可在高湿度环境下快速固化的水性环氧涂料及制备方法

1.本技术属于环氧涂料技术领域，具体涉及一种可在高湿度环境下快速固化的水性环氧涂料及制备方法。


背景技术：

2.环氧涂料是工业防护涂料中最重要的品种，占比高达41％。传统的溶剂型环氧涂料在涂装过程中产生大量的可挥发性有机物，对大气环境造成破坏，由于国家对污染排放的严格要求，具有环保低碳特点的水性环氧涂料已经成为发展热点。
3.水分挥发是常规水性环氧涂料固化的前提，其受环境因素影响较大，在相对湿度≥85％的高湿度情况下，水分挥发速度较慢甚至无法挥发使得水性环氧涂料无法应用，而环氧涂料的涂装往往处于沿海等高湿恶劣环境，这对水性环氧涂料的施工应用提出了挑战。
4.现有技术中为解决水性环氧涂料的干燥固化问题，从提高有机树脂反应基团活性角度出发，加速反应速度，从而改善水性环氧涂料干燥固化速度，但在水性环氧涂料应用在高湿环境中，由于涂层中水的挥发速率较慢，水性环氧涂料的固化依旧受限。


技术实现要素：

5.本技术的目的在于提供一种可在高湿度环境下快速固化的水性环氧涂料及制备方法，以解决现有技术中的水性环氧涂料在应用至相对湿度≥85％的高湿度情况下时，水分挥发速度较慢甚至无法挥发使得水性环氧涂料无法应用，现有技术通过提高有机树脂反应基团活性来改善水性环氧涂料干燥固化速度，但应用在高湿环境中时，由于涂层中水的挥发速率较慢，水性环氧涂料的固化依旧受限的技术问题。
6.为实现上述目的，本技术采用的一个技术方案是：
7.提供一种可在高湿度环境下快速固化的水性环氧涂料，包括a组份和b组份，所述a组份包括树脂、助溶剂和改性超细化硅酸盐水泥粉，且所述a组份不包括水，所述b组份包括水性环氧分散体和去离子水；其中，所述改性超细化硅酸盐水泥粉的粒径d90为10～15μm，且所述改性超细化硅酸盐水泥粉的表面接枝有胺基基团。
8.在一个或多个实施方式中，所述a组份和b组份的重量比为(0.8～2)：1，所述a组份中所述树脂的质量分数为10～25％，所述助溶剂的质量分数为10～20％，所述改性超细化硅酸盐水泥粉的质量分数为10～35％；所述b组份中所述水性环氧分散体的质量分数为80～90％，所述去离子水的质量分数为7.5～18.4％。
9.在一个或多个实施方式中，所述a组份还包括防沉剂，消泡剂，分散剂，颜料和体质填料；所述a组份包括以下重量份组份：
10.10～25份树脂，10～20份助溶剂，0.1～0.4重量份防沉剂，0.2～0.5重量份消泡剂，0.8～1.4重量份分散剂，18～24重量份颜料，10～34.6重量份体质填料，10～35重量份改性超细化硅酸盐水泥粉。
11.在一个或多个实施方式中，所述树脂为有机胺类树脂，所述有机胺类树脂包括脂肪胺和聚酰胺树脂中的一种或两种组合；所述防沉剂包括有机膨润土和聚酰胺蜡粉中的一种或两种组合；所述消泡剂为有机硅类消泡剂或聚合物类消泡剂；所述分散剂为不含水的非离子聚合物分散剂；所述颜料包括钛白粉、铁红粉和铁黄粉中的一种或多种组合；所述体质填料包括长石粉和硅灰石粉中一种或两种组合。
12.在一个或多个实施方式中，所述b组份还包括防闪锈助剂；所述b组份包括以下重量份组份：
13.80～90份水性环氧分散体，7.5～18.4份去离子水，1.6～3份防闪锈助剂。
14.在一个或多个实施方式中，所述水性环氧分散体为由e20类型固体环氧树脂制备的水性分散体，所述防闪锈助剂包括有机锌螯合物混合溶剂、烷醇胺硼酸和磷酸盐中的一种或多种组合。
15.为实现上述目的，本技术采用的另一个技术方案是：
16.提供一种上述任一实施方式所述的水性环氧涂料的制备方法，包括：
