技术摘要：
本发明公开了一种用于集装箱的水性锌铁复合防腐涂料及其制备方法，属于水性防腐涂料技术领域。用于集装箱的水性锌铁复合防腐涂料包括A组分和B组分，A组分包括：环氧树脂、改性锌铁复合粉体、防沉剂和触变剂；B组分包括：磷酸化腰果酚醛胺树脂、去离子水和防闪锈剂。本 全部
背景技术：
根据中国集装箱行业协会数据，2018年，我国集装箱生产进入高位运行周期，全年 产量约425万只标准箱，较上年约增长12％，创集装箱生产规模历史最高水平，全球市场占 有率约为96.1％，年需集装箱涂料近40万吨。 随着国家对大气污染防治要求日趋重视，特别是新《大气污染防治法》实施之后， 各地环保部门对VOCs限排标准再次修订提高，我国集装箱制造企业也逐步推进水性涂装进 程。自2017年7月起，我国集装箱涂料全部由溶剂型转为水性涂料，更是助推水性涂料的快 速发展。但水性涂料由于体系中由于结构亲水或外加乳化剂的存在，使其力学及耐腐蚀性 能等尚不及相应的溶剂型涂料，从而制约集装箱涂料水性化的进程。
技术实现要素：
本发明的目的是提供用于集装箱的水性锌铁复合防腐涂料及其制备方法，以解决 现有集装箱用水性涂料强度低、耐腐蚀性差的问题。 本发明解决上述技术问题的技术方案如下： 一种用于集装箱的水性锌铁复合防腐涂料，包括A组分和B组分，其质量比为(2- 4)：1；其中： A组分包括：环氧树脂15-19wt％、改性锌铁复合粉体80-84wt％、防沉剂0 .5- 0.8wt％和触变剂0.4-0.8wt％； B组分包括：磷酸化腰果酚醛胺树脂45-50wt％、去离子水49-53wt％和防闪锈剂1- 2wt％。 本发明针对集装箱的应用特殊环境，在涂料中加入改性锌铁复合粉，一方面利用 锌粉与铁黑的导电特性，形成电子传输通路，达到长效防腐的目的，另一方面，通过对锌铁 复合粉改性以提高高密度固相在涂料中的稳定性，增加涂层与集装箱的粘结强度；同时，本 发明还通过添加磷酸化腰果酚醛胺树脂实现涂料能够在低温下快速固化并且具有优异的 防腐性能；再以本发明特定的原料配比关系，最终得到强度高且耐腐性优异的水性防腐涂 料。 进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述A组分和B组分的质量比为(2.5-3.5)： 1；其中：A组分包括：环氧树脂16-18wt％、改性锌铁复合粉体81-83wt％、防沉剂0 .5- 0.8wt％和触变剂0.5-0.7wt％；B组分包括：磷酸化腰果酚醛胺树脂46-48wt％、去离子水 50-52wt％和防闪锈剂1-2wt％。 进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述改性锌铁复合粉体通过以下方法制得： 将钛酸酯偶联剂与丙二醇甲醚以1:(1-2)的质量比混合均匀，将得到的混合液以雾状形式 4 CN 111548703 A 说 明 书 2/9 页 喷洒于锌铁复合粉体表面并混合均匀，得到改性锌铁复合粉体。 本发明采用钛酸酯偶联剂对锌铁复合粉进行改性，将钛酸酯偶联剂锚固于锌铁复 合粉表面，提高了高密度固相在涂料中的稳定性，增强了涂层与集装箱的粘结强度。 进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述钛酸酯偶联剂的加量占锌铁复合粉体 的0.5-3wt％，锌铁复合粉体包括锌粉和铁黑，其质量比为(3-5):(5-7)。 进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述钛酸酯偶联剂为异丙基三油酸酰氧基 钛酸酯、异丙基三(十二烷基苯磺酸)钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙 基三(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯和四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯中的 至少一种。 进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述磷酸化腰果酚醛胺树脂通过以下步骤 制得： (1.1)将磷酸、尿素和腰果酚于真空环境中在150-200℃下反应4-6h，然后清洗反 应得到的产物，真空干燥，得到磷酸化腰果酚； (1 .2)将磷酸化腰果酚和间苯二甲胺混合并升温至85-90℃，然后滴入浓度为30- 40wt％的甲醛溶液，滴加时间不少于1h，滴加完毕后升温至100-105℃反应2.5-3.5h，通过 洗涤去除未反应的甲醛，然后减压蒸馏，得到磷酸化腰果酚醛胺树脂； 其中，磷酸和腰果酚的质量比为(2-3)：1，尿素加量为磷酸、尿素和腰果酚总量的 1-2wt％；磷酸化腰果酚、间苯二甲胺和甲醛的摩尔比为1:(1-1.5):(1-1.5)。 本发明对腰果酚进行磷酸酯化，再进一步反应制备磷酸化腰果酚醛胺树脂，使其 即具有腰果酚醛胺树脂低温快速固化的特点；同时又具有磷酸酯结构防腐性能。