改性环氧树脂涂料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及涂料领域，具体而言，涉及一种改性环氧树脂涂料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、在沿海腐蚀性大气环境中，户外碳钢、不锈钢、铸铝等金属材料设备壳体的腐蚀问题非常严重。尤其是，受大气中高浓度cl-的影响，极容易造成金属材料设备壳体点蚀，甚至是穿孔、剥层等，大幅度加快了金属设备壳体的腐蚀速率，造成金属材料设备使用寿命急剧下降。目前，耐候防腐蚀涂料作为防护金属腐蚀的主要手段，已受到社会各界的高度重视。

2、环氧树脂因含有环氧基等官能团，具有附着力强、耐腐蚀性能好等优点，被广泛用于制备金属防腐涂料。uv固化涂料基于其高度的交联密度，在户外耐候性方面相比于大多数的有机涂层都要有更好的效果。以下列举几种耐蚀涂料：

3、cn101418146b提供了一种紫外光—热双固化聚苯胺防腐涂料及其制备方法。该制备方法所得涂料既能通过紫外光使其固化交联，也能通过加热使其固化交联，两种固化方式结合，可以深层固化，很好的解决了只采用紫外光固化防腐涂料时固化不完全的缺点。但是，该方法需要通过加热设备和紫外光照设备对涂料进行固化，操作复杂。

4、在《环氧底面合一防腐耐候涂料的制备》中报道，通过选用氢化环氧树脂、超支化增韧树脂和脂环胺固化剂作为涂料的成膜物体系，以防腐耐候型颜填料作为辅助，制备出了一种底面合一防腐耐候涂料，在保证环氧树脂防腐性的同时，解决了环氧树脂耐候性问题。但是该方法干膜厚度较厚且涂装复杂，固化效果不好，需室温固化7天。

5、但是随着涂料领域的快速发展，环氧树脂涂料的一些缺点逐渐暴露出来，特别是在耐候能力较差这一方面，极大的限制了环氧树脂涂料的应用。对于uv固化涂料，在户外大型设备上使用时，需要对设备表面进行紫外光照固化，对设备和人员都有较大的伤害；而通过利用户外的太阳光，采用自然光照的方式固化，固化速度过于缓慢，且对气候有很高的要求。

6、目前，对于既耐腐蚀性能好，又耐候性能好，同时固化工艺简单的涂料，相关方面的研究还不够成熟。有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种改性环氧树脂涂料及其制备方法和应用，以解决现有技术中使用环氧树脂涂料时耐候性差以及使用uv树脂涂料时固化工艺复杂等问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种改性环氧树脂涂料，该改性环氧树脂涂料包括a组分和b组分，其中，a组分包括：环氧树脂、uv树脂、第一溶剂、uv活性稀释剂、偶联剂和助剂；b组分包括：环氧固化剂、uv固化剂和第二溶剂。

3、进一步地，a组分中，环氧树脂、uv树脂和uv活性稀释剂的重量比为(50～100):(50～100):(15～30)；优选地，组分a中环氧树脂、uv树脂和uv活性稀释剂的总重量含量为40～60wt％；优选地，组分a中偶联剂的重量含量为2～5wt％，助剂的重量含量为0.5～2wt％。

4、进一步地，b组分中，环氧固化剂和uv固化剂的重量比为(50～100):(2～4)；优选地，b组分的固含量为50～80％；更优选地，a组分与b组分的重量比为(3～4):1。

