高固含量多元胺加成物改性環氧樹脂壓載艙塗料組合物的製作方法

2023-09-19 00:04:15 1

專利名稱：高固含量多元胺加成物改性環氧樹脂壓載艙塗料組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種塗料組合物，特別是涉及一種高固含量多元胺加成物改性環氧樹脂壓載艙塗料組合物，該塗料所用塗覆設備可以用自來水清洗。
背景技術：
雙組份環氧重防腐塗料由於具有優異的防腐蝕、機械性能和耐化學性，在鋼結構以及船舶等領域得到了大量的應用。環氧防腐塗料可分為溶劑型、無溶劑型和水性塗料，溶劑型塗料由於含有大量溶劑，VOC含量高，對施工和環境造成一定的危害，其設備清洗需要溶劑，不符合環保要求。水性重防腐塗料是塗料發展的必然趨勢，具有無毒環保、易施工清理等優點，但是由於其技術含量高，目前也只是處在研發試驗階段，還沒有得到大量的推廣及應用。無溶劑型船舶壓載水艙環氧塗料具有低V0C、不含溶劑等特點，備受各施工單位的青睞，但是無溶劑型防腐蝕塗料在施工過後所用的設備清洗仍然需要用稀釋劑或溶劑來清洗，同樣會造成環境的汙染以及操作不便等缺點。

發明內容
本發明的目的是提供一種可以用水來清洗塗覆設備的厚塗高固含量船舶壓載水艙環氧塗料，以克服上述現有技術的不足。為實現上述目的，本發明通過使用一種多元胺加成物或脂肪族多元胺加成物固化劑對環氧樹脂進行改性，引入親水基團；塗膜後經過親水基團揮發，使固化劑恢復到普通固化劑的原始狀態，塗膜固化後其性能仍能保持無溶劑型環氧塗料的塗膜性能，但其設備卻可以用水來清洗，為施工後的清理工作提供了方便。具體採用以下技術方案:一種可用水清洗塗覆設備的塗料組合物，由A組分和B組分組成，其中:A組分包括A型環氧樹脂、B型環氧樹脂、顏填料和助劑；B組分為加成型固化劑；各組分的重量份如下:
A型環氧樹脂15-40
B型環氧樹脂5-20
顏填料30-60
助劑1-5
加成型固化劑20-40;所述A型環氧樹脂選自雙酚A型環氧樹脂、羥甲基雙酚A型環氧樹脂、氫化雙酚A型環氧樹脂以及有機矽改性雙酚A型環氧樹脂中的一種或幾種；
所述B型環氧樹脂選自雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂或雙酚AD型環氧樹脂中的一種或幾種。
所述加成型固化劑為多元胺加成物。優選的，所述加成型固化劑選自脂肪族多元胺加成物和脂環族多元胺加成物。更優選的，所述固化劑選用脂肪族多元胺加成物。特別優選的，所述脂肪族多元胺加成物固化劑的含固量為60 90wt%、粘度為100 4400mpa.S、活潑氫當量為120 380。優選的，所述A型環氧樹脂選用雙酚A型環氧樹脂。優選的，所述A型環氧樹脂的環氧當量為100-200，更優選為180-190。優選的，所述B型環氧樹脂選用雙酚F型環氧樹脂。優選的，所述B型環氧樹脂的環氧當量為150-200，更優選為160-180。優選的，所述顏填料選自磷酸鋅、雲母粉、銀鋁漿、三聚磷酸鋁、沉澱硫酸鋇、滑石粉和鈦白粉中的一種或多種。優選的,所述顏填料包括如下重量份的組分:
磷酸鋅10-15
雲母粉10-15
銀鋁漿0.5-2
沉澱硫酸鋇或滑石粉 8-15