本发明制 得的磷酸化腰果酚醛胺树脂，其磷羟基可以与基材形成较强的螯合作用，并与多价金属络 合形成稳定的金属盐Me-Zn-P2O5钝化膜，通过共价键牢固地附着于金属表面，从而阻止介质 进一步侵蚀；另外，磷酸根通过分子内作用力提高聚合物的交联密度，限制了腐蚀介质扩 散，由此获得优异的耐腐蚀性能。 进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述环氧树脂是128环氧树脂，树脂固含为 100wt％。 本发明选用固含100wt％的相反转型无水环氧树脂：128环氧树脂替代现用乳液型 树脂，其树脂自身非水溶性，仅当与酚醛胺树脂混合后，发生相反转至乳白色粘稠液体，反 转混合物可与水互溶，而且反转过程中释放出一定热量，有利于低温反应快速进行，实现涂 料低温固化。 进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述防沉剂为亲水气相二氧化硅经六甲基 二硅氮烷改性后制得，比表面积200-245m2/g，平均原生粒径5-10nm；触变剂为改性脲溶液 BYK-410、BYK-411和BYK-420中的一种或多种组合；防闪锈剂为有机高分子胺抑制剂和炔醇 基金属防闪锈剂中的一种或其组合。 本发明用六甲基二硅氮烷改性亲水气相二氧化硅作为抗沉降剂能够提高颜料的 稳定性，并可增强防腐效果。 用于集装箱的水性锌铁复合防腐涂料的制备方法，其包括以下步骤： (2.1)A组分的制备： 按照上述配比，将环氧树脂和防沉剂充分混合后，加入改性锌铁复合粉体混合均 5 CN 111548703 A 说 明 书 3/9 页 匀，再加入触变剂混合均匀，过滤出料，制得A组分； (2.2)B组分的制备： 按照上述配比，将磷酸化腰果酚醛胺树脂和去离子水混合均匀后，加入防闪锈剂 混合均匀，制得B组分。 进一步地，在本发明较佳的实施例中，步骤(2.1)中，环氧树脂和防沉剂通过分散 机混合均匀，具体过程为：在1500-2000r/min分散3-5min，然后降低转速至800-1200r/min， 直至混合均匀；步骤(2.2)中，通过分散机混合均匀，分散速度为500-800r/min，分散时间为 3-5min。 本发明具有以下有益效果： 本发明的用于集装箱的水性锌铁复合防腐涂料原料组分简单、成本投入低，制备 简便，该涂料安全、绿色环保、VOC含量小于100，耐中性盐雾与溶剂型涂料相当，大大提高了 集装箱使用寿命，拓宽了水性防腐涂料在集装箱领域中的推广应用。
本发明公开了一种用于集装箱的水性锌铁复合防腐涂料及其制备方法，属于水性防腐涂料技术领域。用于集装箱的水性锌铁复合防腐涂料包括A组分和B组分，A组分包括：环氧树脂、改性锌铁复合粉体、防沉剂和触变剂；B组分包括：磷酸化腰果酚醛胺树脂、去离子水和防闪锈剂。本 全部
背景技术：
根据中国集装箱行业协会数据，2018年，我国集装箱生产进入高位运行周期，全年 产量约425万只标准箱，较上年约增长12％，创集装箱生产规模历史最高水平，全球市场占 有率约为96.1％，年需集装箱涂料近40万吨。 随着国家对大气污染防治要求日趋重视，特别是新《大气污染防治法》实施之后， 各地环保部门对VOCs限排标准再次修订提高，我国集装箱制造企业也逐步推进水性涂装进 程。自2017年7月起，我国集装箱涂料全部由溶剂型转为水性涂料，更是助推水性涂料的快 速发展。但水性涂料由于体系中由于结构亲水或外加乳化剂的存在，使其力学及耐腐蚀性 能等尚不及相应的溶剂型涂料，从而制约集装箱涂料水性化的进程。
技术实现要素：
本发明的目的是提供用于集装箱的水性锌铁复合防腐涂料及其制备方法，以解决 现有集装箱用水性涂料强度低、耐腐蚀性差的问题。 本发明解决上述技术问题的技术方案如下： 一种用于集装箱的水性锌铁复合防腐涂料，包括A组分和B组分，其质量比为(2- 4)：1；其中： A组分包括：环氧树脂15-19wt％、改性锌铁复合粉体80-84wt％、防沉剂0 .5- 0.8wt％和触变剂0.4-0.8wt％； B组分包括：磷酸化腰果酚醛胺树脂45-50wt％、去离子水49-53wt％和防闪锈剂1- 2wt％。 本发明针对集装箱的应用特殊环境，在涂料中加入改性锌铁复合粉，一方面利用 锌粉与铁黑的导电特性，形成电子传输通路，达到长效防腐的目的，另一方面，通过对锌铁 复合粉改性以提高高密度固相在涂料中的稳定性，增加涂层与集装箱的粘结强度；同时，本 发明还通过添加磷酸化腰果酚醛胺树脂实现涂料能够在低温下快速固化并且具有优异的 防腐性能；再以本发明特定的原料配比关系，最终得到强度高且耐腐性优异的水性防腐涂 料。 进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述A组分和B组分的质量比为(2.5-3.5)： 1；其中：A组分包括：环氧树脂16-18wt％、改性锌铁复合粉体81-83wt％、防沉剂0 .5- 0.8wt％和触变剂0.5-0.7wt％；B组分包括：磷酸化腰果酚醛胺树脂46-48wt％、去离子水 50-52wt％和防闪锈剂1-2wt％。 