CN101928498B

CN101928498B - 一种氟硅改性丙烯酸树脂疏水防腐涂料

Info

Publication number: CN101928498B
Application number: CN201010261313.4A
Authority: CN
Inventors: 陈云; 陈新; 王贤明; 宁亮
Original assignee: China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI; Marine Chemical Research Institute Co Ltd
Current assignee: China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI; Marine Chemical Research Institute Co Ltd
Priority date: 2010-08-24
Filing date: 2010-08-24
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2030-08-24
Also published as: CN101928498A

Abstract

本发明涉及一种氟硅改性丙烯酸树脂疏水防腐涂料，其特征在于所述涂料包括按重量配比计的A组分和B组分；所述A组分包括将疏水树脂45-70、颜填料5-40、溶剂6-30、抗老化剂1-3、分散剂1-5、防沉剂0.5-2经混合、研磨、搅拌制备而成；所述B组分包括固化剂5-8。该涂料具有疏水性好、附着力、抗光老化性及柔韧性强，且具有自清洁性、耐腐蚀性好、施工方便、可大面积涂刷、性能优良等特点。

Description

一种氟硅改性丙烯酸树脂疏水防腐涂料

[技术领域]

本发明涉及涂料，具体地讲，涉及一种可用于钢结构或热镀锌钢防腐的氟硅改性丙烯酸树脂的疏水防腐涂料。

[背景技术]

疏水涂料可使表面的灰尘粘附不牢固，容易被雨水带走，从而使表面具有自清洁性。具有疏水性能的涂料可以减少水分、灰尘停留在其表面的停留时间，降低表面与水或污秽中化学物质的反应。因此，其涂层的抗离子扩散性和渗透性都会大大提高。

有机氟树脂为目前已知的表面能最低的树脂材料，全氟烷烃表面张力可降至6mN/m左右，但存在需要高温固化，固化时间长等问题。丙烯酸树脂是一种综合性能非常优异的涂料基料，具有良好的耐侯性、保光性和耐腐蚀性，并与多种体系具有良好的相容性。

目前，采用丙烯酸树脂制造涂料的专利申请已有报道，申请号：200810195866.7的发明专利公开了“接枝改性氯化橡胶及其防腐蚀涂料”，该发明专利公开的“接枝改性氯化橡胶”一“用丙烯酸酯单体经化学反应接枝改性而成”，各反应物用量的重量比为：氯化橡胶∶丙烯酸酯单体∶二甲苯∶引发剂 100 150-180 1.5-2.4”，该发明专利采用的“丙烯酸酯单体为丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸丁酯，丙烯酸-2-乙基乙酯中的一种或几种”，即所公开的丙烯酸酯单体不含硅或氟。

申请号为：200710151764.0，发明名称为“一种具有超低表面能的含氟丙烯酸树脂及其制备方法和在涂料中的应用”，该发明申请专利具体公开了含氟丙烯酸树脂的结构式，该树脂“由下列重量百分比的原料制成：丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯硬单体20-30％；丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯软单体10-20％；丙烯酸羟基酯或甲基丙烯酸羟基酯5-10％；含氟丙烯酸酯单体5-12％；丙烯酸或甲基丙烯酸0.5-1％；溶剂40-50％；引发剂0.5-1.5”，该发明申请专利要解决的技术问题为：“提供一种具有超低表面能的含氟丙烯酸树脂，该树脂储存稳定性好，表面能超低，清漆水接触角大于120°，涂层表面能低至11Mn/m，接近氟碳树脂理论接触角的极限值，能够满足对疏水性能要求高的场合。”，该发明申请专利没有对涂料的附着力、涂料的抗光老化性及涂料的柔韧性做针对性研究；目前，将氟和硅与丙烯酸树脂有机的结合起来用于涂料的文献，尚未见报道。

[发明内容]

本发明的目的在于针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种氟硅改性丙烯酸树脂的疏水防腐涂料，该涂料具有疏水性好、附着力、抗光老化性及柔韧性强，且具有自清洁性、耐腐蚀性好、施工方便、可大面积涂刷、性能优良等特点。

本发明提供的一种氟硅改性丙烯酸树脂疏水防腐涂料，其中所述涂料包括按重量配比计的A组分和B组分；所述A组分包括将疏水树脂45-70、颜填料5-40、溶剂6-30、抗老化剂1-3、分散剂1-5、防沉剂0.5-2经混合、研磨、搅拌制备而成；所述B组分包括固化剂5-8。

本发明提供的优选的氟硅改性丙烯酸树脂疏水防腐涂料，所述涂料包括按质量配比计的A组分和B组分；所述A组分包括将疏水树脂50-60、颜填料10-30、溶剂10-25、抗老化剂1.5-2.5、分散剂1.5-4、防沉剂0.8-1.5经混合、研磨、搅拌制备而成；所述B组分包括固化剂6-7。

本发明提供的优选的氟硅改性丙烯酸树脂疏水防腐涂料，所述疏水树脂为选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯或丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸单体中的两种或两种以上的混合物与含硅丙烯酸酯、含氟丙烯酸酯单体的共聚物。

