陶氏水性环氧涂料
陶氏涂料应用事业部在2008中国国际涂料展期间展出其创新成果
颁 发 帘 新 曼 树 脂 亚 洲 可 持 续 发 屋 奖 ， 彰 环 保 涂 料 及 卵 刷 油 墨 领 先 应 用 表
涂 料小 含可 挥发 的有 机化 合物 或溶 剂 ，如 Ｖ Ｃ等 。Ｖ Ｃ Ｏ Ｏ 不 仅对 环境 造成 污染 ， 日会对 油漆 工 人及 使用 者 的身 而 ． 体 造 成伤 害 。多 数水 性 涂 料 只含 有 很 少 比例 的 有机 溶 剂 。 料用 树脂 和涂 料本 身都 没有危 害 。 实上 ， 涂 事 目前 在 多数 应用 中水 性涂 料 和 溶 剂 型涂 料 具有 相 同的表 现 能 力 。这就 意 味 着水 性 涂 料 可 以像 溶 剂 型涂 料 的使 一样 用， 干燥 ， 而且 可 以具 备 同样 的光 泽 ， 久性及 抗 刮伤 能 耐
综合信息
广东建材 ２０ 年第 １ 期 ０８ ２
荷兰 ， ｉ ａ ｄ Ｓｔ ｒ 一帝斯曼亮相 ２ ０ ｔ ０ ８中 国国际涂料展 （ ｈｎ ｃ ａ ０ ８ ， Ｃ ｉａ ｏ ｔ ０ ） ２ 力推可持续发展涂料和 印刷油墨应用
聚 焦 水 性 衙 脂 技 术 ， 甲 国 市 场 度 身 定 制 新 品
术 Ｒ Ｎ Ｖ 可再生 资源 技术 作 为一 项全 新技 术适 ＥＵ Ａ
固体环 氧树 脂 ， ｒ高温 （ 于 １ ０摄 氏度 ） 材涂 料 以 用 高 ４ 管
一
６
广东建材 ２０ 年第 １ 期 ０８ ２
系列油 漆 、 涂料 和 Ｅ 刷油 墨 中的应 用 。并 藿 点介绍 帝 斯 极地 建造 之 中。 以创 新和 技术 开 发 ， 动 公 司各个 业 务 １ Ｊ 推
曼 利康 树脂 部 门在 中国市 场最 新推 Ｈ 的产 晶。 Ｊ 在 １ 的发展 。预 计 ２ ０ 初该 研发 中心将落 成 并可 ｝ 围 ０ ９年 水 性丙烯 酸 树脂 可应用 在 水 性涂料 中 ， 而确 保 该 入 驻 。 从
水性环氧防腐涂料的研究与制备
水性环氧防腐涂料的研究与制备摘要：结合具体的水性环氧防腐涂料的工作和环境特点，考察不同自制水性环氧乳液、自制环氧固化剂，环境友好型防锈颜料，在水性双组分环氧涂料中对附着力、耐冲击、耐水耐盐雾性的影响。
从水性环氧固化剂、水性环氧乳液原材料选取、搭配，防锈颜料的选择等多个影响涂料性能的因素和条件进行分析，以求分析出影响漆膜各项性能的最大因素。
获得水性双组分环氧防腐涂料最佳方案。
关键词：水性；改性胺；环氧乳液；防锈颜料引言：水性双组分环氧防腐涂料因其性能突出而获得市场广泛认可。
近年来从环氧乳液方面，环氧固化剂方面还是防锈颜料方面对其性能影响进行研究的文章不少[1-2]。
但从自主合成环氧乳液和固化剂出发，探讨环氧乳液、环氧固化剂和防锈颜料这3个对环氧防腐涂料性能影响最大的因素的相关文章较少。
结合工程机械、汽车零部件等应用领域对漆膜的性能要求，以及可能出现的高湿度涂装，本文通过测试漆膜的早期（24h）耐水性，耐盐雾性、附着力和耐冲击性，分析水性改性胺环氧固化剂、水性环氧乳液原材料的选取、搭配，以及防锈颜料的选择搭配对涂料性能的影响，找出能平衡涂料稳定性和漆膜各项性能的环氧乳液和环氧固化剂方案，同时获得水性双组分环氧防腐涂料最佳方案。
