CN104017458A

CN104017458A - 一种可带锈涂装的无溶剂环氧防锈涂料及制备方法

Info

Publication number: CN104017458A
Application number: CN201410125837.9A
Authority: CN
Inventors: 亓海霞; 陈翔; 叶章基
Original assignee: 725th Research Institute of CSIC
Current assignee: 725th Research Institute of CSIC
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2014-09-03

Abstract

一种可带锈涂装的无溶剂环氧防锈涂料，由甲乙两组分组成，甲组分组成的质量百分比为：环氧树脂50~60%；活性稀释剂5~10%；防锈颜填料20~30%；填料5~15%；助剂1~3%；乙组分为特种改性小分子胺类固化剂；甲组分和乙组分的配比为2:1~5:1。本发明采用的对锈蚀具有一定渗透和稳定作用的特种小分子改性胺固化剂对锈层有足够的渗透能力，可充分润湿、渗透整个疏松多空的锈层，提高了涂料对基材的润湿性和对锈层的渗透性，并且通过选用对锈蚀具有较好的转化和稳定作用的磷酸盐防锈颜料。本发明合成的无溶剂环氧防锈转锈涂料，可进行带锈涂装，涂装时表面处理达到CSt2级即可，而且在带锈涂装的条件下涂层与基材的附着强度可到达4MPa以上。

Description

一种可带锈涂装的无溶剂环氧防锈涂料及制备方法

技术领域

本发明化工材料技术领域，尤其是涉及一种可带锈涂装的无溶剂环氧防锈涂料及制备方法。

背景技术

已知的，在船舶内舱中普遍存在因积水而导致甲板和舱壁腐蚀严重的现象，从而使船舱结构强度降低，导致事故的发生。由于舱室内空间狭小，在进行涂层维修时，表面很难进行处理及彻底除锈，而且涂层干燥过程中溶剂很难挥发，而传统的涂料在涂装时都要求彻底除锈和较长的固化时间，从而限制了涂料的应用和性能，增加了维修所需时间。

国内现有技术中的大部分防锈涂料大都是溶剂型涂料，例如中国专利CN1821331A和CN1944556A所公开的。溶剂型带锈涂料是通过溶剂来降低涂层的粘度及提高涂料对锈层的渗透性，但溶剂型涂料因含有大量有机溶剂，是有毒有害的，而且会污染环境、对人体产生危害及有发生火灾等事故的危险，限制了溶剂型涂料的应用。因此有必要制备一种无溶剂、对环境有好和对表面处理要求低的无溶剂带锈涂装的涂料。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种可带锈涂装的无溶剂环氧防锈涂料。本发明通过采用对锈蚀具有一定稳定作用的小分子改性胺固化剂及活性稀释剂，来降低涂料的粘度并且此类固化剂和稀释剂对锈层有足够的渗透能力，可充分润湿、渗透整个疏松多空的锈层，提高涂料对基材的润湿性和对锈层的渗透性，并且选用对锈蚀具有较好的转化和稳定作用的磷酸盐防锈颜料，提高涂料对锈蚀的转化和稳定能力。

为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种可带锈涂装的无溶剂环氧防锈涂料，由甲乙两组分组成，甲组分组成的质量百分比为：环氧树脂50～60%；活性稀释剂5～10%；防锈颜填料20～30%；填料5～15%；助剂1～3%；乙组分为胺类固化剂；甲组分和乙组分的配比为2.5:1～5:1；所述活性稀释剂为环氧树脂稀释剂；所述防锈颜填料为磷酸锌、三聚磷酸铝、2-氧乙酸基丙二酸、氧化铁红、氧化铁黑及羧酸类铁离子螯合物中的一种或几种；所述填料为滑石粉、玻璃微珠、重晶石粉、云母粉中的两种或两种以上；所述助剂为消泡剂、分散剂、流平剂、触变剂。