5、进一步地，环氧树脂为e44和/或e51；优选地，uv树脂为牌号是l-8400a的改性聚氨酯丙烯酸uv树脂；优选地，第一溶剂为醇醚类溶剂，优选为丙二醇甲醚、丙二醇乙醚；优选地，uv活性稀释剂为丙烯酸酯类活性稀释剂，优选为三羟甲基丙烷三甲基乙氧基丙烯酸酯；优选地，偶联剂包括硅烷偶联剂和/或钛酸酯偶联剂；更优选地，偶联剂为硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂复配，且两者的重量比为100:(5～15)；进一步优选地，硅烷偶联剂为甲基三烷甲氧基硅烷、甲基三烷乙氧基硅烷、kh560和kh550中的一种或多种；进一步优选地，钛酸酯偶联剂为异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯中的一种或多种；优选地，助剂为润湿流平剂，优选为牌号为byk-s3700的润湿流平剂；优选地，环氧固化剂为酚醛胺环氧固化剂，进一步优选地，酚醛胺环氧固化剂为牌号为t31的酚醛胺型环氧固化剂；优选地，uv固化剂为光引发剂；进一步优选地，光引发剂为1-羟基-环己基-1苯基甲酮；优选地，第二溶剂为醇类溶剂，优选为异丙醇、正丁醇和正己醇中的一种或多种。

6、进一步地，a组分中还包括颜料和/或填料；优选地，颜料为金红石、钛黄、氧化铁黑、氧化铁红、钴黑、钴蓝、钴绿和铝银粉中的一种或多种；更优选地，颜料的添加量为a组分重量的10～20％；优选地，填料为玻璃鳞片、片状云母、滑石粉、硅灰石、蒙脱土、磷酸锌和三聚磷酸铝中的一种或多种；更优选地，填料的添加量为a组分重量的5～15％。

7、根据本技术的另一方面，还提供了一种改性环氧树脂涂料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：步骤(1)，将环氧树脂、uv树脂、第一溶剂、uv活性稀释剂、偶联剂和助剂搅拌混合，得到a组分；步骤(2)，将环氧固化剂、uv固化剂和第二溶剂搅拌混合，得到b组分；步骤(3)，将a组分和b组分搅拌混合，得到改性环氧树脂涂料。

8、进一步地，控制步骤(1)中搅拌的速度为500～800r/min，搅拌的时间为2～4h；控制步骤(2)中搅拌的速度为300～500r/min，搅拌的时间为10～20min；控制步骤(3)中搅拌的速度为500～800r/min，搅拌的时间为20～30min。

9、进一步地，步骤(1)的搅拌混合过程中，同时加入颜料和填料；优选地，先将颜料、填料、偶联剂和部分第一溶剂预混合形成混合浆料a之后，再将混合浆料a与环氧树脂、uv树脂、剩余第一溶剂、uv活性稀释剂和助剂进行搅拌混合得到a组分；优选地，混合浆料a的制备步骤包括：s1，先将颜料、填料、偶联剂和部分第一溶剂搅拌混合，得预混浆料a1；s2，向预混浆料a1中加入酸催化剂并混合搅拌，得到混合浆料a。

10、进一步地，控制步骤s1中搅拌的速度为800～1000r/min，搅拌的时间为1～2h；优选地，酸催化剂为质量分数为3～5％的盐酸水溶液、质量分数为10～20％的甲酸水溶液和质量分数为15～30％的乙酸水溶液中的一种或多种；优选地，酸催化剂的加入量为预混浆料a1重量的1～2％；优选地，步骤s2中加入酸催化剂的方式为滴加；进一步优选地，控制滴加时间为2～4h；优选地，控制步骤s2中搅拌的时间为2～4h。

11、根据本技术的另一方面，提供了一种改性环氧树脂涂层，改性环氧树脂涂层由上述改性环氧树脂涂料经涂布、固化形成；优选地，改性环氧树脂涂层固化后的厚度为30～60μm；优选地，固化步骤包括依次进行的常温固化和uv光照固化，常温固化的温度为20～25℃，uv光照固化的辐照强度为450～650mj/cm2。

12、本发明提供了一种改性环氧树脂涂料，其通过将环氧树脂和uv树脂复配，在改善环氧树脂涂料耐候性较差的缺点的同时，利用环氧树脂易固化的特性和通过调整涂料原料，使环氧树脂和uv树脂复配所得的改性环氧树脂涂料无需外部设备干预即可达到很好的固化效果。