一、实验部分1.1、实验原料及步骤水性改性胺环氧固化剂：在干燥氮气保护下，将三乙烯四胺TETA（分析纯）投入到装有回流冷凝管、温度计及搅拌器的500 ml四口反应瓶中，在65±5℃时滴加环氧E51（巴陵石化）和PM混合物，反应4 h得到TETA与E51加成物；升温至70±5℃，滴加聚乙二醇二缩水甘油醚PEGDGE 215，反应3 h；升温至75±5℃，滴加单环氧化合物BEG（江苏森菲达）封端，反应至活泼氢当量为（120±10），最后加入去离子水稀释到60%固含。
环氧乳液：将E20溶于PM中，加入用PEG-8000、PEG4000（陶氏）自制的反应型乳化剂，在65-75℃，高速分散(2000-3000/min)下缓慢加入去离子水直至相转换，稀释至所需的固含和粘度。
陶氏化学环氧树脂产品介绍
產品
環氧當量 溶液粘度
軟化點
顏色
（g/eq.） （cSt@25˚C）3 （˚C） （鉑鈷法）3
D.E.R. 642U
500 - 560 2,000 - 4,0004
90 - 98
≤100
D.E.R. 672U
750 - 850 1,070 - 2,2702,3 110 - 120
TM 陶氏化學公司或其附屬公司的商標
4
雙酚 A 固體環氧樹脂1
產品
環氧當量 溶液粘度
軟化點
顏色
（g/eq.） （cSt@25˚C）3 （˚C） （鉑鈷法）3
D.E.R.TM 671
470 - 550 160 - 250
75 - 85
≤90
D.E.R. 662E
590 - 630 260 - 330
4,000 - 10,000
≤23
XZ 95345.01
171 - 1773
9,000 - 13,000
≤5002
注： 1) 典型性能，不應看作產品規格 4) 粘度：mPa • s@51.7˚C
2) 鉑鈷法APHA值 5) 粘度：mPa • s@71˚C
3) 按固體計
性能概述
低粘度液體環氧樹脂，由一種單官能度芳香族的活性稀釋劑稀釋 而得。 D.E.R. 331 樹脂和脂肪族縮水甘油醚活性稀釋劑混合而成的低粘度 樹脂。 D.E.R. 331樹脂和脂肪族縮水甘油醚活性稀釋劑混合而成的中等粘 度環氧樹脂。
性能概述
D.E.R. 337 樹脂的二甲苯溶液 半固態環氧樹脂的二甲苯溶液，有良好的附著力和耐化性，可快速 固化。用于高固體分的船舶及重防腐塗料。 低分子量固體環氧樹脂的二甲苯溶液。 超高分子量環氧樹脂的甲乙酮（MEK）溶液，用於熱塑型或熱固性的 高柔韌性塗料或粘結劑的底塗應用。
环氧催化剂 磷酸盐 陶氏
环氧催化剂磷酸盐陶氏
环氧催化剂是一种广泛应用于环氧树脂制品中的化学物质，它能够促进环氧树脂的固化反应，从而使得环氧树脂能够形成坚硬、耐用的材料。
而磷酸盐陶氏则是一种常用的环氧催化剂，它具有良好的催化效果和稳定性，被广泛应用于各种环氧树脂制品中。
磷酸盐陶氏的化学结构中含有磷酸根离子，这种离子能够与环氧树脂中的环氧基团发生反应，从而促进环氧树脂的固化反应。
同时，磷酸盐陶氏还具有良好的热稳定性和耐水性，能够在高温和潮湿环境下保持催化效果，从而使得环氧树脂制品具有更好的耐久性和稳定性。
在实际应用中，磷酸盐陶氏通常与其他催化剂一起使用，以达到更好的催化效果。
例如，常用的环氧树脂催化剂包括胺类、酸类、金属盐类等，这些催化剂能够与磷酸盐陶氏相互作用，从而形成更加复杂的催化体系，提高环氧树脂的固化速度和性能。
除了在环氧树脂制品中的应用外，磷酸盐陶氏还被广泛应用于其他领域。
