CN101597455B - 抗光老化的环氧聚氨酯防腐蚀涂料及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可抗光老化的环氧聚氨酯防腐蚀涂料及制造方法,是采用中等分子量环氧树脂、含羟基聚酯树脂、二甲苯、醋酸丁酯、钛白粉、紫外光吸收剂、滑石粉、云母粉、有机硅氧烷、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、聚有机羧酸盐等经混合、搅拌、研磨制成A组分;二苯基甲烷二异氰酸酯、缩二脲经混合搅拌制成B组分。两者按A∶B=4∶1(重量比)混合均匀后使用。是一种可抗光老化的环氧聚氨酯类防腐蚀涂料,该涂料具有优异的抗酸、碱、盐的侵蚀性能和耐盐雾性能。是化工厂、炼油厂等恶劣环境条件下钢结构物的外防腐蚀优选涂料品种。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗光老化的环氧聚氨酯防腐蚀涂料及制造方法,用于化工厂、炼油厂、沿海等恶劣环境条件下的钢质结构物的防腐蚀。
背景技术
现有的环氧聚氨酯防腐蚀涂料,虽具有良好的耐化学介质腐蚀性能,但抗光老化性能较差,丙烯酸聚氨酯等外防腐材料,虽抗光老化性能优异但耐化学介质性能较差。
发明内容
本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种具有一定抗光老化性能的耐酸、耐碱、耐盐侵蚀的防腐蚀涂料及制造方法。
本发明采用的技术方案
一种抗光老化的环氧聚氨酯防腐蚀涂料及制造方法,A组分由1重量份环氧树脂、0.3~0.4重量份的含羟基聚酯树脂、0.1~0.18重量份的二甲苯、0.08~0.1重量份的醋酸丁酯、0.1~0.15重量份的钛白粉、0.005~0.02重量份的紫外光吸收剂、0.05~0.1重量份的滑石粉、0.05~0.1重量份的云母粉、0.008~0.03重量份的有机硅氧烷、0.003~0.005重量份的异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、0.005~0.01重量份的聚有机羧酸盐组成,B组分由1重量份的二苯基甲烷二异氰酸酯、0.5~1.0重量份的缩二脲组成;A组分和B组分两者按重量比A∶B=3.8~4.2∶1混合均匀使用。
本发明的抗光老化的环氧聚氨酯防腐蚀涂料制造方法,其特征是依次加入1重量份环氧树脂、0.3~0.4重量份的含羟基聚酯树脂、0.1~0.18重量份的二甲苯、0.08~0.1重量份的醋酸丁酯到反应釜中,加热反应釜温度至100±5℃并高速分散直至溶解、然后在溶解液中依次加入0.1~0.15重量份的钛白粉、0.005~0.02重量份的紫外光吸收剂、0.05~0.1重量份的滑石粉、0.05~0.1重量份的云母粉、0.008~0.03重量份的有机硅氧烷、0.003~0.005重量份的异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、0.005~0.01重量份的聚有机羧酸盐高速分散30分钟后,用砂磨机研磨制得A组分。在1重量份的二苯基甲烷二异氰酸酯中加入0.5~1.0重量份的缩二脲用分散机搅拌分散30分钟制得B组分。
较优的抗光老化的环氧聚氨酯防腐蚀涂料,其特征是A组分由1重量份环氧树脂、0.33~0.36重量份的含羟基聚酯树脂、0.11~0.14重量份的二甲苯、0.07~0.09重量份的醋酸丁酯、0.11~0.13重量份的钛白粉、0.006~0.01重量份的紫外光吸收剂、0.06~0.09重量份的滑石粉、0.06~0.09重量份的云母粉、0.009~0.02重量份的有机硅氧烷、0.004~0.005重量份的异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、0.006~0.008重量份的聚有机羧酸盐组成。B组分由1重量份的二苯基甲烷二异氰酸酯、0.5~0.7重量份的缩二脲组成,A组分和B组分两者按重量比A∶B=4~4.2∶1混合均匀使用。
