水性双组份环氧防腐底漆配方设计及工艺简析

Beijing MytimesBeijing Mytimes Trading Co., Ltdhttp://www.bjmytimes.com

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北京美扬时代科贸有限公司是一家致力于为涂料和油墨行业提供高品质原料和整体解决方案的服务商，公司代理经销BASF、Olin Epoxy( 原Dow Epoxy）、Huntsman等知名公司的水性树脂和助剂类产品。成立11年来，我们顺应行业发展趋势，不断整合资源，调整产品结构，扩大经营范围，一步一个脚印发展成为同类企业中具竞争力和发展活力、在行业内颇具影响力的企业。

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企业理念

顺应行业趋势，坚持走可持续发展之路

重视对技术的投入，将技术实力作为企业核心竞争力

服务至上，全流程用心服务客户

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我们能为您做什么

定制配方，开发新项目

精准的产品推荐

快速及时的技术服务

基于我们对自己产品和竞争产品的了解和相关评测，给出最适合您需求的推荐，简化您的筛选过程；

免费提供技术咨询，现场服务，反应及时而快速，解除您的后顾之忧；

大量的技术储备和市场经验，使我们能为一般工业涂料（水性及油性）常见体系和常见问题提供解决方案，为您提供一臂之力！

环氧树脂与固化剂品种

环氧与胺氢当量比

性能影响因素

配套功能性助剂

配方设计对涂层性能影响

水性环氧树脂体系

基于液体环氧树脂（E-51），搭配自乳化性能固化剂使用

优点：可制成“零VOC”配方，储存稳定，漆膜高光泽、高硬度，对各种基材，如

木材、混凝土等都有良好的附着力

缺点：粘度高，对混合工艺有要求，干燥较慢，活化期短

环氧乳液—基于固体环氧树脂（E-20），通过乳化剂稳定分散在水溶液中

优点：粘度低、易混合，干燥快，有较长的活化期，防腐性、柔韧性好

缺点：乳化剂、分散工艺不同，对乳液的储存稳定性、耐性等影响较大

双组份水性环氧树脂

水性环氧树脂固化剂

常用的水性环氧固化剂大多为改性多元胺,例如：

酰胺化多胺 — 施工性能好、活化期长，但是与环氧树脂的相容性不好，

易分层，出现浮油和缩孔等缺陷；

聚酰胺 — 相容性好，但活化期短，漆膜偏脆，冲击性能差；

多胺-环氧加成物 — 与环氧树脂相容性好，活化期长，可通过引入氧化烷基

链段或离子基团制备自乳化功能固化剂；

环氧-胺类水乳型固化剂

优点：粘度低、有较长的活化期

缺点：乳化剂影响耐性，稳定性较差，固化速度慢等

双组份水性环氧固化剂

一般来讲，考虑到水性环氧固化剂呈弱碱性，应避免采用酸性的颜填料，避免两组分混合后出现破乳和分层情况；

云母氧化铁（MIO)

氧化铁红

磷酸锌（球形、盐基化、化学改性）

三聚磷酸铝

复合铁钛粉

纳米多功能助剂（Mirco)

硅灰石粉、滑石粉、云母粉、硫酸钡等

防腐颜填料常见种类

防腐颜料常见品种

常用助剂品种：

分散剂

润湿流平剂

消泡剂

增稠流变助剂

防闪锈剂

附着力促进剂

增韧剂

缓蚀剂

配套功能助剂

环氧铁红漆配方

序号 原材料 用量

A组份

1 水性环氧树脂6001 43.45

2 去离子水 13.07

3 Foamaster® ST 2434 0.26

4 分散剂Dispex® CX 4240 1.28

5 Hydropalat® WE 3322 0.34

6 DPnB 2.13

7 丙二醇 0.25

8 3602氧化铁红 10.24

9 三聚磷酸铝APW-Ⅱ 5.97

10 磷酸锌 5.97

11 Micro 4.27

12 云母GA-4 格锐 4.27

13 硅灰石 4.27

14 Loxanol ® MI 6227 0.86

15 Foamaster® ST 2400 0.2

16 LY-EP10 2.56

17 附着力促进剂MP200 0.26

18 Rheovis ® PU 1191 0.35

19 小计 100.00

推荐配方

环氧铁红漆配方

序号 原材料 用量

B组份

1 固化剂NX-8101 8.66

2 PM 4.33

3 防闪锈剂R60 0.4

4 去离子水 4.33

5 小计 17.72

6 环氧/活泼氢 1.25

7 理论PVC 34.8%

工艺说明：1、将物料2-14混合均匀，制备水浆；2、将制备好的水浆加入物料1中，搅拌均匀后加入剩余的物料15-19，搅拌均匀后，形成A组份。3、搅拌下将B组份加入到A组份中，搅拌均匀后可喷涂。

配方简析

配方降粘及颜填料的分散

配方中PVC的设计

漆膜致密性

抗流挂

常见问题

羧酸盐类分散剂 其他产品

在我们的实验过程中，我们测试多种类型的分散剂及市面上一些竞争对手的产品，经验证羧酸盐类分散剂-Dispex® CX 4240 对本体系的颜填料的分散效果最好，其具有降粘好，用量少的优点。