例如，在涂料、胶粘剂、塑料等领域中，磷酸盐陶氏也是一种常用的催化剂，能够促进这些材料的固化和加工过程。
磷酸盐陶氏作为一种常用的环氧催化剂，具有良好的催化效果和稳定性，被广泛应用于各种环氧树脂制品中。
随着科技的不断发展，磷酸盐陶氏的应用范围也在不断扩大，相信它将在更多的领域中发
挥重要作用。
水性环氧涂料
水性环氧涂料产品简介：水性环氧涂料是以水为溶剂或分散介质的涂料。
水性环氧涂料包括水溶性环氧涂料和水乳化涂料。
水溶性涂料常常也称为电泳涂料，即树脂溶于水后形成均匀胶体溶液，若树脂离子带电荷，在直流电作用下，胶体粒子可用电泳在工件表面放电沉积。
分类：按分散体系可以分为：1) 水溶性环氧涂料水溶性环氧又可分为水溶性阴离子树脂涂料（阳极电泳涂料）和水溶性阳离子树脂涂料（阴极电泳涂料）。
常采用水溶性固化剂三聚氰胺甲醛树脂、苯代三聚氰胺甲醛树脂、脲醛树脂和异氰酸酯封闭物等。
a) 水溶性阴离子树脂涂料的树脂由羟基含量较高的环氧树脂与酸、酸酐反应，再与胺中和得到水溶性阴离子型树脂。
b) 水溶性阳离子树脂涂料的树脂是由环氧树脂与胺加成，再引入半封闭的多异氰酸酯作交联剂，最后用酸中和而得到。
2) 水乳性环氧涂料水乳型环氧涂料是采用合适乳化剂将较低相对分子质量的环氧树脂乳化，并使其具有良好的储存和使用稳定性。
实用中常温固化型者大多是水乳化涂料。
1. 机械法也称直接乳化法，通常是将环氧树脂用球磨机、胶体磨、均质器等磨碎，然后加入乳化剂水溶液，再通过超声振荡、高速搅拌将粒子分散于水中，或将环氧树脂与乳化剂混合，加热到一定温度，在激烈搅拌下逐渐加入水而形成环氧树脂乳液。
机械法制备水性环氧树脂乳液的优点是工艺简单、成本低廉、所需乳化剂的用量较少。
但是，此方法制备的乳液中环氧树脂分散相微粒的尺寸较大，约10μm左右，粒子形状不规则，粒度分布较宽，所配得的乳液稳定性一般较差，并且乳液的成膜性能也不太好，而且由于非离子表面活性剂的存在，会影响涂膜的外观和一些性能。
2. 相反转法即通过改变水相的体积，将聚合物从油包水(w／o)状态转变成水包油(O／W)状态，是一种制备高分子树脂乳液较为有效的方法，几乎可将所有的高分子树脂借助于外加乳化剂的作用通过物理乳化的方法制得相应的乳液。
相反转原指多组分体系中的连续相在一定条件下相互转化的过程，如在油／水／乳化剂体系中，当连续相从油相向水相(或从水相向油相)转变时，在连续相转变区，体系的界面张力最小，因而此时的分散相的尺寸最小。
陶氏无溶剂环氧增韧和水性环氧体系方案
24
优秀的耐盐雾性能
1000 hours ASTM B117
SB MIO Epoxy primer WB Epoxy Primer 溶剂型云铁环氧底漆 水性环氧底漆 80um 干膜厚度 Epoxy:XZ92533:80um DFT 干膜厚度 DFT WB SB MIO95um epoxy:95um
2
Part I OUDRAFlex™ LC 301介绍
3
涂料工业的市场发展趋势
在全球范围内，日趋严格的立法限制涂料使用挥发性有机化合物溶剂 -欧盟指令1999/13/EC及修订2004/42/EC第一阶段在2007年实施，第二阶 段在2010年实施。 -美国：3个主要组织推动减少挥发性有机化合物;环境保护署（EPA，通过“ 清洁空气法案”），南海岸空气质量管理区（SCAQMD），臭氧运输委员会（ OTC） -亚太地区：各种不同地区的法律和法规。 -涂料技术发展方向：高固体份/水性涂料/粉末涂料。
