專利名稱：一種防腐耐磨防凍粘底面合一涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，具體涉及一種防腐耐磨防凍粘底面合一涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)現(xiàn)有防腐涂裝體系大多采用底漆、中間漆、面漆或底漆和面漆的復(fù)合防 腐涂層體系。底漆的主要作用是在底材上打好基礎(chǔ)，對底材有良好附著力，具有防銹性能； 中間漆的主要作用是增加膜厚，從而起到更為有效的屏蔽作用，還要使表面平整，有利于面 漆涂裝；面漆主要的作用是防止外界環(huán)境中有害的腐蝕介質(zhì)，如氧氣、水汽、二氧化硫以及 化工大氣的影響，同時具有美觀裝飾性。但是這兩種復(fù)合防腐涂層體系施工周期長，操作工序復(fù)雜，造價成本較高，同時還 需要考慮各涂層間的配套性問題，以防層間結(jié)合不良，配套性不好，造成整個涂層體系質(zhì)量 下降。因此為簡化涂裝施工工藝，符合環(huán)保發(fā)展趨勢，近年來底面合一涂料得到較多的研另外我國近年大力發(fā)展鐵路運輸、風(fēng)電等項目，這些領(lǐng)域的大力發(fā)展，對涂料行業(yè) 提出了更高要求。鐵路建設(shè)方面，鐵路運輸將逐步實現(xiàn)“客貨分流”的局面。就鐵路貨車而言，對于 鐵路貨車的設(shè)計，要求滿足“重載”和“一次重造”的新的設(shè)計思路。這對鐵路貨車的防腐、 耐磨性能提出了更高的要求。同時，由于我國南北溫差大，鐵路貨車運輸過程中如大秦鐵 路的運煤貨車，很容易因其中水分結(jié)冰而使貨物粘結(jié)在車體內(nèi)壁導(dǎo)致貨物很難卸干凈的局 面。對于現(xiàn)有鐵路貨車涂裝材料，主要采用鐵棕醇酸厚漿底漆或環(huán)氧云鐵厚漿底漆與鐵黑 醇酸厚漿面漆配套，該種涂裝體系防腐能力有限，滿足不了長效防腐、耐磨的高要求，并且 基本上沒有防凍粘效果。風(fēng)電建設(shè)方面，對風(fēng)電設(shè)備的涂裝防護尤為重要。由于我國的風(fēng)電場主要分布在 三北寒旱風(fēng)沙區(qū)以及沿海地區(qū)，風(fēng)電涂料要抵御風(fēng)沙的侵蝕和紫外線的破壞，需具備耐磨 和耐老化的功能，還需具備耐冷熱循環(huán)、耐鹽霧、抗結(jié)冰的功能。近年來風(fēng)機功率逐漸加大， 風(fēng)電葉片尺寸不斷加長，其末端線速度可達300Km/h以上，在保證風(fēng)電裝備20年的正常服 務(wù)壽命的基礎(chǔ)上，這對風(fēng)電涂料的防腐性、耐磨性、防凍粘性提出了非常高的要求。但國內(nèi) 現(xiàn)有風(fēng)電葉片涂層防護技術(shù)很難同時滿足防腐、耐磨、防結(jié)冰的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題在于提供一種防腐耐磨防凍粘底面合一涂料，具有優(yōu)異的防腐 效果，耐磨性強，防凍粘效果顯著，耐老化性能突出，能夠滿足鐵路運輸、風(fēng)電等較高的涂裝 要求。本發(fā)明還提供了一種防腐耐磨防凍粘底面合一涂料的制備方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種防腐耐磨防凍粘底面合一涂料，包括A組分和B組分，
A組份中包括具有以下重量百分比的成分異氰酸酯10 40%端氨基聚醚30 75%含氟硅氧烷1 15%無水醋酸丁酯5 25%;B組份中包括具有以下重量百分比的成分位阻型脂肪族仲胺15% 55%納米防凍粘材料 15%顏填料10% 55%分散劑0.5% 2. 5%觸變劑0 2%紫外線吸收劑0 3%溶劑5% 30%。作為優(yōu)選，所述異氰酸酯為HDI、MDI、IPDI中的一種或幾種。作為優(yōu)選，所述納米防凍粘材料為碳化硅晶須、氧化鋅晶須、硫酸鈣晶須、碳酸鈣 晶須中的一種或幾種。