CN104693966A - 一种水下施工无溶剂防腐涂料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种水下施工无溶剂防腐涂料的制备方法，包括甲组份的制备、乙组份的制备，甲组份含有低分子量环氧树脂、叠氮化环氧树脂、丁基缩水甘油醚、腰果壳油改性缩水甘油醚、三聚磷酸铝、磷酸锌、绢云母粉、石英粉、钛白粉、硅酸钙、硫酸钙、气相二氧化硅，乙组份含有Sumide I965亲水性改性脂环胺、JA-1S疏水性多组分改性胺，施工时按重量份的勾兑比例是甲组份:乙组份＝5.5:1，勾兑搅拌均匀即可制备出水下施工无溶剂防腐涂料，经耐热盐水40℃、180天检测和耐浸泡性20周期检测发现，涂层无起泡、无锈斑、无脱落现象，附着力均大于10MPa，经耐阴极剥离性实验发现，开孔处剥离半径小于8mm。

Description

一种水下施工无溶剂防腐涂料的制备方法
技术领域
本发明属于防腐涂料技术领域，具体地说本发明涉及到一种水下施工无溶剂防腐涂料的制备方法。
背景技术
水下施工涂料的研制起于80年代，早期的水下施工涂料需要加入纤维加强层，这种方式既不方便施工，而且干燥时间较长，导致涂料在基材的附着力不牢。
近年来采用疏水性树脂及固化剂来研制水下施工固化涂料，但疏水性树脂与固化剂复配的涂料无法彻底排除涂层与基材界面的微量水，导致局部形成电化学腐蚀，容易形成涂层起泡，局部腐蚀等，并且部分涂料加入了溶剂，溶剂挥发使涂层易产生缺陷，附着力不高、易脱落、局部起泡、防腐寿命不够长。
中国专利201310459246.0公开了一种叠氮化环氧树脂的制备方法，较大分子量500～1000的叠氮化环氧树脂与小分子量的环氧树脂合用并结合其它原料来制备水下施工无溶剂防腐涂料的制备方法还未见到相关报道。
以下专利虽能用于水下施工，但存在的问题如下：
中国专利CN1260374A公开了一种能在水下施工的防腐胶，但其中含有溶剂属于不环保型，而且固化过程中的溶剂易挥发，涂层易产生上述缺陷；
中国专利CN101397817A公开了一种水下施工防腐防污漆的涂装方法，所述涂料含有煤沥青，煤沥青具有致癌作用，对施工者有害；
中国专利CN101311233A公开了一种水下施工环氧防腐涂料及制备，但粘度40000-120000cp较大，不利于涂料制备及施工；
中国专利CN101486871A公开了一种水下涂装重防腐涂料及其树脂制备方法，但其中含有溶剂、增塑剂不利于环保，而且固化过程中的溶剂易挥发，涂层易产生上述缺陷。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种水下施工无溶剂防腐涂料的制备方法，制备出的水下施工无溶剂防腐涂料是一种亲水和疏水相结合的涂料，可以将金属基材表面残留的微量水吸收到涂料中，彻底去除金属基材与涂层界面的水，抑制金属基材的局部电化学腐蚀，提高涂层的防腐性能和附着力，适用于水下修复施工及长效防腐。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种水下施工无溶剂防腐涂料的制备方法，该制备方法包括甲组份的制备、乙组份的制备、甲组份和乙组份的施工勾兑比例，其中甲组份中含有低分子量环氧树脂、叠氮化环氧树脂、丁基缩水甘油醚、腰果壳油改性缩水甘油醚、三聚磷酸铝、磷酸锌、绢云母粉、石英粉、钛白粉、硅酸钙、硫酸钙、气相二氧化硅，其中乙组份中含有Sumide I965亲水性改性脂环胺、JA-1S疏水性多组分改性胺，本发明的制备方法如下：