本发明所述环氧树脂为E51及E44，其环氧值为0.4～0.6。

本发明所述环氧树脂稀释剂的粘度范围在5～2000cp。

本发明所述环氧树脂稀释剂为GE-6稀释剂。

本发明所述羧酸类铁离子螯合物为柠檬酸铵-羟基乙酸。

本发明所述乙组分为酚醛胺固化剂NX-2003D或固化剂EH-50。

本发明所述助剂为BYK系列。

本发明所述消泡剂为6800；所述触变剂为气相二氧化硅。

本发明所述流平剂BYK-320。

一种可带锈涂装的无溶剂环氧防锈涂料的制备方法，将环氧树脂和助剂按配方量称量加入料桶，用高速分散机低速搅拌15min，分散均匀后加入颜料、填料，转速1200～1500r/min高速搅拌30min，分散均匀后再研磨2h至涂料细度100μm以下，检测粘度，合格后过滤、出料、包装。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明采用对锈蚀具有一定稳定作用的改性胺固化剂和活性稀释剂，此类固化剂是具有苯酚结构的小分子量的胺类固化剂，对锈层有足够的渗透能力，可充分润湿、渗透整个疏松多空的锈层。不同类型的固化剂，对涂料的适用期、涂装性及涂抹的使用性能影响甚大。本专利选择改性苯酚类固化剂，通过调整其胺值在230-430mgKOH/g之间，而且具有低粘度，粘度范围在200-800cp之间，涂料的操作期大于2h。活性稀释剂是小分子的环氧树脂可以参与反应，能有效地降低涂料体系的粘度，增加涂料的渗透性，避免了有机溶剂的使用，减少环境污染和使用空间的限制。

选用对锈蚀具有较好的转化和稳定作用的磷酸盐防锈颜料，钢表面是一个活性表面，在空气中容易吸收氧气、水份等腐蚀性介质作用而生锈，产物主要成分是三价铁和二价铁的化合物，结构疏松、强度低、不稳定，腐蚀介质极易通过锈层进一步腐蚀基材。所以要求涂层对锈层有足够的反应性，可将锈层中活泼的有害铁化合物经过钝化或转化，变成无害的稳定的涂料。磷酸盐中的磷酸根对三价铁和二价铁具有很强的螯合能力，从而形成一层复杂的氧化膜，该氧化膜难溶于水，硬度高，与底材的附着力强，即便在最容易生锈的金属切割部位也能提供优秀的缓释保护。

本发明合成的应用于船舶内舱积水部位可带锈涂装的环氧无溶剂双组份防锈涂料，可进行带锈涂装，涂装时表面处理达到CSt2级即可，而且在带锈涂装的条件下涂层与基材的附着强度可达到4MPa以上。该环氧涂料体系通过对锈层的渗透及转化可提高涂层与带锈钢基材的附着能力，解决涂层在内舱积水环境中由于锈层存在等因素引起的涂层剥离问题。并且该涂料为无溶剂涂料，可在空间狭小的内舱环境中使用，避免了对人身和环境的危害，而且缩短了涂层的固化时间，节约维修成本。该涂料制备方法工艺简单，适宜工业化生产，可推广应用于其它重防腐部位。

附图说明

图1是本发明甲组分生产流程示意图。

具体实施方式

通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。

本发明应用于内舱积水部位可带锈涂装的无溶剂环氧双组份防锈涂料，主要采用双组份高压喷涂（无气喷涂、空气喷涂均可），每道涂装干膜厚度为200μm，建议涂装两道。本发明的技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括具体实施方式间的任意组合。

表1为本发明可带锈涂装的无溶剂环氧防锈涂料的性能技术指标

表1可带锈涂装的无溶剂环氧防锈涂料性能

项目	技术指标
		抗冲击强度	≥40cm
附着力	≥4MPa
		带锈施工	带锈程度：表面处理CSt2级
耐热盐水	40℃，90天，漆膜不起泡、不脱落、无锈蚀
		耐盐雾	3000h，漆膜不起泡、不脱落、无锈蚀
耐阴极剥离性	-1.5V，30d，剥离区不大于人工开孔处13mm；
		施工性能	具有喷涂、刷涂和辊涂性
卫生性	有害气体量应满足GJB11.2、GJB11.3、GJB11A标准的要求

实施例一:

甲乙组分配比为2.5:1，其中乙组分为小分子酚醛胺固化剂 NX-2003D，此固化剂具有非常低的粘度700cp，甲组份的组成如下表2：

表2：实施例一

由上述配方所制成的涂料可直接涂装在表面处理为Sa1的物体表面，附着力可达到4.5MPa以上，柔韧性达1mm，划圈附着力可到1级。涂膜厚度可达到200μm，其防腐效果优良，耐盐雾4000h漆膜不起泡、不脱落、无锈蚀；其耐酸碱性能（5%NaOH及5%H2SO4）均可达到1年以上。此涂料为无溶剂涂料固化速度较快，没有有害气体的挥发，因此可以应用于内舱等狭小空间。而且由于固化剂粘度低，其涂装方式采用高压无气喷涂即可，降低了涂料的施工难度，扩大了涂料的应用范围。

实施例二:

甲乙组分配比为3:1，其中乙组分为改性小分子脂肪胺EH-50固化剂，甲组份的组成如下表3：

表3：实施例二

由此配方得到的涂料性能与实施例一涂料性能相似，其络合物具有易于生物降解不污染环境，无毒害的优点，而且其触变性更佳，一道涂膜厚度可到200μm以上，但是此涂料需采用高压双组份喷涂，在温度太低的情况下不易施工。

实施例三

甲乙组分配比为5:1，其中乙组分为酚醛胺EH-50固化剂，甲组份的组成如下表4：

表4：实施例三

在此配方中涂料的PVC小于前两个实施例，其附着力可达到6MPa以上，耐盐雾5000h漆膜不起泡、不脱落、无锈蚀；耐阴极剥离性能及施工性能优异，但是其成本提高了20%左右。

本发明未详述部分为现有技术。

Claims

1.一种可带锈涂装的无溶剂环氧防锈涂料，由甲乙两组分组成，其特征是：甲组分组成的质量百分比为：环氧树脂50~60%；活性稀释剂5~10%；防锈颜填料20~30%；填料5~15%；助剂1~3%；乙组分为胺类固化剂；甲组分和乙组分的配比为2.5:1~5:1；所述活性稀释剂为环氧树脂稀释剂；所述防锈颜填料为磷酸锌、三聚磷酸铝、2-氧乙酸基丙二酸、氧化铁红、氧化铁黑及羧酸类铁离子螯合物中的一种或几种；所述填料为滑石粉、玻璃微珠、重晶石粉、云母粉中的两种或两种以上；所述助剂为消泡剂、分散剂、流平剂、触变剂。

2.如权利要求1所述的可带锈涂装的无溶剂环氧防锈涂料，其特征是：所述环氧树脂为E51及E44，其环氧值为0.4~0.6。

3.如权利要求1所述的可带锈涂装的无溶剂环氧防锈涂料，其特征是：所述环氧树脂稀释剂的粘度范围在5~2000cp。

4.如权利要求1所述的可带锈涂装的无溶剂环氧防锈涂料，其特征是：所述环氧树脂稀释剂为GE-6稀释剂。

5.如权利要求1所述的可带锈涂装的无溶剂环氧防锈涂料，其特征是：所述羧酸类铁离子螯合物为柠檬酸铵-羟基乙酸。

6.如权利要求1所述的可带锈涂装的无溶剂环氧防锈涂料，其特征是：所述乙组分为酚醛胺固化剂NX-2003D或固化剂EH-50 。

7.如权利要求1所述的可带锈涂装的无溶剂环氧防锈涂料，其特征是：所述助剂为BYK系列。

8.如权利要求1所述的可带锈涂装的无溶剂环氧防锈涂料，其特征是：所述消泡剂为6800；所述触变剂为气相二氧化硅。

9.如权利要求1所述的可带锈涂装的无溶剂环氧防锈涂料，其特征是：所述流平剂BYK-320。

10.一种如权利要求1所述的可带锈涂装的无溶剂环氧防锈涂料的制备方法，其特征是：将环氧树脂和助剂按配方量称量加入料桶，用高速分散机低速搅拌15min，分散均匀后加入颜料、填料，转速1200～1500 r/min高速搅拌30min，分散均匀后再研磨2h至涂料细度100μm以下，检测粘度，合格后过滤、出料、包装。