作為優(yōu)選，所述顏填料為鈦白粉、滑石粉、碳黑、云母粉、石英粉、陶瓷微粉或硅微 粉中的一種或幾種。作為優(yōu)選，所述分散劑為聚丙烯酸銨鹽、聚丙烯酸鈉鹽、聚羧酸銨鹽或聚羧酸鈉鹽 中的一種或幾種。作為優(yōu)選，所述觸變劑為氣相二氧化硅、有機膨潤土、氫化蓖麻油或聚酰胺蠟中的 一種或幾種。作為優(yōu)選，所述紫外線吸收劑為水楊酸酯類、受阻胺類、三嗪類、取代丙烯腈類、苯 酮類或苯并三唑類中的一種或幾種。作為優(yōu)選，所述溶劑為二甲苯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的一種或幾種。一種防腐耐磨防凍粘底面合一涂料的制備方法，包括以下步驟制備A組分將端氨基聚醚、含氟硅氧烷分別加熱至10(TC 120°C真空脫水；將 異氰酸酯與無水醋酸丁酯混合，升溫至40°C 50°C開始滴加端氨基聚醚、含氟硅氧烷，滴 加完畢后升溫至80°C 90°C并保溫Ih 3h，結(jié)束反應(yīng)，降溫至40°C 50°C ；制備B組分首先將分散劑、溶劑和納米防凍粘材料混合，得納米防凍粘材料溶 液；然后將位阻型脂肪族仲胺、顏填料、觸變劑和溶劑混合，分散并研磨至細度< 50 μ m ；最 后向研磨后的混合物中加入紫外線吸收劑及納米防凍粘材料溶液，制得B組分；各成分的重量百分比含量為A組份中包括異氰酸酯10 40%，端氨基聚醚 30 75%，含氟硅氧烷1 15%，無水醋酸丁酯5 25%;B組份中包括位阻型脂肪族仲 胺15% 55%，納米防凍粘材料 15%，顏填料10% 55%，分散劑0. 5% 2. 5%, 觸變劑0 2%，紫外線吸收劑0 3%，溶劑5% 30%。本發(fā)明提供的防腐耐磨防凍粘底面合一涂料為雙組份涂料，包括A組分和B組分， 主要采用噴涂施工工藝，形成的功能性涂層防腐效果好，耐磨、防凍粘，特別適合于重載車 輛涂裝及風(fēng)電葉片等耐磨、防腐、防凍粘要求較高的場合。
具體實施例方式為了進一步了解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但是 應(yīng)當理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的 限制。本發(fā)明提供了一種防腐耐磨防凍粘底面合一涂料，為雙組份涂料，包括A組分和B 組分，基料組份中包括異氰酸酯10 40 %，端氨基聚醚30 75 %，含氟硅氧烷1 15 %， 無水醋酸丁酯5 25% ;B組份中包括位阻型脂肪族仲胺15% 55%，納米防凍粘材料 1 % 15%，顏填料10% 55%，分散劑0.5% 2.5%，觸變劑0 2%，紫外線吸收劑0 3%，溶劑5% 30%。異氰酸酯是聚脲彈性體A組份的主要原料之一，合成A組份的異氰酸酯包括有二 異氰酸酯、三異氰酸酯以及它們的改良體。本發(fā)明的異氰酸酯優(yōu)選使用耐候性好的HDI (六 亞甲基二異氰酸酯)、MDI ( 二苯基甲烷二異氰酸酯)、IPDI (異佛爾酮二異氰酸酯)中的一 種或幾種。端氨基聚醚具有良好的耐堿性和耐水性，中等的耐酸性，且使用端氨基聚醚的涂 料堅韌性好，耐熱沖擊，光澤性好。含氟硅氧烷具有低溫柔韌性、耐候、耐熱、抗氧化、無毒、無味、不易揮發(fā)等優(yōu)點，用 于涂料能降低涂層的表面能，可有效改善涂料的性能，使固化涂層具有很好的光澤度、柔韌 性、抗沖擊性、耐污耐水性和耐候性。無水醋酸丁酯用作溶劑，溶解稀釋各成分。位阻型脂肪族仲胺是一種新型脂肪族、慢反應(yīng)、高性能的涂層材料，能夠與普通含 有羥基的聚酯、聚丙烯酸酯共聚物混溶，從而降低涂料體系中的VOC含量；當它與脂肪族異 氰酸酯或其預(yù)聚物反應(yīng)時，能夠得到耐候性非常好的新型脂肪族聚脲材料。納米防凍粘材料的晶須狀結(jié)構(gòu)的引入，使涂層具有微觀的凹突結(jié)構(gòu)，具有荷葉效 應(yīng)，最終達到防覆冰、防凍粘的功能。本發(fā)明優(yōu)選使用碳化硅晶須、氧化鋅晶須、硫酸鈣晶 須、碳酸鈣晶須中的一種或幾種。