CN102634266B - 一种耐候型重防腐粉末涂料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种耐候型重防腐粉末涂料，其原料及其重量份数分别为：氢化双酚A环氧树脂450-500份；固化剂50-99份，催化剂0.5-1份；富锌填料50-100份；自修复导电高分子化合物10-20份，耐候颜填料190-240份；助剂30-50份。制备方法是将上述物料加到高速混料机，经干混合后加到挤出机，在挤出温度80-90℃进行熔融、混炼、冷却、压片，再经粉碎机粉碎、分级、过筛、包装，成为粉末涂料产成品。本发明主要应用于户外重防腐环境的涂装，该涂层既具有优异的防腐性能，又具有极好的耐候性能，是理想的能用于户外的重防腐涂层。经客户使用并送相关权威部门检测，耐候性和防腐性能优异，完全能达到进口同类产品的指标，有些指标甚至超过国外产品；价格也优于进口产品，深受客户好评。

Description

一种耐候型重防腐粉末涂料

技术领域

本发明属于涂料领域，特别涉及一种耐候重防腐粉末涂料。

背景技术

钢铁的腐蚀一直以来都是值得大家关注的问题，据估计，世界各发达国家每年因金属腐蚀而造成的经济损失约占其国民生产总值3.5％～4.2％，超过每年各项大灾(火灾、风灾及地震等)损失的平均总和；有人甚至估计每年全世界腐蚀报废和损耗的金属约为1亿吨，因此钢铁的防腐与防护显得尤其重要。

目前比较常见的防腐材料有环氧防腐涂料、聚氨酯防腐涂料、有机氟防腐涂料等，使用环境和涂装方式有所不同。环氧重防腐粉末涂料是粉末涂料中使用做多也是应用最广的一种，但是它的重要的一个缺点就是不能在户外使用，在紫外线的作用下漆膜结构发生破坏，会很快失去防腐性能，而单纯的户外用粉末体系又不能起到防腐的效果。因此研发一种既能够在户外使用还具有优良的防腐性能的粉末涂料是很有必要的。

通过检索，发现如下两篇相关的公开专利文献：

1、一种耐候型粉末涂料(CN101608085)，其配方包括：羟基值为35～45mg/a的羟基丙烯酸树脂35％～45％，酸值为60～70mg KOH/g的端羧基聚酯树脂30％～35％，四甲氧基甲基甘脲3％～5％，丙烯酸型流平剂0.5％～1.3％，硫酸钡20％～30％，安息香0.5％～1.5％。本发明的粉末涂料，耐候性能大大提高，480小时QUV-B(加速光老化试验)保光率从传统的聚酯粉末涂料的50％增强至95％以上，能够满足户外高耐候性的涂装要求，该发明的粉末涂料成本比氟碳树脂粉末涂料和有机硅树脂粉末涂料的成本低(可降低约50％)。

2、一种耐候型粉末涂料组合物(CN101215442)，该涂料组合物组分包括丙烯酸树脂、聚酯树脂、羟烷基酰胺、饱和羟基聚酯树脂、异氰脲酸三缩水甘油酯、纤维素、钛白粉、无机填料、色料、锤纹剂，通过改变组合物组分的量及组合物的组合，可以任意调节花纹的效果，且不受光泽的限制，拓宽了耐候型粉末的应用范围，使户外建材，户外家私，户外灯箱机柜的涂装效果更加丰富多彩。

通过技术特征对比，上述两篇公开专利文献与本专利申请有较大不同。

发明内容

本发明目的在于克服现有普通油漆、普通粉末涂料耐候和防腐性能不能兼具之不足，提供一种耐候重防腐粉末涂料，该粉末涂料具有耐候和防腐性能的耐久性涂层，且一次即可厚涂，施工简单。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种耐候型重防腐粉末涂料，其原料构成组分及其重量份数分别为：

而且，所述环氧树脂是GEST-5080氢化双酚A环氧树脂。

而且，所述固化剂为胺类固化剂，所述催化剂为咪唑。

而且，所述富锌填料由导电锌粉组成。

而且，所述自修复导电高分子化合物为高分子导电聚苯胺的衍生物。

而且，所述耐候填料组合包括沉淀硫酸钡，云母粉，硅灰石，其重量比例为：沉淀硫酸钡∶云母粉∶硅灰石＝10∶2∶3。

而且，所述助剂组合包括788流平剂、701B光亮剂、安息香，紫外线吸收剂、抗氧剂，其重量比例为：788流平剂∶701B光亮剂∶安息香＝9∶7∶3∶5∶5。

而且，所述紫外吸收剂为UV-531 2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，抗氧剂为受阻酚类抗氧剂KY-1010。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明采用重复单元3-5的氢化双酚A环氧树脂，利用多元胺在催化剂的作用下固化交联成膜，改善了环氧的耐候性能，提高了抗腐蚀性、抗弯曲性能，附着力强，不开裂，不剥离、优异的防腐性。

