CN103173089B - 用于海水环境的涂料组合物 - Google Patents
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Abstract
一种涂料组合物，包括：a）20-70重量％的酚醛树脂；b）20-40重量％的聚氯乙烯-醋酸乙烯酯-马来酸酐三元嵌段共聚物；d）1-20重量％的固化剂；以及e）1-40重量％的填料。所述涂料组合物可用于海水环境，具有良好的耐腐蚀性和再涂性。
Description
技术领域：
本发明涉及一种涂料组合物，尤其涉及一种可用于海水环境的酚醛树脂涂料组合物。
背景技术：
迄今为止，已经有各种不同的重型涂料组合物被用于船体的各部分，如船体外壳、外露甲板、上层结构、船舱和压载舱。这些船体部分中，船体外壳可以粗略地分为三个区域：(1)底部，该区域总是浸在水中(包括淡水和海水)；(2)干舷，该区域不浸入水中；(3)水线间船壳，它处于底部和干舷之间，反复地经历浸入水中和暴露于大气中。在涂覆船体外壳时，要求用于于舷的涂料具有耐候性，因为这一区域暴露于强烈的阳光下和猛烈的风浪中；要求用于底部的涂料具有防污性能，因为该区域常年浸入水面以下；要求用于水线间船壳的涂料具有耐候性、防水性，有时还要求具有防污性能，因为该区域经历猛烈的风浪，且反复地经历浸入水中和暴露于干燥的空气中。因此，为了使用满足上述要求的涂料来涂覆这些区域，目前制备了多种专用的底漆，这些涂料考虑了粘合强度等，因此确保了粘合强度和防腐蚀性能。
但是，海运船舶涂层在使用过程中不可避免地会被损坏，此时需要重新涂漆进行修补，另外，海洋钻井装置的涂料也有耐腐蚀性和再涂性的要求。于是需要一种经久耐用并且再涂性良好的适用于海水环境的涂料组合物。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术中的不足，提供一种新的适用于海水环境的涂料组合物。
本发明提供的涂料组合物，包括：
a）20-70重量％的酚醛树脂；
b）20-40重量％的聚氯乙烯-醋酸乙烯酯-马来酸酐三元嵌段共聚物；
c）1-20重量％的固化剂；以及
d）1-40重量％的填料。
所述酚醛树脂可以是任何适合作为涂料的酚醛树脂，优选是线性酚醛清漆树脂。所述酚醛树脂作为主要成分，其含量一般为20-80重量％，优选20-70重量％，特别优选30-60重量％。
所述聚氯乙烯-醋酸乙烯酯-马来酸酐三元嵌段共聚物由氯乙烯、醋酸乙烯酯和马来酸酐共聚得到，优选包括40-60mol％的氯乙烯结构单元、30-40mol％的醋酸乙烯酯结构单元和10-20mol％的马来酸酐结构单元。所述聚氯乙烯-醋酸乙烯酯-乙烯醇三元嵌段共聚物的重均分子量Mn优选为25000-40000，这个分子量范围内的共聚物可以更好地与酚醛树脂相容。所述聚氯乙烯-醋酸乙烯酯-马来酸酐三元嵌段共聚物作为第二主要成分，其含量一般为10-40重量％，优选20-40重量％，特别优选25-35重量％。
所述固化剂为酚醛树脂的固化剂，例如胺类化合物，优选六次甲基四胺和双马来酰亚胺。所述固化剂的用量为本领域惯用的用量，一般为1-20重量％，优选为5-15重量％。
所述填料是为了控制组合物的粘度、流变性能、保质期和比重，可以是任何合适的物质，例如玻璃纤维、玻璃珠、碳酸钙、二氧化硅、碳黑、碳纳米管、滑石、二氧化碳等。本发明为了增强船舶涂料的强度，优选填料为滑石或纳米二氧化硅，其用量一般为组合物重量的1-40重量％，优选为组合物重量的10-40重量％。
本发明酚醛树脂组合物的制备方法可以是本领域惯用的方法，作为优选的实施方式，本发明的制备方法包括将组分a）、b）、c）、d）依次加入搅拌釜中，然后在不超过40℃的温度下进行搅拌，使混合物混合均匀即得，其中搅拌速率为2000-3000转/分钟。
