CN106318130A - 一种高性能环氧树脂重防腐涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高性能环氧树脂重防腐涂料，其原料包括：双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、聚氨酯、过氯乙烯树脂、端羧基丁腈液体橡胶、二乙烯三胺、碳化硅、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛分散液、硫酸钡、纳米银、玻璃鳞片、石墨、二丙醇酮、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、聚四氟乙烯、甲基壬基甲酮、葡萄糖酸、乙醇、水、助剂。本发明提出了一种高性能环氧树脂重防腐涂料，其可抵御强酸强碱的腐蚀，且抗冲击性能好，耐老化和防腐蚀性能优异，使用寿命长。

Description

一种高性能环氧树脂重防腐涂料

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种高性能环氧树脂重防腐涂料。

背景技术

腐蚀是导致金属固件损坏的主要因素之一，尤其是对汽车、摩托车等各种车辆以及其它机械零件会造成很大的损害，并且随着环境的变化，金属的使用寿命越来越短，每年由于金属腐蚀所造成的直接经济损失约占国民经济总产值的2-4％。

涂覆防腐蚀涂料是防止腐蚀的重要措施。重防腐涂料是能在相对苛刻腐蚀环境里应用，并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料，其具有以下特点：(1)能在苛刻条件下使用，并具有长效防腐寿命，在化工大气和海洋环境里一般可使用10年或者15年以上，即使在酸、碱、盐和溶剂介质里，并在一定温度条件下也能使用5年以上；(2)一般涂层干燥厚度为200μm或300μm以上，还有500μm～1000μm，甚至高达2000μm。环氧树脂是防腐蚀涂料常用的粘结剂，用其制作的防腐蚀涂料存在质脆、抗冲击性差，易老化，防腐蚀性能不是很理想的缺陷，限制了其应用。因此，需要探索一种抗冲击性好，耐老化、防腐蚀性能优异的涂料是目前亟待解决的问题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高性能环氧树脂重防腐涂料，其可抵御强酸强碱的腐蚀，且抗冲击性能好，耐老化和防腐蚀性能优异，使用寿命长。

本发明提出的一种高性能环氧树脂重防腐涂料，其原料按重量份包括以下组分：双酚A型环氧树脂25-40份、双酚F型环氧树脂5-10份、聚氨酯2-5份、过氯乙烯树脂5-12份、端羧基丁腈液体橡胶3-10份、二乙烯三胺8-15份、碳化硅5-10份、纳米碳酸钙3-15份、纳米二氧化钛分散液4-10份、硫酸钡2-5份、纳米银1-2.5份、玻璃鳞片1-5份、石墨4-6份、二丙醇酮5-10份、丙二醇丁醚5-15份、丙二醇甲醚醋酸酯10-20份、聚四氟乙烯3-8份、甲基壬基甲酮3-5份、葡萄糖酸1-10份、乙醇10-25份、水30-45份、助剂2-8份。

