本發(fā)明屬于船舶重防腐涂料領(lǐng)域,具體是一種環(huán)氧改性特種重防腐涂料及其固液體涂料制法。
背景技術(shù):
從上世紀(jì)80年代開始,我國造船業(yè)就得到了迅猛發(fā)展,占世界造船總量比重較大,但海洋環(huán)境腐蝕和污染嚴(yán)重,一方面船舶需要重防腐涂料防止腐蝕保證行駛安全及延長使用年限,另一方面打造綠色環(huán)保型海洋形式嚴(yán)峻。目前重防腐涂料特別是占市場份額較大的環(huán)氧涂料,其環(huán)氧樹脂或其他樹脂組分含量較高,生產(chǎn)成本高,利潤水平低,無法跟國外知名品牌競爭;現(xiàn)有環(huán)氧樹脂涂料耐候性差,在紫外線作用下極易發(fā)生粉化或黃變,影響外觀;在重防腐涂料高效性能方面未做充分研究,使用壽命較短,產(chǎn)生各種安全隱患;傳統(tǒng)環(huán)氧煤瀝青涂料也是船舶涂料中用料最大的涂料品種,其防腐蝕性能優(yōu)良,但瀝青致癌,對人體危害較大,歐洲已禁止使用;且傳統(tǒng)原料成本高,工藝復(fù)雜,不適合工業(yè)化大生產(chǎn);傳統(tǒng)船用涂料揮發(fā)性有機化合物(VOC)含量較高,對海洋環(huán)境破壞很嚴(yán)重;涂料需要噴涂多遍,施工復(fù)雜,漆面厚重,浪費嚴(yán)重;表面抗污性能差,清潔復(fù)雜,耗時耗力;且傳統(tǒng)涂料無滅菌功效,對水質(zhì)無任何改善作用。隨著船舶行業(yè)的發(fā)展,對船舶防腐涂料的性能要求越來越高,在環(huán)保法規(guī)的壓力下,船舶重防腐涂料將向長效、低污染、易施工、通用、功能化方向發(fā)展。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明克服上述現(xiàn)有涂料的缺點,提供一種重防腐化、低VOC化、滅菌消毒、安全節(jié)能、綠色環(huán)保、使用方便、無公害、高性能的新型環(huán)氧改性特種重防腐涂料及其固液體涂料制法。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種環(huán)氧改性特種重防腐涂料,包括如下重量份組分:環(huán)氧樹脂E12 15~20份,聚酯樹脂5~10份,有機硅樹脂5~10份,酚醛樹脂10~20份,SMA-1000P樹脂2~10份,固化劑5~10份,流平劑5~10份,甲基咪唑2~5份,安息香2~5份,鈦白粉3~8份,絹云母1~5份,增光劑2~4份,硅灰石粉5~10份,石英砂4~6份,導(dǎo)電炭黑1~2份,石墨5~7份,金石砂4~6份,稀土4~6份,重質(zhì)碳酸鈣粉4~6份,沉淀流酸鋇1~3份,電氣石粉1~3份,高耐磨蠟粉1~5份,染料2~5份。
所述環(huán)氧改性特種重防腐涂料中,環(huán)氧樹脂E12具有良好附著力、耐化學(xué)腐蝕性、耐熱性、電絕緣性、收縮率小、吸水性低的特性;聚酯樹脂含有不同數(shù)量的羥基(-0H),能提高與其他樹脂(如環(huán)氧樹脂、有機硅樹脂氨基樹脂、SMA-1000P樹脂等)間的相容性,通過交聯(lián)使涂料形成堅固耐久的漆膜,涂膜性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過氨基樹脂,且原料中不在使用氨基樹脂,大大限制了VOC排放;有機硅樹脂耐候性突出,被廣泛用作耐候涂料的基料;酚醛樹脂較環(huán)氧樹脂成本較低,耐熱性、耐燃性、耐水性、耐磨性、耐油性、耐腐蝕性和絕緣性優(yōu)良;SMA-1000P樹脂(苯乙烯馬來酸酐樹脂)為交聯(lián)劑,可提高官能度和耐熱性能,使產(chǎn)品低黃變和低VOC;甲基咪唑,其中2-取代咪唑最佳,咪唑相較于低分子胺類和酚類固化劑毒性小,以醛、胺等為原料經(jīng)過簡單的反應(yīng)易得,價格便宜,固化物熱變形溫度高,有優(yōu)異的力學(xué)性能、電絕緣性能和耐化學(xué)介質(zhì)性能,除作主固化劑外,還可作助固化劑和固化促進劑,顯著改善涂料固化體系性能;安息香又叫針孔消除劑,消除熔融粉末涂料中的氣泡;添加絹云母、石英砂、金石砂為填料,可相對減少樹脂的用量,降低生產(chǎn)成本,同時