本发明提供的优选的氟硅改性丙烯酸树脂疏水防腐涂料，所述颜填料包括颜料和填料：所述颜料为选自金红石型钛白粉、铝粉和氧化锌中的一种或几种的混合物；所述填料为选自二氧化硅、绢云母和白炭黑中的一种或几种的混合物。

本发明提供的优选的氟硅改性丙烯酸树脂疏水防腐涂料，所述溶剂为任意选自二甲苯、醋酸丁酯、醋酸乙酯、丁酮、甲基异丁基酮、丙二醇甲醚醋酸酯或丙二醇乙醚醋酸酯中的一种或几种的混合物。

本发明提供的优选的氟硅改性丙烯酸树脂疏水防腐涂料，所述A组分中的抗老化剂为选自紫外线吸收剂UV-P、UV-A，光稳定剂UV292中的一种或几种的混合物。

本发明提供的优选的氟硅改性丙烯酸树脂疏水防腐涂料，所述A组分中的分散剂为选自聚醚改性聚硅氧烷和低分子量不饱和多元羧酸聚合物溶液中的一种或两种的混合物。

本发明提供的优选的氟硅改性丙烯酸树脂疏水防腐涂料，所述A组分的防沉剂为选自有机膨润土、有机陶土、改性氢化蓖麻油中的一种或几种的混合物。

本发明提供的优选的氟硅改性丙烯酸树脂疏水防腐涂料，所述固化剂为脂肪族异氰酸酯固化剂。

上述A组分中的分散剂如BYK公司的104S、104；AFCONA公司的4015、4046中的一种或几种；上述固化剂如Bayer公司的N75、N90。

氟硅改性丙烯酸酯树脂不但具有丙烯酸酯树脂良好的成膜性、保光性、耐侯性、还具有氟、硅树脂的低表面性能和耐化学腐蚀性。

二氧化硅采用纳米二氧化硅，纳米二氧化硅粒径小，比表面积大，表面吸附力强，表面能大，化学纯度高、分散性能好、可提高涂料悬浮稳定性差、触变性差、耐候性差、耐洗刷性差。

白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称。在涂料耐光，耐高温等方面都有良好的促进作用。

绢云母是一种具有片状结构的天然材料，来源广，价格低，在配方中加入绢云母除了能降低成本外，还能提高涂层的物理阻隔效果，是一种广泛使用的涂料填料。

金红石型钛白粉，是涂料中最常用的着色颜料，可提高涂层的耐候性。

而有机硅树脂的表面能可低至21～22mN/m，且Si-O键能比较大(451kJ/mol)，其漆膜具有优良的耐热、耐寒、耐潮湿、耐侯、耐沾污及耐化学腐蚀等系能，是较早得到实际应用的元素有机高分子化合物。

本发明提供的疏水防腐涂料将氟和硅与丙烯酸树脂有机的结合起来不但可使新型树脂材料具有丙烯酸树脂良好的成膜性，耐侯性，同时还具有氟、硅树脂的低表面性能和耐化学腐蚀性。

本发明的疏水防腐涂料对材料表面施工时，需要对材料表面进行除油、除水、除锈处理；本发明涂料的特点是疏水性好，具有自清洁性，而且涂料附着力、柔韧性、耐腐蚀性好，方便施工，可大面积涂刷。

与现有技术相比，本发明提供的一种氟硅改性丙烯酸树脂的疏水防腐涂料，具有以下优点：

1、具有良好的成膜性，在物体表面的附着力强，可以很好的附着于物体的表面；

2、疏水性良好，且具有良好的自清洁性能；

3、耐腐蚀性好，耐光老化性强，涂刷后使用持久，可以减少多次涂刷的经济成本，方便用户；

4、柔韧性好、方便施工、可大面积涂刷；

5、兼具有氟、硅树脂的低表面性能；

6、耐冲击性强，稳定性良好。

[具体实施方式]

以下通过具体实施方式对本发明提供的一种氟硅改性丙烯酸树脂的疏水防腐涂料做进一步更详细的说明。

[实施例1]

本实施例的氟硅改性丙烯酸树脂的疏水防腐涂料，该涂料由按质量配比计的A组分和B组分构成；

A组分包括将70份氟硅改性丙烯酸树脂；5份金红石型钛白粉、氧化锌、二氧化硅；8份二甲苯、丁酮、甲基异丁基酮；3份紫外线吸收剂UV-P、光稳定剂UV292；5份分散剂(BYK公司)104；2份有机膨润土、有机陶土、改性氢化蓖麻油经混合、研磨、搅拌制备而成；B组分为7份Bayer公司的N90；其中，氟硅改性丙烯酸树脂为：丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯的混合物与含硅丙烯酸酯、含氟丙烯酸酯单体的共聚物。

将上述A组分原料经混合、研磨、搅拌制备成涂料，并加入B组分搅拌均匀后，制备样板。

基材表面用120目砂纸打磨，并用丙酮进行脱油脱脂处理并干燥。采用喷涂工艺将涂料喷涂在样板上。

[实施例2]