2、本发明采用改性脂肪胺类固化剂，因为常温下反应较慢，用改性咪唑催化固化以求达到快速固化之目标，为提高氢化双酚A环氧树脂的洁净度，摈弃一般水洗法残氯量高的缺点(残氯量高对于重防腐涂层的损害是致命的缺陷)，可以采用中频加热快速固化，也可用普通热烤炉加热固化，经客户实际生产使用验证，操作简单方便、适合自动化涂装、涂层厚度易于控制，节约能耗及人工费用显著，取得较好的防腐检测效果。

3、本发明的成膜树脂为脂肪族线型分子结构，分子中不含有苯环，改善了普通双酚A环氧树脂苯环的不耐候性和黄变性，是专为户外设计并且具有一定防腐性能的粉末涂料，和固化剂有很好的相溶性，反应活性高，有很强的粘附力，可快速固化，交联密度高，涂膜具有卓越的刚性和耐湿热性，耐化学品性，耐溶剂性，耐阴极剥离性，流平性及柔韧性，抗冲击性等机械性能。

4、本发明所涉及的富锌填料是经过熔融并加工净化细颗粒的高纯度锌粉，专门用于做富锌粉末涂料的锌粉，它是一种重要的电化学防锈原料，和其它金属相比，锌有其独特的特点，它比铁轻，有良好的延展性，可同铁制成合金，最重要的是它的电化学活性(其标准电极电位为-0.76V)较铁(-0.44V)活泼，因此当和铁放在一起受到腐蚀时，有“自我牺牲”的作用，而使钢铁被保护。

5、本发明使用具有自修复功能的高分子化合物聚苯胺的衍生物，这种化合物具有在是一类特种功能材料，具有塑料的密度，具有金属的导电性和塑料的可加工性，还具备金属和塑料所欠缺的化学和电化学性能，它的防腐机理主要是：先从金属基材面上吸取电子，然后将之传到氧气中。这2个步骤会在金属面上形成一层纯氧化物以阻止锈蚀。通过这种材料与金属基材接触并相互作用，而达到防腐蚀的目的。

6、本发明所选择的颜料、填料组份包括沉淀硫酸钡，云母粉，硅灰石在内的几种耐候型填料，在一定程度上隔绝紫外线的同时，其层状结构也能够起到防腐防渗透作用。

7、本发明所制备的耐候型重防腐粉末涂料主要应用于户外重防腐环境的涂装，该涂层既具有优异的防腐性能，又具有极好的耐候性能，是理想的能用于户外的重防腐涂层。经客户使用并送相关权威部门检测，耐候性和防腐性能优异，完全能达到进口同类产品的指标，有些指标甚至超过国外产品；价格也优于进口产品，深受客户好评。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

下面通过两个实施例对本发明进行具体叙述：

实施例1：

一种耐候型重防腐粉末涂料，其原料构成组分及其重量分别为：

1、GEST-5080氢化双酚A环氧树脂    450份；

2、胺类固化剂                    80份；

3、咪唑                          0.5份；

4、导电锌粉                      60份；

5、高分子导电聚苯胺            10份；

6、耐候填料组合                210份。

耐候填料组合的原料组分及份数为：

沉淀硫酸钡        140份

云母粉            28份

硅灰石            42份；

7、助剂组合       29份；

助剂组合的原料组分及份数为：

制备方法为：

将上述物料加到高速混料机，经干混合后加到挤出机，在挤出温度80-90℃进行熔融、混炼、冷却、压片，再经粉碎机粉碎、分级、过筛、包装，成为粉末涂料产成品

实施例2：

一种耐候型重防腐粉末涂料，其原料构成组分及其重量分别为：

1、GEST-5080氢化双酚A环氧树脂    500份；

2、胺类固化剂                    70份；

3、咪唑                          1份；

4、导电锌粉                      80份；

5、高分子导电聚苯胺              20份；

6、耐候填料组合        240份

耐候填料组合的原料组分及份数为：

沉淀硫酸钡        160份

云母粉            32份

硅灰石            48份；

7、助剂组合          29份；

助剂组合的原料组分及份数为：

本实施例制备方法的步骤同于实施例1.

