CN105860642A - 一种新型专用腻子 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种新型专用腻子，该新型专用腻子包括A组分和B组分，A组分可以包括环氧树脂、纳米二氧化钛、消泡剂、分散剂、功能颜填料、偶联剂、增韧稀释剂和触变剂，B组分为固化剂。该腻子由于纳米二氧化钛的添加具有优异的粘度强度和弹性、找平和修复性、抗开裂性和防蚀性能，特殊的固化剂还可以使得该腻子具有优异的湿固化性能及湿附着力等，可以专用于各类介质腐蚀，适用要求高耐蚀的电力、化工、大型海上设备及桥梁、海洋平台、混凝土设施等环境下的表面修复和找平，因无溶剂，使用安全环保。

Description

一种新型专用腻子

技术领域

本发明涉及化工领域，尤其涉及一种新型专用腻子。

背景技术

腻子作为一种厚浆状的打底涂层材料，能够通过批涂或刷涂等方法在基材表面进行覆盖，是涂料粉刷前必不可少的一种产品，在汽车和建筑等行业具有广泛的应用。

一般来说，腻子主要由成膜物质、颜填料和其他助剂组成。它的作用主要分为以下几个方面：1、填充作用，腻子可通过一定的施工厚度达到填充的目的；2、找平作用，通过这种膏状的材料达到找平的目的；3、保护作用，腻子中加入碳酸钙等填料，作为保护基材的作用。目前，腻子经过长期发展已具有较为成熟的研究基础，但市场上的多种腻子采用成膜物质，碳酸钙，滑石粉等填料制成，仍存在一些较难解决的问题：1、粘结强度不好，无弹性，尤其在外力高低温差下，刚性厚涂层易变形开裂鼓泡脱落等；2、操作安全性低，刺激性大；3、粘度高，批的厚，施工繁复，效率不高；4、普通的腻子是膏状，涂覆时需用力按压抹平，极难做到对基材及上道涂层的优良渗透接触，易产生附着空洞，是造成渗透和开裂的原因之一；5、表面粗糙，亲水性较强，水或酸性介质易渗透进去，特别是基材有孔隙和空洞的情况下，故对施工极为严格，质量事故频发。比如市面上常见的不饱和聚酯型腻子则使用时间短，气味大，刺激性强，不利于环保和人体健康，又如有机聚合物水泥砂浆型腻子在金属及混凝土表面附着力不高，一般不超过2兆帕斯卡。

随着科学的进步，尤其是经济发展带来的市场巨大需求，防腐涂料和重防腐涂料经历快速发展，大量国际品牌的进驻更是推动了我国防腐涂料的发展。众所周知，腻子产品过早失效，防腐涂料则随之失效，然而，能够与防腐涂料配套的专用腻子却少之又少。因此，如何开发出一种专用腻子，并能够提升腻子的粘度强度和防蚀等保护性能，是本专业技术人员需要加以创新并改进的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种新型专用腻子，结合纳米二氧化钛材料的优点，使用安全，有弹性，粘结强度好，附着力强，并具有一定耐蚀能力，具有高效、环保的重大意义。

有鉴于此，本发明第一方面提供一种新型专用腻子，可包括：

该新型专用腻子包括A组分和B组分，A组分包括环氧树脂、纳米二氧化钛、消泡剂、分散剂、功能颜填料、偶联剂、增韧稀释剂和触变剂；B组分为固化剂。

结合本发明实施例的第一方面，在本发明实施例的第一方面的第一种实施方式中，以重量份数计，A组分为5至10份，B组分为1份。

结合本发明实施例的第一方面的第一种实施方式，在本发明实施例的第一方面的第二种实施方式中，以重量份数计，A组分包括：

结合本发明实施例的第一方面的第二种实施方式，在本发明实施例的第一方面的第三种实施方式中，功能颜填料包括三聚磷酸铝、硫酸钡、滑石粉、云母粉和硅微粉中的一种或多种。

结合本发明实施例的第一方面的第三种实施方式，在本发明实施例的第一方面的第四种实施方式中，以重量份数计，A组分包括：

结合本发明实施例的第一方面的第三种实施方式，在本发明实施例的第一方面的第五种实施方式中，功能颜填料还包括铁黑。

结合本发明实施例的第一方面的第五种实施方式，在本发明实施例的第一方面的第六种实施方式中，以重量份数计，A组分包括：

结合本发明实施例的第一方面，本发明实施例的第一方面的第一种实施方式至第六种实施方式中的任意一种，在本发明实施例的第一方面的第七种实施方式中，环氧树脂为双酚F型高分子环氧树脂；纳米二氧化钛的粒径为0至50纳米；消泡剂为非硅聚合物；分散剂为带亲颜料基团的高分子共聚物；增韧稀释剂为链状烷烃类树脂改性剂；偶联剂为含环氧基团的有机硅氧烷聚合物；触变剂包括膨润土和疏水改性气相二氧化硅。