鈦白粉0-2。優選的，所述助劑選自潤溼分散劑、流平劑、消泡劑和防沉劑中的一種或多種。優選的，所述助劑包括如下重量份的組分:潤溼分散劑0.1 0.5流平劑0.5-2.0消泡劑0.05-0.5防沉劑0.1-0.5。優選的，所述潤溼分散劑選用電中性多羧酸烷基銨鹽類、高分子羧酸類、陰離子型液體分散劑中的一種或幾種。優選的，所述流平劑選用丙烯酸酯均聚物(共聚物)、有機矽改性丙烯酸酯聚合物以及聚矽氧烷等流平劑中的一種或兩種。優選的，所述消泡劑選用有機矽類聚矽氧烷化合物、礦物油聚合物等消泡劑中的一種。優選的，所述防沉劑選用聚醯胺蠟、白炭黑或膨潤土等防沉劑中的一種或幾種。本發明還進一步公開了上述塗料組合物的方法，其特徵在於:所述A組分的製備過程包括步驟:按配比將雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、顏填料以及助劑中除雲母粉和鋁粉以為的其他組分混合均勻，然後研磨至細度小於40微米，再加入雲母粉和鋁粉分散均勻，即獲得A組分。本發明所提供的上述塗料組合物，其A組分和B組分分開存儲，使用時再進行混合。其中，B組分為多元胺加成物或脂肪族多元胺加成物固化劑，當A、B兩種組分充分混合後，在液體狀態下非常穩定，可使用時間可以達到12小時不凝膠；當噴塗(刷塗或滾塗)以後，由於其中的親水基團揮發，使其還原成無溶劑環氧塗料的原始狀態，然後固化成膜，於基體上固化成膜表幹時間在3h左右。由於本發明所提供的上述塗料組合物具有可使用時間長的特點，因此在施工過程中有足夠長的時間用水來清洗塗覆設備，不僅安全環保，並且給施工後的清理工作提供了方便。可以用在船舶、鋼結構，橋梁等防腐及重防腐領域，特別是用作船舶壓載水艙表面的防腐塗料。
具體實施例方式下面結合實施例進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明，而非限制本發明的範圍。實施例1:A組分的配方(重量份)如下:
A型環氧樹脂HYD128(無錫樹脂廠)38份
B型環氧樹脂F-107(臺灣南亞環氧樹脂)20份
磷酸鋅(工業級，市售)15份
雲母粉(工業級，市售)14份
銀鋁漿(長沙族興股份有限公司ZX-7004產品)I份
沉澱硫酸鋇(800目，市售)10份
鈦白粉(美國杜邦，R760)0.75份
潤溼分散劑(BYK公司的BT-203產品)0.5份
流平劑(美國嘉智國際WE-D8772產品)0.5份
消泡劑(AFCONA公司的2022產品)0.05
防沉劑(DEUCHEM公司DEUREAMA7020產品)0.2份B組分:(美國氰特)公司生產的BECK0P0X VEH2106型號產品.
A組分的製備:將雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、稀釋劑、潤溼分散劑、消泡劑、流平劑、磷酸鋅、鈦白粉、硫酸鋇、防沉劑加入到100升的不鏽混合拌罐中，高速攪拌混合均勻，然後用三輥機研磨至40um以內的細度，高速分散30min，然後加入雲母粉和銀鋁漿，分散均勻，出料包裝得A組分。B組分直接進行分裝即 可。使用方法:將A組分和B組分按照重量比為5: 2的配比配合好後充分攪拌均勻，熟化15分鐘左右，如果粘度太高可用少量蒸餾水進行稀釋，加入量不超過總量的5%，採用高壓無氣噴塗、刷塗或滾塗的方法塗覆於(經噴砂或拋丸處理並塗有車間底漆)鋼板底材上，測量溼膜厚度在350微米左右，固化7-10天。噴塗完後的設備可用自來水進行清洗乾淨。實施例2:A組分的配方(重量份)如下:
A型環氧樹脂HYD128(無錫樹脂廠)40份
B型環氧樹脂F-107(臺灣南亞環氧樹脂)20份
磷酸鋅(工業級，市售)11份
雲母粉(工業級，市售)10份
銀鋁漿(長沙族興股份有限公司ZX-7004產品)0.5份
滑石粉15份
潤溼分散劑(BYK公司的BT-203產品)0.5份
流平劑(美國嘉智國際WE-D8772產品)2.0份
消泡劑(AFCONA公司的2022產品)0.5份
防沉劑(DEUCHEM公司DEUREAMA7020產品)0.5份B組分:(美國氰特)公司生產的BECK0P0X VEH2177型號產品.
