【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及涂料，尤其涉及一種特種水性涂料及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、特種涂料主要應(yīng)用在環(huán)境較為惡劣的地方，主要以聚氨酯涂料、環(huán)氧樹(shù)脂涂料和含氯乙烯類(lèi)涂料為主，其中環(huán)氧樹(shù)脂涂料是應(yīng)用范圍最廣，性能最穩(wěn)定的一類(lèi)。環(huán)氧樹(shù)脂涂料主要以溶劑型為主，溶劑型環(huán)氧樹(shù)脂涂料雖然性能優(yōu)異，但是在施工和固化的過(guò)程中，涂料會(huì)揮發(fā)有機(jī)溶劑對(duì)環(huán)境造成污染，并且對(duì)施工人員和周?chē)罕姷纳眢w造成傷害。隨著一系列環(huán)保法規(guī)的頒布與實(shí)施，不含揮發(fā)性有機(jī)化合物（voc）或低voc的水性環(huán)氧涂料引起人們的廣泛關(guān)注。
2、環(huán)氧樹(shù)脂水性化的方法中，其中固化劑乳化法中由于固化劑既有固化作用，又有乳化液體環(huán)氧樹(shù)脂的功能，且制得的水性環(huán)氧乳液粒徑小、涂膜硬度高、耐腐蝕性?xún)?yōu)異等特點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。目前通常對(duì)傳統(tǒng)的多元胺類(lèi)固化劑改性，使其本身毒性降低，且增加與環(huán)氧樹(shù)脂的相容性，使涂膜的綜合性能得到有效提升。
3、專(zhuān)利技術(shù)文獻(xiàn)cn115181260b公開(kāi)了一種水性重防腐涂料用改性環(huán)氧樹(shù)脂，是將功能單體接枝到多官能度環(huán)氧分子鏈末端形成的水性環(huán)氧樹(shù)脂，在擴(kuò)鏈劑和乳化共聚中將親水鏈段接枝到樹(shù)脂的主體結(jié)構(gòu)上，解決中高分子量的多官能度環(huán)氧樹(shù)脂難以通過(guò)自乳化方式實(shí)現(xiàn)水性化問(wèn)題，提高水性乳液的穩(wěn)定性以及增加涂層的防腐蝕性能。但是直接對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂基體進(jìn)行化學(xué)改性生產(chǎn)成本較大，制備方法復(fù)雜，可操控性差。
4、專(zhuān)利技術(shù)文獻(xiàn)cn105368241b公開(kāi)了一種含自乳化型固化劑的防腐涂料組合物，采用自乳化型固化劑復(fù)配三乙烯二胺，二乙烯三胺作為環(huán)氧樹(shù)脂固化劑，制備的環(huán)氧樹(shù)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于提出一種特種水性涂料及其制備方法和應(yīng)用，以提供一種可應(yīng)用于強(qiáng)腐蝕環(huán)境中的特種水性涂料，尤其是高溫、高濕環(huán)境中的防腐蝕應(yīng)用。
2、基于上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種特種水性涂料，包括以下按質(zhì)量份數(shù)計(jì)的組分：碳量子點(diǎn)改性水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液100-120份，三乙醇胺3-5份，分散劑0.5-3份，消泡劑0.5-3份，流平劑0.5-3份和去離子水5-10份。
3、進(jìn)一步地，所述碳量子點(diǎn)改性水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液由碳量子點(diǎn)改性自乳化環(huán)氧樹(shù)脂固化劑和水性環(huán)氧樹(shù)脂乳化劑共乳化環(huán)氧樹(shù)脂得到。
4、進(jìn)一步地，所述碳量子點(diǎn)改性水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液中碳量子點(diǎn)改性自乳化環(huán)氧樹(shù)脂固化劑、水性環(huán)氧樹(shù)脂乳化劑和環(huán)氧樹(shù)脂的質(zhì)量比為15-18:4-5:100-120。
5、進(jìn)一步地，所述碳量子點(diǎn)改性水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液的固含量為57%-59%。
6、進(jìn)一步地，所述水性環(huán)氧樹(shù)脂乳化劑為聚醚類(lèi)乳化劑。
7、再進(jìn)一步地，所述碳量子點(diǎn)改性自乳化環(huán)氧樹(shù)脂固化劑的制備方法如下：
8、s1：將無(wú)水檸檬酸加入坩堝中，升溫至200-250℃，熱解8-10h，冷卻，然后洗滌，離心，干燥，得到碳量子點(diǎn)；
9、s2：將碳量子點(diǎn)分散在去離子水和乙醇的混合溶液中，然后加入硅烷偶聯(lián)劑kh-570，于60-70℃反應(yīng)5-7h，洗滌，離心，干燥，得到環(huán)氧化碳量子點(diǎn)；
