CN106366847A - 一种户外超耐候、高防腐涂料 - Google Patents

一种户外超耐候、高防腐涂料 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于户外设备的超耐候、高防腐的粉末涂料及其制备方法，利用粉末涂料二涂二烤，或是二涂一烤的方法，第一涂为超防锈成分的环氧底漆，第二涂为超耐UV的装饰性粉末涂料，可达到具有超耐候、高防腐的涂料性能而且兼具良好的装饰性，可大大延长使用年限。底漆以现有环氧粉末为基础，进行防腐能力的再加强，着眼于阴极保护用的金属，例如锌粉。面漆配方的改进以提升耐UV性能为主，如交联体系中树脂的选取及色料与各项配方成分的严格筛选。涂装方式为二涂二烤或二涂一烤，使底漆和面漆结合。

Description

一种户外超耐候、高防腐涂料
技术领域
本发明属于化学材料领域，具体涉及一种用于户外设备的超耐候、高防腐的粉末涂料及其制备方法。
背景技术
目前国内外涂料中，以热固性粉末涂料为最先进最环保的涂料，主要是因为这种涂料为完全的固体粉末，不含任何的可挥发性溶液也不含水分，而且在各项理化性能的表现方面也远较其他涂料更为优异。由于粉末涂料的热固性，加热烘烤后，即进行三维的立体网状交联，形成优异完整的涂膜。
然而粉末涂料还是存在部分技术上难以克服的攻关点。譬如同时要求“超”耐候及“高”防腐的涂料，就是一个待开发的一个重要的应用领域。国内的经济飞速的成长，政府的工程、企业的建筑、以至人民的住宅，对建材要求也会提高，对于高品质的防腐耐候涂料也会逐步增加需求。目前的防腐方面的有主要有二种方法。第一种为先在涂装底材形成不可溶的无机防腐皮膜，再涂装装饰性涂膜。这是行业内最通用的方法，但这个方法对皮膜的品质要求极高，要求超防腐性能的涂装，特别是铁类底材，这样的方法不足以达到超防腐的目的与要求。第二种方法为底材喷砂处理后，涂以含超防锈成分的环氧涂料。虽然这种方法可以达到高防腐的目的与要求，但它的耐候性与装饰性有一定的缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于户外建材的超耐候、高防腐的涂料，以解决特定的使用环境(如沿海高盐分或工业区等区域等环境)或高要求的规范(地标建筑或高档建筑等涂装)。利用粉末涂料二涂二烤，或是二涂一烤的方法，第一涂为超防锈成分的环氧底漆，第二涂为超耐UV的装饰性粉末涂料，可达到具有超耐候、高防腐的涂料性能而且兼具良好的装饰性，可大大延长使用年限。
本发明通过以下手段实现：①高防腐底漆的配方；②超耐候面漆的配方；③二涂二烤/二涂一烤的涂装方法。
底漆以现有环氧粉末为基础，进行防腐能力的再加强，着眼于阴极保护用的金属，例如锌粉。
面漆配方的改进以提升耐UV性能为主，如交联体系中树脂的选取及色料与各项配方成分的严格筛选。
涂装方式为二涂二烤或二涂一烤，使底漆和面漆结合。第一涂涂装底漆，主要提供底材防腐的保护，第二涂涂装面漆，用于隔绝UV对防腐底漆的破坏，同时提供优良的装饰性；涂装好两层漆之后进行加热固化，此为二涂一烤。也可以在涂装底漆之后先烘烤，然后再涂装面漆，再第二次加热烘烤，促进固化，此为二涂二烤。
底漆配方按重量份如下：
环氧树脂E-20 12-15份，二甲苯10-11份，苯1-2份，固化剂卡德莱NX-2016 3-4份，正丁醇5-6份，分散剂3104S 0.2-0.3份，氢化蓖麻油RSM 0.2-0.3份，消泡剂6052 0.1-0.2份，流平剂9358 0.4-0.5份，锌粉球状400目:非浮性铝粉＝4:1-5:1 60-70份。
优选的配方为：
环氧树脂E-20 12份，二甲苯10份，苯1份，固化剂卡德莱NX-2016 3份，正丁醇5份，分散剂3104S0.3份，氢化蓖麻油RSM 0.3份，消泡剂6052 0.2份，流平剂9358 0.4份，锌粉球状400目:非浮性铝粉＝4:170份。
面漆配方按重量份如下：
氟树脂701F 55-65份，固化剂BF1540 13-14份，流平剂TROY486 1-2份，脱气剂安息香0.5-1份，钛白粉706 15-25份，催化剂DBTDL 0.1-0.3份，消泡剂SA500 0.1-0.2份，硫酸钡250目3-4份，抗氧剂B2250.2-0.4份，UV吸收剂0.2-0.4份，光稳定剂0.2-0.4份。
优选的配方如下：
氟树脂701F 60份，固化剂BF1540 13.5份，流平剂TROY486 1.5份，脱气剂安息香0.8份，钛白粉706 20份，催化剂DBTDL 0.2份，消泡剂SA500 0.1份，硫酸钡250目3份，抗氧剂B225 0.3份，UV吸收剂0.3份，光稳定剂0.3份。
涂装方法如下：
喷粉时输入气压控制在0.5-1.5kg/cm2，静电电压控制在60-70kV。二涂一烤时固化温度180℃-250℃，固化时间为15-25分钟，二涂二烤时第一次加热140-160℃3-5分钟，第二次加热180℃-250℃，固化时间为15-25分钟。
本发明提供的涂料的优点如下：