17.将硅酸盐水泥粉放入球磨机中，采用硅烷偶联剂无水乙醇溶液喷洒于硅酸盐水泥粉表面，开启球磨机，球磨至粒径d90为10～15μm，烘干，得到改性超细化硅酸盐水泥粉；
18.将树脂和助溶剂倒入搅拌釜中搅拌，在搅拌下加入防沉剂、消泡剂、分散剂、颜料、体质填料和所述改性超细化硅酸盐水泥粉，搅拌均匀过滤包装，得到所述水性环氧涂料的a组份；
19.将水性环氧分散体和去离子水加入搅拌釜中搅拌，在搅拌下加入防闪锈助剂，搅拌均匀过滤包装，得到所述水性环氧涂料的b组份。
20.在一个或多个实施方式中，所述采用硅烷偶联剂无水乙醇溶液喷洒于硅酸盐水泥粉表面的步骤中，所述硅烷偶联剂无水乙醇溶液中硅烷偶联剂的质量浓度为5.0～20％，所述硅烷偶联剂无水乙醇溶液与所述硅酸盐水泥粉的质量比为(1～2)：100。
21.在一个或多个实施方式中，所述在搅拌下加入防沉剂、消泡剂、分散剂、颜料、体质填料和所述改性超细化硅酸盐水泥粉的步骤中搅拌速率为500～600r/min，所述搅拌均匀过滤包装，得到所述水性环氧涂料的a组份的步骤中搅拌速率为1500～2000r/min，搅拌时间为20～30min。
22.在一个或多个实施方式中，所述在搅拌下加入防闪锈助剂的步骤中搅拌速率为80～120r/min，所述搅拌均匀过滤包装，得到所述水性环氧涂料的b组份的步骤中搅拌速率为80～120r/min，搅拌时间为15～20min。
23.区别于现有技术，本技术的有益效果是：
24.本技术将改性超细化硅酸盐水泥粉分散在无水的a组份中，涂装施工时，将a组份和b组份混合后涂装，改性超细化硅酸盐水泥粉可以与b组份中的水发生水化凝胶反应，从而将湿涂膜中的水分进行消耗，使得水性涂料的干燥固化过程不依赖于湿涂膜中的水分挥发，使得水性环氧涂料可以在高湿度环境下快速固化；
25.本技术中改性超细化硅酸盐水泥粉通过超细化处理，粒径d90为10～15μm，能够有效提高水泥粉在a组份中的分散，并提高水泥粉的比表面积，提高与b组份混合后和水的接触面，促进水化凝胶反应的速率，加快水分消耗速度，加快固化速度；
26.本技术改性超细化硅酸盐水泥粉的表面接枝有胺基基团，更加有利于改性超细化
硅酸盐水泥粉在a组份中的分散，在与b组份的水性环氧分散体混合后，改性超细化硅酸盐水泥粉表面的胺基基团还可以与环氧基团发生有机交联反应，进一步强化水泥粉和环氧聚合物界面，提升固化后涂层的附着强度；
27.本技术的水性环氧涂料在温度23
±
2℃，相对湿度50
±
5％的标准条件下，表干干燥时间相对于传统水性环氧涂料加速可达83.3％，实干干燥时间加速可达78％；本技术的水性环氧涂料在温度23
±
2℃，相对湿度90
±
5％的高湿度条件下表干干燥时间加速可达97％，实干干燥时间加速可达90％；
28.本技术的水性环氧涂料相比于传统水性环氧涂料，涂层附着强度提高可达122.9％。
附图说明
29.图1是本技术水性环氧涂料的制备方法一实施方式的流程示意图。
具体实施方式
30.以下将结合附图所示的各实施方式对本技术进行详细描述。但该等实施方式并不限制本技术，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本技术的保护范围内。
31.水性环氧涂料相对于传统的溶剂型环氧涂料，能够有效避免涂装过程中产生大量的可挥发性有机物，具有环保低碳的特点。
32.但是水性环氧涂料在涂装作业时，水分挥发时水性环氧涂料固化的前提，而在相对湿度≥85％的高湿度情况下，水分挥发速度较慢甚至无法挥发使得水性环氧涂料无法应用，这严重限制了水性环氧涂料在沿海等高湿环境下的应用。