10、s3：在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將三乙烯四胺加入到丙二醇甲醚中，升溫到70-80℃，然后加入環(huán)氧樹(shù)脂e44，反應(yīng)1-1.5h，得到三乙烯四胺改性環(huán)氧樹(shù)脂溶液；
11、s4：將環(huán)氧化碳量子點(diǎn)分散在丙二醇甲醚中，升溫到70-80℃，然后滴加三乙烯四胺改性環(huán)氧樹(shù)脂溶液，滴加完畢后，反應(yīng)2h，然后加入甲氧基-聚乙二醇-環(huán)氧基，反應(yīng)10-20min，洗滌，離心，干燥，得到碳量子點(diǎn)改性自乳化環(huán)氧樹(shù)脂固化劑。
12、進(jìn)一步地，所述分散劑為byk-p104、byk-p105和byk-163中的一種。
13、進(jìn)一步地，所述消泡劑為聚硅氧烷類(lèi)消泡劑。
14、進(jìn)一步地，所述流平劑為byk-323和byk-326中的一種。
15、進(jìn)一步地，所述步驟s1中升溫的速度為3-5℃/min。
16、進(jìn)一步地，所述步驟s2中碳量子點(diǎn)、去離子水、乙醇和硅烷偶聯(lián)劑kh-570的質(zhì)量比為4:30:15:1.5。
17、進(jìn)一步地，所述步驟s3中三乙烯四胺、丙二醇甲醚和環(huán)氧樹(shù)脂的質(zhì)量比為30:80:45。
18、進(jìn)一步地，所述步驟s4中環(huán)氧化碳量子點(diǎn)、丙二醇甲醚、三乙烯四胺改性環(huán)氧樹(shù)脂溶液和甲氧基-聚乙二醇-環(huán)氧基的質(zhì)量比為4:30:155:10.5。
19、進(jìn)一步地，所述碳量子點(diǎn)改性水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液的制備方法如下：將碳量子點(diǎn)改性自乳化環(huán)氧樹(shù)脂固化劑和水性環(huán)氧樹(shù)脂乳化劑加入到環(huán)氧樹(shù)脂中，攪拌均勻后，升溫到60-80℃，然后逐滴滴加去離子水，直到體系的粘度突然下降，然后攪拌30-60min，再繼續(xù)滴加去離子水，得到碳量子點(diǎn)改性水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液；所述環(huán)氧樹(shù)脂為環(huán)氧樹(shù)脂e20、環(huán)氧樹(shù)脂e44和環(huán)氧樹(shù)脂e51中的一種。
20、再進(jìn)一步的，本專(zhuān)利技術(shù)還提供了上述特種水性涂料的制備方法，具體制備方法如下：將碳量子點(diǎn)改性水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液和去離子水混合，于800-1000rpm的轉(zhuǎn)速下加入三乙醇胺，分散劑，消泡劑和流平劑，攪拌20-30min，得到特種水性涂料。
21、再進(jìn)一步的，本專(zhuān)利技術(shù)還提供了上述特種水性涂料的在強(qiáng)腐蝕性環(huán)境中的防腐蝕應(yīng)用。
22、本專(zhuān)利技術(shù)的有益效果：
23、本專(zhuān)利技術(shù)提供的碳量子點(diǎn)改性水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液是由碳量子點(diǎn)改性自乳化環(huán)氧樹(shù)脂固化劑和水性環(huán)氧樹(shù)脂乳化劑共乳化環(huán)氧樹(shù)脂得到，其中碳量子點(diǎn)改性自乳化環(huán)氧樹(shù)脂固化劑通過(guò)在環(huán)氧樹(shù)脂e44上同時(shí)引入親水性柔性聚醚鏈、疏水性環(huán)氧樹(shù)脂和碳量子點(diǎn)，使得其具有乳化和固化的雙重效果，并且與聚醚類(lèi)的傳統(tǒng)乳化劑具有優(yōu)異的混配性，最重要的是，引入的碳量子點(diǎn)具有優(yōu)異的界面穩(wěn)定作用，使得制備的碳量子點(diǎn)改性水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液具有較高的固含量。
24、本專(zhuān)利技術(shù)提供的特種水性涂料是由碳量子點(diǎn)改性水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液和三乙醇胺，分散劑，消泡劑，流平劑和去離子水經(jīng)混合攪拌制備得到，將其涂覆在基材上固化后，可以得到一層具有高度耐腐蝕性能的涂層，并且在高溫、高濕環(huán)境中依舊具有優(yōu)異的耐腐蝕能力。
