧树脂漆包含至少一种环氧树脂和至少一种非离子反应性环氧树脂乳化剂。

技术总结本发明涉及一种双组分水性环氧树脂漆，其包含：其包含：a)成膜树脂组合物，所述成膜树脂组合物包含至少一种水性环氧树脂乳液、去离子水和附加添加剂；以及b)水性固化体系，包含环氧反应性固化剂；其中，所述至少一种水性环氧树脂乳液包含至少一种环氧树脂、至少一种非离子反应性环氧树脂乳化剂和去离子水，且其中，所述双组分水性环氧树脂漆包含至少一种羟基化合物，所述至少一种羟基化合物包括至少一种C1‑C6一元醇、至少一种C2‑C3二元醇的单烷基醚或其组合。本发明还涉及一种制品，其包含基材，其具有至少一个主表面；和直接地或间接地涂覆在所述基材的至少部分主表面上的涂层，其中，所述涂层是由根据本发明的双组分水性环氧树脂漆形成的。技术研发人员：吴利斌受保护的技术使用者：广东华润涂料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23