專利名稱：一種低表面處理型無溶劑涂料、制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低表面處理型無溶劑涂料、制備方法及其應(yīng)用，屬于無溶劑重防腐蝕涂料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
無溶劑重防腐蝕涂料是當(dāng)前我國防腐蝕涂料的重要發(fā)展之一，它廣泛用于船舶，石化，橋梁，集裝箱，電力鐵道，建筑鋼結(jié)構(gòu)等我國重要領(lǐng)域。然而，無溶劑重防腐蝕涂料在我國目前還存在一些問題表面處理要求高，工程量大，所使用的環(huán)氧類型涂料大多剛性有余，韌性不足。嚴(yán)寒時節(jié)，在一些需要速戰(zhàn)速決的海上工程如鉆井平田上往往在涂裝后當(dāng)天就要裝卸，因此要求涂層能夠快速固化來符合這些生產(chǎn)要求，另一個重要方面就是所用的 涂料體系中不能含有對人體有害的重金屬。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種韌性好、固化速度快，且不含重金屬的無溶劑重防腐蝕涂料。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種低表面處理型無溶劑涂料，其特征在于，其原料包括以重量份數(shù)計(jì)的以下組份

雙酚A型環(huán)氧樹脂30-40份；二聚酸二縮水甘油酯10-15份；活性稀釋劑5-10份；無毒物理型防銹顏料5-10份；第一無毒型化學(xué)防銹顏料5-10份；第二無毒型化學(xué)防銹顏料5-7份；無毒綜合型防銹顏料5-10份；填料5-10 份；固化劑15-20份；流變助劑1-3份；其它助劑3-5份。優(yōu)選地，所述的活性稀釋劑為腰果酚縮水甘油醚。優(yōu)選地，所述的無毒物理型防銹顏料為云母氧化鐵。優(yōu)選地，所述的第一無毒型化學(xué)防銹顏料為磷硫鈣。優(yōu)選地，所述的第二無毒型化學(xué)防銹顏料為離子交換型防銹顏料。優(yōu)選地，所述的無毒綜合型防銹顏料為復(fù)合鐵鈦粉。優(yōu)選地，所述的填料為沉淀硫酸鋇、滑石粉或兩者的混合物。進(jìn)一步地，所述的沉淀硫酸鋇的目數(shù)為800目。優(yōu)選地，所述的固化劑為腰果酚改性酚醛胺。
優(yōu)選地，所述的其它助劑為流平劑、消泡劑、潤濕分散劑和硅偶聯(lián)劑。進(jìn)ー步地，所述流平劑的用量為0. 5-1份。進(jìn)ー步地，所述消泡劑的用量為0. 3-0. 5份。進(jìn)ー步地，所述潤濕分散劑的用量為0. 2-0. 4份。進(jìn)ー步地，所述硅偶聯(lián)劑的用量為1-3份。本發(fā)明還提供了上述低表面處理型無溶劑涂料的制備方法，其特征在于，具體步驟如下第一歩將雙酚A型環(huán)氧樹脂、ニ聚酸ニ縮水甘油酯及50% -60%重量百分比的活性稀釋劑按比例加入容器中，攪拌混合均勻；

第二步在轉(zhuǎn)速為400_600rpm的攪拌條件下，在第一步得到的混合物中加入其它 助劑，攪拌0. 5-1小時，混合均勻；第三步在轉(zhuǎn)速為1500-2000rpm的攪拌條件下，在第二步得到的混合物中加入填料、第一無毒型化學(xué)防銹顏料、第二無毒型化學(xué)防銹顏料、無毒綜合型防銹顏料及流交助齊U，攪拌0. 5-1小時；第四步將第三步得到的混合物用砂磨機(jī)研磨至細(xì)度不大于30i!m后，加入無毒物理型防銹顏料，混合均勻后，得到第一組份；第五歩將固化劑與剩余活性稀釋劑混合，高速攪拌，混合均勻后，得到第二組份。本發(fā)明還提供了上述低表面處理型無溶劑涂料的應(yīng)用，其特征在干，使用時將上述第一組份和第二組份混合均勻后，在2小時內(nèi)用高壓無氣噴涂在須要涂覆的材料上。