本發(fā)明屬于表面防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及重防腐技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及重防腐涂料的配方設(shè)計。
背景技術(shù)：
閘門、攔污柵等水工鋼結(jié)構(gòu)所處環(huán)境惡劣，長期受氣候變化、日光照射、干濕交替、水流及異物沖擊等因素影響，很容易產(chǎn)生腐蝕，使其承載能力顯著降低，嚴(yán)重影響水利工程的安全，在維修防護(hù)上消耗大量的人力、物力和財力。因此，有效地控制水工鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕，延長其使用壽命具有很大的現(xiàn)實意義。
噴涂聚脲技術(shù)是一種新型無溶劑、高反應(yīng)性的綠色噴涂技術(shù)。該技術(shù)突出特點是環(huán)保無污染，可實現(xiàn)快速固化。但由于反應(yīng)速度過快，施工需要專門的高溫高壓撞擊式混合噴涂設(shè)備；對基材的潤濕性不好，附著力差；涂層表面容易形成麻點、桔皮等，表觀狀態(tài)差；反應(yīng)放熱集中，收縮率大。
CN103820013A公開了一種重防腐噴涂聚脲涂料，A組分由異氰酸酯和多元醇組成，B組分由液態(tài)聚硫橡膠、胺擴(kuò)鏈劑、顏填料和助劑組成。該涂料制備工藝復(fù)雜，需專用噴涂設(shè)備施工。
CN102993929A公開了一種用于鋼結(jié)構(gòu)表面的環(huán)氧改性噴涂聚脲防腐涂料，A組分是由多異氰酸酯、聚醚多元醇、環(huán)氧樹脂和少量稀釋劑反應(yīng)制得的半預(yù)聚物，B組分由端氨基聚醚、胺擴(kuò)鏈劑、填料和助劑組成。該發(fā)明涂料利用環(huán)氧樹脂改性聚脲，采用專用噴涂設(shè)備施工，漆膜硬度較大。
CN103113813A公開了一種水工鋼結(jié)構(gòu)防腐抗老化高分子納米改性涂層材料。基材經(jīng)噴砂處理后，刷涂2道含聚四氟乙烯納米粉體的底漆，再用專用設(shè)備噴涂含聚四氟乙烯納米粉體的納米改性聚脲涂層。該聚脲A組份由二異氰酸酯和聚醚三元醇組成，B組份由端氨基聚醚、苯胺和占涂層質(zhì)量1～3%的聚四氟乙烯納米粉體組成。經(jīng)改性涂層防腐性能提高，但制備工藝較復(fù)雜，對噴涂設(shè)備要求高。雙層涂層結(jié)構(gòu)使噴涂工藝復(fù)雜，施工效率低。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于，針對水工鋼結(jié)構(gòu)的實際應(yīng)用環(huán)境和傳統(tǒng)噴涂聚脲體系反應(yīng)速度過快的不足，提供一種慢反應(yīng)、柔韌性、抗沖擊、防腐性能優(yōu)良的新型柔性聚脲涂料配方。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，以氫化環(huán)氧樹脂改性聚天門冬氨酸酯樹脂和脂肪族HDI三聚體/彈性固化劑為主要成膜物質(zhì)，賦予涂層耐候性的同時提高對基材的附著力。采用片狀防腐添加劑復(fù)合體系，增加漆膜致密性，改善漆膜的耐介質(zhì)性和防腐性。
本發(fā)明涉及的柔性聚脲重防腐涂料，為雙組份體系，NCO指數(shù)為1.05～1.1，質(zhì)量組成至少包括：
A組份：
聚天門冬氨酸酯樹脂 100
氫化環(huán)氧樹脂 6～18
片狀防腐添加劑 56～85
顏料 20～35
填料 20～35
助劑 10～20
所述聚天門冬氨酸酯樹脂為含有支鏈仲氨基的空間位阻型脂肪族樹脂；氫化環(huán)氧樹脂為氫化雙酚A型環(huán)氧樹脂；片狀防腐添加劑為玻璃鱗片和不銹鋼鱗片的混合物；顏料為金紅石鈦白粉、炭黑、耐曬黃、酞菁藍(lán)中的一種或幾種的復(fù)合體系；填料為三聚磷酸鋁、沉淀硫酸鋇、云母、滑石粉中的一種或幾種的復(fù)合體系；助劑包括觸變劑、分散劑、消泡劑、流平劑、偶聯(lián)劑和光穩(wěn)定劑。