在具体实施例中，本发明提出的一种高性能环氧树脂重防腐涂料，其原料，双酚A型环氧树脂的重量份可以为25、26、27、28、29、29.3、31、32、34、35、36、38、39、39.3、40份；双酚F型环氧树脂的重量份可以为5、6、7、7.5、8、8.6、9、9.3、10份；聚氨酯的重量份可以为2、2.3、2.8、3、3.4、3.8、4、4.5、4.7、5份；过氯乙烯树脂的重量份可以为5、6、7、7.6、8、8.5、9、9.3、10、10.6、11、11.3、12份；端羧基丁腈液体橡胶的重量份可以为3、4、5、5.6、6、6.3、7、7.4、8、8.6、9、9.4、10份；二乙烯三胺的重量份可以为8、9、10、10.6、11、11.3、12、12.6、13、13.4、14、14.5、15份；碳化硅的重量份可以为5、6、7、8、8.6、9、9.3、9.7、10份；纳米碳酸钙的重量份可以为3、4、5、5.3、6、6.8、8、8.6、9、9.3、10、10.5、11、11.3、12、12.6、13、13.4、14、14.6、15份；纳米二氧化钛分散液的重量份可以为4、5、6、6.3、7、8、8.6、9、9.4、10份；硫酸钡的重量份可以为2、2.3、2.8、3、3.4、3.8、4、4.2、4.8、5份；纳米银的重量份可以为1、1.2、1.38、1.5、1.86、1.9、2、2.1、2.3、2.38、2.4、2.46、2.5份；玻璃鳞片的重量份可以为1、1.2、1.6、1.84、2、2.3、2.6、3、3.4、3.8、4、4.5、4.8、5份；石墨的重量份可以为4、4.2、4.6、4.85、5、5.3、5.6、5.78、5.9、6份；二丙醇酮的重量份可以为5、5.6、6、6.3、7、8、8.6、9、9.4、10份；丙二醇丁醚的重量份可以为5、6、7、8、8.6、9、9.3、10、10.6、11、11.3、12、12.6、13、13.4、14、14.6、15份；丙二醇甲醚醋酸酯的重量份可以为10、12、13、14、15、16、16.3、17、18、18.6、19、19.3、20份；聚四氟乙烯的重量份可以为3、3.2、3.8、4、4.5、4.8、5、5.3、5.7、6、6.3、6.8、7、7.4、8份；甲基壬基甲酮的重量份可以为3、3.2、3.8、4、4.5、4.78、4.8、5份；葡萄糖酸的重量份可以为1、2、3、4、5、5.3、5.8、6、6.3、7、7.4、8、8.6、9、9.4、10份；乙醇的重量份可以为10、12、13、15、16、16.3、18、19、19.3、21、23、23.4、24、24.6、25份；水的重量份可以为30、32、34、35、36、38、39、39.3、42、43、43.5、44、44.6、45份；助剂的重量份可以为2、2.6、3、3.4、4、4.5、5、5.6、6、6.3、7、7.4、8份。

优选地，其原料中，双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、聚氨酯、过氯乙烯树脂的重量比为30-40：7-9：2.5-4.2：8-11。

优选地，其原料中，碳化硅、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛分散液、硫酸钡、纳米银、玻璃鳞片、石墨的重量比为7-9：7-12：6-10：2.8-4.3：1.3-2.2：2.5-4：4.5-5.6。

优选地，其原料中，二丙醇酮、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙醇的重量比为6-9：7-12：12-18：13-22。

优选地，其原料按重量份包括以下组分：双酚A型环氧树脂32-38份、双酚F型环氧树脂8-9份、聚氨酯3.5-4份、过氯乙烯树脂9-10份、端羧基丁腈液体橡胶6-9份、二乙烯三胺12-14份、碳化硅8-9份、纳米碳酸钙9-10份、纳米二氧化钛分散液8-9份、硫酸钡3.5-4份、纳米银1.8-2.1份、玻璃鳞片3.2-3.8份、石墨4.9-5.3份、二丙醇酮8-9份、丙二醇丁醚10-12份、丙二醇甲醚醋酸酯14-17份、聚四氟乙烯6-7.5份、甲基壬基甲酮3.8-4.3份、葡萄糖酸6-9份、乙醇17-21份、水38-42份、助剂5-6.8份。

优选地，其原料按重量份包括以下组分：双酚A型环氧树脂36份、双酚F型环氧树脂8.5份、聚氨酯3.8份、过氯乙烯树脂9.6份、端羧基丁腈液体橡胶8份、二乙烯三胺13份、碳化硅8.5份、纳米碳酸钙9.3份、纳米二氧化钛分散液8.6份、硫酸钡3.7份、纳米银2份、玻璃鳞片3.6份、石墨5.1份、二丙醇酮8.6份、丙二醇丁醚11份、丙二醇甲醚醋酸酯15份、聚四氟乙烯7份、甲基壬基甲酮4份、葡萄糖酸7.6份、乙醇20份、水40份、助剂6.2份。

优选地，所述助剂为流平剂、消泡剂、润湿剂、增稠剂中的一种或者多种的组合。

优选地，所述纳米二氧化钛分散液按照以下工艺进行制备：将纳米二氧化钛加入异丙醇中，搅拌50-100min，超声50-100min，然后加入硅烷偶联剂，搅拌20-50min，超声10-25min，升温至55-70℃然后搅拌130-200min降温后得到所述纳米二氧化钛分散液；纳米二氧化钛分散液中，采用硅烷偶联剂对纳米二氧化钛进行了改性，其中，纳米二氧化钛表面的羟基会与硅烷偶联剂发生缩合反应，减少了纳米二氧化钛表面的羟基，粒子间的氢键作用大大减弱，表面自由能和极性降低，由亲水性变为亲油性，加入到体系中与各原料的相容性好。