本發(fā)明中的雙酚A型環(huán)氧樹脂，其相對分子質(zhì)量小，而交聯(lián)密度大，且在其分子鏈中羥基含量較少，因此其形成的涂膜耐水性就強(qiáng)，雖然其羥基含量低，故催化作肜就削弱，但卻可延長與固化劑的膠化時間，使混合后的涂料使用期可延長，這樣就有利于涂裝施工。本發(fā)明中的ニ聚酸ニ縮水甘油酯是在涂料起增韌作用，一般環(huán)氧涂料剛性足，韌性欠好，發(fā)明人篩選了各種增韌劑，從與環(huán)氧樹脂良好相容性及減少相應(yīng)成本考慮，因其含有酷鍵，又參于固化反應(yīng)，使環(huán)氧樹脂得到內(nèi)增韌，故能保持在低溫或寒冷時涂膜的韌性。本發(fā)明用活性稀釋劑，代替了有機(jī)溶剤，并參與固化反應(yīng)，成為涂膜的一部分，這樣減少了對環(huán)境的污染，所用的活性稀釋劑是腰果酚縮水甘油醚，其結(jié)構(gòu)與雙酚A型環(huán)氧樹脂和固化劑腰果酚改性酚醛胺相似，故有極其良好的相容性，可使環(huán)氧樹脂與固化劑在此活性稀釋劑中得到充分展開，它們的反應(yīng)基因此能得到更充分且更完善地接觸和反應(yīng)，并達(dá)到最大的有效交聯(lián)密度，利于涂層的各種抗性提高。而由于這種活性稀釋劑的作用，也便利于涂裝施工。本發(fā)明采用的顔料、填料無有害重金屬，顔料都是不同類型的功能型防銹顏料，其中的云母氧化鐵，是無毒型物理防銹顏料，其呈層狀結(jié)構(gòu)而是有高遮蓋力，這種形狀粒子能是向地平行重疊排列，在涂料中形成ー個惰性陰擋層，可有效地減少大氣，水，紫外線等對鋼鐵結(jié)構(gòu)的侵蝕，由于云母氧化鐵對紫外線有強(qiáng)烈的吸收作用，故可使涂層是有強(qiáng)的抗紫外線能力；而磷酸鈣，是ー種無毒型化學(xué)防銹顏料，為ー種新型高效的環(huán)境友好型防銹顏料，它不含有害重金屬，但防銹性能卻能與紅丹相當(dāng)，優(yōu)于鋅絡(luò)黃，三聚磷酸ニ氫酷，氧化鋅和磷酸鋅類防銹顔料，它能在金屬表面上形成一層鈍化膜，而阻止了金屬的腐蝕，這種所生成的磷酸鐵能堵塞掉在鋼鐵表面上由氫氧化鐵所構(gòu)成的純化膜上的小孔，降低了涂膜的滲透性，從而提高了鋼鐵鈍化度；另一種無毒型化學(xué)防銹顏料一離子交換型防銹顏料也是一種新型環(huán)境友好型防銹顏料，這是一種含鈣離子交換的硅膠，此種防銹顏料在涂層中當(dāng)腐蝕性電解質(zhì)進(jìn)入時，它就會將腐蝕性離子截獲在硅膠表面上，與吸附在硅膠表面的鈣離子發(fā)生交換作用，釋放出防銹離子，這種防銹層堆積在金屬/涂層界面上，起著阻隔作用而保護(hù)了底材，并增強(qiáng)了涂層附著力，它有一個獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)是，緩蝕離子按“需”釋放，能充分有效利用，而硅膠在涂層中不溶解，其交換反應(yīng)以分子級水平發(fā)生在氧化物載體表面，不影響顏料形態(tài)，可長久地保持涂層完整，起到屏蔽防腐蝕作用；無毒綜合型防銹顏料復(fù)合鐵鈦粉，也是一種環(huán)境友好型防銹顏料，其由形態(tài)不同的幾種磷酸鹽(不含錫，鋅)在一定條件下引入經(jīng)預(yù)處理過的硅基，鈦基氧化物及氧化釔等納料分體經(jīng)機(jī)械混合，分散，復(fù)合制備得至IJ，其為淺黃色，制漆時，配合適當(dāng)?shù)闹伭夏苷{(diào)配成天藍(lán)，草綠，亮黃，鐵紅等任何顏色，其防腐蝕機(jī)理是，其一載體中的磷酸根離子與鋼鐵表面的鐵分子反應(yīng)生成磷酸鐵絡(luò)鹽，它牢固地附著在鋼鐵表面，從而保護(hù)了鋼鐵；其二是鐵鈦粉對鋼鐵是有相當(dāng)?shù)挠H和性和較強(qiáng)的附著力，可直接在鋼鐵表面被氧化成一層純化膜，從而阻止了電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生；其三是納米粉體材料在很大程度上改變了涂膜的整體結(jié)構(gòu)，且用量不大，著使涂膜平整，致密而無針 孔和氣孔，有效地阻隔了水、氯離子和氧氣等對鋼鐵表面的侵蝕，故其防銹效果很強(qiáng)；填料選擇成本較低的沉淀硫酸鋇或滑石粉，填料可以使涂料施工便利并增加涂層的飽滿度等。