对所使用的各组分进一步描述:
1、所述的环氧树脂是中等分子量软化点在50~95℃的双酚A型环氧树脂。
2、所述的含羟基聚酯树脂是玻璃转化点Tg为40-80℃的含羟基聚酯树脂。
3、二甲苯是一种无色透明液体,分子式是C6H4(CH3)2,一般为对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯及乙基苯的混合物。二甲苯是目前市售产品。
4、醋酸丁酯:别名乙酸丁酯、乙酸正丁酯,市场有销售。
5、钛白粉是金红石型钛白粉。
6、紫外光吸收剂市场有销售,如淄博万科化工有限公司的紫外光吸收剂UV-326或杭州瑞旭产品技术有限公司的紫外光吸收剂UV-360。
7、滑石粉为325-800目。
8、云母粉为325-800目。
9、Afcona -2021是一种不含有机硅氧烷的消泡剂,厦门伊客森化工贸易有限公司有销售。
10、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯,分子式:C51H112O22P6Ti,分子量:1311.13。
11、聚有机羧酸盐是湿润分散剂Afcona-5066。由埃夫科纳助剂有限公司(Afcona Additives Sdn.Bhd)制造并销售。
12、二苯基甲烷二异氰酸酯市场有产品销售,如烟台万华聚胺酯股份有限公司生产的代号为:MDI-100。
13、缩二脲是在尿素生产中,主要在高温蒸发阶段,由于尿素的缩合反应而生成的副产物。它的分子式为NH2CO·NHCONH2。该产品为市售产品,代号为N75。
本发明的抗光老化环氧聚氨酯防腐蚀涂料及制造方法,由环氧树脂、聚酯树脂、紫外光吸收剂、溶剂、助剂和一定数量的颜填料配制而成。在制造过程中使用的环氧树脂和聚酯树脂分子结构中有大量的羟基极性基团,与二苯基甲烷二异氰酸酯和缩二脲反应固化,在固化过程中活泼的环氧基能与界面金属原子反应形成极为牢固的化学键,增强了涂层与基材的附着力,二苯基甲烷二异氰酸酯和缩二脲二者混合同环氧树脂的羟基和聚酯树脂之间反应形成互穿网络结构,对于各种化学介质的作用较为稳定,由于结构致密,涂层结构的气孔少,透气性小,涂膜的屏蔽隔离作用很好;另外固化剂的混合可有效提高涂层的抗光老化性能。二甲苯、醋酸丁酯的加入可有效调节涂料的粘度使施工简便。紫外光吸收剂的加入可有效抵抗紫外光对涂层的破坏,使涂层的抗光老化性进一步提高。填料选用的滑石粉有效的填充了成膜树脂膜中的物理空隙,增强了涂层的耐化学腐蚀性并减低了涂料的造价,云母粉填料晶体呈二维片状结构,且无论细至何种程度均为片状,在涂层中呈平行铺贴,可延长水气渗透路径,其含有的活性羟基基团,易与环氧树脂和聚酯树脂中的分子链相结合、缠连,在涂膜中平行排列,上下重叠,使涂膜内部形成一种致密的层网状结构,从而可以大幅度提高涂膜的综合机械性能、抗渗透性和抗光老化性能。有机硅氧烷降低涂料体系的表面张力,改善了流动和流平性,并避免贝纳德漩涡的形成。异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯在云母粉等填料和树脂之间形成化学键,有效的提高了涂层对基材的附着性,聚有机羧酸盐可在颜料颗粒之间形成三维网状结构,使颜料更好的分散于树脂颗粒之间,并具有一定的降粘效果。
本发明与现有技术相比的有益效果
1、本发明的抗光老化环氧聚氨酯防腐蚀涂料,不仅具有优异的抗化学介质侵蚀的性能而且具有抗光老化性能可用于腐蚀较严重的化工环境金属结构物的外防腐蚀。
2、本发明的抗光老化环氧聚氨酯防腐蚀涂料及制造方法,工艺简单,设备容易购买。
具体实施方式
实施例1:
本发明的抗光老化环氧聚氨酯防腐蚀涂料及制造方法在反应釜中,分别加入1重量份中等分子量软化点在50~95℃的双酚A型环氧树脂、0.35重量份的玻璃转化点Tg为40-80℃的含羟基聚酯树脂、0.12重量份的二甲苯、0.08重量份的醋酸丁酯,加热反应釜温度至100±5℃并高速分散直至溶解、然后把溶解液加入到一个不锈钢料桶中,随后依次加入0.12重量份的金红石型钛白粉、0.008重量份的淄博万科化工有限公司的UV-326紫外光吸收剂、0.08重量份的325目滑石粉、0.08重量份的325目云母粉、0.01重量份的Afcona-2021、0.005重量份的异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、0.007重量份的Afcona-5066的聚有机羧酸盐高速分散30分钟后,用砂磨机研磨制得A组分。
在另一个不锈钢料桶中,先后加入1重量份的MDI-100二苯基甲烷二异氰酸酯加入、0.6重量份的缩二脲用分散机搅拌分散30分钟制得B组分。
使用前,将A组分和B组分两者按重量比A∶B=4∶1混合均匀。
实验主要结果见下表
实施例2:本发明的抗光老化环氧聚氨酯防腐蚀涂料及制造方法在反应釜中,分别加入1重量份环氧树脂、0.33重量份的含羟基聚酯树脂、0.15重量份的二甲苯、0.085重量份的醋酸丁酯,加热反应釜温度至100±5℃并高速分散直至溶解、然后把溶解液加入到一个不锈钢料桶中,随后依次加入0.12重量份的钛白粉、0.008重量份的UV-360紫外光吸收剂、0.09重量份的滑石粉、0.09重量份的云母粉、0.01重量份的有机硅氧烷、0.004重量份的异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、0.007重量份的聚有机羧酸盐高速分散30分钟后,用砂磨机研磨制得A组分。
在另一个不锈钢料桶中,先后加入1重量份的二苯基甲烷二异氰酸酯加入、0.65重量份的缩二脲用分散机搅拌分散30分钟制得B组分。使用前,将A组分和B组分两者按重量比A∶B=4∶1混合均匀。
实验主要结果见下表。
实施例3:本发明的抗光老化环氧聚氨酯防腐蚀涂料及制造方法在反应釜中,分别加入1重量份双酚A型环氧树脂、0.36重量份的玻璃转化点Tg为40-80℃的含羟基聚酯树脂、0.13重量份的二甲苯、0.09重量份的醋酸丁酯,加热反应釜温度至100±5℃并高速分散直至溶解、然后把溶解液加入到一个不锈钢料桶中,随后依次加入0.13重量份的金红石型钛白粉、0.01重量份的UV-326紫外光吸收剂、0.085重量份的400目滑石粉、0.085重量份的400目云母粉、0.015重量份的Afcona-2021、0.0045重量份的异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、0.008重量份的Afcona-5066聚有机羧酸盐高速分散30分钟后,用砂磨机研磨制得A组分。
在另一个不锈钢料桶中,先后加入1重量份的MDI-100二苯基甲烷二异氰酸酯加入、0.75重量份的N75缩二脲用分散机搅拌分散30分钟制得B组分。
使用前,将A组分和B组分两者按重量比A∶B=4.1∶1混合均匀。
实验主要结果见下表。
实施例4:本发明的抗光老化环氧聚氨酯防腐蚀涂料及制造方法在反应釜中,分别加入1重量份环氧树脂、0.37重量份的含羟基聚酯树脂、0.12重量份的二甲苯、0.095重量份的醋酸丁酯,加热反应釜温度至100±5℃并高速分散直至溶解、然后把溶解液加入到一个不锈钢料桶中,随后依次加入0.14重量份的钛白粉、0.015重量份的紫外光吸收剂、0.06重量份的滑石粉、0.06重量份的云母粉、0.02重量份的有机硅氧烷、0.0048重量份的异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、0.009重量份的聚有机羧酸盐高速分散30分钟后,用砂磨机研磨制得A组分。