结合本发明实施例的第一方面，本发明实施例的第一方面的第一种实施方式至第七种实施方式中的任意一种，在本发明实施例的第一方面的第八种实施方式中，固化剂包括酚醛胺、腰果壳油改性酚醛胺、脂环胺、聚硫醇中的一种或多种。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明提供了一种新型专用腻子，该新型专用腻子包括A组分和B组分，以重量份数计，A组分可以包括环氧树脂、纳米二氧化钛、消泡剂、分散剂、功能颜填料、偶联剂、增韧稀释剂和触变剂；B组分可以为固化剂。将A组分与B组分混合涂覆后，由于纳米二氧化钛的应用可以使得该新型专用腻子的粘结强度和耐蚀性增强，且涂层坚韧，附着力强，不易开裂，同时无溶剂使用的特性也符合环境保护要求，特殊的固化剂还具有优异的湿固化性能及湿附着力等，从而该新型专用腻子可以专用于各类介质腐蚀，适用要求高耐蚀的电力、化工、大型海上设备及桥梁、海洋平台、混凝土设施等环境下的表面修复和找平。

附图说明

图1为本发明实施例中新型专用腻子涂层与现有普通腻子涂层的对比示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种新型专用腻子，结合纳米二氧化钛材料的优点，使用安全，有弹性，粘结强度好，附着力强，并具有一定耐蚀能力，具有高效、环保的重大意义。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种新型专用腻子，该新型专用腻子可以包括A组分和B组分，其中，A组分可以包括环氧树脂、纳米二氧化钛、消泡剂、分散剂、功能颜填料、偶联剂、增韧稀释剂和触变剂；B组分可以为固化剂。

优选的，以重量份数计，A组分可以为5至10份，B组分可以为1份，在该比例下，A组分和B组分可以有较佳的协同作用。

具体的，在本发明中，以重量份数计，A组分可以包括：

在本发明中，纳米二氧化钛作为新型专用腻子的主要组分，可以增强新型专用腻子的粘结强度和耐蚀性，优选的，本实施例中的纳米二氧化钛的粒径可以为0至50纳米，较小的粒径范围可以在该新型专用腻子涂覆时达到更为致密的涂层。例如，以在涂覆面1为100微米涂层高的无溶剂腻子为例进行示意性说明，如图1所示，该无溶剂腻子如果是被20纳米的纳米二氧化钛颗粒进行饱和填充得到新型专用腻子2，则可以形成5000层较为致密的二氧化钛颗粒立体网阵，而如果仅是以2微米的功能颜填料进行填充得到普通腻子3，则只可以形成50层较为疏松的功能颜填料立体网阵，且前者是化学键合形态，后者是物理结合形态。由此可以推测水溶液分子要突破穿越网状5000层的100微米新型专用腻子所遇到的“层障”和路径至少是后者的100倍甚至数百倍之多，从而可以延长腻子的使用时间，进而延长涂料的使用时间。

基于上述说明的内容，本发明的耐蚀机理可以为：1、化学健合与化学吸附：纳米二氧化钛粒子的高活性悬空键，可以用环氧树脂进行配位，形成化学键合与化学吸附，同时将环氧树脂的闭环打开，形成开环的羟基与醚键可以进一步与环氧树脂形成化学键合与化学吸附，并形成新的活性开环，与涂覆面发生化学健合与化学吸附，可以大大改善填料与树脂间的结合力，同时也大大改善树脂分子间的结合力；2、抗渗透能力强：1)、腻子中的填料与树脂分子之间形成了化学键合与化学吸附，阻塞渗透通道；2)、微小的纳米二氧化钛粒子具有填充空穴的作用，且由于包覆有机分子层的纳米二氧化钛有憎水性，通常的极性介质和离子很难通过涂膜，从而渗透因子只能绕道渗透，延长了渗透路线，能够起到迷宫效应，而纳米二氧化钛表面积很大又有化学作用，因此腻子中加入少量纳米二氧化钛即可起到显著的抗渗透效果；3、附着力高：含有纳米二氧化钛做的腻子对于金属、混凝土、木材、玻璃等均有优良附着力，其一是因为纳米二氧化钛的引入增加了活性羟基、醚键数量对涂覆面形成了化学吸附，其二是因为所选的环氧树脂固化时体积收缩很小，内应力不高，其三则是因为树脂中的醚键使分子链柔软利于旋转，可消除内应力。