具有超高耐候性、防腐蚀性能及装饰性耐，可同时达到并部分重要指标超越HG/T2006-2006热固性粉末涂料及SY/T035-2005中华人民共和国石油天然行业标准钢质管道单层熔结环氧粉末-外涂层技术规范。在装饰耐候性能可同时达到下列两项规范的要求：GB/T 5237.4-2004铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材及AAMA 2603—2002铝型材和铝板上着色有机涂膜的技术规范及性能或AAMA 2604-2002就挤塑铝型材和板材表面超耐候性有机涂层的技术指标和性能要求。
本发明提供的涂料主要用于盐分高的沿海建筑(如住宅，桥梁等)及高规范高档要求的地标项目，(如地标建筑，机场，地铁，高速公路护栏，运动会馆，展览馆，户外防风墙等)，可大幅的延长涂装工件的实际使用年限达十年以上。可提升国内涂料品质达到世界一流水准，使越来越多的指标性建筑，能选用国内生产的涂料来作涂装。进一步可以出口，创造外汇。
具体实施方式
实施例1
采用本发明提供的底漆配方对工件进行涂装后测试防腐蚀新能。配方如下：环氧树脂E-20 12份，二甲苯10份，苯1份，固化剂卡德莱NX-2016 3份，正丁醇5份，分散剂3104S0.3份，氢化蓖麻油RSM 0.3份，消泡剂6052 0.2份，流平剂9358 0.4份，锌粉球状400目:非浮性铝粉＝4:1 70份。
喷砂处理后再涂装的工件，中性盐雾测试可达以下性能：
非不破坏性：3000小时，无明显变化。
破坏性：2500小时，腐蚀小于3mm。
实施例2
采用本发明提供的面漆配方，对工件进行涂装后测试耐候、防腐蚀性能。配方如下：氟树脂701F 55-65份，固化剂BF1540 13-14份，流平剂TROY486 1-2份，脱气剂安息香0.5-1份，钛白粉706 15-25份，催化剂DBTDL 0.1-0.3份，消泡剂SA500 0.1-0.2份，硫酸钡250目3-4份，抗氧剂B225 0.2-0.4份，UV吸收剂0.2-0.4份，光稳定剂0.2-0.4份。
(1)中性盐雾测试可达以下性能：
非不破坏性：3000小时，无明显变化。
破坏性：2500小时，腐蚀小于3mm。
(2)南佛罗里达曝晒1年(AAMA 2603-2002)至5年(AMMA 2604-2002)。
佛罗里达曝晒测试 保光率 色差
AAMA2603 1年 ﹥50％ △E﹤5
AAMA2604 5年 ﹥30％ △E﹤5
符合上述要求说明涂膜的使用生命周期至少可达十年以上，甚至可达十五年或二十年。
实施例3
底漆中对于锌粉的筛选试验。选用不同的锌基组成制备底漆，进行防腐试验，试验选用GB/T 1733-1993漆膜耐水性试验、GB/T 9274-1988漆膜耐盐水性试验、GB/T 1771-1991漆膜耐盐雾性。结果如下表：
根据以上三项试验结果，最后选择锌基组成为球状锌粉：非浮铝型4:1的配方。
实施例4
采用本发明提供的方法涂装工件制得产品A，具体方法如下：
底漆：环氧树脂E-20 12份，二甲苯10份，苯1份，固化剂卡德莱NX-2016 3份，正丁醇5份，分散剂3104S 0.2份，氢化蓖麻油RSM 0.2份，消泡剂6052 0.1份，流平剂9358 0.4份，锌粉球状400目:非浮性铝粉＝4:1 60份。
面漆：
氟树脂701F 55份，固化剂BF1540 13份，流平剂TROY486 1份，脱气剂安息香0.5份，钛白粉706 15份，催化剂DBTDL 0.1份，消泡剂SA500 0.1份，硫酸钡250目3份，抗氧剂B225 0.2份，UV吸收剂0.2份，光稳定剂0.2份。
涂装方法：
喷粉时输入气压控制在0.5-1.5kg/cm2，静电电压控制在60-70kV。二涂一烤时固化温度180℃-250℃，固化时间为15-25分钟，二涂二烤时第一次加热140-160℃3-5分钟，第二次加热180℃-250℃，固化时间为15-25分钟。
实施例5
采用本发明提供的方法涂装工件制得产品B，具体方法如下：
底漆：环氧树脂E-20 15份，二甲苯11份，苯2份，固化剂卡德莱NX-2016 4份，正丁醇6份，分散剂3104S 0.3份，氢化蓖麻油RSM 0.3份，消泡剂6052 0.2份，流平剂9358 0.5份，锌粉球状400目:非浮性铝粉＝5:1 70份。
面漆：
氟树脂701F 65份，固化剂BF1540 14份，流平剂TROY486 2份，脱气剂安息香1份，钛白粉706 25份，催化剂DBTDL 0.3份，消泡剂SA500 0.2份，硫酸钡250目4份，抗氧剂B2250.4份，UV吸收剂0.4份，光稳定剂0.4份。
涂装方法：
喷粉时输入气压控制在0.5-1.5kg/cm2，静电电压控制在60-70kV。二涂一烤时固化温度180℃-250℃，固化时间为15-25分钟，二涂二烤时第一次加热140-160℃3-5分钟，第二次加热180℃-250℃，固化时间为15-25分钟。
实施例6
对产品A、B按照AAMA2605进行检测，结果见下表：