A組分的製備:將雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、稀釋劑、潤溼分散劑、消泡劑、流平劑、磷酸鋅、鈦白粉、滑石粉、防沉劑加入到100升的不鏽混合拌罐中，高速攪拌混合均勻，然後用三輥機研磨至40um以內的細度，高速分散30min，然後加入雲母粉和銀鋁漿，分散均勻，出料包裝得A組分。B組分直接進行分裝即可。使用方法:將A組分和B組分按照重量比為5: I的配比配合好後充分攪拌均勻，熟化15分鐘左右，如果粘度太高可用少量蒸餾水進行稀釋，加入量不超過總量的5%，採用高壓無氣噴塗、刷塗或滾塗的方法塗覆於(經噴砂或拋丸處理並塗有車間底漆)鋼板底材上，測量溼膜厚度在350微米左右，固化7-10天。噴塗完後的噴槍在0-12小時以內均很容易被水清洗乾淨。實施例3:A組分的配方(重量份)如下:A型環氧樹脂HYD128(無錫樹脂廠)40份
B型環氧樹脂F-107(臺灣南亞環氧樹脂)10份
磷酸鋅(工業級，市售)15份
雲母粉(工業級，市售)15份
銀鋁漿(長沙族興股份有限公司ZX-7004產品)2份
滑石粉15份
鈦白粉(美國杜邦，R760)2份
潤溼分散劑(BYK公司的BT-203產品)0.1份
流平劑(美國嘉智國際WE-D8772產品)0.5份
消泡劑(AFCONA公司的2022產品)0.3份
防沉劑(DEUCHEM公司DEUREAMA7020產品)0.1份B組分:(美國氰特)公司生產的BECK0P0X VEH2189型號產品.
A組分的製備:將雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、稀釋劑、潤溼分散劑、消泡劑、流平劑、磷酸鋅、鈦白粉、硫酸鋇、防沉劑加入到100升的不鏽混合拌罐中，高速攪拌混合均勻，然後用三輥機研磨至40um以內的細度，高速分散30min，然後加入雲母粉和銀鋁漿，分散均勻，出料包裝得A組分 。B組分直接進行分裝即可。使用方法:將A組分和B組分按照重量比為5: I的配比配合好後充分攪拌均勻，熟化15分鐘左右，如果粘度太高可用少量蒸餾水進行稀釋，加入量不超過總量的5%，採用高壓無氣噴塗、刷塗或滾塗的方法塗覆於(經噴砂或拋丸處理並塗有車間底漆)鋼板底材上，測量溼膜厚度在350微米左右，固化7-10天。噴塗完後的噴槍在0-12小時以內均很容易被水清洗乾淨。塗料性能及檢測試驗:將試板除油除鏽，然後噴砂達到Sa2.5以上級，噴塗暄洋化工材料科技有限公司的醇溶性車間底漆，幹膜厚度在20±5微米，老化兩個月後用高壓無氣噴槍噴塗本發明所提供的上述高固體含量船舶壓載水艙環氧塗料，使幹膜厚度在320 350微米左右，樣板封邊，徹底乾燥10天後進行測試。1.水可洗試驗:噴好漆後，用自來水進行清洗，結果表明噴塗完後的噴槍在0-12小時以內均很容易被洗乾淨。2.塗料性能檢測試驗:將噴好的樣板分別編號進行各種性能檢測 拉拔附著力測試:採用ISO 4624:2002或GB/T 5210-1985標準分別做鹽霧前和鹽霧後的附著力
模擬壓載水艙條件試驗時間是6個月:(I).在50°C加熱12小時，在20°C冷卻12小時，以模擬甲板的條件。試板周期性的用天然或人工海水潑濺，模擬船舶縱搖和橫搖運動。潑濺間隔為3秒或更短。試板上有橫貫試板寬度且深至底材的劃線。(2).安裝一塊鋅犧牲陽極一評估陰極保護的效果。在距離陽極IOOmm出的試板上有裸露底材的直徑8mm圓形人工漏塗孔，以評估陰極保護的效果。試板循環浸泡在天然或人工海水中。(3).