顏填料為鈦白粉、滑石粉、碳黑、云母粉、石英粉、陶瓷微粉或硅微粉中的一種或幾 種，對涂料的性能有著重要的輔助作用，可以充填孔隙，使涂料致密，提高附著力，賦予涂料 色彩、質(zhì)感和遮蓋力。分散劑能夠通過潤濕、研磨與分散、偶聯(lián)和包裹穩(wěn)定的過程來分散顏填料，并保持 分散體系的相對穩(wěn)定。本發(fā)明中分散劑優(yōu)選為聚丙烯酸銨鹽、聚丙烯酸鈉鹽、聚羧酸銨鹽或 聚羧酸鈉鹽中的一種或幾種，具有良好的分散效果，能夠降低涂料粘度，改善涂料的儲存穩(wěn) 定性、增加光澤和流平性。涂料中加入觸變劑后，在涂料受剪切力作用時(如攪拌或涂刷)，粘度暫時下降， 不受剪切力作用時，又逐漸恢復(fù)到原來的粘度。這種特性能使涂料在貯存時防止顏料沉淀， 改善涂刷性，在涂裝時能使涂膜較厚而不流掛。本發(fā)明使用的觸變劑為氣相二氧化硅、有機 膨潤土、氫化蓖麻油或聚酰胺蠟中的一種或幾種。加入紫外線吸收劑能夠保持涂料的穩(wěn)定，防止因紫外光的氧化使得涂料分解褪 色。涂料在日光作用下，會因吸收紫外線而引發(fā)自動氧化，導(dǎo)致聚合物降解，使得涂料形成的防護層的機械性能惡化。紫外線吸收劑能夠有效的吸收紫外線或具有捕獲因光氧化產(chǎn)生 的自由基的能力，能夠阻止導(dǎo)致防護層老化的自由基反應(yīng)，抑制光氧化，防止涂層受到紫外 線破壞，且自身的光穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性好。本發(fā)明優(yōu)選使用水楊酸酯類、受阻胺類、三嗪類、 取代丙烯腈類、苯酮類或苯并三唑類中的一種或幾種B組分中的溶劑優(yōu)選為二甲苯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的一種或幾種，可 以充分溶解各種助劑，各種助劑的協(xié)調(diào)作用，使得涂料具有多種優(yōu)異性能。本發(fā)明提供的防腐耐磨防凍粘底面合一涂料的制備方法，包括以下步驟制備A組分將端氨基聚醚、含氟硅氧烷分別加熱至100°C 120°C真空脫水；將 異氰酸酯與無水醋酸丁酯混合，升溫至40°C 50°C開始滴加真空脫水后的端氨基聚醚、 含氟硅氧烷，滴加完畢后將混合液升溫至80°C 90°C并保溫Ih 3h，結(jié)束反應(yīng)，降溫至 40°C 50°C，出料即制得產(chǎn)品；制備B組分首先將分散劑、溶劑和納米防凍粘材料混合，分散；然后將位阻型脂 肪族仲胺、顏填料、觸變劑和溶劑混合，分散，攪拌均勻，研磨至細度< 50 μ m;最后向研磨 后的混合物中加入紫外線吸收劑納米防凍粘材料溶液，以800轉(zhuǎn)/min 1000轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn) 速攪拌IOmin 20min，制得B組分；其中各種成分的重量百分比含量如前所述。在現(xiàn)場進行施工時，將固化劑組份與助劑組份按重量比1 1 1 1.5進行混 合，采用高壓無氣噴涂進行施工。實施例1 1)制備A組分將分子量約2000的端氨基聚醚(伊士曼公司)650Kg、端氨基含氟 聚硅氧烷(分子量為1800 2200) 50Kg分別加熱至120°C真空脫水；稱取異佛爾酮二異氰酸酯(拜爾公司)200Kg，無水醋酸丁酯160Kg，混合均勻，升 溫至45°C滴加真空脫水后的端氨基聚醚和端氨基含氟聚硅氧烷，滴加完畢后升溫至80°C 并保溫2h，結(jié)束反應(yīng)，降溫至45°C出料包裝。2)制備B組分第一步稱取分散劑ΒΙ163(Β (公司)20kg、丙二醇甲醚醋酸酯85kg，納米氧化鋅 晶須30kg混合后采用超聲波分散30min ；第二步稱取位阻型脂肪族仲胺聚天門冬氨酸酯樹脂(拜爾公司)330kg、金紅石 型鈦白粉(Dupon公司)100kg、碳黑(德固賽公司)3kg、云母粉(格銳滁州化工公司)80kg、 石英粉(瀏陽石英粉廠)200kg、觸變劑氣相二氧化硅Mkg、二甲苯55kg、醋酸丁酯55kg 混合攪拌分散均勻后砂磨至細度< 50 μ m，然后向混合物中加入紫外線吸收劑Tinuvin 5050(瑞士汽巴公司)20kg及第一步已分散好的氧化鋅晶須，以800轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速攪拌15 分鐘，過濾后包裝。