Ⅰ甲组份的制备：
将22.0～35.0重量份的低分子量环氧树脂、2.0～12.0重量份的叠氮化环氧树脂、3.0～5.0重量份的丁基缩水甘油醚、2.0～8.0重量份的腰果壳油改性缩水甘油醚、0.5～2.0重量份的气相二氧化硅一同放进分散机中进行高速分散30min，之后将5.0～15.0重量份的三聚磷酸铝、5.0～15.0重量份的磷酸锌、12.0～20.5重量份的绢云母粉、10.0～20.0重量份的石英粉、2.0～3.0重量份的钛白粉、0.1～5.0重量份的硅酸钙、0.1～3.5重量份的硫酸钙依次加入到分散机中进行高速分散1h，所述高速分散的转速控制在1500～3000r/min，分散均匀出料包装即可制备出甲组份；
上述低分子量环氧树脂或是双酚A型环氧树脂，或是双酚F型环氧树脂，要求双酚A型环氧树脂及双酚F型环氧树脂的分子量控制在350～800之间；
Ⅱ乙组份的制备：
将1.0～8.0重量份的Sumide I965亲水性改性脂环胺和10.0～20.0重量份的JA-1S疏水性多组分改性胺一同放进分散机中进行高速分散30min，所述高速分散的转速控制在1500～3000r/min，分散均匀出料包装即可制备出乙组份；
Ⅲ甲组份和乙组份的施工勾兑比例：
施工时甲组份和乙组份按重量份的勾兑比例是：甲组份:乙组份＝5.5:1，勾兑搅拌均匀即可制备出水下施工无溶剂防腐涂料。
由于采用如上所述技术方案，本发明产生如下积极效果：
1、本发明的水下施工无溶剂防腐涂料，在水下施工时的一次成膜厚度可达500μm以上，附着强度可达10MPa以上，涂层无起泡、锈斑、脱落现象，耐阴极剥离性均良好，开孔处剥离半径小于8mm，可与旧涂层具有良好的附着能力，通过评价预计防腐期效可达10年以上。
2、本发明可用于舰艇、码头和海洋工程平台等水下部位破损/失效防腐涂层的修复，在较长时间内起到防腐蚀作用，确保装备的使用安全。
3、本发明是一种环保型水下施工无溶剂防腐涂料，固化过程中的乙组份不易挥发，对水下施工者的身心健康提供了可靠保障。
具体实施方式
根据本发明所述技术方案，甲组份按重量份的配比如下：
低分子量环氧树脂22.0～35.0；叠氮化环氧树脂2.0～12.0；丁基缩水甘油醚3.0～5.0；腰果壳油改性缩水甘油醚2.0～8.0；三聚磷酸铝5.0～15.0；磷酸锌5.0～15.0；绢云母粉12.0～20.5；石英粉10.0～20.0；钛白粉2.0～3.0；硅酸钙0.1～5.0；硫酸钙0.1～3.5；气相二氧化硅0.5～2.0。
叠氮化环氧树脂是一种不含挥发性有机溶剂的环氧树脂，叠氮化环氧树脂的参考分子量通常在500～1000之间，叠氮化环氧树脂能与金属基材形成较强的配位作用，使涂层水下施工的附着力达到10MPa以上，通过稀释剂能够调节甲组份的粘度，用于水下施工并起到固化作用，根据中国专利201310459246.0公开的内容，叠氮化环氧树脂的合成路线参考如下：
丁基缩水甘油醚和腰果壳油改性缩水甘油醚在本发明中起到活性稀释剂作用，丁基缩水甘油醚和腰果壳油改性缩水甘油醚具有较强的稀释能力，又具有一定的疏水性。
三聚磷酸铝和磷酸锌在本发明中起到防锈颜料作用，三聚磷酸铝和磷酸锌可以抑制金属基材表面的腐蚀并形成致密的钝化层，防腐效果明显得到提高，预测可达10年以上。