由此可知，一般腻子的破坏都是由于腐蚀介质沿分子和填料间的界面或树脂分子间的界面而进行的，而本实施例中新型专用腻子可以采用化学键合与化学吸附阻塞这些通道，且二氧化钛本身耐蚀性好，从而增加了腻子涂层的抗渗透能力强，减缓了腐蚀速度。

在本发明中，环氧树脂的作用为成膜基材并提供腻子的粘结强度，优选的，本实施例中环氧树脂可以为双酚F型高分子环氧树脂，相比于其它环氧树脂，比如双酚A型高分子树脂，双酚F型高分子环氧树脂的粘度较低，使得在该新型专用腻子的制备过程中可以少加甚至不加溶剂，从而达到无溶剂的目的，且消除了生产过程中易燃易爆的危险，减少了环境污染，同时也降低了生产成本和使用成本。

在本发明中，消泡剂、分散剂、增韧稀释剂、偶联剂的作用为进一步改善腻子性能的助剂，优选的，本实施例中的消泡剂可以为非硅聚合物，如型号为EFKA 2020的消泡剂、型号为BYK 055的消泡剂，可以用来改善腻子的施工性；分散剂可以为带亲颜料基团的高分子共聚物，如型号为SOLPSER32000的分散剂、型号为BYK 190的分散剂，可以用来防止腻子中填料粒子之间的相互聚集；增韧稀释剂可以为链状烷烃树脂改性剂，如型号为LITE2020的增韧稀释剂，可以用来对该新型专用腻子中的环氧树脂进行增韧改性处理；偶联剂可以为含环氧基团的有机硅氧烷聚合物，如型号为DOW 6040的偶联剂，可以用来提高腻子的粘结强度。

在本发明中，功能颜填料的作用为使腻子具有一定的遮盖力和所需的各种色彩，并对腻子涂层起到填充作用和增加涂层厚度，减少涂层裂缝和大气的侵蚀性等，优选的，本发明中功能颜填料可以包括三聚磷酸铝、云母粉、滑石粉、硅微粉和硫酸钡中的一种或多种；若该新型专用腻子需要制备为黑色，则优选的，该颜料还可以包括铁黑。

那么在实际应用中，优选的，若该新型专用腻子不添加铁黑，即制备显示功能颜填料本色的腻子，以重量份数计，A组分可以包括：

优选的，若该新型专用腻子添加铁黑，即制备黑色腻子，以重量份数计，A组分可以包括：

在本发明中，触变剂的作用为控制腻子的粘度、稳定性以及施工性能等，能够改善腻子耐水性及降低水渗透性，优选的，本实施例中触变剂可以包括膨润土和疏水改性气相二氧化硅，在实际应用中，膨润土与疏水改性气相二氧化硅可以以相同的重量份数比进行混合调配。

在本发明中，固化剂的作用为使腻子中环氧树脂的环氧键打开并释放能量，促使与固化剂中的胺基交联进行分子链的增长，优选的，本实施例中的固化剂可以包括酚醛胺、腰果壳油改性酚醛胺、脂环胺、聚硫醇中的一种或多种。

需要说明的是，本实施例中的环氧树脂、消泡剂、分散剂、功能颜填料、增韧稀释剂、偶联剂、触变剂和固化剂除了上述说明的优选，在实际应用中，还可以分别是其它同类别的物质，只要使得最后制备的新型专用腻子达到测试要求的效果即可，具体此处不做限定。

