CN102838931B - 环氧改性聚硅氧烷低表面能防污涂料及其制备方法 - Google Patents

环氧改性聚硅氧烷低表面能防污涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种环氧改性聚硅氧烷低表面能防污涂料及其制备方法；按重量份由100份的甲组份和10～60份的乙组份组成；按重量份甲组份由环氧改性聚硅氧烷树脂100～150份、低表面能填料50～100份、体积填料50～100份、颜料5～50份、助剂0～20份、有机溶剂0～100份组成；乙组份由硅烷偶联剂组成；本防污涂料，涂装于环氧底漆上时环氧改性聚硅氧烷树脂中含有的羟基基团可以和环氧底漆中的羟基、环氧基基团发生反应，增加了防污面漆对底漆的附着力，在本防污涂料涂层涂装第二道时，顶层中的羟基活性基团与下层中的环氧基、羟基基团发生化学反应，保证了不同防污涂层间的附着力。

Description

环氧改性聚硅氧烷低表面能防污涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种环氧改性聚硅氧烷低表面能防污涂料及其制备方法，涉及涂料及海洋工程领域。
技术背景
在船舶、码头、平台和其它海洋构筑物的使用过程中，存在海洋生物的附着污损。海洋生物附着污损主要发生在海上构筑物的水下部分。吸附在船底，使航行阻力和燃料消耗增加，航行速率降低，严重影响船舶的机动性；吸附在平台上，会影响到平台的升降、拖航和平台重量分布；吸附在海洋其它构筑物表面，会加速钢铁和混凝土的腐蚀，影响海洋结构物的安全使用。在海洋构筑物表面涂覆低表面能防污涂料是减轻海洋生物附着污损的有效方法，能够降低船舶航行能耗，减轻海上构筑物的腐蚀损失。
低表面能防污涂料是利用涂料的低表面能，使海洋生物难以在上面附着，即使附着也不牢固，在水流或其它外力作用下很容易脱落。防污性能是基于涂料表面的物理作用，能起到长期的防污效果。
低表面能防污涂料主要的缺点是防污涂层与底漆之间，防污涂层之间的层间附着力较差，容易发生剥落，从而使防污涂料的表面状态发生改变；只能一次涂敷到规定膜厚，难以进行补涂。
发明内容
本发明的目的是提供一种环氧改性聚硅氧烷低表面防污涂料及其制备方法，该涂料具备室温固化、与底漆附着力好、表面能较低等优点，能较好的防止海洋生物附着污损。
本发明所述的环氧改性聚硅氧烷低表面能防污涂料及其制备方法，
防污涂料一般是涂装在防腐底漆之上的，很少能够直接涂装在钢材表面，因此防污涂料与防腐底漆的层间附着力非常重要。由于海洋钢结构水下区防腐底漆一般为环氧类涂料，因此本发明的防污涂料与环氧底漆要有很好的附着力。
本发明所述的环氧改性聚硅氧烷低表面能防污涂料采用环氧改性聚硅氧烷作为成膜树脂，一方面利用树脂中环氧基团提供与环氧底漆的高附着力，另一方面利用聚硅氧烷基团提供低表面能，通过添加低表面能填料和低表面能助剂进一步降低表面能，最终达到防止海洋生物附着的目的。
本发明所述的环氧改性聚硅氧烷低表面能防污涂料为双组份涂料，按重量份分别如下：甲组由环氧改性聚硅氧烷树脂100～150份、低表面能填料50～100份、体积填料50～100份、颜料5～50份、助剂0～20份、有机溶剂0～100份；乙组份由硅烷偶联剂组成。
所述的环氧改性聚硅氧烷树脂为长链结构，链的一端含有两个或两个以上的硅氧烷基，另一端为环氧基团，链中含有两个以上羟基基团；(德国迪高化工公司的SilikoftaL系列环氧改性有机硅树脂，型号：EF)
所述的硅烷偶联剂的一端为硅氧烷基，另一端为氨基；(江苏晨光偶联剂有限公司，型号KH-550)
所述的低表面能填料为聚四氟乙烯、纳米二氧化硅中一种或两种；
所述的体积填料为高岭土、沉淀硫酸钡、云母粉、滑石粉、石墨中的一种或几种；
所述的颜料为铁红、碳黑中的一种或两种；
所述的助剂包含消泡剂、流平剂和低表面能助剂；
所述的低表面能助剂为有机硅改性聚丙烯酸酯、氟硅烷中的一种或两种；
所述的溶剂为二甲苯、正丁醇混合溶液。
本发明所述的环氧改性聚硅氧烷低表面能防污涂料的制备方法，其特征是在100～150份环氧改性聚硅氧烷中加入0～100份有机溶剂，高速搅拌均匀，控制混合温度10～40℃，搅拌状态下依次加入0～5份消泡剂、0～5份流平剂、50～100份低表面能填料、50～100份体积填料、5～50份颜料，高速搅拌0.1～0.5h后用砂磨机研磨0.5～2h，最后加入0～10份低表面能助剂，高速搅拌0.1～1h制成甲组份；采用市售的硅烷偶联剂作为乙组份；使用时100重量份的甲组份、10～60重量份的乙组份加以混合均匀制成低表面能防污涂料，喷涂或刷涂于海上钢结构需要进行防污部位的环氧底漆表面，涂料固化后形成涂膜。
本发明与现有技术相比的有益效果
(1)采用环氧改性聚硅氧烷作为成膜树脂的防污涂料，涂装于环氧底漆上时环氧改性聚硅氧烷树脂中含有的羟基等基团可以和环氧底漆中的羟基、环氧基等基团发生反应，增加了防污面漆对底漆的附着力。
(2)低表面能防污涂层表干后涂装第二道防污漆时，顶层防污漆中的羟基等活性基团与下层防污漆中的环氧基、羟基等基团发生化学反应，保证了不同防污漆层间的附着力。
具体实施方式
本发明的环氧改性聚硅氧烷防污涂料配方具体实施例见下表。
环氧改性聚硅氧烷防污涂料的制备：在不锈钢的料桶中，按照涂料制备方法依次加入各种组份，高速搅拌0.25h后用砂磨机研磨0.5h，出料至不锈钢的料桶中，加入低表面能助剂，高速搅拌0.2h后出料，得到该涂料中的甲组份；使用时100重量份的甲组份和15重量份的乙组份加以混合均匀制成环氧改性聚硅氧烷低表面能涂料。
该环氧改性聚硅氧烷涂料达到下列性能：