绢云母粉、石英粉、钛白粉、硅酸钙和硫酸钙在本发明中起到填料作用，硅酸盐、硫酸钙与水结合形成硅酸盐水合物和硫酸钙水合物,可以彻底去除金属基材与涂层界面的水，抑制金属基材的电化学腐蚀。
气相二氧化硅在本发明中起到触变剂作用，气相二氧化硅可以提高涂料的施工性能，其粘度可达到6000cP以上，一次成膜厚度可以达到500μm以上。
根据本发明所述技术方案，乙组份按重量份的配比如下：
Sumide I965亲水性改性脂环胺1.0～8.0、JA-1S疏水性多组分改性胺10.0～20.0。
Sumide I965亲水性改性脂环胺是一种亲水性固化剂，JA-1S疏水性多组分改性胺是一种疏水性固化剂，Sumide I965亲水性改性脂环胺和JA-1S疏水性多组分改性胺均可从市场购得。亲水性固化剂可以吸收涂层与金属基材表面残留的微量水融入涂料中，疏水性固化剂与水竞争吸附于金属基材上可将大量的水排除出涂层与基材界面。
下表是本发明的四个实施例。
上表各实施例的制备过程参见技术方案，各实施例按重量份的勾兑比例是：甲组份:乙组份＝5.5:1，勾兑搅拌均匀即可制备出水下施工无溶剂防腐涂料。
上述四个实施例经耐热盐水40℃、180天检测发现：涂层无起泡、无锈斑、无脱落现象，附着力均大于10MPa。经耐浸泡性20周期检测发现：涂层无起泡、无锈斑、无脱落现象。经耐阴极剥离性实验发现：开孔处剥离半径小于8mm，预计防腐期效可达10年以上。

Claims (1)

1.一种水下施工无溶剂防腐涂料的制备方法，该制备方法包括甲组份的制备、乙组份的制备、甲组份和乙组份的施工勾兑比例，其中甲组份中含有低分子量环氧树脂、叠氮化环氧树脂、丁基缩水甘油醚、腰果壳油改性缩水甘油醚、三聚磷酸铝、磷酸锌、绢云母粉、石英粉、钛白粉、硅酸钙、硫酸钙、气相二氧化硅，其中乙组份中含有Sumide I965亲水性改性脂环胺、JA-1S疏水性多组分改性胺，其特征是：
Ⅰ甲组份的制备：
将22.0～35.0重量份的低分子量环氧树脂、2.0～12.0重量份的叠氮化环氧树脂、3.0～5.0重量份的丁基缩水甘油醚、2.0～8.0重量份的腰果壳油改性缩水甘油醚、0.5～2.0重量份的气相二氧化硅一同放进分散机中进行高速分散30min，之后将5.0～15.0重量份的三聚磷酸铝、5.0～15.0重量份的磷酸锌、12.0～20.5重量份的绢云母粉、10.0～20.0重量份的石英粉、2.0～3.0重量份的钛白粉、0.1～5.0重量份的硅酸钙、0.1～3.5重量份的硫酸钙依次加入到分散机中进行高速分散1h，所述高速分散的转速控制在1500～3000r/min，分散均匀出料包装即可制备出甲组份；
上述低分子量环氧树脂或是双酚A型环氧树脂，或是双酚F型环氧树脂，要求双酚A型环氧树脂及双酚F型环氧树脂的分子量控制在350～800之间；
Ⅱ乙组份的制备：
将1.0～8.0重量份的Sumide I965亲水性改性脂环胺和10.0～20.0重量份的JA-1S疏水性多组分改性胺一同放进分散机中进行高速分散30min，所述高速分散的转速控制在1500～3000r/min，分散均匀出料包装即可制备出乙组份；
Ⅲ甲组份和乙组份的施工勾兑比例：
施工时甲组份和乙组份按重量份的勾兑比例是：甲组份:乙组份＝5.5:1，勾兑搅拌均匀即可制备出水下施工无溶剂防腐涂料。
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