CN107177309B - 一种环氧涂层与有机硅涂层配套用中间连接漆 - Google Patents
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Abstract
本发明属于防污涂层连接材料技术领域，具体涉及一种环氧涂层与有机硅涂层配套用中间连接漆，由甲组分与乙组分按照10‑15:1的质量比组合构成，其中，甲组分包括20‑50质量份的有机硅树脂、5‑15质量份的环氧树脂、10‑20质量份的颜填料和10‑40质量份的溶剂，乙组分包括30‑60质量份的固化剂、5‑15质量份的催化剂、0.1‑1.0质量份的湿态附着促进剂和20‑40质量份的溶剂，在中间连接漆中引入了含有儿茶酚基团的湿态附着促进剂，儿茶酚基团能增强湿态附着力，阻止水分子的界面破坏作用，保持中间连接漆的长久耐水连接效果，中间连接漆与环氧防腐底漆和有机硅防污面漆附着力分别高于中间连接漆的内聚强度，能够为环氧防腐底漆与有机硅防污面漆提供有效牢固的连接。
Description
技术领域：
本发明属于防污涂层连接材料技术领域，具体涉及一种环氧涂层与有机硅涂层配套用中间连接漆，为环氧涂层与有机硅涂层提供良好连接作用，以确保有机硅防污涂层长期服役性能的充分发挥。
背景技术：
腐蚀与污损是船舶必须面对的两大问题，我国每年因腐蚀造成的经济损失约占GDP的5％，超过所有自然灾害损失的总和，如果采取有效的防腐蚀措施，可以避免25-40％的损失；生物污损是指生物附着在结构物表面并对结构物造成不良影响的现象，船舶的污损会造成船体摩擦阻力增大，航行速度降低，燃料消耗增加，据统计，船舶40％的燃料消耗是由污损造成的，经济损失高达75亿美元；为防止腐蚀、污损的发生，在现有技术中涂装防腐防污涂料是最为经济有效的防护措施：目前，常用的防腐涂层多为环氧树脂体系，以环氧树脂和改性环氧树脂为主要成膜物质，是防腐漆的主要品种，而防污涂层多为添加有毒化学物质的丙烯酸树脂体系或氯化橡胶树脂体系等，由于防腐和防污树脂种类不同，相关理化性质存在较大差异，导致两种涂层的配套连接性能不佳，需要在两种涂层中间引入一道连接漆，提高层间结合力，已有的乙烯环氧连接漆、氯化橡胶连接漆和丙烯酸酯类连接漆等已经能为两种涂层提供良好的连接效果。
随着含有机锡、氧化亚铜等有毒化合物的防污涂料逐渐被禁止使用或限制使用，发展对环境友好的新型防污涂料势在必行。有机硅树脂一般指具有Si-O-Si主链结构的化合物，与同族碳氧化合物相比具有大键角、长键长、高键能的特点，侧链甲基容易绕Si-O键旋转形成低表面能构型，具有抗沾污、无毒、耐老化、寿命长的优点。以有机硅树脂为基体的污损释放型防污涂料利用材料自身的物理、化学和结构等特性，通过减弱生物在涂层表面的界面吸附作用进行防污，由于不存在防污剂的释放问题，污损释放型防污涂料已成为环保防污材料的重要发展方向。然而，由于现有的乙烯环氧连接漆、氯化橡胶连接漆、丙烯酸酯类连接漆无法与有机硅树脂形成有效的结合点，环氧防腐涂层和有机硅防污涂层的连接效果还不够理想，有机硅防污漆容易因脱落而失效，影响长期服役性能。因此，研发一种能够与有机硅树脂形成有效结合点的中间连接漆，对充分发挥有机硅防污涂层的长期服役性能具有重要意义。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，研发设计一种对环氧防腐漆和有机硅防污漆具有良好连接作用的中间漆，解决环氧防腐底漆和有机硅面漆附着力差的问题，同时借鉴贻贝生物胶在水下牢固粘附的化学机制，引入具有含儿茶酚基团的湿态附着促进剂，能够实现阻止水分子的界面破坏作用，保持长久的耐水连接效果。