33.为了解决上述问题，申请人开了一种能够在高湿度环境下快速固化的水性环氧涂料，该涂料能够在具有经济性的前提下，可在宽泛的湿度范围环境下涂装施工，适用于在船舶、桥梁、海洋工程装备等领域上广泛应用。
34.具体地，本技术的水性环氧涂料包括a组份和b组份，a组份包括树脂、助溶剂和改性超细化硅酸盐水泥粉，且a组份不包括水，b组份包括水性环氧分散体和去离子水。
35.其中，改性超细化硅酸盐水泥粉的粒径d90为10～15μm，且改性超细化硅酸盐水泥粉的表面接枝有胺基基团。
36.本技术的水性环氧涂料的a组份的助溶剂为树脂和改性超细化硅酸盐水泥粉分散提供介质，其不含有水分。通过将改性超细化硅酸盐水泥粉分散在树脂和助溶剂中，由于a组份中没有水分的存在，防止了改性超细化硅酸盐水泥粉在涂料液态期间发生水化凝胶反应，确保了涂料在液态时的储存稳定。
37.涂装施工时，将a组份和b组份混合后涂装，此时改性超细化硅酸盐水泥粉可以与b组份中的水发生水化凝胶反应，从而将湿涂膜中的水分进行消耗，使得水性涂料的干燥固化过程不依赖于湿涂膜中的水分挥发，使得水性环氧涂料可以在高湿度环境下快速固化。
38.同时，本技术中改性超细化硅酸盐水泥粉通过超细化处理，粒径d90为10～15μm，能够有效提高水泥粉在a组份中的分散，并提高水泥粉的比表面积，提高与b组份混合后和水的接触面，促进水化凝胶反应的速率，加快水分消耗速度。
39.另外，本技术中改性超细化硅酸盐水泥粉的表面接枝有胺基基团，更加有利于改性超细化硅酸盐水泥粉在a组份中的分散，在与b组份的水性环氧分散体混合后，改性超细化硅酸盐水泥粉表面的胺基基团还可以与环氧基团发生有机交联反应，进一步强化水泥粉和环氧聚合物界面，提升固化后涂层的附着强度。
40.在一个实施方式中，a组份和b组份的重量比为(0.8～2)：1，a组份中树脂的质量分数为10～25％，助溶剂的质量分数为10～20％，改性超细化硅酸盐水泥粉的质量分数为10～35％；b组份中水性环氧分散体的质量分数为80～90％，去离子水的质量分数为7.5～18.4％。
41.在一个实施方式中，a组份还包括防沉剂，消泡剂，分散剂，颜料和体质填料。
42.具体地，a组份可以包括以下重量份组份：
43.10～25份树脂，10～20份助溶剂，0.1～0.4重量份防沉剂，0.2～0.5重量份消泡剂，0.8～1.4重量份分散剂，18～24重量份颜料，10～34.6重量份体质填料，10～35重量份改性超细化硅酸盐水泥粉。
44.在一个实施方式中，a组份中的树脂可以为有机胺类树脂，有机胺类树脂包括脂肪胺和聚酰胺树脂中的一种或两种组合。
45.在一个实施方式中，防沉剂可以包括有机膨润土和聚酰胺蜡粉中的一种或两种组合。
46.在一个实施方式中，消泡剂可以为有机硅类消泡剂或聚合物类消泡剂。
47.在一个实施方式中，分散剂可以为不含水的非离子聚合物分散剂，从而避免涂装前的水化凝胶反应。
48.在一个实施方式中，颜料可以包括钛白粉、铁红粉和铁黄粉中的一种或多种组合。
49.在一个实施方式中，体质填料包括长石粉和硅灰石粉中一种或两种组合。
50.在一个实施方式中，b组份还包括防闪锈助剂。
51.具体地，b组份可以包括以下重量份组份：
52.80～90份水性环氧分散体，7.5～18.4份去离子水，1.6～3份防闪锈助剂。
53.在一个实施方式中，水性环氧分散体为由e20类型固体环氧树脂制备的水性分散体，防闪锈助剂包括有机锌螯合物混合溶剂、烷醇胺硼酸和磷酸盐中的一种或多种组合。
54.本技术还提供了一种上述水性环氧涂料的制备方法，具体地，请参阅图1，图1是本技术水性环氧涂料的制备方法一实施方式的流程示意图。
55.该制备方法包括：