本發(fā)明中的固化劑采用腰果酚改性酚醛胺，這是一種以帶不飽和雙鍵的C-15直鏈取代酚為基礎(chǔ)的固化劑，其結(jié)構(gòu)中的苯環(huán)與雙酚A型環(huán)氧樹脂有著良好的相容性，可降低涂料的黏度，有著出色的滲透性，所含羥基可增加固化劑的極性.對底材的潤濕性和黏接性增強(qiáng)，可用于低表面處理級別的鋼材表面，并使固化的涂膜表面光滑平整；其結(jié)構(gòu)中的酚羥基，是環(huán)氧樹脂固化反應(yīng)的催化劑，可在低濕下快速固化；而其不飽和雙鍵的C-15直鏈能給體系提供內(nèi)增韌和良好的耐水性，而且對體系的固化反應(yīng)有初始的空間位阻效應(yīng).使該無溶劑體系在快速固化的同時仍有良好的操作期；此固化劑的特點(diǎn)是能在潮濕表面施工 本發(fā)明還可根據(jù)涂料的性能要求添加不同的助劑，流變助劑能提高體系的施工性能并增進(jìn)涂層厚度；流平劑使涂層表面光潔，平滑；消泡劑使涂層天空隙、致密，表面無斑痕缺陷；潤濕分散劑使顏料、填料更好地為基料所潤濕，從而增強(qiáng)體系的各種抗性；硅偶聯(lián)劑能增強(qiáng)涂層對金屬底材的附著力。本發(fā)明能在須要長期保護(hù)的表面形成堅(jiān)韌而有長效的防腐蝕涂料層，對環(huán)境污染小，同時采用化學(xué)物理等綜合防腐蝕機(jī)理，適合金屬底材特別是鋼鐵表面作長期防腐蝕之用。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于I)低溫下能保持堅(jiān)韌性；2)固化快速；3)能在潮濕表面甚至帶銹表面上涂裝；4)不含有害重金屬；5)不含V0C,對環(huán)境友好。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，作詳細(xì)說明如下。實(shí)施例1-3中的原料及生產(chǎn)廠商/牌號列表如下表I
權(quán)利要求
1.一種低表面處理型無溶劑涂料，其特征在于，其原料包括以重量份數(shù)計(jì)的以下組份 雙酚A型環(huán)氧樹脂30-40份； 二聚酸二縮水甘油酯 10-15份； 活性稀釋劑5-10份； 無毒物理型防銹顏料 5-10份； 第一無毒型化學(xué)防銹顏料5-10份； 第二無毒型化學(xué)防銹顏料5-7份； 無毒綜合型防銹顏料 5-10份； 填料5-10份； 固化劑15-20份； 流變助劑1-3份； 其它助劑3-5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低表面處理型無溶劑涂料，其特征在于，所述的活性稀釋劑為腰果酚縮水甘油醚。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低表面處理型無溶劑涂料，其特征在于，所述的無毒物理型防銹顏料為云母氧化鐵。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低表面處理型無溶劑涂料，其特征在于，所述的第一無毒型化學(xué)防銹顏料為磷硫鈣。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低表面處理型無溶劑涂料，其特征在于，所述的第二無毒型化學(xué)防銹顏料為離子交換型防銹顏料。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低表面處理型無溶劑涂料，其特征在于，所述的無毒綜合型防銹顏料為復(fù)合鐵鈦粉。