本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐腐蝕高強度水性環(huán)氧樹脂涂料。

背景技術(shù)：

溶劑型環(huán)氧樹脂乳液具有良好的耐腐蝕性、粘結(jié)性和機械強度和韌性，但是使用有機溶劑，會污染環(huán)境，對人體有害，故人們開發(fā)了水性環(huán)氧樹脂乳液，減少了其對環(huán)境和人體造成的傷害，但是水性環(huán)氧樹脂乳液的耐腐蝕性和機械性能降低了，從而限制的水性環(huán)氧樹脂的使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種耐腐蝕高強度水性環(huán)氧樹脂涂料，本發(fā)明具有良好的耐腐蝕性能，機械強度和韌性。

本發(fā)明提出的一種耐腐蝕高強度水性環(huán)氧樹脂涂料，其原料按重量份包括：水性環(huán)氧樹脂乳液100-120份，改性丙烯酸乳液30-50份，十二碳醇酯5-7份，改性二氧化硅25-30份，改性碳纖維5-10份，琥珀酸酯磺酸鈉3-5份，十二烷基苯磺酸鈉1-3份，tegofoamex8250.05-0.1份，tegofoamex815n0.05-0.07份，潤濕劑0.2-0.4份，聚乙烯醇0.2-0.4份，聚乙烯吡咯烷酮0.3-0.5份，流平劑0.6-0.8份，水20-25份。

優(yōu)選地，水性環(huán)氧樹脂乳液的固含量為30-40wt％。

優(yōu)選地，在改性丙烯酸乳液的制備過程中，將乳化劑op-10、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸-2,3環(huán)氧丙酯加入水中，升溫，攪拌預(yù)乳化得到乳化液a；將過硫酸鈉加入水中溶解得到溶液b；將以乳化液a重量為基準(zhǔn)0.2倍的乳化液a和以溶液b重量為基準(zhǔn)0.2倍的溶液b混勻，調(diào)節(jié)溫度，保溫攪拌，然后滴加剩余的乳化液a和剩余的溶液b，繼續(xù)保溫攪拌，調(diào)節(jié)ph至中性，剪切乳化得到改性丙烯酸乳液。

優(yōu)選地，在改性丙烯酸乳液的制備過程中，將乳化劑op-10、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸-2,3環(huán)氧丙酯加入水中，升溫至70-80℃，攪拌預(yù)乳化得到乳化液a；將過硫酸鈉加入水中溶解得到溶液b；將以乳化液a重量為基準(zhǔn)0.2倍的乳化液a和以溶液b重量為基準(zhǔn)0.2倍的溶液b混勻，調(diào)節(jié)溫度至70-80℃，保溫攪拌30-40min，然后滴加剩余的乳化液a和剩余的溶液b，滴加過程中持續(xù)攪拌，乳化液a和溶液b在相同時間內(nèi)滴加完畢，繼續(xù)保溫攪拌2-2.5h，用碳酸氫鈉水溶液調(diào)節(jié)ph至中性，剪切乳化得到改性丙烯酸乳液。

優(yōu)選地，在改性丙烯酸乳液的制備過程的乳化液a中，乳化劑op-10、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸-2,3環(huán)氧丙酯和水的重量比為0.1-0.3：18-21：6-7：16-18：12-14：8-10：78-90。

優(yōu)選地，在改性丙烯酸乳液的制備過程的溶液b中，溶液b的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-7wt％。

優(yōu)選地，在改性丙烯酸乳液的制備過程中，乳化液a和溶液b的體積比為13-15：1。

優(yōu)選地，改性二氧化硅為γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性二氧化硅。

優(yōu)選地，改性碳纖維為γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性碳纖維。

上述改性丙烯酸乳液的制備過程中，不規(guī)定碳酸氫鈉水溶液的濃度。

本發(fā)明的制備方法為：將水性環(huán)氧樹脂乳液、改性丙烯酸乳液、改性二氧化硅、改性碳纖維、琥珀酸酯磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉混勻；加入十二碳醇酯、tegofoamex825、tegofoamex815n、潤濕劑、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、流平劑、水混勻得到耐腐蝕高強度水性環(huán)氧樹脂涂料。