本发明的涂料组合物具有优良的再涂性和优良的耐腐蚀性，适用于于海水环境，可作为海运船舶的涂料和海洋钻井装置的涂料。
发明的有益效果：
本发明经过艰辛地研究，令人惊奇地发现通过组合特定含量的酚醛树脂、聚氯乙烯-醋酸乙烯酯-马来酸酐三元嵌段共聚物、固化剂和填料，得到的涂料组合物具有优良的再涂性。
同时，本发明由于使用了聚氯乙烯-醋酸乙烯酯-马来酸酐三元嵌段共聚物，使涂料的再涂窗口时间得到大大延长。
另外，本发明使用的填料纳米二氧化硅在涂料中发挥纳米效应，大大增强涂料的涂层强度和耐腐蚀性。
实施例：
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员应当理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件进行。
实施例1-4和对比实施例1-2
按照表1的配方，将各组分分别加入搅拌釜中，然后在室温下搅拌20分钟，使混合物混合均匀即得，其中搅拌速率为3000转/分钟，可得到一系列本发明的组合物。
表1：
将实施例1-4和对比实施例1-2所得到的组合物用涂布器涂到钢板上，在室温下干燥1小时后得到光滑的涂层，涂层厚度为200微米。然后检测涂层的再涂性和耐腐蚀性，结果示于表2中。
其中再涂性是根据ASTM D3359-02使用画格胶带法来检测，结果以再涂窗口时间（单位为天）来表征，再涂窗口时间越长，表明再涂性越好。耐腐蚀性是通过将涂层放入海水中浸泡一段时间，然后观测涂层腐蚀情况，本发明的涂层在海水中的浸泡时间为30天，结果以优、良和一般来表征，其中，
优：表示涂层仅有小于5％的面积被腐蚀；
良：表示涂层的腐蚀面积为5％-10％；
一般：表示涂层的腐蚀面积大于10％。
表2：
从表2中可以看出，含有聚氯乙烯-醋酸乙烯酯-马来酸酐三元嵌段共聚物和纳米二氧化硅的实施例1-4的涂层具有更长的再涂窗口时间和优良的耐腐蚀性，而不含有聚氯乙烯-醋酸乙烯酯-马来酸酐三元嵌段共聚物的对比实施例1的涂层的再涂窗口时间很短，再涂性差；不含有纳米二氧化硅的对比实施例2的涂层的耐腐蚀性一般。
上述说明仅是作为本发明的例示的实施方式来提供的，其仅为示例，不应限定性地解释。本技术领域人员明白本发明的变形例也是包含在权利要求范围内的。
Claims (6)
1.一种涂料组合物，包括：
a)30-60重量％的酚醛树脂；
b)25-35重量％的聚氯乙烯-醋酸乙烯酯-马来酸酐三元嵌段共聚物；
c)1-20重量％的固化剂；
d)1-40重量％的填料；
其中，所述酚醛树脂是线性酚醛清漆树脂；所述聚氯乙烯-醋酸乙烯酯-马来酸酐三元嵌段共聚物包括40-60mol％的氯乙烯结构单元、30-40mol％的醋酸乙烯酯结构单元和10-20mol％的马来酸酐结构单元。
2.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于：所述固化剂选自六次甲基四胺和双马来酰亚胺。
3.如权利要求1-2任一项所述的涂料组合物，其特征在于：所述填料选自滑石或纳米二氧化硅。
4.如权利要求1-3任一项所述的涂料组合物的制备方法，其特征在于，将组分a)、b)、c)、d)依次加入搅拌釜中，然后在不超过40℃的温度下进行搅拌，使混合物混合均匀即得，其中搅拌速率为2000-3000转/分钟。
5.权利要求1-3任一项所述涂料组合物作为海运船舶涂料的用途。
6.权利要求1-3任一项所述涂料组合物作为海洋钻井装置涂料的用途。
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