B組份：六亞甲基二異氰酸酯（HDI）三聚體與改性HDI高耐候彈性固化劑的質(zhì)量比介于3.5～5:1之間。
本發(fā)明涉及的柔性聚脲重防腐涂料，為雙組份體系，NCO指數(shù)為1.05～1.1，質(zhì)量組成至少包括：
A組份：
聚天門冬氨酸酯樹脂 100
氫化環(huán)氧樹脂 9～14
片狀防腐添加劑 60～80
顏料 20～35
填料 20～35
助劑 10～20
B組份：
六亞甲基二異氰酸酯（HDI）三聚體與改性HDI高耐候彈性固化劑的質(zhì)量比優(yōu)選為3.7～4.5:1。
本發(fā)明涉及的柔性聚脲重防腐涂料，聚天門冬氨酸酯樹脂為拜耳Desmophen NH1520或珠海飛揚F-520和珠海飛揚F-524的混合體系。
本發(fā)明涉及的柔性聚脲重防腐涂料，拜耳Desmophen NH1520或珠海飛揚F-520與珠海飛揚F-524的混合質(zhì)量比為1～2:1。
本發(fā)明涉及的柔性聚脲重防腐涂料，所述氫化環(huán)氧樹脂為氫化雙酚A型脂環(huán)族環(huán)氧樹脂，環(huán)氧值0.42～0.47 eq/100g。
本發(fā)明涉及的柔性聚脲重防腐涂料，玻璃鱗片與不銹鋼鱗片的混合質(zhì)量比為1～2:1。
本發(fā)明涉及的柔性聚脲重防腐涂料，所述玻璃鱗片為250～450目C型玻璃鱗片。
本發(fā)明涉及的柔性聚脲重防腐涂料，所述不銹鋼鱗片為450～600目不銹鋼鱗片。
本發(fā)明涉及的柔性聚脲重防腐涂料，所述觸變劑為氣相二氧化硅或有機膨潤土中的一種，分散劑為高分子量的共聚物溶液，消泡劑為有機硅類消泡劑，流平劑為聚丙烯酸酯溶液，偶聯(lián)劑為γ-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，光穩(wěn)定劑為紫外光吸收劑和受阻胺穩(wěn)定劑的混合型光穩(wěn)定劑。
本發(fā)明涉及的柔性聚脲重防腐涂料，固含量高，底面合一，固化速度快，拉伸強度高，具有一定的硬度和柔韌性，與基材附著力強，耐磨和抗沖擊性能以及耐水、耐鹽霧和耐光老化性優(yōu)異。制備工藝簡單，施工方便，可常規(guī)噴涂或滾涂、刷涂施工，不需要專用噴涂設(shè)備，與傳統(tǒng)雙組份聚氨酯涂料相比，施工效率高。涂層具有耐候、耐水、防腐、耐磨、抗沖擊等優(yōu)點，可使其廣泛應(yīng)用于鋼閘門、攔污柵等水工鋼結(jié)構(gòu)及鋼橋、鐵塔、風(fēng)電塔架等戶外鋼鐵結(jié)構(gòu)的長效防腐保護(hù)。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
實施例1
一種柔性聚脲重防腐涂料，由A、B兩組份組成。
A組份：將聚天門冬氨酸酯F520 50kg、F524 50kg和氫化環(huán)氧樹脂EPALLOY5000（環(huán)氧值0.47eq/100g）9kg加入到混料缸中，加入觸變劑R972 2.3kg，以800r/min高速分散20min至均勻。在500r/min轉(zhuǎn)速下，依次加入醋酸丁酯10kg，分散劑628 1.5kg、消泡劑6800 0.3kg、流平劑BYK-354 3kg、偶聯(lián)劑KH560 1.2kg，分散10min后加入鈦白粉25kg、酞菁藍(lán)0.6kg、三聚磷酸鋁35kg，分散30min，研磨至細(xì)度30μm以下。加入250目GF-007c玻璃鱗片35kg、600目Novamet不銹鋼鱗片25kg和光穩(wěn)定劑5151 1.7kg，600r/min轉(zhuǎn)速下分散20min至均勻得A組份。
B組份：混料缸中加入醋酸丁酯8 kg、 HDI三聚體190B/S 72kg和彈性體固化劑SP-103P 20.6kg，500r/min轉(zhuǎn)速分散均勻得B組份。