實施例2 1)制備A組分將分子量約2000的端氨基聚醚(武漢獅子山涂料廠)550Kg、端氨 基含氟聚硅氧烷(分子量為1800 2200)80Kg分別加熱至110°C真空脫水；稱取二苯甲烷二異氰酸酯270Kg，無水醋酸丁酯lOOKg，混合均勻，升溫至40°C滴 加真空脫水后的端氨基聚醚和端氨基含氟聚硅氧烷，滴加完畢后升溫至82°C并保溫1. 5h， 結(jié)束反應(yīng)，降溫至40°C出料包裝。
2)制備B組分第一步稱取Β (163分散劑(Bi公司)10kg、醋酸丁酯110kg，納米碳化硅晶須 70kg混合后采用超聲波分散30min ；第二步稱取位阻型脂肪族仲胺聚天門冬氨酸酯樹脂(拜爾公司)350kg、金紅石 型鈦白粉(Dupon公司)90kg、碳黑(德固賽公司)5kg、云母粉(格銳滁州化工公司)100kg、 陶瓷微粉(馬可波羅)l(^kg、觸變劑氫化蓖麻油10kg、丙二醇甲醚醋酸酯70kg、醋酸丁酯 70kg混合攪拌分散均勻后砂磨至細度< 50 μ m，然后向混合物中加入GW-531 二苯甲酮光穩(wěn) 定劑(北京加成助劑研究所)IOkg及第一步已分散好的碳化硅晶須，以900轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速 攪拌18分鐘，過濾后包裝。實施例3 1)制備A組分將分子量約2000的端氨基聚醚(武漢獅子山涂料廠)330Kg、端氨 基含氟聚硅氧烷(分子量為1800 2200) 120Kg分別加熱至100°C真空脫水；稱取六亞甲基二異氰酸酯350Kg，無水醋酸丁酯200Kg，混合均勻，升溫至50°C滴 加真空脫水后的端氨基聚醚和端氨基含氟聚硅氧烷，滴加完畢后升溫至85°C并保溫2. 5h， 結(jié)束反應(yīng)，降溫至50°C出料包裝。2)制備B組分第一步稱取BIllO分散劑(德國畢克化學(xué)公司)20kg、二甲苯120kg，納米硫酸 鈣晶須IOOkg混合后采用超聲波分散30min ；第二步稱取位阻型脂肪族仲胺聚天門冬氨酸酯樹脂(拜爾公司)450kg、碳黑 (德固賽公司)10kg、云母粉(格銳滁州化工公司)40kg、陶瓷微粉(馬可波羅)50kg、Super 觸變劑(法國環(huán)綺化工)20kg、丙二醇甲醚醋酸酯80kg、二甲苯80kg混合攪拌分散均勻后 砂磨至細度< 50 μ m，然后向混合物中加入受阻胺類光穩(wěn)定劑944(石家莊石焦化工有限責 任公司)30kg及第一步已分散好的硫酸鈣晶須，以1000轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速攪拌20分鐘，過濾 后包裝。對比例1 環(huán)氧云鐵厚漿底漆+環(huán)氧浙青玻璃鱗片漆。對比例2:厚漿醇酸底漆+厚漿醇酸面漆。對比例3:市售聚天門冬氨酸酯風(fēng)電葉片涂料。將實施例1-3制備的防腐耐磨防凍粘底面合一涂料與對比例1-3提供的涂料進行 檢測，數(shù)據(jù)如表1所示表1涂料主要技術(shù)指標檢測結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種防腐耐磨防凍粘底面合一涂料，其特征在于，包括A組分和B組分， A組份中包括具有以下重量百分比的成分異氰酸酯10 40%端氨基聚醚30 75%含氟硅氧烷1 15%無水醋酸丁酯5 25%;B組份中包括具有以下重量百分比的成分位阻型脂肪族仲胺15% 55%納米防凍粘材料 15%顏填料10% 55%分散劑0.5% 2.5%觸變劑0 2%紫外線吸收劑0 3%溶劑5% 30%;所述固化劑組分與所述助劑組份重量比為1 1 1 