56.s100、将硅酸盐水泥粉放入球磨机中，采用硅烷偶联剂无水乙醇溶液喷洒于硅酸盐水泥粉表面，开启球磨机，球磨至粒径d90为10～15μm，烘干，得到改性超细化硅酸盐水泥粉。
57.首先，可以对硅酸盐水泥粉进行改性处理，通过球磨机将水泥粉超细化处理，同步地，可以采用硅烷偶联剂对水泥粉表面进行改性接枝胺基基团，以提高硅酸盐水泥粉的分散能力，以及使得后续涂装时水泥粉的胺基基团可以和环氧聚合物发生交联反应，强化界面强度，提升涂层附着强度。
58.在一个实施方式中，硅烷偶联剂无水乙醇溶液中硅烷偶联剂的质量浓度可以为5.0～20％，硅烷偶联剂无水乙醇溶液与硅酸盐水泥粉的质量比可以为(1～2)：100，从而保
证改性处理效果。
59.s200、将树脂和助溶剂倒入搅拌釜中搅拌，在搅拌下加入防沉剂、消泡剂、分散剂、颜料、体质填料和改性超细化硅酸盐水泥粉，搅拌均匀过滤包装，得到水性环氧涂料的a组份。
60.在改性超细化硅酸盐水泥粉制备完成后，可以先将树脂和助溶剂搅拌，之后依次将其他组份倒入助溶剂中搅拌均匀，过滤包装，即可得到a组份。
61.在一个实施方式中，在搅拌中加入其他组份时，搅拌速率可以为500～600r/min；其他组份加入完成后，搅拌均匀的步骤中搅拌速率可以为1500～2000r/min，搅拌时间可以为20～30min。
62.s300、将水性环氧分散体和去离子水加入搅拌釜中搅拌，在搅拌下加入防闪锈助剂，搅拌均匀过滤包装，得到水性环氧涂料的b组份。
63.将水性环氧分散体和防闪锈助剂均匀分散在去离子水中，即可得到b组份。
64.其中，在搅拌下加入防闪锈助剂时搅拌速率可以为80～120r/min，防闪锈助剂加入完成后，搅拌均匀的步骤中搅拌速率可以为80～120r/min，搅拌时间可以为15～20min。
65.本技术还提供了一种上述水性环氧树脂的施工方法，具体为：
66.涂装前，将a组分与b组分按照(0.8～2)/1的重量比例混合，在搅拌下，将b组分倒入a组分中，搅拌均匀后加入3.0～8.0％重量比的去离子水稀释后，采用空气喷枪喷涂施工，喷涂压力为0.2～0.4mpa，涂装干膜厚度90～110μm。
67.下面结合具体实施例进一步阐述本技术技术方案的有益效果。
68.以下实施例中涉及原料的来源如下：
69.聚酰胺树脂：亨斯迈先进化工材料(广东)有限公司aradur 3951；
70.丙二醇甲醚：陶氏化学(张家港)有限公司dowanolpm；
71.有机膨润土：德谦(上海)化学有限公司bengel 828；
72.消泡剂：德国毕克化学公司byk-066n；
73.分散剂：湛新树脂(中国)有限公司additolvxw 6208/60；
74.钛白粉：四川龙蟒集团有限责任公司r996；
75.长石粉：矽比科(上海)矿业有限公司x-7；
76.硅酸盐水泥粉：阿尔博波特兰(安庆)有限公司阿尔博p.w.52.5；
77.硅烷偶联剂：杭州杰西卡化工有限公司kh570；
78.水性环氧分散体：亨斯迈先进化工材料(广东)有限公司araldite pz 3901
79.防闪锈助剂：德谦(上海)化学有限公司fa-179。
80.实施例1：
81.一种水性环氧涂料，采用以下步骤制备：
82.将硅酸盐水泥粉放入球磨机中，采用20％质量浓度的硅烷偶联剂无水乙醇溶液喷洒于硅酸盐水泥粉表面，喷洒重量为硅酸盐水泥粉的1％，开启球磨机，转速设定为1000r/min，球磨至粒径d90为10μm，采用100℃烘箱烘干2h，得到改性超细化硅酸盐水泥粉；
83.将聚酰胺树脂和丙二醇甲醚倒入搅拌釜中搅拌，搅拌速率500r/min，在搅拌下加入有机膨润土、消泡剂、分散剂、钛白粉、长石粉和改性超细化硅酸盐水泥粉，搅拌速率提升至1500r/min，搅拌30min，搅拌均匀后采用100目滤网过滤后包装，得到水性环氧涂料的a组