优选地，在纳米二氧化钛分散液的制备过程中，纳米二氧化钛与硅烷偶联剂的摩尔之比为3-5:1-2。

优选地，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570、硅烷偶联剂A171、硅烷偶联剂A172中的一种或者多种的组合。

本发明中所述高性能环氧树脂重防腐涂料可以按照以下工艺进行制备：将双酚A环氧树脂与双酚F环氧树脂混合后升温至50-55℃，在550-600r/min的速率下搅拌10-15min；然后依次加入聚氨酯、过氯乙烯树脂、端羧基丁腈液体橡胶和二乙烯三胺，在660-700r/min的速率下搅拌20-35min，然后加入碳化硅、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛分散液、硫酸钡、纳米银、玻璃鳞片、石墨，在750-800r/min的速率下搅拌20-40min，然后加入剩余的原料，控制温度为35-40℃，转速为750-800r/min,搅拌20-35min，得到所述高性能环氧树脂重防腐涂料。

本发明中，以聚氨酯、过氯乙烯树脂配合双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂作为成膜物质，改善了涂料的耐腐蚀性、柔韧性、耐冲击性和耐划痕性，并控制了涂料的黏度，提高了涂料的施工性能；端羧基丁腈液体橡胶的分子链两端是活性官能团羧基，加入到涂料中，在涂料固化过程中，一方面能与环氧树脂发生反应，另一方面能与填料发生反应，提高涂料韧性的同时改善了各原料的相容性；碳化硅、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛分散液、硫酸钡、纳米银、玻璃鳞片、石墨配合作为颜填料，并控制了各种颜填料的含量，克服了单一颜填料的缺陷，改善了涂料的屏蔽作用，提高了涂料的抗渗透能力，使涂料具有更好的耐腐蚀性，同时大大改善了体系的触变角，显著提高了涂料的附着力、耐洗刷、耐油污性，提高涂层表面的光洁度；二丙醇酮、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯与乙醇配合作为溶剂，加入到体系中，一方面改善了体系的相容性，一方面与端羧基丁腈液体橡胶配合，调节了体系的粘度，改善了体系的工艺性能；甲基壬基甲酮与葡萄糖酸配合提高了涂料的抗污除菌能力，进一步改善了涂料的防腐蚀性能。

本发明中所述高性能环氧树脂重防腐涂料中，各原料的性能协同促进，具有快速固化、附着力高、柔韧性好、耐渗透性能优越、收缩率低的特点，可抵御强酸强碱的腐蚀，在化工环境和极端天气中对基体具有保护防腐作用。

对本发明所述高性能环氧树脂重防腐涂料进行性能检测，其检测结果如下表所示：

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

本发明提出的一种高性能环氧树脂重防腐涂料，其原料按重量份包括以下组分：双酚A型环氧树脂25份、双酚F型环氧树脂10份、聚氨酯2份、过氯乙烯树脂12份、端羧基丁腈液体橡胶3份、二乙烯三胺15份、碳化硅5份、纳米碳酸钙15份、纳米二氧化钛分散液10份、硫酸钡2份、纳米银2.5份、玻璃鳞片1份、石墨6份、二丙醇酮5份、丙二醇丁醚15份、丙二醇甲醚醋酸酯10份、聚四氟乙烯8份、甲基壬基甲酮3份、葡萄糖酸10份、乙醇10份、水45份、助剂2份。

实施例2

本发明提出的一种高性能环氧树脂重防腐涂料，其原料按重量份包括以下组分：双酚A型环氧树脂40份、双酚F型环氧树脂5份、聚氨酯5份、过氯乙烯树脂5份、端羧基丁腈液体橡胶10份、二乙烯三胺8份、碳化硅10份、纳米碳酸钙3份、纳米二氧化钛分散液4份、硫酸钡5份、纳米银1份、玻璃鳞片5份、石墨4份、二丙醇酮10份、丙二醇丁醚5份、丙二醇甲醚醋酸酯20份、聚四氟乙烯3份、甲基壬基甲酮5份、葡萄糖酸1份、乙醇25份、水30份、流平剂8份；