50% 7500 cp Water soluble
70% 500011000 cp Water soluble
22
贮存稳定性
由于亚微米的粒径分布，水性环氧产品具有优异的贮存稳定性：
贮存时间，周 0 27 56 平均粒径 D[4.3] 0.385 µm 0.385 µm 0.390 µm 还氧当量 190 g/eq 191 g/eq 191 g/eq Brookfield 黏度（ 23°C） 4660 mPa*s 4200 mPa*s 4200 mPa*s
储罐 水塔 桥梁 机车 金属建筑 钢结构 管道 商业建筑
陶氏化学的水性环氧技术
优点 • 专门为水性环氧树脂开发的非离子型表面活性剂 • 该表面活性剂具有环氧官能团，能够参与固化反应 • 专利保护的独特分散工艺，可以得到均匀/亚微米粒径 分布的乳液 • 良好的贮存稳定性和成膜性能（由于亚微米的粒径分 布） • 不含VOC 的水性环氧树脂 产品类别 • 液体环氧树脂乳液 • 酚醛环氧树脂分散体 • 固体环氧树脂分散体 化学 + 工艺
陶氏aeh-20环氧底参考配方
陶氏aeh-20环氧底参考配方全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：陶氏A EH-20环氧底漆是一种高性能的环氧底漆，适用于各种金属表面的防腐蚀涂装。
它具有良好的抗腐蚀性能、优异的耐候性和耐化学性能，能够有效地保护金属表面不受氧化、腐蚀和化学腐蚀的侵蚀，延长金属材料的使用寿命。
在制作陶氏A EH-20环氧底漆的配方时，需要精确控制每种原材料的比例和配方，以确保底漆具有优良的性能和质量。
下面是一份参考配方供您参考：主要原料：1.环氧树脂2.固化剂3.稀释剂4.防腐剂5.填料6.助剂配方比例：- 环氧树脂：50%- 固化剂：25%- 稀释剂：10%- 防腐剂：5%- 填料：5%- 助剂：5%制作步骤：1. 将环氧树脂和固化剂按照配方比例混合均匀，确保没有任何固体颗粒残留。
2. 加入稀释剂，搅拌均匀，调整底漆的粘度和流动性。
3. 加入防腐剂和填料，搅拌均匀，提高底漆的抗腐蚀性能和充填性。
4. 最后加入助剂，调整底漆的干燥速度和耐候性能。
5. 将配制好的环氧底漆进行过滤，即可使用。
陶氏A EH-20环氧底漆具有优异的性能，适用于各种金属表面的防腐蚀涂装，广泛应用于船舶、桥梁、石油化工设备等领域。
通过精确控制配方和生产工艺，可以获得高质量的环氧底漆，保障金属材料的长期使用效果。
希望以上参考配方对您有所帮助，欢迎与我们联系，获取更多的技术支持和服务。
第二篇示例：陶氏aeh-20环氧底漆是一种优质的环氧底漆材料，具有优良的涂装性能和耐磨性能，被广泛应用于各种工业领域。
为了更好地发挥其性能，我们需要合理选择配方，并正确使用。
下面我将为大家介绍一份关于陶氏aeh-20环氧底漆的参考配方，并帮助大家更好地了解如何使用这种材料。
一、陶氏aeh-20环氧底漆的特性陶氏aeh-20环氧底漆是一种双组份环氧底漆，主要由环氧树脂和固化剂组成。
其特点包括：具有优异的耐化学品腐蚀性能、耐磨性能和抗酸碱性能；表面光滑，涂膜硬度高，附着力好；涂膜干燥迅速，施工方便等。
陶氏aeh-20环氧底参考配方