配方简析

配方降粘及颜填料的分散

配方简析

涂料的PVC对涂层的电化学、防腐等性能有很大的影响；

PVC值过高：

树脂不能完全包覆颜填料粒子，涂膜致密性差，影响涂膜耐性；

PVC值过低：

颜料离子过少，颜料粒子不连续，难以发挥其应有作用，涂膜早

期易起泡，耐腐蚀性能下降；

OPVC（最佳颜料体积浓度）

树脂完全将颜料粒子包覆，漆膜致密性好；颜料粒子连续分布，

能充分发挥其应有作用，通过测试技术分析，一般建议水性环氧防

腐涂料的OPVC约为35%。

配方中PVC的设计

配方简析

PVC过高 OPVC

高PVC体系由于PVC过高，漆膜出现粉化，降低PVC后，漆膜无粉化，光泽度提高。

配方中PVC的设计

配方简析

漆膜致密性

漆膜缺陷—孔洞

漆膜在微观上的致密性

漆膜致密性

测试方法：将涂料喷涂在聚酯薄膜上，干燥后，观察漆膜中的孔洞。

漆膜致密性好，无孔洞 漆膜致密性差，有孔洞

孔洞

配方简析

配方简析

解决方法：

孔洞是由漆膜中的气泡引起的，因此考虑体系中的气泡产生和

稳定因素，通过实验，我们选用在环氧体系中消泡能力和相容性表现

平衡安全的星型聚合物类消泡剂（Foamaster® ST 2434）和具有非常

好的抑泡效果和基材润湿性的星型聚合物类润湿剂 (Hydropalat® WE

3322) 组合来解决该问题。

孔洞

配方简析

漆膜在微观上的致密性

为了进一步提高漆膜在微观上的致密性，提高防腐性能及

研磨效率，我们使用超细粉体——MICRO。

性能特点：

提高研磨效率

改善漆膜致密性

提高耐腐蚀性能

面漆抗划伤性能

能替代部分钛白粉，降低配方综合成本。

漆膜在微观上的致密性

抗流挂

配方简析

为了增加一次性喷涂漆膜的厚度，提高抗流挂性能，我们在配方中加入非离子缔合型增稠剂Rheovis® PU 1191。

不加流变助剂 加流变助剂

抗流挂

环氧稍过量（因环氧树脂亲油）：

提高耐水、耐酸、耐碱、耐盐雾性能；

胺过量（因环氧固化剂亲水）：

提高固化速度和交联密度、耐溶剂性、耐污染性、耐磨性和附着力

建议环氧/胺氢当量比（以提高耐盐雾性能为基准）

建议当量比为1.25为最佳，能在表干时间、实干时间、柔韧性、耐冲

击性和盐雾性能取得最佳数据，也可根据不同树脂及固化剂品种加以

调整；

A/B组份配比

水性环氧树脂体系

OUDRASperseTM WB 6001• E-20固体环氧树脂的水性分散液；

水性环氧树脂固化剂

• Cardolite® NX-8101腰果壳油改怀水性环氧固化剂

• 绿色环保；• 快速固化；• 无溶剂；• 自乳化；• 耐水性好；• 优异的防化学品性能；• 与金属基材的附着力高；• 高性价比；

其他助剂功能助剂消泡剂分散剂 润湿流平剂

水性环氧体系中常用助剂

水性环氧体系中常用助剂

分散剂：Dispex® CX 4240；

消泡剂：Foamaster® ST 2434、Foamaster® ST 2400；

润湿流平剂：Hydropalat® WE 3322；

增稠剂： Rheovis® PU 1191；

缓蚀剂：Loxanol® MI 6227；

增韧树脂：LY-EP10；

附着力促进剂：MP 200；

防闪锈助剂：Raybo 60；

配方简析

分散剂

Dispex Ultra PA 4560

水性环氧体系中常用助剂

分散剂

※ 颜料稳定性好，出色的展色性能

Dispex CX 4240

※ 对钛白、中黄、三聚磷酸铝等颜填料出色的降粘、分散性

※ 对滑石粉等填料优异的降粘效果

高稳定性、出色的展色性和 降粘效果

泡的产生分散过程泵及循环施工涂布

影响生产时间研磨效率涂膜缺陷

消泡剂的要求消泡效率长效性足够的相容性

选用原则：1. 相容性（缩孔、光泽）2. 消泡力（强弱搭配）3. 长效性4. 确定用量

消泡剂种类

（1）有机硅

（2）矿物油型

（3）乳液型

（4）星型聚合物

消泡剂

水性环氧体系中常用助剂

水性环氧体系中常用助剂

Foamaster ST 2400 （消泡）

Foamaster ST 2434 （强消泡）

主要特性• 提供良好的基材润湿• 很好的脱泡性• 快速的破泡速度• 评估添加量对外观影响

主要特性• 高效、低成本• 较强的消泡能力• 与各种体系相容性好• 评估对体系光泽影响

星型聚合物消泡剂

星形接枝共聚物结构

水性环氧体系中常用助剂

润湿流平剂

水性环氧体系中常用助剂

星型聚合物，100%活性分

良好的底材润湿性能、兼具消泡效果

不影响体系光泽，与各种树脂体系相容性好

不影响涂膜的抗腐蚀性和层间附着力

Hydropalat® WE 3322

抑泡型润湿流平剂

水性环氧体系中常用助剂

增稠剂

Rheovis PU 1191（HEUR）低剪切增稠剂

水性环氧体系中常用助剂

流变增稠剂

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