試板背面冷卻，形成一個溫度梯度，以模擬一個頂邊壓在艙的冷卻艙壁，用天然或人工海水潑濺，以模擬船舶縱搖和橫搖運動。溫度梯度大約為20°C，濺間隔為3秒或更短。試板上有橫貫試板寬度且深至底材的劃線。(4).用天然或人工海水循環潑濺，以模擬船舶縱搖和橫搖運動，潑濺間隔為3秒或更短。試板上有橫貫試板寬度且深至底材的劃線。(5).在乾燥且溫度為70°C條件下暴露6個月，以模擬雙層底加熱的燃料艙和壓載水艙之間的艙壁。 冷凝艙試驗:依據IS06270-1: 1998標準連續冷凝法進行測試，時間為6個月， 起泡和鏽蝕:參照IS04628-2:2003和IS04628-3:2003標準測試，時間6個月。 耐鹽霧試驗:測試時間6個月。 耐汽油(93#):12個月浸泡。

.耐海水浸泡:3個月(60 ± 5 °C )。 耐酸測試:5%醋酸浸泡3個月。測試結果如下:表I
權利要求
1.一種塗料組合物，由A組分和B組分組成，其中:A組分包括A型環氧樹脂、B型環氧樹脂、顏填料和助劑組分為加成型固化劑；各組分的重量份如下:A型環氧樹脂15-40B型環氧樹脂5-20顏填料30-60助劑1-5加成型固化劑20-40; 所述A型環氧樹脂選自雙酚A型環氧樹脂、羥甲基雙酚A型環氧樹脂、氫化雙酚A型環氧樹脂以及有機矽改性雙酚A型環氧樹脂中的一種或幾種； 所述B型環氧樹脂選自雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂或雙酚AD型環氧樹脂中的一種或幾種。
2.如權利要求1所述的塗料組合物，其特徵在於，所述加成型固化劑為多元胺加成物。
3.如權利要求1所述的塗料組合物，其特徵在於，所述加成型固化劑選自脂肪族多元胺加成物和脂環族多元胺加成物。
4.如權利要求3所述的塗料組合物，其特徵在於，所述加成型固化劑為脂肪族多元胺加成物。
5.如權利要求1所述的塗料組合物，其特徵在於，所述A型環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂。
6.如權利要求1所述的塗料組合物，其特徵在於，所述A型環氧樹脂的環氧當量為100-200。
7.如權利要求1所述的塗料組合物，其特徵在於，所述B型環氧樹脂為雙酚F型環氧樹脂。
8.如權利要求1所述的塗料組合物，其特徵在於，所述B型環氧樹脂的環氧當量為150-200。
9.如權利要求1-8任一所述的塗料組合物，其特徵在於，所述顏填料選自磷酸鋅、雲母粉、銀鋁漿、三聚磷酸鋁、沉澱硫酸鋇、滑石粉和鈦白粉中的一種或多種。
10.如權利要求1-8任一所述的塗料組合物，其特徵在於，所述助劑選自潤溼分散劑、流平劑、消泡劑和防沉劑中的一種或多種。
全文摘要
本發明提供了一種高固含量多元胺加成物改性環氧樹脂壓載艙塗料組合物，該組合物所用塗覆設備可以用自來水清洗。塗料組合物由A組分和B組分組成，其中A組分包括雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、顏填料和助劑；B組分為加成型固化劑；所述加成型固化劑為環氧樹脂與多元胺的加成物。本發明所提供的塗料組合物具有可使用時間長的特點，因此在施工過程中有足夠長的時間用水來清洗塗覆設備，不僅安全環保，並且給施工後的清理工作提供了方便。可以用在船舶、鋼結構、橋梁等防腐及重防腐領域，特別是用作船舶壓載水艙表面的防腐塗料。
文檔編號C09D163/00GK103146282SQ201110401230
公開日2013年6月12日 申請日期2011年12月6日 優先權日2011年12月6日
發明者孟彥賓, 汪培慶, 汪國慶 申請人:達科(泰州)新材料有限公司