陶氏AEH-20环氧底参考配方陶氏AEH-20是一种环氧树脂，它常用于粘接剂、涂料和复合材料等领域。
由于配方可能涉及商业机密，并且会根据具体应用和性能要求进行调整，因此没有统一的“参考配方”。
但是，可以提供一个基本的环氧树脂配方的示例，用以说明如何将AEH-20与其他成分混合以制备环氧体系。
典型的环氧树脂配方包括以下几个部分：1. 环氧树脂：AEH-20作为基础树脂。
2. 硬化剂：选择合适的硬化剂以促进环氧树脂的交联反应。
常见的硬化剂包括胺类、酸酐类和酚类。
3. 稀释剂：如果需要调整树脂的粘度，可以添加稀释剂。
4. 填料：为了改善机械性能或降低成本，可以向环氧体系中添加填料，如石英粉、玻璃纤维、碳纤维等。
5. 增塑剂：为了提高韧性，有时会添加少量的增塑剂。
6. 稳定剂和其他添加剂：根据需要可能会添加抗紫外线剂、抗氧化剂、流变控制剂等。
一个简化的配方示例可能如下：- AEH-20环氧树脂：100部分-胺类硬化剂（例如二乙烯三胺）：根据AEH-20的推荐配比添加-稀释剂（如丙二醇丁醚）：适量（如果需要调整粘度）-填料（如石英粉）：适量（可选，根据需要调整）-增塑剂（如邻苯二甲酸酯）：少量（可选）-抗紫外线剂：适量（可选）-抗氧化剂：适量（可选）实际操作中，每个组分的比例都需要根据最终产品的要求进行精确的计算和调整。
此外，在配制环氧体系时，还需要考虑到混合、脱泡、固化和后处理等工艺条件。
请注意，以上信息仅供参考，具体的配方和加工工艺应参照陶氏化学公司提供的技术数据表和安全数据表，并在专业人士的指导下进行。
在使用任何化学品之前，务必了解相关的安全规程和环保要求。
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Chemistry
+ Process
Properties
•
Ambient cured coatings
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NEO Chemical Seminar 2007
VOC free WB epoxy dispersions
Aqueous dispersion based on Grade Epoxy Equivalent Weight (gr/eq) Solid content Viscosity @ 23 °C Brookfield, mPa•s Typical average Particle size D[4.3] Liquid Epoxy Resin XZ 92598.00 194 – 204 60 - 75 % 3000 - 30.000 0.5 µ m Solid Epoxy Resin XZ 92533.00 475 – 500 46 - 48 % 3000 - 9000 0.5 µ m Epoxy Novolac Resin XZ 92546.00 184 – 204 56 - 59 % 5000 - 10.000 0.5 µ m
Waterborne Epoxy dispersions?
– Stricter legislation is limiting the use of solvents-Volatile Organic Compounds (VOC) in paints e.g.