Claims (9)

1.一种户外超耐候、高防腐涂料的制备方法，其特征为，该方法由以下三部分构成:①高防腐底漆的配方；②超耐候面漆的配方；③二涂二烤/二涂一烤的涂装方法。
2.如权利要求1所述的方法，其特征为，底漆配方按重量份组成如下：环氧树脂12-15份，二甲苯10-11份，苯1-2份，固化剂3-4份，正丁醇5-6份，分散剂0.2-0.3份，氢化蓖麻油0.2-0.3份，消泡剂0.1-0.2份，流平剂0.4-0.5份，锌粉60-70份。
3.如权利要求2所述的方法，其特征为，底漆配方中选用的品牌/型号如下：环氧树脂为E-20，固化剂为卡德莱NX-2016，分散剂为3104S，氢化蓖麻油为RSM，消泡剂为6052，流平剂为9358，锌粉为球状400目:非浮性铝粉＝4:1-5:1。
4.如权利要求2所述的方法，其特征为，优选的底漆配方按重量份组成如下：环氧树脂E-20 12份，二甲苯10份，苯1份，固化剂卡德莱NX-2016 3份，正丁醇5份，分散剂3104S 0.3份，氢化蓖麻油RSM 0.3份，消泡剂6052 0.2份，流平剂9358 0.4份，锌粉球状400目:非浮性铝粉＝4:1 70份。
5.如权利要求1所述的方法，其特征为，面漆配方按重量份组成如下：氟树脂55-65份，固化剂13-14份，流平剂1-2份，脱气剂0.5-1份，钛白粉15-25份，催化剂0.1-0.3份，消泡剂0.1-0.2份，硫酸钡3-4份，抗氧剂0.2-0.4份，UV吸收剂0.2-0.4份，光稳定剂0.2-0.4份。
6.如权利要求5所述的方法，其特征为，面漆配方中选用的品牌/型号如下：氟树脂选用701F，固化剂选用BF1540，流平剂选用TROY486，脱气剂选用安息香，钛白粉选用706，催化剂选用DBTDL，消泡剂选用SA500，硫酸钡选用250目，抗氧剂选用B225。
7.如权利要求5所述的方法，其特征为，优选的面漆配方按重量份组成如下：氟树脂701F 60份，固化剂BF1540 13.5份，流平剂TROY486 1.5份，脱气剂安息香0.8份，钛白粉70620份，催化剂DBTDL 0.2份，消泡剂SA500 0.1份，硫酸钡250目3份，抗氧剂B225 0.3份，UV吸收剂0.3份，光稳定剂0.3份。
8.如权利要求1所述的方法，其特征为，涂装方法如下：涂装方式为二涂二烤或二涂一烤，使底漆和面漆结合；第一涂涂装底漆，主要提供底材防腐的保护，第二涂涂装面漆，用于隔绝UV对防腐底漆的破坏，同时提供优良的装饰性；涂装好两层漆之后进行加热固化，此为二涂一烤；也可以在涂装底漆之后先烘烤，然后再涂装面漆，再第二次加热烘烤，促进固化，此为二涂二烤。
9.如权利要求8所述的方法，其特征为，涂装方法具体参数如下：喷粉时输入气压控制在0.5-1.5kg/cm2，静电电压控制在60-70kV；二涂一烤时固化温度180℃-250℃，固化时间为15-25分钟，二涂二烤时第一次加热140-160℃3-5分钟，第二次加热180℃-250℃，固化时间为15-25分钟。
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