也可改善涂料的機械性能,增加彈性模量,減小固化收縮率,提高耐磨性、耐候性,延長使用壽命;鈦白粉可改善硬度和光澤度;硅灰石粉具有良好補強性,可提高涂料韌性和耐用性,保持涂料表面平整及良好光澤度,提高抗洗刷和抗風(fēng)化性能,抗腐蝕能力強,可得高質(zhì)量顏色明亮涂料,有良好均涂性和抗老化性能;導(dǎo)電炭黑和石墨具有優(yōu)良耐高溫、耐腐蝕、潤滑、導(dǎo)電性能,按特定比例加入涂料中,使涂料具有耐高溫、耐腐蝕、抗靜電的特性;本涂料中加入稀土,稀土不僅可細(xì)化晶粒,使涂料顏色柔和,改善合金抗蝕能力,且可提高涂層結(jié)合強度,降低孔隙率,使空隙變細(xì)小,更重要的是可以產(chǎn)生對人體有益的負(fù)離子,健康環(huán)保無污染;重質(zhì)碳酸鈣粉來源廣泛,價格低廉,填充率高,能改善耐化學(xué)品性、明度、光澤、流平性、色澤穩(wěn)定性等性能,重質(zhì)碳酸鈣粉能夠促進鈦白粉在涂料中的分散性能,使得鈦白粉添加量減少,且重質(zhì)碳酸鈣粉比表面積大,吸油值相對較低,硬度、白度、遮蓋力好,使得涂料成膜后具有較好的硬度;沉淀硫酸鋇用在涂料中能增加涂膜硬度和抗耐磨性,具有白度高,耐沾污性,同時硫酸鋇比重大可增加涂料固含;電氣石粉不僅能吸收涂料、油漆、膠體等產(chǎn)品所發(fā)出的異味,還有去污、消毒等功能;高耐磨蠟粉用于涂料中具有提高流平性、脫氣性、耐化學(xué)品度,減少顆粒和抗手印,提高爽滑度,控制光澤度等作用。
本發(fā)明還提供了一種環(huán)氧改性特種重防腐固體粉末涂料制備方法,包括如下步驟:
稱取環(huán)氧樹脂E12 15份,聚酯樹脂6份,有機硅樹脂6份,酚醛樹脂10份,SMA-1000P樹脂4份,固化劑5份,流平劑5份,甲基咪唑2份,安息香3份,鈦白粉3份,絹云母2份,增光劑2份,硅灰石粉6份,石英砂5份,導(dǎo)電炭黑1份,石墨6份,金石砂5份,稀土5份,重質(zhì)碳酸鈣粉4份,沉淀流酸鋇1份,電氣石粉1份,高耐磨蠟粉1份,顏料2份投入反應(yīng)釜中,混合攪拌5~10min至物料分散均勻,混合好后送擠出機擠出,擠出機機身溫度設(shè)置為:前區(qū)90~100℃,后區(qū)115~120℃,壓片成50~100μm薄片,冷卻后壓碎成小片,再經(jīng)磨粉,過80~180目篩選,即得新型環(huán)氧改性特種重防腐固體粉末涂料。
本發(fā)明還提供了一種制備上述環(huán)氧改性特種重防腐液體涂料方法,包括如下步驟:
(1)攪拌分散:按重量份配比,將權(quán)利要求2所述環(huán)氧改性特種重防腐涂料粉末10份投入分散罐中,加入溶劑丙酮10~20份,攪拌均勻,得分散漿;
(2)靜止溶解:將步驟(1)所述分散漿靜止溶解4~10h;
(3)高速分散:將步驟(2)所得分散漿高速攪拌至分散均勻;
(4)過濾灌裝:將步驟(3)所得分散漿經(jīng)200~400目過濾篩過濾灌裝即得環(huán)氧改性特種重防腐液體涂料。
所述步驟(1)中,所述攪拌為機械攪拌,攪拌速度為800~1500r/min,所述步驟(3)中,所述攪拌為機械攪拌,攪拌速度為2000~3000r/min。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有如下積極有益的效果:
1、樹脂用量顯著減少,降低生產(chǎn)成本,經(jīng)濟效益更優(yōu)。
2、本涂料耐腐蝕性、粘附力、耐熱性、耐水性、耐油性、耐磨性、抗洗刷、抗風(fēng)化、抗靜電性能大幅提高,且吸水性、收縮率顯著降低,使用壽命是瀝青防腐的3~6倍。
3、不僅消除傳統(tǒng)環(huán)氧煤瀝青涂料中瀝青的毒性問題,且添加了有益健康組分,有利于保護涂料制造和涂料施工人員的安全,健康環(huán)保無污染。
4、本涂料其固體涂料,零VOC,靜電噴涂,綠色環(huán)保。
5、本涂料為高固含涂料,一次性噴涂即可獲得雙層效果,更加節(jié)能高效。
6、具有滅菌功效,且自身無毒,殺滅有害菌時并不消耗本體,也不受時間、光照、水分的影響,具有長效殺菌作用,對細(xì)菌、霉菌、藻類均有良好的殺滅功能,滅菌率≥95%,使水質(zhì)達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