本發(fā)明選用甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸-2,3環(huán)氧丙酯為原料，選用合適比例和步驟得到丙烯酸乳液，使得丙烯酸乳液具有良好的機械性能和成膜性能，并且引入了氟元素和環(huán)氧基團，與水性環(huán)氧樹脂乳液相互配合，大大增加了本發(fā)明的耐腐蝕性能；二氧化硅具有良好的強度，碳纖維具有良好的強度、韌性，二者相互配合，可以增加本發(fā)明的機械強度和韌性，且經(jīng)γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性后，可與乳液均勻分散，同時氨基可以與環(huán)氧基團鍵合，從而與水性環(huán)氧樹脂乳液和改性丙烯酸乳液形成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，從而大大增加本發(fā)明的機械強度和韌性；十二碳醇酯為成膜助劑，增加本發(fā)明的成膜性；琥珀酸酯磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉相互配合，可以促進(jìn)各物質(zhì)均勻分散，tegofoamex825、tegofoamex815n、潤濕劑、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、流平劑相互配合，可以增加本發(fā)明的流變性、穩(wěn)定性；上述各物質(zhì)相互配合使得本發(fā)明具有良好的耐腐蝕性能，機械強度和韌性。

具體實施方式

下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

實施例1

一種耐腐蝕高強度水性環(huán)氧樹脂涂料，其原料按重量份包括：水性環(huán)氧樹脂乳液110份，改性丙烯酸乳液40份，十二碳醇酯6份，改性二氧化硅27份，改性碳纖維7份，琥珀酸酯磺酸鈉4份，十二烷基苯磺酸鈉2份，tegofoamex8250.07份，tegofoamex815n0.06份，潤濕劑0.3份，聚乙烯醇0.3份，聚乙烯吡咯烷酮0.4份，流平劑0.7份，水22份。

實施例2

一種耐腐蝕高強度水性環(huán)氧樹脂涂料，其原料按重量份包括：固含量為30wt％水性環(huán)氧樹脂乳液120份，改性丙烯酸乳液30份，十二碳醇酯7份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性二氧化硅25份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性碳纖維10份，琥珀酸酯磺酸鈉3份，十二烷基苯磺酸鈉3份，tegofoamex8250.05份，tegofoamex815n0.07份，潤濕劑0.2份，聚乙烯醇0.4份，聚乙烯吡咯烷酮0.3份，流平劑0.8份，水20份；

其中，在改性丙烯酸乳液的制備過程中，將乳化劑op-10、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸-2,3環(huán)氧丙酯加入水中，升溫至80℃，攪拌預(yù)乳化得到乳化液a，其中，乳化劑op-10、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸-2,3環(huán)氧丙酯和水的重量比為0.1：21：6：18：12：10：78；將過硫酸鈉加入水中溶解得到溶液b，其中，溶液b的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7wt％；將以乳化液a重量為基準(zhǔn)0.2倍的乳化液a和以溶液b重量為基準(zhǔn)0.2倍的溶液b混勻，調(diào)節(jié)溫度至70℃，保溫攪拌40min，然后滴加剩余的乳化液a和剩余的溶液b，滴加過程中持續(xù)攪拌，乳化液a和溶液b在相同時間內(nèi)滴加完畢，繼續(xù)保溫攪拌2h，用碳酸氫鈉水溶液調(diào)節(jié)ph至中性，剪切乳化得到改性丙烯酸乳液，其中，乳化液a和溶液b的體積比為15：1。

實施例3

一種耐腐蝕高強度水性環(huán)氧樹脂涂料，其原料按重量份包括：固含量為40wt％水性環(huán)氧樹脂乳液100份，改性丙烯酸乳液50份，十二碳醇酯5份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性二氧化硅30份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性碳纖維5份，琥珀酸酯磺酸鈉5份，十二烷基苯磺酸鈉1份，tegofoamex8250.1份，tegofoamex815n0.05份，潤濕劑0.4份，聚乙烯醇0.2份，聚乙烯吡咯烷酮0.5份，流平劑0.6份，水25份；