其中，所述纳米二氧化钛分散液按照以下工艺进行制备：将纳米二氧化钛加入异丙醇中，搅拌50min，超声100min，然后加入硅烷偶联剂KH560，搅拌20min，超声25min，升温至55℃然后搅拌200min降温后得到所述纳米二氧化钛分散液；其中，纳米二氧化钛与硅烷偶联剂KH560的摩尔之比为5:2。

实施例3

本发明提出的一种高性能环氧树脂重防腐涂料，其原料按重量份包括以下组分：双酚A型环氧树脂36份、双酚F型环氧树脂8.5份、聚氨酯3.8份、过氯乙烯树脂9.6份、端羧基丁腈液体橡胶8份、二乙烯三胺13份、碳化硅8.5份、纳米碳酸钙9.3份、纳米二氧化钛分散液8.6份、硫酸钡3.7份、纳米银2份、玻璃鳞片3.6份、石墨5.1份、二丙醇酮8.6份、丙二醇丁醚11份、丙二醇甲醚醋酸酯15份、聚四氟乙烯7份、甲基壬基甲酮4份、葡萄糖酸7.6份、乙醇20份、水40份、消泡剂2份、润湿剂4.2份；

其中，所述纳米二氧化钛分散液按照以下工艺进行制备：将纳米二氧化钛加入异丙醇中，搅拌100min，超声50min，然后加入硅烷偶联剂KH560和硅烷偶联剂KH570，搅拌50min，超声10min，升温至70℃然后搅拌130min降温后得到所述纳米二氧化钛分散液。

实施例4

本发明提出的一种高性能环氧树脂重防腐涂料，其原料按重量份包括以下组分：双酚A型环氧树脂32份、双酚F型环氧树脂9份、聚氨酯3.5份、过氯乙烯树脂10份、端羧基丁腈液体橡胶6份、二乙烯三胺14份、碳化硅8份、纳米碳酸钙10份、纳米二氧化钛分散液8份、硫酸钡4份、纳米银1.8份、玻璃鳞片3.8份、石墨4.9份、二丙醇酮9份、丙二醇丁醚10份、丙二醇甲醚醋酸酯17份、聚四氟乙烯6份、甲基壬基甲酮4.3份、葡萄糖酸6份、乙醇21份、水38份、流平剂1份、消泡剂2份、润湿剂1.5份、增稠剂2.3份；

其中，所述纳米二氧化钛分散液按照以下工艺进行制备：将纳米二氧化钛加入异丙醇中，搅拌75min，超声80min，然后加入硅烷偶联剂，搅拌38min，超声20min，升温至63℃然后搅拌175min降温后得到所述纳米二氧化钛分散液；其中，纳米二氧化钛与硅烷偶联剂的摩尔之比为4:2；所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570、硅烷偶联剂A171、硅烷偶联剂A172按任意重量之比的组合。

实施例5

本发明提出的一种高性能环氧树脂重防腐涂料，其原料按重量份包括以下组分：双酚A型环氧树脂38份、双酚F型环氧树脂8份、聚氨酯4份、过氯乙烯树脂9份、端羧基丁腈液体橡胶9份、二乙烯三胺12份、碳化硅9份、纳米碳酸钙9份、纳米二氧化钛分散液9份、硫酸钡3.5份、纳米银2.1份、玻璃鳞片3.2份、石墨5.3份、二丙醇酮8份、丙二醇丁醚12份、丙二醇甲醚醋酸酯14份、聚四氟乙烯7.5份、甲基壬基甲酮3.8份、葡萄糖酸9份、乙醇17份、水42份、助剂5份；