7、去污、消毒能力強,方便清潔,能吸附有毒氣體。
8、本涂料涂層耐候性好,不粉化、低黃變、抗手印、高平整度、顏色柔和有光澤,涂層硬度好且有彈性,使用后更加美觀大方。
9、成本低廉,生產(chǎn)工藝簡單,更適合工業(yè)化大批量生產(chǎn)。
10、該涂料可噴涂、滾涂、刷涂,涂層附著力強,固化表面硬度大,抗沖擊性好,耐酸、耐堿、耐鹽水腐蝕,耐油浸泡不起泡、不脫落,防腐效果優(yōu)于傳統(tǒng)氟碳漆。
具體實施方式
實施例1一種環(huán)氧改性特種重防腐涂料,包括如下重量份組分:
環(huán)氧樹脂E12 15份,聚酯樹脂6份,有機硅樹脂6份,酚醛樹脂10份,SMA-1000P樹脂4份,固化劑5份,流平劑5份,甲基咪唑2份,安息香3份,鈦白粉3份,絹云母2份,增光劑2份,硅灰石粉6份,石英砂5份,導(dǎo)電炭黑1份,石墨6份,金石砂5份,稀土5份,重質(zhì)碳酸鈣粉4份,沉淀流酸鋇1份,電氣石粉1份,高耐磨蠟粉1份,顏料2份。
制備上述環(huán)氧改性特種重防腐固體粉末涂料,包括如下步驟:
稱取上述配方量的環(huán)氧樹脂E12、聚酯樹脂、有機硅樹脂、酚醛樹脂、SMA-1000P樹脂、固化劑、流平劑、甲基咪唑、安息香、鈦白粉、絹云母、增光劑、硅灰石粉、石英砂、導(dǎo)電炭黑、石墨、金石砂、稀土、重質(zhì)碳酸鈣粉、沉淀流酸鋇、電氣石粉、高耐磨蠟粉、染料投入反應(yīng)釜中,混合攪拌5~10min至物料分散均勻,混合好后送擠出機擠出,擠出機機身溫度設(shè)置為:前區(qū)100℃,后區(qū)120℃,壓片成50~100μm薄片,冷卻后壓碎成小片,再經(jīng)磨粉,過80~180目篩選,即得環(huán)氧改性特種重防腐固體粉末涂料。
制備上述環(huán)氧改性特種重防腐液體涂料,包括如下步驟:
(1)攪拌分散:按重量份配比,將上述環(huán)氧改性特種重防腐固體粉末涂料10份投入分散罐中,加入溶劑丙酮10份,攪拌均勻,得分散漿;
(2)靜止溶解:將步驟(1)所述分散漿靜止溶解4~10h;
(3)高速分散:將步驟(2)所得分散漿高速攪拌至分散均勻;
(4)過濾灌裝:將步驟(3)所得分散漿經(jīng)200~400目過濾篩過濾灌裝即得環(huán)氧改性特種重防腐液體涂料。
所述步驟(1)中,所述攪拌為機械攪拌,攪拌速度為1000r/min,所述步驟(3)中,所述攪拌為機械攪拌,攪拌速度為3000r/min。
實施例2一種環(huán)氧改性特種重防腐涂料,包括如下重量份組分:
環(huán)氧樹脂E12 16份,聚酯樹脂5份,有機硅樹脂5份,酚醛樹脂10份,SMA-1000P樹脂3份,固化劑5份,流平劑5份,甲基咪唑2份,安息香3份,鈦白粉3份,絹云母2份,增光劑2份,硅灰石粉5份,石英砂5份,導(dǎo)電炭黑2份,石墨6份,金石砂4份,稀土4份,重質(zhì)碳酸鈣粉4份,沉淀流酸鋇1份,電氣石粉2份,高耐磨蠟粉3份,顏料3份。
固液體涂料制備方法基本同實施例1。
實施例3一種環(huán)氧改性特種重防腐涂料,包括如下重量份組分:
環(huán)氧樹脂E12 15份,聚酯樹脂7份,有機硅樹脂6份,酚醛樹脂10份,SMA-1000P樹脂2份,固化劑8份,流平劑6份,甲基咪唑2份,安息香2份,鈦白粉3份,絹云母1份,增光劑2份,硅灰石粉6份,石英砂5份,導(dǎo)電炭黑1份,石墨5份,金石砂4份,稀土5份,重質(zhì)碳酸鈣粉5份,沉淀流酸鋇1份,電氣石粉1份,高耐磨蠟粉1份,顏料2份。
固液體涂料制備方法基本同實施例1。
本發(fā)明材料的主要性能指標(biāo)如表1-2所示。
表1環(huán)氧改性特種重防腐固體粉末涂料主要性能指標(biāo)
表2環(huán)氧改性特種重防腐液體涂料主要性能指標(biāo)
當(dāng)然,上述說明并非是對本發(fā)明的限制,本發(fā)明也并不限于上述舉例,本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi),作出的變化、改變、添加或替換,都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。