本发明提供的新型专用腻子，在环氧树脂和纳米二氧化钛的网络基体上添加必要的防腐蚀颜填料及相应多功能助剂等调配成A组分后，可以与固化剂采用5:1至10:1的重量配比进行混合即得到新型专用腻子，该新型专用腻子由于纳米二氧化钛材料的优异性能，可以具有优异的粘度强度和弹性，找平和修复性，抗开裂性和防蚀性能，另外，使用特殊的固化剂还可以具有优异的湿固化性能及湿附着力等，能够专用于各类介质腐蚀，适用要求高耐蚀的电力、化工、大型海上设备及桥梁、海洋平台、混凝土设施等环境下的表面修复和找平，此外，该新型专用腻子的A组分和B组分均没添加水性溶剂或油性溶剂，使用安全环保，具有环境友好性。

为更清楚起见，下面通过以下实施例进行详细说明，其中，其中环氧树脂可以为市售的南亚170树脂，纳米二氧化钛可以为为市售的上海沪正纳米二氧化钛粉末，消泡剂可以为市售的埃夫卡EFKA 2020消泡剂，分散剂可以为市售的德国毕克BYK 190分散剂，增韧稀释剂可以为市售的卡德莱LITE 2020，偶联剂有机硅氧烷聚合物可以为市售的上海泰格聚合物7130，膨润土可以为市售的天河助剂TH-908，疏水改性气相二氧化硅可以为市售的德固赛R974。酚醛胺可以为市售的卡德莱3060，聚硫醇可以为市售的慧智科技P54。

需要说明的是，由于本发明实施例中的功能颜填料还可以包括铁黑，从而腻子颜色可以不同，下面进行具体说明：

一、不添加铁黑，腻子显功能颜填料本色，纳米二氧化钛与填料具有一定的遮盖力：

实施例1

该新型专用腻子包括A组分和B组分，以重量份数计，A组分为10份，B组分为1份；

其中，A组分中以重量份数计，A组分可以包括环氧树脂23份；纳米二氧化钛12份；消泡剂0.5份；分散剂1份；硫酸钡12份；滑石粉17.5份；三聚磷酸铝12份；云母粉8份；硅微粉9份；增韧稀释剂3份；有机硅氧烷聚合物1份、膨润土0.5份、疏水改性气相二氧化硅0.5份。

B组分中以重量份数计，B组分可包括酚醛胺20份；聚硫醇1份。

为了进一步说明上述新型专用腻子具有优异的性能，在实际应用中，需要对该新型专用腻子进行性能测试。

具体的，本实施例中，可以采用如下的调配方法以及测试预准备：将23份的环氧树脂与12份的纳米二氧化钛、1份的有机硅氧烷聚合物、1份的分散剂混合均匀后，可以采用专用的纳米砂磨机对混合物进行两遍砂磨，再加入0.5份的消泡剂、12份的硫酸钡、17.5份的滑石粉、12份的三聚磷酸铝、8份的云母粉、9份硅微粉、3份的增韧稀释剂、0.5份的膨润土、0.5份的疏水改性气相二氧化硅，进行混合均匀后可以得到砂磨细度小于50微米的组分A；同时，将酚醛胺与聚硫醇以20:1的比例进行混合可以得到组分B，再将A组分和B组分以10:1的重量配比混合，即可得到一新型专用腻子；将该新型专用腻子批刮施工于混凝土或钢板上，自干3天完成固化后，对混凝土或钢板上的腻子涂层进行检测，测试结果可如表1所示。从表1中的测试结果可以看出，该配方下的新型专用腻子性能优异，尤其体现在干燥时间以及粘结强度等性能上。

表1

实施例2

该新型专用腻子包括A组分和B组分，以重量份数计，A组分为10份，B组分为1份；

其中，A组分中以重量份数计，A组分可以包括环氧树脂23份；纳米二氧化钛12份；消泡剂0.5份；分散剂1份；硫酸钡10份；滑石粉19.5份；三聚磷酸铝12份；云母粉8份；硅微粉9份；增韧稀释剂3份；有机硅氧烷聚合物1份；膨润土0.5份；疏水改性气相二氧化硅0.5份。

B组分中以重量份数计，B组分可包括酚醛胺20份；聚硫醇1份。

为了进一步说明上述新型专用腻子具有优异的性能，在实际应用中，需要对该新型专用腻子进行性能测试。

同样的，本实施例中，可以按照实施例1中说明的新型专用腻子的调配方法以及测试预准备，并利用上述说明的配方比例制备另一新型专用腻子以进行测试，具体测试结果可如表2所示，测试结果表明该配方下的新型专用腻子性能也同样优异。