其中，所述纳米二氧化钛分散液按照以下工艺进行制备：将纳米二氧化钛加入异丙醇中，搅拌85min，超声70min，然后加入硅烷偶联剂，搅拌25min，超声18min，升温至60℃然后搅拌150min降温后得到所述纳米二氧化钛分散液；其中，纳米二氧化钛与硅烷偶联剂的摩尔之比为3:2。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高性能环氧树脂重防腐涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：双酚A型环氧树脂25-40份、双酚F型环氧树脂5-10份、聚氨酯2-5份、过氯乙烯树脂5-12份、端羧基丁腈液体橡胶3-10份、二乙烯三胺8-15份、碳化硅5-10份、纳米碳酸钙3-15份、纳米二氧化钛分散液4-10份、硫酸钡2-5份、纳米银1-2.5份、玻璃鳞片1-5份、石墨4-6份、二丙醇酮5-10份、丙二醇丁醚5-15份、丙二醇甲醚醋酸酯10-20份、聚四氟乙烯3-8份、甲基壬基甲酮3-5份、葡萄糖酸1-10份、乙醇10-25份、水30-45份、助剂2-8份。

2.根据权利要求1所述高性能环氧树脂重防腐涂料，其特征在于，其原料中，双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、聚氨酯、过氯乙烯树脂的重量比为30-40：7-9：2.5-4.2：8-11。

3.根据权利要求1或2所述高性能环氧树脂重防腐涂料，其特征在于，其原料中，碳化硅、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛分散液、硫酸钡、纳米银、玻璃鳞片、石墨的重量比为7-9：7-12：6-10：2.8-4.3：1.3-2.2：2.5-4：4.5-5.6。

4.根据权利要求1-3中任一项所述高性能环氧树脂重防腐涂料，其特征在于，其原料中，二丙醇酮、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙醇的重量比为6-9：7-12：12-18：13-22。

5.根据权利要求1-4中任一项所述高性能环氧树脂重防腐涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：双酚A型环氧树脂32-38份、双酚F型环氧树脂8-9份、聚氨酯3.5-4份、过氯乙烯树脂9-10份、端羧基丁腈液体橡胶6-9份、二乙烯三胺12-14份、碳化硅8-9份、纳米碳酸钙9-10份、纳米二氧化钛分散液8-9份、硫酸钡3.5-4份、纳米银1.8-2.1份、玻璃鳞片3.2-3.8份、石墨4.9-5.3份、二丙醇酮8-9份、丙二醇丁醚10-12份、丙二醇甲醚醋酸酯14-17份、聚四氟乙烯6-7.5份、甲基壬基甲酮3.8-4.3份、葡萄糖酸6-9份、乙醇17-21份、水38-42份、助剂5-6.8份。

6.根据权利要求1-5中任一项所述高性能环氧树脂重防腐涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：双酚A型环氧树脂36份、双酚F型环氧树脂8.5份、聚氨酯3.8份、过氯乙烯树脂9.6份、端羧基丁腈液体橡胶8份、二乙烯三胺13份、碳化硅8.5份、纳米碳酸钙9.3份、纳米二氧化钛分散液8.6份、硫酸钡3.7份、纳米银2份、玻璃鳞片3.6份、石墨5.1份、二丙醇酮8.6份、丙二醇丁醚11份、丙二醇甲醚醋酸酯15份、聚四氟乙烯7份、甲基壬基甲酮4份、葡萄糖酸7.6份、乙醇20份、水40份、助剂6.2份。

7.根据权利要求1-6中任一项所述高性能环氧树脂重防腐涂料，其特征在于，所述助剂为流平剂、消泡剂、润湿剂、增稠剂中的一种或者多种的组合。

8.根据权利要求1-7中任一项所述高性能环氧树脂重防腐涂料，其特征在于，所述纳米二氧化钛分散液按照以下工艺进行制备：将纳米二氧化钛加入异丙醇中，搅拌50-100min，超声50-100min，然后加入硅烷偶联剂，搅拌20-50min，超声10-25min，升温至55-70℃然后搅拌130-200min降温后得到所述纳米二氧化钛分散液。

9.根据权利要求8所述高性能环氧树脂重防腐涂料，其特征在于，在纳米二氧化钛分散液的制备过程中，纳米二氧化钛与硅烷偶联剂的摩尔之比为3-5:1-2。

10.根据权利要求8或9所述高性能环氧树脂重防腐涂料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570、硅烷偶联剂A171、硅烷偶联剂A172中的一种或者多种的组合。