份，其中，聚酰胺树脂、丙二醇甲醚、有机膨润土、消泡剂、分散剂、钛白粉、长石粉和改性超细化硅酸盐水泥粉的重量比为10：20：0.4：0.2：0.8：24：34.6：10；
84.将水性环氧分散体和去离子水加入搅拌釜中搅拌，搅拌速率80r/min，在搅拌下加入防闪锈助剂，持续搅拌20min，搅拌均匀后采用100目过滤后包装，得到水性环氧涂料的b组份，其中，水性环氧分散体、去离子水和防闪锈助剂的重量比为80：17：3；
85.将a组份和b组份按照2：1的重量比配比，分设在两个独立的容器中，得到双组分的水性环氧涂料。
86.实施例2：
87.一种水性环氧涂料，采用以下步骤制备：
88.将硅酸盐水泥粉放入球磨机中，采用10％质量浓度的硅烷偶联剂无水乙醇溶液喷洒于硅酸盐水泥粉表面，喷洒重量为硅酸盐水泥粉的1.5％，开启球磨机，转速设定为1200r/min，球磨至粒径d90为12μm，采用120℃烘箱烘干1.5h，得到改性超细化硅酸盐水泥粉；
89.将聚酰胺树脂和丙二醇甲醚倒入搅拌釜中搅拌，搅拌速率600r/min，在搅拌下加入有机膨润土、消泡剂、分散剂、钛白粉、长石粉和改性超细化硅酸盐水泥粉，搅拌速率提升至2000r/min，搅拌20min，搅拌均匀后采用150目滤网过滤后包装，得到水性环氧涂料的a组份，其中，聚酰胺树脂、丙二醇甲醚、有机膨润土、消泡剂、分散剂、钛白粉、长石粉和改性超细化硅酸盐水泥粉的重量比为15：15：0.3：0.3：1：22：31.4：15；
90.将水性环氧分散体和去离子水加入搅拌釜中搅拌，搅拌速率120r/min，在搅拌下加入防闪锈助剂，持续搅拌15min，搅拌均匀后采用150目过滤后包装，得到水性环氧涂料的b组份，其中，水性环氧分散体、去离子水和防闪锈助剂的重量比为90：7.5：2.5；
91.将a组份和b组份按照1.5：1的重量比配比，分设在两个独立的容器中，得到双组分的水性环氧涂料。
92.实施例3：
93.一种水性环氧涂料，采用以下步骤制备：
94.将硅酸盐水泥粉放入球磨机中，采用10％质量浓度的硅烷偶联剂无水乙醇溶液喷洒于硅酸盐水泥粉表面，喷洒重量为硅酸盐水泥粉的1.5％，开启球磨机，转速设定为1200r/min，球磨至粒径d90为12μm，采用120℃烘箱烘干1.5h，得到改性超细化硅酸盐水泥粉；
95.将聚酰胺树脂和丙二醇甲醚倒入搅拌釜中搅拌，搅拌速率550r/min，在搅拌下加入有机膨润土、消泡剂、分散剂、钛白粉、长石粉和改性超细化硅酸盐水泥粉，搅拌速率提升至1800r/min，搅拌18min，搅拌均匀后采用150目滤网过滤后包装，得到水性环氧涂料的a组份，其中，聚酰胺树脂、丙二醇甲醚、有机膨润土、消泡剂、分散剂、钛白粉、长石粉和改性超细化硅酸盐水泥粉的重量比为20：12.5：0.2：0.4：1.2：20：20.7：25；
96.将水性环氧分散体和去离子水加入搅拌釜中搅拌，搅拌速率100r/min，在搅拌下加入防闪锈助剂，持续搅拌18min，搅拌均匀后采用150目过滤后包装，得到水性环氧涂料的b组份，其中，水性环氧分散体、去离子水和防闪锈助剂的重量比为80：18.2：1.8；
97.将a组份和b组份按照1：1的重量比配比，分设在两个独立的容器中，得到双组分的水性环氧涂料。
98.实施例4：
99.一种水性环氧涂料，采用以下步骤制备：
100.将硅酸盐水泥粉放入球磨机中，采用5％质量浓度的硅烷偶联剂无水乙醇溶液喷洒于硅酸盐水泥粉表面，喷洒重量为硅酸盐水泥粉的2％，开启球磨机，转速设定为1500r/min，球磨至粒径d90为15μm，采用150℃烘箱烘干1h，得到改性超细化硅酸盐水泥粉；