为了实现上述目的，本发明涉及的环氧涂层与有机硅涂层配套用中间连接漆由甲组分与乙组分按照10-15:1的质量比组合构成，其中，甲组分包括20-50质量份的有机硅树脂、5-15质量份的环氧树脂、10-20质量份的颜填料和10-40质量份的溶剂，乙组分包括30-60质量份的固化剂、5-15质量份的催化剂、0.1-1.0质量份的湿态附着促进剂和20-40质量份的溶剂。
本发明涉及的有机硅树脂为含有羟基，且包含重复单元的有机硅氧烷聚合物，其中，R1和R2为氢、氟、烷基、芳基和芳烷基；环氧树脂为E环氧值0.15-0.55eq/100g的缩水甘油醚类环氧树脂；颜填料为硫酸盐、碳酸盐、铁氧化物、钛白、锌白、炭黑、甲苯胺红、二氧化硅、云母粉、滑石粉、重晶石粉和高岭土中的一种或几种；固化剂为甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯、3-氨丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油醚三乙氧基硅烷、聚酰胺和腰果油改性酚醛胺中的一种或几种；催化剂为二月桂酸二辛基锡、二月桂酸二丁基锡、有机铋、乙酰丙酮酸二丁基锡或辛酸亚锡；湿态附着促进剂为含有氨基，且包含分子结构的化合物，优先选择伯胺化合物；甲组分和乙组分中的溶剂均为二甲苯、丙酮、丁酮、乙酰丙酮、甲基异丁基甲酮、醋酸乙酯、醋酸甲酯、碳酸二甲酯、正丁醇、异丁醇和异丙醇中的一种或几种。
本发明涉及的环氧涂层与有机硅涂层配套用中间连接漆的制备工艺过程为将设定质量份数的有机硅树脂、环氧树脂和溶剂混合均匀后加入颜填料高速分散均匀，过滤后得到甲组分；将设定质量份数的固化剂和溶剂混合均匀后加入催化剂和湿态附着促进剂分散均匀，得到乙组分；将甲组分与乙组分按照设定的质量比混合，制备得到环氧涂层与有机硅涂层配套用中间连接漆。
本发明与现有技术相比，在中间连接漆中引入了含有儿茶酚基团的湿态附着促进剂，儿茶酚基团能增强湿态附着力，阻止水分子的界面破坏作用，保持中间连接漆的长久耐水连接效果，中间连接漆与环氧防腐底漆的附着力高于中间连接漆的内聚强度，中间连接漆与有机硅防污面漆的附着力高于有机硅面漆的内聚强度，可为环氧防腐底漆与有机硅防污面漆提供有效牢固的连接。
具体实施方式：
下面通过实施例对本发明做进一步描述。
实施例1：
本发明涉及的环氧涂层与有机硅涂层配套用中间连接漆由甲组分与乙组分按照10:1的质量比组合构成，其中，甲组分包括30质量份的粘度为7000mPa.s的端羟基聚二甲基硅氧烷、15质量份的E44环氧树脂(环氧值为0.41-0.47eq/100g)、10质量份的二氧化硅、5质量份的四氧化三铁和40质量份的二甲苯，乙组分包括15质量份的正硅酸乙酯、45质量份的聚酰胺、5质量份的二月桂酸二辛基锡、0.1质量份的3,4-二(三乙基硅氧烷基)苯丙氨酸和20质量份的二甲苯。
本实施例涉及的环氧涂层与有机硅涂层配套用中间连接漆的制备工艺过程为将端羟基聚二甲基硅氧烷、E44环氧树脂和二甲苯混合均匀后加入二氧化硅和四氧化三铁高速分散均匀，过滤后得到甲组分；将正硅酸乙酯、聚酰胺和二甲苯混合均匀后加入二月桂酸二辛基锡和3,4-二(三乙基硅氧烷基)苯丙氨酸分散均匀，得到乙组分；将甲组分与乙组分按照10:1的质量比混合，制备得到环氧涂层与有机硅涂层配套用中间连接漆。
实施例2：
本实施例涉及的环氧涂层与有机硅涂层配套用中间连接漆由甲组分与乙组分按照12:1的质量比组合构成，其中，甲组分包括20质量份的粘度为2500mPa.s的端羟基聚二甲基硅氧烷、5质量份的E55环氧树脂(环氧值为0.55eq/100g)、15质量份的滑石粉、5质量份的甲苯胺红、15质量份的乙酰丙酮和5质量份的正丁醇，乙组分包括30质量份的缩水甘油醚三乙氧基硅烷、10质量份的乙酰丙酮酸二丁基锡、1.0质量份的3,4-二(三乙基硅氧烷基)苯丙胺和30质量份的乙酰丙酮。