• European directive 1999/13/EC and amendment 2004/42/EC – first stage implemented in 2007 – second stage implemented in 2010 • U.S.: 3 major organizations driving the reduction of VOC – Environmental Protection Agency (EPA, through Clean Air Act) – South Coast Air Quality Management District (SCAQMD) – Ozone Transportation Commission (OTC)
Weeks of storage 0 27 56 Average particle size D[4.3] 0.385 µ m 0.385 µ m 0.390 µ m Epoxy Equivalent Weight 190 g/eq 191 g/eq 191 g/eq Brookfield viscosity at 23°C 4660 mPa•s 4200 mPa•s 4200 mPa•s
Particle size distribution of an aqueous dispersion of an epoxy novolac resin
Particle Size Distribution
14
Particle size distribution of an aqueous dispersion of a solid epoxy resin
0.80
2
Vmean particle size (microns)
0.75 0.70 0.65 0.60 0.55 0.50 0.45 0.40 0.35 0.30 0 500 1000
R = 0.9262
Particle size can be influenced by the total flow rate
Toine Dinnissen / March 28th 2007 Page 2
NEO Chemical Seminar 2007
Drivers and alternative approaches • Typical solvent borne formulations for Marine and Protective coatings are based on epoxy resin grades with an Epoxy Equivalent Weight of ~500 gr/eq containing solvents like Xylene • Typical solvent content of these solid epoxy resin solutions is 25% • Major contributor to the overall VOC content of a solvent borne formulation • Several approaches exist to minimize or eliminate the VOC content
Pa*s
3
2
1
0 0.1 1 10 s-1 100 1000
Solid contents up to 54% without solvents can be achieved if high viscosities can be tolerated
Toine Dinnissen / March 28th 2007
– “Green Image” – environmental friendly coatings – Low odor, low flammability – Easy cleaning of equipment with water Making use of the excellent properties of Epoxy resins (e.g. corrosion resistance, chemical resistance, adhesion,…) with minimal amounts of solvent to fulfill legal and environmental requirements
Only very light sediment after one year of storage at 23°C which can be easily stirred in
Toine Dinnissen / March 28th 2007 Page 7
NEO Chemical Seminar 2007
– – – – High solids coatings Powder coatings Radiation cured coatings Waterborne coatings
Toine Dinnissen / March 28th 2007
Page 3ຫໍສະໝຸດ NEO Chemical Seminar 2007
Toine Dinnissen / March 28th 2007
12
Volume (%)
10 8 6 4 2 0 0.01 0.1 1 10 Particle Size (µ m) 100 1000 10000
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NEO Chemical Seminar 2007
Storage Stability
Toine Dinnissen / March 28th 2007
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NEO Chemical Seminar 2007
Typical Particle Size distributions
Particle Size Distribution
16 14
Volume (%)
12 10 8 6 4 2 0 0.01 0.1 1 10 Particle Size (µ m) 100 1000 10000
Toine Dinnissen / March 28th 2007
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NEO Chemical Seminar 2007
Influence of process parameters
Influence of flow rates on average particle size of WB Epoxy Novolac Dispersion
Viscosity profile of epoxy dispersion
10 9
8
7
XZ 92533.00 up
6
XZ 92533.00 down
5
4
XZ 92533.00 Good shear thinning properties allowing good flow and spray properties
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NEO Chemical Seminar 2007
Mechanical dispersion Process
Process patented by Dow:
Continuous feed of resin and water to the mixing unit under high shear High viscous resins can be dispersed without the addition of solvents Excellent transfer of process parameters from lab to pilot to manufacturing scale Submicron and mono modular particle size distributions
Dow’s Technology Approach
• Dow technology – Non ionic surfactant was especially developed for WB epoxy resins – Surfactant is epoxy functional so that it will be part of the cured matrix – Unique dispersion process which allows mono modular and submicron particle size distributions – Submicron particle size distributions allow a good storage stability and film formation – Formulator can use solvent of choice – No additional solvent, so low VOC formulations can be prepared Grades – Emulsion of a Liquid Epoxy Resin – commercial grade – Dispersion of an Epoxy Novolac Resin – commercial grade – Dispersion of a Solid Epoxy Resin – commercial grade