CN102702919A - 高固含低毒耐磨环氧树脂底面合一涂料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高固含低毒耐磨环氧树脂底面合一的金属表面防腐涂料，成分及重量百分比为：环氧树脂30.5～40%、液体石油树脂3～7%、助剂0.4～0.8%、颜料9～10%、填料27.9～33.7%、溶剂3～6%、消光粉3～4%、固化剂9.4～12.3%。本发明的涂料具有十分优异的耐磨性、耐候性、符合环保要求，无需配套使用底漆，一次成膜，减少施工费用。

Description

高固含低毒耐磨环氧树脂底面合一涂料

技术领域

本发明涉及的是一种高固含、低毒、耐磨性能好的底面合一环氧树脂防腐涂料。

背景技术

在需要使用机械设备的工业领域中，由于磨损产生的费用占有相当大的比重。以水泥行业为例，因磨损而引起的停机时间占总停机的50~55%，设备磨损问题已经成为一个水泥企业能否搞好运营的至关重要的因素之一。因此，提高行业相关零件的耐磨性，降低耐磨材料的消耗，延长设备的使用寿命，对提高设备运转效率，降低生产成本，节约能源具有重要意义。

目前市场上用于石油、化工管道、储罐、护栏等较高级的是氟碳涂料，但是氟碳涂料的使用价格高昂，并且与基材的附着力没有环氧涂料高，而且耐磨性上也低于环氧涂料。

环氧树脂是防腐涂料中最主要的一类，其具有优良的物理机械性能，最突出的是对金属的附着力强、固化收缩率低；另外它的耐化学药品性和耐油性也很好，特别是耐碱性非常好。以其优异的性能，环氧树脂涂料被广泛应用。

现阶段，环氧树脂一般使用的耐磨填料有氧化铝陶瓷、石英砂、陶瓷粉等等，其中氧化铝陶瓷虽然有良好的耐磨性，但是它同时也有着高脆性和均匀性差的弱点，同时其价格也比较贵，不适用于大工业化生产。陶瓷粉本身是比较优异的耐磨材料，但是陶瓷粉与环氧树脂形成的准交联点的结合力比环氧树脂本身交联点的结合力要弱，导致漆膜的附着力和抗冲击性能及柔韧性都有所下降。此外，涂料的耐磨性能不光依靠填料，还需要填料和基料的完美配合，只有当环氧树脂和填料合理调配，才能使涂料具有耐磨填料的刚性和环氧树脂的韧性，达到理想的耐磨效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是进一步提高环氧树脂涂料的耐磨性能。本发明提供了一种高固含低毒耐磨环氧树脂底面合一的金属表面防腐涂料：

成分名称	最大重量范围％	最佳重量点％
			环氧树脂	30.5～40	35.27
液体石油树脂	3～7	4.46

助剂	0.4～0.8	0.63
			颜料	9～10	9.11
填料	27.9～33.7	30.45
			溶剂	3～6	5.8
消光粉	3～4	3.57
			固化剂	9.4～12.3	10.71

所述的环氧树脂是双酚A型环氧树脂。双酚A型环氧树脂的分子结构决定了它的性能具有以下特点：

1)是热塑性树脂，但具有热固性，能与多种固化剂、催化剂及添加剂形成多种性能优异的固化物，几乎能满足各种使用要求

2)树脂的工艺性好。固化时基本上不产生小分子挥发物，可低压成型，能溶于多种溶剂

3)固化物有很高的强度和粘接强度

4)固化物有较高的耐腐蚀性和电性能

5)固化物有一定的韧性和耐热性

所述环氧树脂由80%环氧树脂6101和60%环氧树脂601组成，80%环氧树脂6101与60%环氧树脂601质量比为1-9:1。2种树脂都用溶剂稀释至80%、60%（质量百分比）后，再按照质量比复合。

本发明所述的液体石油树脂是近年来新开发的一种化工产品，其有价格低廉、混溶性好、耐水、耐乙醇和化学品等优点。

所述助剂由分散剂、消泡剂组成，分散剂与消泡剂的质量比为14:1。分散剂如BYK-163，消泡剂如Tego-900(有机改性聚硅氧烷)

所述填料由耐磨石英砂、云母粉、防锈颜料组成，三者质量比1.54:1:1.7-2.6。作为优选，选用片状云母作为填料，可以起到屏蔽、隔断，减少紫外线的透射作用，同时也能阻碍介质的渗透。

所述溶剂由二甲苯、丁醇组成，二甲苯与丁醇质量比优选7:3。

所述颜料选用不含重金属的颜料，以达到低毒环保的效果。

本发明所述的消光粉是气相白炭黑，不但可以降低涂膜光泽，还可以提高涂料粘度，起到触变剂的效果，另外还能起到屏蔽紫外线的功能，从而达到提高涂膜耐候性的目的。

所述固化剂由聚酰胺、聚醚胺、固化促进剂组成。优选300#聚酰胺、3225聚醚胺（生产厂家HUNTSMAN亨斯曼）、固化促进剂DMP-30。

粘度较低的聚醚胺固化剂配合聚酰胺固化剂，可以起到稀释作用，达到降低粘度、保证固含量以及提高涂膜综合性能的目的，再配合固化促进剂，降低漆膜成形对环境温度的要求，提高漆膜耐候性。