101.将聚酰胺树脂和丙二醇甲醚倒入搅拌釜中搅拌，搅拌速率550r/min，在搅拌下加入有机膨润土、消泡剂、分散剂、钛白粉、长石粉和改性超细化硅酸盐水泥粉，搅拌速率提升至1800r/min，搅拌18min，搅拌均匀后采用150目滤网过滤后包装，得到水性环氧涂料的a组份，其中，聚酰胺树脂、丙二醇甲醚、有机膨润土、消泡剂、分散剂、钛白粉、长石粉和改性超细化硅酸盐水泥粉的重量比为25：10：0.1：0.5：1.4：18：10：35；
102.将水性环氧分散体和去离子水加入搅拌釜中搅拌，搅拌速率100r/min，在搅拌下加入防闪锈助剂，持续搅拌18min，搅拌均匀后采用150目过滤后包装，得到水性环氧涂料的b组份，其中，水性环氧分散体、去离子水和防闪锈助剂的重量比为80：18.4：1.6；
103.将a组份和b组份按照0.8：1的重量比配比，分设在两个独立的容器中，得到双组分的水性环氧涂料。
104.对比例1：
105.一种水性环氧涂料，采用以下步骤制备：
106.将聚酰胺树脂和丙二醇甲醚倒入搅拌釜中搅拌，搅拌速率500r/min，在搅拌下加入有机膨润土、消泡剂、分散剂、钛白粉和长石粉，搅拌速率提升至1500r/min，搅拌30min，搅拌均匀后采用100目滤网过滤后包装，得到水性环氧涂料的a组份，其中，聚酰胺树脂、丙二醇甲醚、有机膨润土、消泡剂、分散剂、钛白粉和长石粉重量比为10：20：0.4：0.2：0.8：24：44.6；
107.将水性环氧分散体和去离子水加入搅拌釜中搅拌，搅拌速率80r/min，在搅拌下加入防闪锈助剂，持续搅拌20min，搅拌均匀后采用100目过滤后包装，得到水性环氧涂料的b组份，其中，水性环氧分散体、去离子水和防闪锈助剂的重量比为80：17：3；
108.将a组份和b组份按照2：1的重量比配比，分设在两个独立的容器中，得到双组分的水性环氧涂料。
109.对比例2：
110.一种水性环氧涂料，采用以下步骤制备：
111.将聚酰胺树脂和丙二醇甲醚倒入搅拌釜中搅拌，搅拌速率550r/min，在搅拌下加入有机膨润土、消泡剂、分散剂、钛白粉和长石粉，搅拌速率提升至1800r/min，搅拌18min，搅拌均匀后采用150目滤网过滤后包装，得到水性环氧涂料的a组份，其中，聚酰胺树脂、丙二醇甲醚、有机膨润土、消泡剂、分散剂、钛白粉和长石粉的重量比为25：10：0.1：0.5：1.4：18：45；
112.将水性环氧分散体和去离子水加入搅拌釜中搅拌，搅拌速率100r/min，在搅拌下加入防闪锈助剂，持续搅拌18min，搅拌均匀后采用150目过滤后包装，得到水性环氧涂料的b组份，其中，水性环氧分散体、去离子水和防闪锈助剂的重量比为80：18.4：1.6；
113.将a组份和b组份按照0.8：1的重量比配比，分设在两个独立的容器中，得到双组分的水性环氧涂料。
114.实施例1至3和对比例1至2的原料配比如下表所示：
[0115][0116]
效果例：
[0117]
将实施例1至3和对比例1至2的a组份和b组份混合，搅拌均匀后加入5％重量的去离子水稀释，之后用空气喷枪在试验钢板上喷涂施工，喷涂压力为0.3mpa，涂装干膜厚度为100μm。
[0118]
其中，试验钢板为符合gb/t 9271-2008规定的普通碳素结构钢板，试验前采用喷砂除锈处理，除锈等级达到gb/t 8923.1中规定的sa2.5级，表面粗糙度达到gb/t 13288.1中规定的细(g)级。
[0119]
按照gb/t 1728-1979的规定测试实施例1至3和对比例1至2的环氧涂料在不同湿度条件下的表干干燥时间和实干干燥时间，其中表干干燥时间按照gb/t 1728-1979规定中的指触法进行，实干干燥时间按照gb/t 1728-1979规定中的压滤纸法进行，得到下表数据。