下面分别叙述各个原料的构成及功用：

1、本发明摈弃以前防腐体系中使用的普通双酚A环氧树脂，而是选用的GEST-5080氢化双酚A环氧树脂，氢化双酚A环氧树脂是一种耐候型很好的能用于户外的环氧树脂，分子结构中不含有苯环结构，防止紫外线对苯环结构的破坏，氢化双酚A环氧树脂具有较低的熔融粘度，通过和固化剂和促进剂固化后能得到流平好，交联密度高的涂膜，从而得到具有防腐性能兼具户外耐候性的涂膜。

2、固化剂采用改性脂肪胺类固化剂配以2-甲基咪唑为催化剂，结构中不含有对紫外线敏感的结构，在催化剂的作用下反应活性强，反应完成率高。即提高了涂层柔韧性，又减少了缠绕、包埋的机率，同时多羟基结构也提高了对基材的附着力。

3、富锌填料：环氧富锌防腐涂料一直都是性能优良的防腐提体系之一，锌粉通过在涂膜中和底材钢铁接触，起到牺牲阳极保护阴极的作用。但是，在环氧粉末涂料中，锌粉的加量要受到严格的控制，因为锌粉的量太大会导致漆膜的附着力有所下降，并且粉末比重比较大，不易上粉；反之加量小又起不到保护阳极的效果。经过我们反复试验，最终确定了锌粉的加量在10-20份，能够兼顾两种性能，达到最佳效果。在一定程度上起到了保护底材钢铁的作用。

4、高分子导电聚苯胺是一种高分子合成材料，俗称导电塑料。这种材料具有优异的环境稳定性、较高的导电性，并且能在金属表面形成氧化物，当涂层表面有划痕或空洞时，能够修复金属或氧化物之间的化学老化，裸露部位的涂层仍然具有良好的防腐效果，这一特性有着其它涂层无法比拟的优势；在酸性(酸雨)环境下，含有这种材料的涂层比没有该组份的涂层耐蚀性高出100倍。目前已经成为业界公认的最有应用前景的导电高分子之一。

5、耐候性填料：主要采用沉淀硫酸钡，硅灰石，云母粉等耐候型比较好的填料，沉淀硫酸钡纯度高，具有优良的惰性，能够抵抗紫外线的照射；硅灰石在一定程度上可以增加漆膜硬度，增加涂膜在施工过程中或使用环境下的耐磨性；云母粉其独特的片状结构在涂膜中层叠交错排列，能有效地减缓外界环境对底材的渗透速度，在一定程度上增加了漆膜的防腐性能，延长了涂抹在苛刻环境中的使用年限。这几种填料对提高涂层的重防腐功能有重大意义；另外各物料易取得，成本低，但不降低涂膜各项性能。

6、助剂：包括流平剂、光亮剂、消泡剂，紫外线吸收剂和抗氧化剂。

本发明所采用的各种原料均为市售产品。

本发明保证了涂层的户外耐候性、重防腐性。抗折弯性、柔韧性显著提高，涂层的附着力、抗腐蚀性能也通过了国标相关检测。

实际应用效果及试验情况：

一、涂层通过各项检测性能，能够提供优良的户外防腐性。

二、满足国内设备生产企业涂覆要求，并进行了批量生产实践。

主要应用于户外使用的重防腐领域，比如路灯杆，桥墩的浪渐区，户外消防设备等等。

本粉末涂料的各种试验性能参数：

本粉末涂料所形成的涂层性能参数

Claims (4)

1.一种耐候型重防腐粉末涂料，其特征在于：其原料构成组分及其重量份数分别为：

氢化双酚A环氧树脂  450-500份

固化剂             50-99份

催化剂             0.5-1份

导电锌粉           50-100份

高分子导电聚苯胺   10-20份

耐候填料组合       190-240份

助剂组合           30-50份；

所述耐候填料组合包括沉淀硫酸钡，云母粉，硅灰石，其重量比例为：沉淀硫酸钡：云母粉：硅灰石=10：2：3；

所述助剂组合包括788流平剂、701B光亮剂、安息香、紫外线吸收剂、抗氧剂，其重量比例为：788流平剂：701B光亮剂：安息香：紫外线吸收剂：抗氧剂=9：7：3：5：5。

2.根据权利要求1所述的耐候型重防腐粉末涂料，其特征在于：所述环氧树脂是GEST-5080氢化双酚A环氧树脂。

3.根据权利要求1所述的耐候型重防腐粉末涂料，其特征在于：所述固化剂为胺类固化剂，所述催化剂为咪唑。

4.根据权利要求1所述的耐候型重防腐粉末涂料，其特征在于：所述紫外吸收剂为UV-5312-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，抗氧剂为受阻酚类抗氧剂KY-1010。