本实施例涉及的环氧涂层与有机硅涂层配套用中间连接漆的制备工艺过程为将端羟基聚二甲基硅氧烷、E55环氧树脂、乙酰丙酮和正丁醇混合均匀后加入滑石粉和甲苯胺红高速分散均匀，过滤后得到甲组分；将缩水甘油醚三乙氧基硅烷和乙酰丙酮混合均匀后加入乙酰丙酮酸二丁基锡和3,4-二(三乙基硅氧烷基)苯丙胺分散均匀，得到乙组分；将甲组分与乙组分按照12:1的质量比混合，制备得到环氧涂层与有机硅涂层配套用中间连接漆。
实施例3：
本实施例涉及的环氧涂层与有机硅涂层配套用中间连接漆由甲组分与乙组分按照15:1的质量比组合构成，其中，甲组分包括50质量份的粘度为5000mPa.s的端羟基聚二甲基硅氧烷、12质量份的E20环氧树脂(环氧值为0.18-0.22eq/100g)、5质量份的云母粉、5质量份的钛白和10质量份的甲基异丁基甲酮，乙组分包括15质量份的3-氨丙基三乙氧基硅烷、25质量份的腰果油改性酚醛胺、8质量份的二月桂酸二丁基锡、0.8质量份的3,4-二(三乙基硅氧烷基)苯丙胺和40质量份的甲基异丁基甲酮。
本实施例涉及的环氧涂层与有机硅涂层配套用中间连接漆的制备工艺过程为将端羟基聚二甲基硅氧烷、E20环氧树脂和甲基异丁基甲酮混合均匀后加入云母粉和钛白高速分散均匀，过滤后得到甲组分；将3-氨丙基三乙氧基硅烷、腰果油改性酚醛胺和甲基异丁基甲酮混合均匀后加入二月桂酸二丁基锡和3,4-二(三乙基硅氧烷基)苯丙胺分散均匀，得到乙组分；将甲组分与乙组分按照15:1的质量比混合，制备得到环氧涂层与有机硅涂层配套用中间连接漆。
Claims (2)
1.一种环氧涂层与有机硅涂层配套用中间连接漆，其特征在于由甲组分与乙组分按照10-15:1的质量比组合构成，其中，甲组分包括20-50质量份的有机硅树脂、5-15质量份的环氧树脂、10-20质量份的颜填料和10-40质量份的溶剂，乙组分包括30-60质量份的固化剂、5-15质量份的催化剂、0.1-1.0质量份的湿态附着促进剂和20-40质量份的溶剂；
所述有机硅树脂为含有羟基，且包含重复单元的有机硅氧烷聚合物，其中，R1和R2为氢、氟、烷基、芳基和芳烷基；环氧树脂为E环氧值0.15-0.55eq/100g的缩水甘油醚类环氧树脂；颜填料为硫酸盐、碳酸盐、铁氧化物、钛白、锌白、炭黑、甲苯胺红、二氧化硅、云母粉、滑石粉、重晶石粉和高岭土中的一种或几种；固化剂为甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯、3-氨丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油醚三乙氧基硅烷、聚酰胺和腰果油改性酚醛胺中的一种或几种；催化剂为二月桂酸二辛基锡、二月桂酸二丁基锡、有机铋、乙酰丙酮酸二丁基锡或辛酸亚锡；湿态附着促进剂为含有氨基，且包含分子结构的伯胺化合物；甲组分和乙组分中的溶剂均为二甲苯、丙酮、丁酮、乙酰丙酮、甲基异丁基甲酮、醋酸乙酯、醋酸甲酯、碳酸二甲酯、正丁醇、异丁醇和异丙醇中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的环氧涂层与有机硅涂层配套用中间连接漆，其特征在于所述环氧涂层与有机硅涂层配套用中间连接漆的制备工艺过程为将设定质量份数的有机硅树脂、环氧树脂和溶剂混合均匀后加入颜填料高速分散均匀，过滤后得到甲组分；将设定质量份数的固化剂和溶剂混合均匀后加入催化剂和湿态附着促进剂分散均匀，得到乙组分；将甲组分与乙组分按照设定的质量比混合，制备得到环氧涂层与有机硅涂层配套用中间连接漆。
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