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1.一種特種水性涂料，其特征在于，包括以下按質(zhì)量份數(shù)計(jì)的組分：碳量子點(diǎn)改性水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液100-120份，三乙醇胺3-5份，分散劑0.5-3份，消泡劑0.5-3份，流平劑0.5-3份和去離子水5-10份；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種水性涂料，其特征在于，所述分散劑為BYK-P104、BYK-P105和BYK-163中的一種；所述消泡劑為聚硅氧烷類(lèi)消泡劑；所述流平劑為BYK-323和BYK-326中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種水性涂料，其特征在于，所述步驟S1中升溫的速度為3-5℃/min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種水性涂料，其特征在于，所述步驟S2中碳量子點(diǎn)、去離子水、乙醇和硅烷偶聯(lián)劑KH-570的質(zhì)量比為4:30:15:1.5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種水性涂料，其特征在于，所述步驟S3中三乙烯四胺、丙二醇甲醚和環(huán)氧樹(shù)脂的質(zhì)量比為30:80:45。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種水性涂料，其特征在于，所述步驟S4中環(huán)氧化碳量子點(diǎn)、丙二醇甲醚、三乙烯四胺改性環(huán)氧樹(shù)脂溶液和甲氧基-聚乙二醇-環(huán)氧基的質(zhì)量
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種水性涂料，其特征在于，所述碳量子點(diǎn)改性水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液的制備方法如下：將碳量子點(diǎn)改性自乳化環(huán)氧樹(shù)脂固化劑和水性環(huán)氧樹(shù)脂乳化劑加入到環(huán)氧樹(shù)脂中，攪拌均勻后，升溫到60-80℃，然后逐滴滴加去離子水，直到體系的粘度突然下降，然后攪拌30-60min，再繼續(xù)滴加去離子水，得到碳量子點(diǎn)改性水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的特種水性涂料，其特征在于，所述環(huán)氧樹(shù)脂為環(huán)氧樹(shù)脂E20、環(huán)氧樹(shù)脂E44和環(huán)氧樹(shù)脂E51中的一種。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的特種水性涂料的制備方法，其特征在于，具體制備方法如下：將碳量子點(diǎn)改性水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液和去離子水混合，于800-1000rpm的轉(zhuǎn)速下加入三乙醇胺，分散劑，消泡劑和流平劑，攪拌20-30min，得到特種水性涂料。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的特種水性涂料的應(yīng)用，其特征在于，應(yīng)用于強(qiáng)腐蝕性環(huán)境中的防腐蝕。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種特種水性涂料，其特征在于，包括以下按質(zhì)量份數(shù)計(jì)的組分：碳量子點(diǎn)改性水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液100-120份，三乙醇胺3-5份，分散劑0.5-3份，消泡劑0.5-3份，流平劑0.5-3份和去離子水5-10份；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種水性涂料，其特征在于，所述分散劑為byk-p104、byk-p105和byk-163中的一種；所述消泡劑為聚硅氧烷類(lèi)消泡劑；所述流平劑為byk-323和byk-326中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種水性涂料，其特征在于，所述步驟s1中升溫的速度為3-5℃/min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種水性涂料，其特征在于，所述步驟s2中碳量子點(diǎn)、去離子水、乙醇和硅烷偶聯(lián)劑kh-570的質(zhì)量比為4:30:15:1.5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種水性涂料，其特征在于，所述步驟s3中三乙烯四胺、丙二醇甲醚和環(huán)氧樹(shù)脂的質(zhì)量比為30:80:45。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種水性涂料，其特征在于，所述步驟s4中環(huán)氧化碳量子點(diǎn)、丙二醇甲醚、三乙...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：崔玉春，崔中睿，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：煙臺(tái)福爾福密封墊板有限公司，
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