取-NCO指數(shù)為1.1，將制得的涂料A組份和B組份以質(zhì)量比2.3:1混合，采用空氣噴涂，用馬口鐵板和鋼板制樣和養(yǎng)護(hù)，對涂料及漆膜性能進(jìn)行測試。表干50min，實干20h,適用期可達(dá)60min，人工加速老化2500h漆膜涂層無起泡、生銹、脫落現(xiàn)象，保光率93%。
實施例2
一種柔性聚脲重防腐涂料，由A、B兩組份組成。
A組份原材料包括Desmophen NH1520 53kg、飛揚F524 47kg、氫化環(huán)氧樹脂AL-3040（環(huán)氧值0.42eq/100g） 11kg、金紅石鈦白粉19kg、炭黑N660 1kg、沉淀硫酸鋇30kg、潤濕分散劑Disponer 9250 1.8kg、消泡劑EFKA 2722 0.5kg、流平劑Tego Flow300 3.9kg、光穩(wěn)定劑TINUVIN 5060 2.4kg、偶聯(lián)劑KH560 1.2kg、氣象二氧化硅AEROSIL R972 2.3kg、450目GF-325玻璃鱗片和450目Novamet不銹鋼鱗片各32kg、醋酸丁酯6kg、二甲苯4kg。制備方法同實施例1，得A組份。
B組份原材料包括HDI三聚體190B/S 69.2kg、彈性體固化劑E402-90T 18.7kg、醋酸丁酯9kg、二甲苯6kg。制備方法同實施例1，得B組份。
取-NCO指數(shù)為1.05，將制得的涂料A組份和B組份以質(zhì)量比2.2:1混合，采用空氣噴涂、刷涂、輥涂等方式施工，用馬口鐵板和鋼板制樣。漆膜表面平整，耐酸（5%H2SO4溶液）、耐堿（5%NaOH溶液）1000h均無異常。
實施例3
一種柔性聚脲重防腐涂料，由A、B兩組份組成。
A組份原材料包括飛揚F520 57kg、F524 43kg、氫化環(huán)氧樹脂ST-3000（環(huán)氧值0.44eq/100g） 18kg、金紅石鈦白粉26.5kg、耐曬黃0.5 kg、云母14kg、滑石粉14kg、潤濕分散劑Tego Dispers 628 2.5kg、消泡劑EFKA 2722 0.6kg、流平劑Tego Flow300 3.8kg、光穩(wěn)定劑TINUVIN 5151 2.5 kg、偶聯(lián)劑KH560 1.9kg、膨潤土BENGEL828 3.1kg、300目華興玻璃鱗片30kg、500目Novamet不銹鋼鱗片26kg、醋酸丁酯9kg、二甲苯6kg。制備方法同實施例1，得A組份。
B組份原材料包括HDI三聚體190B/S 71.2kg、彈性體固化劑SP-103P 17.8kg、醋酸丁酯18kg。制備方法同實施例1，得B組份。
取-NCO指數(shù)為1.07，將制得的涂料A組份和B組份以質(zhì)量比2.2:1混合，空氣噴涂于馬口鐵板和鋼板。涂層具有較好的彈性，拉開法附著力達(dá)7.6MPa，沖擊50cm不破壞。
實施例4
一種柔性聚脲重防腐涂料，由A、B兩組份組成。
A組份原材料包括Desmophen NH1520 60kg、飛揚F524 40kg、氫化環(huán)氧樹脂EPALLOY5000（環(huán)氧值0.46eq/100g） 15kg、金紅石鈦白粉1kg、酞菁藍(lán)19 kg、三聚磷酸鋁10kg、硫酸鋇5kg、滑石粉20kg、潤濕分散劑Tego Dispers 628 2.5kg、消泡劑EFKA 2722 0.6 kg、流平劑BYK-354 5kg、光穩(wěn)定劑TINUVIN 5060 2.5kg、偶聯(lián)劑KH560 1.9kg、膨潤土BP-183B 3.1kg、325目GF-007c玻璃鱗片50 kg、600目Novamet不銹鋼鱗片35kg、醋酸丁酯17kg。制備方法同實施例1，得A組份。
B組份原材料包括HDI三聚體190B/S 72.2kg、彈性體固化劑SP-103P 17.2kg、醋酸丁酯15kg、二甲苯10kg。制備方法同實施例1，得B組份。