表2

二、添加铁黑：

实施例3

该新型专用腻子包括A组分和B组分，以重量份数计，A组分为8份，B组分为1份；

其中，A组分中以重量份数计，A组分可包括环氧树脂30份；纳米二氧化钛10份；消泡剂0.5份、分散剂1份、硫酸钡15份、滑石粉19.5份、三聚磷酸铝10份、云母粉8份、铁黑1份、增韧稀释剂3份、有机硅氧烷聚合物1份、膨润土0.5份、疏水改性气相二氧化硅0.5份；

B组分中以重量份数计，B组分可包括酚醛胺20份；聚硫醇1份。

为了进一步说明上述新型专用腻子具有优异的性能，在实际应用中，需要对该新型专用腻子进行性能测试。

同样的，本实施例中，可以按照实施例1中说明的新型专用腻子的调配方法以及测试预准备，并利用上述说明的配方比例制备另一新型专用腻子以进行测试，具体测试结果可如表3所示，测试结果表明该配方下的新型专用腻子性能也同样优异。

表3

实施例4

该新型专用腻子包括A组分和B组分，以重量份数计，A组分为8份，B组分为1份；

其中，A组分中以重量份数计，A组分可包括环氧树脂30份；纳米二氧化钛10份；消泡剂0.5份、分散剂1份、硫酸钡15份、滑石粉17.5份、三聚磷酸铝12份、云母粉8份、铁黑1份、增韧稀释剂3份、有机硅氧烷聚合物1份、膨润土0.5份、疏水改性气相二氧化硅0.5份；

B组分中以重量份数计，B组分可包括酚醛胺20份；聚硫醇1份。

为了进一步说明上述新型专用腻子具有优异的性能，在实际应用中，需要对该新型专用腻子进行性能测试。

同样的，本实施例中，可以按照实施例1中说明的新型专用腻子的调配方法以及测试预准备，并利用上述说明的配方比例制备另一新型专用腻子进行测试，具体测试结果可如表4所示，测试结果表明该配方下的新型专用腻子性能也同样优异。

表4

从具体的实施例1至实施例4的测试结果可以看出，实施例1至实施例4中的新型专用腻子的性能稍有差异，但均满足专用修复腻子的性能指标，可以达到预期目标。其中，通过对比实施例1与实施例2，以及对比实施例3与实施例4，可以发现功能颜填料的调整对腻子的关键性能影响不大，但从实施例1和实施例2的白色新型专用腻子与实施例3和实施例4的黑色色新型专用腻子的配方可以看出，树脂及固化剂对腻子的影响较大，主要集中在柔韧性及干燥时间上，然而，所有实施例中，吸水量、耐碱性、耐水性结果相差不大，因此认为与纳米二氧化钛及偶联剂有关，并与涂料研磨细度均小于50微米有关。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的产品和方法，可以通过其它的方式实现。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种新型专用腻子，所述新型专用腻子包括A组分和B组分，其特征在于，所述A组分包括环氧树脂、纳米二氧化钛、消泡剂、分散剂、功能颜填料、偶联剂、增韧稀释剂和触变剂；所述B组分为固化剂。

2.根据权利要求1所述的新型专用腻子，其特征在于，以重量份数计，所述A组分为5至10份，所述B组分为1份。

3.根据权利要求2所述的新型专用腻子，其特征在于，以重量份数计，所述A组分包括：

4.根据权利要求3所述的新型专用腻子，其特征在于，所述功能颜填料包括三聚磷酸铝、硫酸钡、滑石粉、云母粉和硅微粉中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的新型专用腻子，其特征在于，以重量份数计，所述A组分包括：

6.根据权利要求4所述的新型专用腻子，其特征在于，所述功能颜填料还包括铁黑。

7.根据权利要求6所述的新型专用腻子，其特征在于，以重量份数计，所述A组分包括：

8.根据权利要求1至7中任一项所述的新型专用腻子，其特征在于，所述环氧树脂为双酚F型高分子环氧树脂；所述纳米二氧化钛的粒径为0至50纳米；所述消泡剂为非硅聚合物；所述分散剂为带亲颜料基团的高分子共聚物；所述增韧稀释剂为链状烷烃类树脂改性剂；所述偶联剂为含环氧基团的有机硅氧烷聚合物；所述触变剂包括膨润土和疏水改性气相二氧化硅。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的新型专用腻子，其特征在于，所述固化剂包括酚醛胺、腰果壳油改性酚醛胺、脂环胺、聚硫醇中的一种或多种。