[0120]
按照gb/t 5210-2006规定的拉开法测试实施例1至3和对比例1至2的涂料的涂层附着强度，得到下表数据。
[0121][0122]
由上表数据可知，实施例1至3的涂料相比于未添加改性超细化无机硅酸盐水泥粉的对比例1和对比例2，干燥速度大幅提升。其中，在温度23
±
2℃，相对湿度50
±
5％的标准条件下，表干干燥时间由对比例的1.0～1.5h减小到0.3～0.5h，实干干燥时间由对比例1的8～12h减小到3～5h；在温度23
±
2℃，相对湿度90
±
5％的高湿度条件下，表干干燥时间由对比例的6～10h减小到0.3～1h，实干干燥时间由对比例1的36～40h减小到4～8h。
[0123]
进一步的，比对实施例1和对比例1，实施例1的标准条件下表干干燥时间加速50％，实干干燥时间加速37.5％，高湿度条件下表干干燥时间加速83.3％，实干干燥时间加速77.8％。
[0124]
比对实施例4和对比例2，实施例4的标准条件下表干干燥时间加速83.3％，实干干燥时间加速78％，高湿度条件下表干干燥时间加速97％，实干干燥时间加速90％。
[0125]
由此可知，实施例1至3的涂料即使在高湿度环境下也能够在18～60min内表干，相对于对比例的常规水性环氧涂料有了明显加快。
[0126]
另外，通过涂层附着强度测试可知，实施例1至3涂层固化后附着强度也有明显提升，可从对比例的3.5～4.2mpa大幅提升至实施例的6.9～7.8mpa。
[0127]
进一步的，比对实施例1和对比例1，实施例1的涂层附着强度提高122.9％；比对实施例4和对比例2，实施例4的涂层附着强度提高64.3％。
[0128]
由上述试验可知，通过添加改性超细化无机硅酸盐水泥粉制备的水性环氧涂料可显著改善水性环氧涂料的固化速度，尤其是在高湿度环境下的固化速度，并提升固化后涂层附着强度，突破水性环氧涂料的高湿度环境下无法固化的应用技术瓶颈。
[0129]
本公开内容的上述描述被提供来使得本领域任何普通技术人员能够实现或者使用本公开内容。对于本领域普通技术人员来说，对本公开内容进行的各种修改是显而易见的，并且，也可以在不脱离本公开内容的保护范围的情况下，将本文所对应的一般性原理应用于其它变型。因此，本公开内容并不限于本文所描述的示例和设计，而是与符合本文公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

技术特征：
1.一种可在高湿度环境下快速固化的水性环氧涂料，其特征在于，包括a组份和b组份，所述a组份包括树脂、助溶剂和改性超细化硅酸盐水泥粉，且所述a组份不包括水，所述b组份包括水性环氧分散体和去离子水；其中，所述改性超细化硅酸盐水泥粉的粒径d90为10～15μm，且所述改性超细化硅酸盐水泥粉的表面接枝有胺基基团。2.根据权利要求1所述的水性环氧涂料，其特征在于，所述a组份和b组份的重量比为(0.8～2)：1，所述a组份中所述树脂的质量分数为10～25％，所述助溶剂的质量分数为10～20％，所述改性超细化硅酸盐水泥粉的质量分数为10～35％；所述b组份中所述水性环氧分散体的质量分数为80～90％，所述去离子水的质量分数为7.5～18.4％。3.根据权利要求2所述的水性环氧涂料，其特征在于，所述a组份还包括防沉剂，消泡剂，分散剂，颜料和体质填料；所述a组份包括以下重量份组份：10～25份树脂，10～20份助溶剂，0.1～0.4重量份防沉剂，0.2～0.5重量份消泡剂，0.8～1.4重量份分散剂，18～24重量份颜料，10～34.6重量份体质填料，10～35重量份改性超细化硅酸盐水泥粉。