在另一个不锈钢料桶中,先后加入1重量份的二苯基甲烷二异氰酸酯加入、0.85重量份的缩二脲用分散机搅拌分散30分钟制得B组分。
使用前,将A组分和B组分两者按重量比A∶B=3.9∶1混合均匀。
实验主要结果见下表。
实施例5:本发明的抗光老化环氧聚氨酯防腐蚀涂料及制造方法在反应釜中,分别加入1重量份的中等分子量软化点在50~95℃的双酚A型环氧树脂、0.39重量份的玻璃转化点Tg为40-80℃的含羟基聚酯树脂、0.11重量份的二甲苯、0.1重量份的醋酸丁酯,加热反应釜温度至100±5℃并高速分散直至溶解、然后把溶解液加入到一个不锈钢料桶中,随后依次加入0.15重量份的金红石型钛白粉、0.017重量份的UV-360紫外光吸收剂、0.055重量份的600目滑石粉、0.055重量份的600目云母粉、0.03重量份的Afcona-2021、0.005重量份的异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、0.01重量份的Afcona-5066聚有机羧酸盐高速分散30分钟后,用砂磨机研磨制得A组分。
在另一个不锈钢料桶中,先后加入1重量份的MDI-100二苯基甲烷二异氰酸酯加入、0.9重量份的N75缩二脲用分散机搅拌分散30分钟制得B组分。
使用前,将A组分和B组分两者按重量比A∶B=4∶1混合均匀。
实验主要结果见下表。
Claims (4)
1.一种抗光老化的环氧聚氨酯防腐蚀涂料,其特征是A组分由1重量份环氧树脂、0.3~0.4重量份的含羟基聚酯树脂、0.1~0.18重量份的二甲苯、0.08~0.1重量份的醋酸丁酯、0.1~0.15重量份的钛白粉、0.005~0.02重量份的紫外光吸收剂、0.05~0.1重量份的滑石粉、0.05~0.1重量份的云母粉、0.01、0.015或0.03重量份的Afcona-2021、0.003~0.005重量份的异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、0.005~0.01重量份的聚有机羧酸盐组成,B组分由1重量份的二苯基甲烷二异氰酸酯、0.5~1.0重量份的缩二脲组成;A组分和B组分两者按重量比A∶B=3.8~4.2∶1混合均匀;
所述的环氧树脂是软化点在50~95℃的双酚A型环氧树脂;含羟基聚酯树脂是玻璃转化点Tg为40-80℃的含羟基聚酯树脂;聚有机羧酸盐的代号是:Afcona-5066;二苯基甲烷二异氰酸酯的代号是:MDI-100;缩二脲的代号是:N75。
2.根据权利要求1所述的抗光老化的环氧聚氨酯防腐蚀涂料的制造方法,其特征是依次加入1重量份环氧树脂、0.3~0.4重量份的含羟基聚酯树脂、0.1~0.18重量份的二甲苯、0.08~0.1重量份的醋酸丁酯到反应釜中,加热反应釜温度至100±5℃并高速分散直至溶解、然后在溶解液中依次加入0.1~0.15重量份的钛白粉、0.005~0.02重量份的紫外光吸收剂、0.05~0.1重量份的滑石粉、0.05~0.1重量份的云母粉、0.01、0.015或0.03重量份的Afcona-2021、0.003~0.005重量份的异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、0.005~0.01重量份的聚有机羧酸盐高速分散30分钟后,用砂磨机研磨制得A组分,在1重量份的二苯基甲烷二异氰酸酯中加入0.5~1.0重量份的缩二脲用分散机搅拌分散30分钟制得B组分。
3.根据权利要求1所述的抗光老化的环氧聚氨酯防腐蚀涂料,其特征是:钛白粉是金红石型钛白粉;滑石粉为325-800目;云母粉为325-800目。
4.根据权利要求1所述的抗光老化的环氧聚氨酯防腐蚀涂料,其特征是:紫外光吸收剂是UV-326或紫外光吸收剂UV-360。
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