A组分包括将45份氟硅改性丙烯酸树脂；40份金红石型钛白粉、铝粉、氧化锌、二氧化硅、绢云母和白炭黑；6份醋酸丁酯、醋酸乙酯、丁酮；2.5份紫外线吸收剂UV-P、光稳定剂UV292；1份分散剂(BYK公司)104S；0.5份有机膨润土、有机陶土、改性氢化蓖麻油经混合、研磨、搅拌制备而成；B组分为5份Bayer公司的N90；其中，氟硅改性丙烯酸树脂为：甲基丙烯酸酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯的混合物与含硅丙烯酸酯、含氟丙烯酸酯单体的共聚物。

[实施例3]

A组分包括将60份氟硅改性丙烯酸树脂；10份金红石型钛白粉、铝粉、氧化锌、二氧化硅、绢云母和白炭黑；14份二甲苯、醋酸丁酯、丙二醇乙醚醋酸酯；2.5份紫外线吸收剂UV-P、光稳定剂UV292；4份分散剂(AFCONA公司)4015；1.5份有机膨润土、有机陶土、改性氢化蓖麻油经混合、研磨、搅拌制备而成；B组分为8份Bayer公司的N75；其中，氟硅改性丙烯酸树脂为：丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸单体的混合物与含硅丙烯酸酯、含氟丙烯酸酯单体的共聚物。

[实施例4]

A组分为将50份氟硅改性丙烯酸树脂；30份金红石型钛白粉、铝粉、氧化锌、二氧化硅、绢云母和白炭黑；10份醋酸丁酯；1份紫外线吸收剂UV-P、UV-A，光稳定剂UV292；1.5份分散剂(AFCONA公司)4046；0.8份有机膨润土、有机陶土、改性氢化蓖麻油经混合、研磨、搅拌制备而成；B组分为6.7份Bayer公司的N75；其中，氟硅改性丙烯酸树脂为：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸乙酯的混合物与含硅丙烯酸酯、含氟丙烯酸酯单体的共聚物。

[实施例5]

A组分为将45份氟硅改性丙烯酸树脂；19.5份金红石型钛白粉、铝粉、氧化锌、二氧化硅、绢云母和白炭黑；25份醋酸乙酯、；1.5份紫外线吸收剂UV-P、UV-A，光稳定剂UV292；2份分散剂(BYK公司)104；1份有机膨润土、有机陶土、改性氢化蓖麻油经混合、研磨、搅拌制备而成；B组分为6份Bayer公司的N90；其中，氟硅改性丙烯酸树脂为：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸乙酯的混合物与含硅丙烯酸酯、含氟丙烯酸酯单体的共聚物。

将上述A组分原料经混合、研磨后加入除绢云母、铝粉及氧化锌外搅拌制备成涂料，并加入B组分搅拌均匀后，制备样板。

[实施例6]

A组分为将45份氟硅改性丙烯酸树脂；12份金红石型钛白粉、二氧化硅和白炭黑；30份丁酮、丙二醇甲醚醋酸酯；1份紫外线吸收剂UV-P、光稳定剂UV292；4份分散剂(BYK公司)104S；1份有机膨润土、有机陶土、改性氢化蓖麻油经混合、研磨、搅拌制备而成；B组分为7份Bayer公司的N75；其中，氟硅改性丙烯酸树脂为：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸单体的混合物与含硅丙烯酸酯、含氟丙烯酸酯单体的共聚物。

上述实施例制备的疏水防腐涂料具有以下性能

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：技术人员阅读本申请说明书后依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本发明申请待批权利要求保护范围之内。

Claims

1.一种氟硅改性丙烯酸树脂疏水防腐涂料，其特征在于，由按重量配比计的A组分和B组分组成：所述A组分是将疏水树脂50-60、颜填料10-30、溶剂10-25、抗老化剂1.5-2.5、分散剂1.5-4、防沉剂0.8-1.5经混合、研磨、搅拌制备而成；所述B组分是固化剂6-7；

所述的疏水树脂为选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯或丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸单体中的两种或两种以上的混合物与含硅丙烯酸酯、含氟丙烯酸酯单体的共聚物；

所述固化剂为脂肪族异氰酸酯固化剂。

2.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于所述颜填料是颜料和填料：所述颜料为选自金红石型钛白粉、铝粉和氧化锌中的一种或几种的混合物；所述填料为选自二氧化硅、绢云母和白炭黑中的一种或几种的混合物。

3.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于所述溶剂为任意选自二甲苯、醋酸丁酯、醋酸乙酯、丁酮、甲基异丁基酮、丙二醇甲醚醋酸酯或丙二醇乙醚醋酸酯中的一种或几种的混合物。

4.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于所述A组分中的抗老化剂为选自紫外线吸收剂UV-P、UV-A，光稳定剂UV292中的一种或几种的混合物。

5.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于所述A组分中的分散剂为选自聚醚改性聚硅氧烷和低分子量不饱和多元羧酸聚合物溶液中的一种或两种的混合物。

6.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于所述A组分的防沉剂为选自有机膨润土、有机陶土、改性氢化蓖麻油中的一种或几种的混合物。