Claims (2)

1.一种环氧改性聚硅氧烷低表面能防污涂料，其特征在于：按重量份由100份的甲组份和10～60份的乙组份组成；
按重量份甲组份由环氧改性聚硅氧烷树脂100～150份、低表面能填料50～100份、体积填料50～100份、颜料5～50份、助剂0～20份、有机溶剂0～100份组成；
乙组份由硅烷偶联剂组成；
所述的环氧改性聚硅氧烷树脂为长链结构，链的一端含有两个或两个以上的硅氧烷基，另一端为环氧基团，链中含有两个以上羟基基团；
所述的硅烷偶联剂的一端为硅氧烷基，另一端为氨基；
所述的低表面能填料为聚四氟乙烯、纳米二氧化硅中一种或两种；
所述的体积填料为高岭土、沉淀硫酸钡、云母粉、滑石粉、石墨中的一种或几种；
所述的颜料为铁红、碳黑中的一种或两种；
所述的助剂包含消泡剂、流平剂和低表面能助剂；
所述的低表面能助剂为有机硅改性聚丙烯酸酯、氟硅烷中的一种或两种；
所述的溶剂为二甲苯、正丁醇混合溶液。
2.一种权利要求1所述的环氧改性聚硅氧烷低表面能防污涂料的制备方法，其特征在于：
按重量份在100～150份环氧改性聚硅氧烷中加入0～100份有机溶剂，高速搅拌均匀，控制混合温度10～40℃，搅拌状态下依次加入0～5份消泡剂、0～5份流平剂、50～100份低表面能填料、50～100份体积填料、5～50份颜料，高速搅拌0.1～0.5h后用砂磨机研磨0.5～2h，最后加入0～10份低表面能助剂，高速搅拌0.1～1h制成甲组份；采用硅烷偶联剂作为乙组份；使用时按100重量份的甲组份、10～60重量份的乙组份加以混合均匀制成低表面能防污涂料，喷涂或刷涂于海上钢结构需要进行防污部位的环氧底漆表面，涂料固化后形成涂膜。
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