4.根据权利要求3所述的水性环氧涂料，其特征在于，所述树脂为有机胺类树脂，所述有机胺类树脂包括脂肪胺和聚酰胺树脂中的一种或两种组合；所述防沉剂包括有机膨润土和聚酰胺蜡粉中的一种或两种组合；所述消泡剂为有机硅类消泡剂或聚合物类消泡剂；所述分散剂为不含水的非离子聚合物分散剂；所述颜料包括钛白粉、铁红粉和铁黄粉中的一种或多种组合；所述体质填料包括长石粉和硅灰石粉中一种或两种组合。5.根据权利要求2所述的水性环氧涂料，其特征在于，所述b组份还包括防闪锈助剂；所述b组份包括以下重量份组份：80～90份水性环氧分散体，7.5～18.4份去离子水，1.6～3份防闪锈助剂。6.根据权利要求5所述的水性环氧涂料，其特征在于，所述水性环氧分散体为由e20类型固体环氧树脂制备的水性分散体，所述防闪锈助剂包括有机锌螯合物混合溶剂、烷醇胺硼酸和磷酸盐中的一种或多种组合。7.一种如权利要求1至6任一所述的水性环氧涂料的制备方法，其特征在于，包括：将硅酸盐水泥粉放入球磨机中，采用硅烷偶联剂无水乙醇溶液喷洒于硅酸盐水泥粉表面，开启球磨机，球磨至粒径d90为10～15μm，烘干，得到改性超细化硅酸盐水泥粉；将树脂和助溶剂倒入搅拌釜中搅拌，在搅拌下加入防沉剂、消泡剂、分散剂、颜料、体质填料和所述改性超细化硅酸盐水泥粉，搅拌均匀过滤包装，得到所述水性环氧涂料的a组份；将水性环氧分散体和去离子水加入搅拌釜中搅拌，在搅拌下加入防闪锈助剂，搅拌均匀过滤包装，得到所述水性环氧涂料的b组份。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述采用硅烷偶联剂无水乙醇溶液喷洒于硅酸盐水泥粉表面的步骤中，所述硅烷偶联剂无水乙醇溶液中硅烷偶联剂的质量浓度为5.0～20％，所述硅烷偶联剂无水乙醇溶液与所述硅酸盐水泥粉的质量比为(1～2)：100。9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述在搅拌下加入防沉剂、消泡剂、分散剂、颜料、体质填料和所述改性超细化硅酸盐水泥粉的步骤中搅拌速率为500～600r/min，所述搅拌均匀过滤包装，得到所述水性环氧涂料的a组份的步骤中搅拌速率为1500～2000r/min，搅拌时间为20～30min。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述在搅拌下加入防闪锈助剂的步骤中搅拌速率为80～120r/min，所述搅拌均匀过滤包装，得到所述水性环氧涂料的b组份的步骤中搅拌速率为80～120r/min，搅拌时间为15～20min。

技术总结
本申请公开了一种可在高湿度环境下快速固化的水性环氧涂料及其制备方法，水性环氧涂料包括A组份和B组份，所述A组份包括树脂、助溶剂和改性超细化硅酸盐水泥粉，且所述A组份不包括水，所述B组份包括水性环氧分散体和去离子水；其中，所述改性超细化硅酸盐水泥粉的粒径D90为10～15μm，且所述改性超细化硅酸盐水泥粉的表面接枝有胺基基团。本申请通过添加改性超细化无机硅酸盐水泥粉制备的水性环氧涂料可显著改善水性环氧涂料的固化速度，尤其是在高湿度环境下的固化速度，并提升固化后涂层附着强度，突破水性环氧涂料的高湿度环境下无法固化的应用技术瓶颈。法固化的应用技术瓶颈。法固化的应用技术瓶颈。


技术研发人员：汪怀远 王瑞涛 林丹 王子华 毛宇超 裴鲁超 倪惺惺
受保护的技术使用者：天津大学浙江研究院
技术研发日：2023.06.16
技术公布日：2023/8/31