1.5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐耐磨防凍粘底面合一涂料，其特征在于，所述異氰酸酯 為HDI、MDI、IPDI中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐耐磨防凍粘底面合一涂料，其特征在于，所述納米防凍 粘材料為碳化硅晶須、氧化鋅晶須、硫酸鈣晶須、碳酸鈣晶須中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐耐磨防凍粘底面合一涂料，其特征在于，所述顏填料為 鈦白粉、滑石粉、碳黑、云母粉、石英粉、陶瓷微粉或硅微粉中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐耐磨防凍粘底面合一涂料，其特征在于，所述分散劑為 聚丙烯酸銨鹽、聚丙烯酸鈉鹽、聚羧酸銨鹽或聚羧酸鈉鹽中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐耐磨防凍粘底面合一涂料，其特征在于，所述觸變劑為 氣相二氧化硅、有機膨潤土、氫化蓖麻油或聚酰胺蠟中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐耐磨防凍粘底面合一涂料，其特征在于，所述紫外線吸 收劑為水楊酸酯類、受阻胺類、三嗪類、取代丙烯腈類、苯酮類或苯并三唑類中的一種或幾 種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐耐磨防凍粘底面合一涂料，其特征在于，所述溶劑為二 甲苯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的一種或幾種。
9.一種防腐耐磨防凍粘底面合一涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟制備A組分將端氨基聚醚、含氟硅氧烷分別加熱至10(TC 120°C真空脫水；將異氰 酸酯與無水醋酸丁酯混合，升溫至40°C 50°C開始滴加端氨基聚醚、含氟硅氧烷，滴加完 畢后升溫至80°C 90°C并保溫Ih 3h，結(jié)束反應(yīng)，降溫至40°C 50°C ；制備B組分首先將分散劑、溶劑和納米防凍粘材料混合，得納米防凍粘材料溶液；然 后將位阻型脂肪族仲胺、顏填料、觸變劑和溶劑混合，分散并研磨至細度< 50 μ m ；最后向 研磨后的混合物中加入紫外線吸收劑及納米防凍粘材料溶液，制得A組分；各成分的重量百分比含量為A組份中包括異氰酸酯10 40%，端氨基聚醚30 75%，含氟硅氧烷1 15%，無水醋酸丁酯5 25% ;B組份中包括位阻型脂肪族仲胺·15 % 55 %，納米防凍粘材料1 % 15 %，顏填料10 % 55 %，分散劑0. 5 % 2. 5 %，觸變 劑0 2%，紫外線吸收劑0 3%，溶劑5% 30%。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種防腐耐磨防凍粘底面合一涂料，包括以下重量百分比的成分A組份中包括異氰酸酯10～40％，端氨基聚醚30～75％，含氟硅氧烷1～15％，無水醋酸丁酯5～25％；B組份中包括位阻型脂肪族仲胺15％～55％，納米防凍粘材料1％～15％，顏填料10％～55％，分散劑0.5％～2.5％，觸變劑0～2％，紫外線吸收劑0～3％，溶劑5％～30％。本發(fā)明提供的防腐耐磨防凍粘底面合一涂料為雙組份涂料，包括固化劑組分和助劑組分，主要采用噴涂施工工藝，形成的功能性涂層防腐效果好，耐磨、防凍粘，特別適合于重載車輛涂裝及風(fēng)電葉片等耐磨、防腐、防凍粘要求較高的場合。
文檔編號C08G18/50GK102093812SQ20111004439
公開日2011年6月15日 申請日期2011年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月23日
發(fā)明者劉雄鷹, 彭時貴, 章衛(wèi)國 申請人:株洲飛鹿涂料有限責任公司