进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述改性锌铁复合粉体通过以下方法制得： 将钛酸酯偶联剂与丙二醇甲醚以1:(1-2)的质量比混合均匀，将得到的混合液以雾状形式 4 CN 111548703 A 说 明 书 2/9 页 喷洒于锌铁复合粉体表面并混合均匀，得到改性锌铁复合粉体。 本发明采用钛酸酯偶联剂对锌铁复合粉进行改性，将钛酸酯偶联剂锚固于锌铁复 合粉表面，提高了高密度固相在涂料中的稳定性，增强了涂层与集装箱的粘结强度。 进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述钛酸酯偶联剂的加量占锌铁复合粉体 的0.5-3wt％，锌铁复合粉体包括锌粉和铁黑，其质量比为(3-5):(5-7)。 进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述钛酸酯偶联剂为异丙基三油酸酰氧基 钛酸酯、异丙基三(十二烷基苯磺酸)钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙 基三(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯和四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯中的 至少一种。 进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述磷酸化腰果酚醛胺树脂通过以下步骤 制得： (1.1)将磷酸、尿素和腰果酚于真空环境中在150-200℃下反应4-6h，然后清洗反 应得到的产物，真空干燥，得到磷酸化腰果酚； (1 .2)将磷酸化腰果酚和间苯二甲胺混合并升温至85-90℃，然后滴入浓度为30- 40wt％的甲醛溶液，滴加时间不少于1h，滴加完毕后升温至100-105℃反应2.5-3.5h，通过 洗涤去除未反应的甲醛，然后减压蒸馏，得到磷酸化腰果酚醛胺树脂； 其中，磷酸和腰果酚的质量比为(2-3)：1，尿素加量为磷酸、尿素和腰果酚总量的 1-2wt％；磷酸化腰果酚、间苯二甲胺和甲醛的摩尔比为1:(1-1.5):(1-1.5)。 本发明对腰果酚进行磷酸酯化，再进一步反应制备磷酸化腰果酚醛胺树脂，使其 即具有腰果酚醛胺树脂低温快速固化的特点；同时又具有磷酸酯结构防腐性能。本发明制 得的磷酸化腰果酚醛胺树脂，其磷羟基可以与基材形成较强的螯合作用，并与多价金属络 合形成稳定的金属盐Me-Zn-P2O5钝化膜，通过共价键牢固地附着于金属表面，从而阻止介质 进一步侵蚀；另外，磷酸根通过分子内作用力提高聚合物的交联密度，限制了腐蚀介质扩 散，由此获得优异的耐腐蚀性能。 进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述环氧树脂是128环氧树脂，树脂固含为 100wt％。 本发明选用固含100wt％的相反转型无水环氧树脂：128环氧树脂替代现用乳液型 树脂，其树脂自身非水溶性，仅当与酚醛胺树脂混合后，发生相反转至乳白色粘稠液体，反 转混合物可与水互溶，而且反转过程中释放出一定热量，有利于低温反应快速进行，实现涂 料低温固化。 进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述防沉剂为亲水气相二氧化硅经六甲基 二硅氮烷改性后制得，比表面积200-245m2/g，平均原生粒径5-10nm；触变剂为改性脲溶液 BYK-410、BYK-411和BYK-420中的一种或多种组合；防闪锈剂为有机高分子胺抑制剂和炔醇 基金属防闪锈剂中的一种或其组合。 本发明用六甲基二硅氮烷改性亲水气相二氧化硅作为抗沉降剂能够提高颜料的 稳定性，并可增强防腐效果。 用于集装箱的水性锌铁复合防腐涂料的制备方法，其包括以下步骤： (2.1)A组分的制备： 按照上述配比，将环氧树脂和防沉剂充分混合后，加入改性锌铁复合粉体混合均 5 CN 111548703 A 说 明 书 3/9 页 匀，再加入触变剂混合均匀，过滤出料，制得A组分； (2.2)B组分的制备： 按照上述配比，将磷酸化腰果酚醛胺树脂和去离子水混合均匀后，加入防闪锈剂 混合均匀，制得B组分。 进一步地，在本发明较佳的实施例中，步骤(2.1)中，环氧树脂和防沉剂通过分散 机混合均匀，具体过程为：在1500-2000r/min分散3-5min，然后降低转速至800-1200r/min， 直至混合均匀；步骤(2.2)中，通过分散机混合均匀，分散速度为500-800r/min，分散时间为 3-5min。 本发明具有以下有益效果： 本发明的用于集装箱的水性锌铁复合防腐涂料原料组分简单、成本投入低，制备 简便，该涂料安全、绿色环保、VOC含量小于100，耐中性盐雾与溶剂型涂料相当，大大提高了 集装箱使用寿命，拓宽了水性防腐涂料在集装箱领域中的推广应用。