其中，在改性丙烯酸乳液的制備過程中，將乳化劑op-10、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸-2,3環(huán)氧丙酯加入水中，升溫至70℃，攪拌預(yù)乳化得到乳化液a，其中，乳化劑op-10、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸-2,3環(huán)氧丙酯和水的重量比為0.3：18：7：16：14：8：90；將過硫酸鈉加入水中溶解得到溶液b，其中，溶液b的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5wt％；將以乳化液a重量為基準(zhǔn)0.2倍的乳化液a和以溶液b重量為基準(zhǔn)0.2倍的溶液b混勻，調(diào)節(jié)溫度至80℃，保溫攪拌30min，然后滴加剩余的乳化液a和剩余的溶液b，滴加過程中持續(xù)攪拌，乳化液a和溶液b在相同時間內(nèi)滴加完畢，繼續(xù)保溫攪拌2.5h，用碳酸氫鈉水溶液調(diào)節(jié)ph至中性，剪切乳化得到改性丙烯酸乳液，其中，乳化液a和溶液b的體積比為13：1。

實施例4

一種耐腐蝕高強度水性環(huán)氧樹脂涂料，其原料按重量份包括：固含量為32wt％水性環(huán)氧樹脂乳液115份，改性丙烯酸乳液35份，十二碳醇酯6.5份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性二氧化硅26份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性碳纖維8份，琥珀酸酯磺酸鈉3.5份，十二烷基苯磺酸鈉2.5份，tegofoamex8250.06份，tegofoamex815n0.065份，潤濕劑0.25份，聚乙烯醇0.35份，聚乙烯吡咯烷酮0.35份，流平劑0.75份，水21份；

其中，在改性丙烯酸乳液的制備過程中，將乳化劑op-10、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸-2,3環(huán)氧丙酯加入水中，升溫至78℃，攪拌預(yù)乳化得到乳化液a，其中，乳化劑op-10、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸-2,3環(huán)氧丙酯和水的重量比為0.15：20：6.3：17.5：12.5：9.5：80；將過硫酸鈉加入水中溶解得到溶液b，其中，溶液b的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.5wt％；將以乳化液a重量為基準(zhǔn)0.2倍的乳化液a和以溶液b重量為基準(zhǔn)0.2倍的溶液b混勻，調(diào)節(jié)溫度至72℃，保溫攪拌37min，然后滴加剩余的乳化液a和剩余的溶液b，滴加過程中持續(xù)攪拌，乳化液a和溶液b在相同時間內(nèi)滴加完畢，繼續(xù)保溫攪拌2.1h，用碳酸氫鈉水溶液調(diào)節(jié)ph至中性，剪切乳化得到改性丙烯酸乳液，其中，乳化液a和溶液b的體積比為14.5：1。

實施例5

一種耐腐蝕高強度水性環(huán)氧樹脂涂料，其原料按重量份包括：固含量為38wt％水性環(huán)氧樹脂乳液105份，改性丙烯酸乳液45份，十二碳醇酯5.5份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性二氧化硅28份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性碳纖維6份，琥珀酸酯磺酸鈉4.5份，十二烷基苯磺酸鈉1.5份，tegofoamex8250.08份，tegofoamex815n0.055份，潤濕劑0.35份，聚乙烯醇0.25份，聚乙烯吡咯烷酮0.45份，流平劑0.65份，水23份；

其中，在改性丙烯酸乳液的制備過程中，將乳化劑op-10、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸-2,3環(huán)氧丙酯加入水中，升溫至72℃，攪拌預(yù)乳化得到乳化液a，其中，乳化劑op-10、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸-2,3環(huán)氧丙酯和水的重量比為0.25：19：6.7：16.5：13.5：8.5：88；將過硫酸鈉加入水中溶解得到溶液b，其中，溶液b的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.5wt％；將以乳化液a重量為基準(zhǔn)0.2倍的乳化液a和以溶液b重量為基準(zhǔn)0.2倍的溶液b混勻，調(diào)節(jié)溫度至78℃，保溫攪拌33min，然后滴加剩余的乳化液a和剩余的溶液b，滴加過程中持續(xù)攪拌，乳化液a和溶液b在相同時間內(nèi)滴加完畢，繼續(xù)保溫攪拌2.3h，用碳酸氫鈉水溶液調(diào)節(jié)ph至中性，剪切乳化得到改性丙烯酸乳液，其中，乳化液a和溶液b的體積比為13.5：1。

試驗例1

對實施例1-5形成的涂膜進(jìn)行性能測試，并以市售普通水性環(huán)氧樹脂涂料為對照組，進(jìn)行比較，結(jié)果如下：

由上表可以看出本發(fā)明具有良好的機械性能和耐腐蝕性能。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。