本发明的高固含耐磨环氧树脂底面合一涂料制备工艺过程如下

1、将环氧树脂和液体石油树脂，按比例配好，放入分散釜中高速搅拌2500r/min，分散10min后，降低速度至800r/min，边搅拌下，按比例放入配制好的助剂和溶剂，提高速度至2000r/min，充分搅拌30min，降低速度至800r/min，边搅拌下，按比例放入配制好的颜料和填料，高速搅拌2500r/min，30min，最后按比例加入触变剂，2000r/min，搅拌10min，做为甲组分。

2、聚醚胺、聚酰胺、固化促进剂，按比例投入分散釜，高速搅拌2000r/min，搅拌20min，作为乙组分固化剂。

使用时甲乙组分按质量比为100:12混匀，无需配套使用底漆，一次成膜。

本发明的技术效果是：通过选用特定的耐磨填料，继续提高环氧涂料原本就比较优良的耐磨性；一般的环氧涂料普遍存在耐候性不高的问题，本品提高了涂膜耐候性；涂料采取低溶剂体系，选择不含重金属的颜填料，符合环保要求；无需配套使用底漆，一次成膜，减少施工费用。

具体实施方式

下表1中列举几种高固含耐磨环氧树脂底面合一涂料的具体成分和重量：

表1

性能检测如表2。

表2中，实例1是因为液料量低，液料在填料表面不能均匀分布，无法完全包裹住填料，超出了临界填料体积浓度，破坏了涂料均一性，导致硬度和耐磨性能的降低。实例2是因为液料过多，填料太少，以致大量填料下沉，树脂溢出表面，填料无法起到耐磨作用，所以硬度和耐磨性能降低，并相应引起机械性能的下降。

实例3和实例4可看出，实例3减少了耐磨石英砂的量，提高了云母粉和防锈颜料的用量，耐磨性能明显降低，而实例4加大了耐磨石英砂的量，减少了云母粉和防锈颜料的用量，这样虽然耐磨性有所提高，但是发现会影响到耐酸性能。

实例5和实例6调整树脂和助剂的组成配比，发现对漆膜性能并无太大影响，只是由于总体添加量的变化引起耐磨、硬度、粘度、密度、固含量的变化。

实例7在综合性能上是最优选择，既保证了漆膜的耐磨性和硬度，又兼顾了耐人工老化、物理性能及耐酸碱性。

表2

通过不同的固化剂组成对比耐介质性能，用下列物质代替实施例7固化剂组成中的3225，结果如表3：

表3

通过不同的填料对比耐磨性能：用下列物质代替实施例7填料中石英砂：

表4

Claims (9)

1.一种高固含低毒耐磨环氧树脂底面合一的金属表面防腐涂料，成分及重量百分比为：环氧树脂30.5～40%、液体石油树脂3～7%、助剂0.4～0.8%、颜料9～10%、填料27.9～33.7%、溶剂3～6%、消光粉3～4%、固化剂9.4～12.3%。

2.权利要求1所述的高固含低毒耐磨环氧树脂底面合一的金属表面防腐涂料，体特征是成分及重量百分比为：环氧树脂35.27%、液体石油树脂4.46%、助剂0.63%、颜料9.11%、填料30.45%、溶剂5.8%、消光粉3.57%、固化剂10.71%。

3.权利要求1或2所述的高固含低毒耐磨环氧树脂底面合一的金属表面防腐涂料，其特征是所述环氧树脂由80%环氧树脂6101和60%环氧树脂601组成，80%环氧树脂6101与60%环氧树脂601质量比为1-9:1。

4.权利要求1-3任一项所述的高固含低毒耐磨环氧树脂底面合一的金属表面防腐涂料，其特征是所述助剂由分散剂、消泡剂组成，分散剂与消泡剂的质量比为1-4:1。

5.权利要求1-4任一项所述的高固含低毒耐磨环氧树脂底面合一的金属表面防腐涂料，其特征是所述填料由耐磨石英砂、云母粉、防锈颜料组成，三者质量比1.5-4:1:1.7-2.6。

6.权利要求1-5任一项所述的高固含低毒耐磨环氧树脂底面合一的金属表面防腐涂料，其特征是所述溶剂由二甲苯、丁醇组成，二甲苯与丁醇质量比优选7:3。

7.权利要求1-6任一项所述的高固含低毒耐磨环氧树脂底面合一的金属表面防腐涂料，其特征是所述颜料选用不含重金属的颜料。

8.权利要求1-7任一项所述的高固含低毒耐磨环氧树脂底面合一的金属表面防腐涂料，其特征是本发明所述的消光粉是气相白炭黑。

9.权利要求1-8任一项所述的高固含低毒耐磨环氧树脂底面合一的金属表面防腐涂料，其特征是所述固化剂由聚酰胺、聚醚胺、固化促进剂组成。