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低表面處理型無溶劑涂料，其特征在于，所述的填料為沉淀硫酸鋇、滑石粉或兩者的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的低表面處理型無溶劑涂料，其特征在于，所述的沉淀硫酸鋇的目數(shù)為800目。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低表面處理型無溶劑涂料，其特征在于，所述的固化劑為腰果酚改性酚醛胺。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低表面處理型無溶劑涂料，其特征在于，所述的其它助劑為流平劑、消泡劑、潤濕分散劑和硅偶聯(lián)劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的低表面處理型無溶劑涂料，其特征在于，所述流平劑的用量為O. 5-1份。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的低表面處理型無溶劑涂料，其特征在于，所述消泡劑的用量為O. 3-0. 5份。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的低表面處理型無溶劑涂料，其特征在于，所述潤濕分散劑的用量為O. 2-0. 4份。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的低表面處理型無溶劑涂料，其特征在于，所述硅偶聯(lián)劑的用量為1_3份。
15.權(quán)利要求I所述的低表面處理型無溶劑涂料的制備方法，其特征在于，具體步驟如下 第一步將雙酚A型環(huán)氧樹脂、二聚酸二縮水甘油酯及50 % -60 %重量百分比的活性稀釋劑按比例加入容器中，攪拌混合均勻； 第二步在轉(zhuǎn)速為400-600rpm的攪拌條件下，在第一步得到的混合物中加入其它助齊U，攪拌O. 5-1小時，混合均勻； 第三步在轉(zhuǎn)速為1500-2000rpm的攪拌條件下，在第二步得到的混合物中加入填料、第一無毒型化學(xué)防銹顏料、第二無毒型化學(xué)防銹顏料、無毒綜合型防銹顏料及流交助劑，攪拌O. 5-1小時； 第四步將第三步得到的混合物用砂磨機(jī)研磨至細(xì)度不大于30 μ m后，加入無毒物理型防銹顏料，混合均勻后，得到第一組份； 第五步將固化劑與剩余活性稀釋劑混合，高速攪拌，混合均勻后，得到第二組份。
16.權(quán)利要求15所述的低表面處理型無溶劑涂料的應(yīng)用，其特征在于，使用時將所述第一組份和所述第二組份混合均勻后，在2小時內(nèi)用高壓無氣噴涂在須要涂覆的材料上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低表面處理型無溶劑涂料、制備方法及其應(yīng)用。所述的低表面處理型無溶劑涂料其特征在于，其原料包括雙酚A型環(huán)氧樹脂、二聚酸二縮水甘油酯、活性稀釋劑、顏料、填料、固化劑、流變助劑及其它助劑。制備方法為將雙酚A型環(huán)氧樹脂、二聚酸二縮水甘油酯及部分活性稀釋劑混合均勻；然后加入其它助劑，混合均勻；再加入填料、顏料及流交助劑，混合均勻；加入無毒物理型防銹顏料，混合均勻后，得到第一組份；將固化劑與剩余活性稀釋劑混合后，得到第二組份。使用時將上述第一組份和第二組份混合均勻后，在2小時內(nèi)用高壓無氣噴涂在須要涂覆的材料上。本發(fā)明堅(jiān)韌性好、固化快速、環(huán)保，能在潮濕表面甚至帶銹表面上涂裝。
文檔編號C09D5/08GK102766393SQ20121029572
公開日2012年11月7日 申請日期2012年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月18日
發(fā)明者楊宇奇 申請人:上海大通涂料化工有限公司