取-NCO指數(shù)為1.08，將制得的涂料A組份和B組份以質(zhì)量比2.1:1混合，空氣噴涂于馬口鐵板和鋼板。所得涂層耐水性檢測達(dá)到3500h無起泡、生銹、脫落現(xiàn)象，耐鹽水（3%NaCl溶液）1500h漆膜無異常。
實施例5
一種柔性聚脲重防腐涂料，由A、B兩組份組成。
A組份原材料包括Desmophen NH1520 62kg、飛揚F524 38kg、氫化環(huán)氧樹脂ST-3000（環(huán)氧值0.43eq/100g） 12kg、金紅石鈦白粉31kg、耐曬黃0.9kg、炭黑N660 0.2kg、硫酸鋇15kg、云母10kg、潤濕分散劑BYK163 2.8kg、消泡劑Defom 6800 0.9kg、流平劑BYK-354 6kg、光穩(wěn)定劑TINUVIN 5151 2.7 kg、偶聯(lián)劑KH560 2kg、觸變劑AEROSIL R972 3.4kg、400目華興玻璃鱗片48kg、450目Novamet不銹鋼鱗片24kg、醋酸丁酯18kg。制備方法同實施例1，得A組份。
B組份原材料包括HDI三聚體190B/S 71.1kg、彈性體固化劑E402-90T 15.8kg、醋酸丁酯27kg。制備方法同實施例1，得B組份。
取-NCO指數(shù)為1.06，將制得的涂料A組份和B組份以質(zhì)量比2.1:1混合，空氣噴涂于馬口鐵板和鋼板。表干1h，實干24h,適用期可達(dá)80min，沖擊50cm不破壞。
實施例6
一種柔性聚脲重防腐涂料，由A、B兩組份組成。
A組份原材料包括飛揚F520 65kg、F524 35kg、氫化環(huán)氧樹脂AL-3040（環(huán)氧值0.42eq/100g） 6kg、金紅石鈦白粉34.5kg、炭黑N660 0.5kg、云母26kg、潤濕分散劑Tego Dispers 628 3kg、消泡劑Defom6800 0.9kg、流平劑Tego F300 6kg、光穩(wěn)定劑TINUVIN 5151 3kg、偶聯(lián)劑KH560 2.4kg、膨潤土BENGEL 828 3.4kg、325目GF-325玻璃鱗片47kg、500目Novamet不銹鋼鱗片30kg、醋酸丁酯18kg。制備方法同實施例1，得A組份。
B組份原材料包括HDI三聚體190B/S 74.4kg、彈性體固化劑 E402-90T 15.5kg、醋酸丁酯21kg、二甲苯6kg。制備方法同實施例1，得B組份。
取-NCO指數(shù)為1.1，將制得的涂料A組份和B組份以質(zhì)量比2:1混合，空氣噴涂于馬口鐵板和鋼板。漆膜具有良好的彈性，耐酸（5%H2SO4溶液）、耐堿（5%NaOH溶液）1200h均無異常，人工加速老化2600h漆膜無異常，保光率92%。
實施例7
一種柔性聚脲重防腐涂料，由A、B兩組份組成。
A組份原材料包括飛揚F520 66.7kg、F524 33.3kg、氫化環(huán)氧樹脂EPALLOY5000（環(huán)氧值0.46eq/100g）14kg、金紅石鈦白粉35kg、硫酸鋇 10kg、滑石粉10kg、潤濕分散劑Disponer 9250 3.3kg、消泡劑EFKA2722 1.2kg、流平劑Tego F300 6.3kg、光穩(wěn)定劑TINUVIN 5060 3kg、偶聯(lián)劑KH560 2.4kg、觸變劑AEROSIL R972 3.8kg、300目GF-007c玻璃鱗片52kg、600目Novamet不銹鋼鱗片28kg、醋酸丁酯12kg、二甲苯8kg。制備方法同實施例1，得A組份。
B組份原材料包括HDI三聚體190B/S 74kg、彈性體固化劑SP-103P 14.8kg、醋酸丁酯43kg。制備方法同實施例1，得B組份。
取-NCO指數(shù)為1.09，將制得的涂料A組份和B組份以質(zhì)量比1.9:1混合，空氣噴涂于馬口鐵板和鋼板。涂層耐水性檢測達(dá)到2500h，耐鹽水（3%NaCl溶液）1800h漆膜無異常。耐中性鹽霧2600h無起泡、生銹和脫落現(xiàn)象。