CN108034329B - 一种船舶用环氧丙烯酸连接漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种船舶用环氧丙烯酸连接漆及其制备方法,环氧树脂和环氧丙烯酸树脂与颜填料、触变剂以及溶剂混合组成连接漆的甲组分;环氧固化剂和溶剂组成外加的连接漆乙组分;甲组分和乙组分按照重量比的混合比例为9:1—12:1;所述甲组分中各成分的重量份数为:环氧树脂4—20份、环氧丙烯酸树脂10—30份、颜填料35—60份、触变剂1—2份、溶剂20—40份;乙组分中各成分的重量份数为:环氧固化剂20—50份、溶剂50—70份。连接漆在混入填料从而大幅降低成本的情况下仍具有较高的界面附着强度,具有良好的耐淡水浸泡和耐干湿交替性能,长期经淡水浸泡和干湿交替漆膜表面无起泡,无开裂,无脱落,配套性良好。
Description
技术领域
本发明涉及一种船舶用的连接漆,具体的说是一种船舶环氧丙烯酸连接漆及其制备方法。
背景技术
为了保证船体外壳水线以下部位免受海水腐蚀与海生物污损,需在船体上涂装防锈漆和防污漆,目前所使用的防锈漆主要以环氧树脂为基料,防污漆主要以丙烯酸型自抛光树脂为基料,由于这两类树脂结构差异大,相容性较差,导致防污涂层在防腐涂层上附着性能不佳,因此需要在两涂层之间引入中间连接漆,以强化防污漆在防锈漆表面的配套附着性能。传统的氯化橡胶连接漆、乙烯环氧连接漆均不能很好的满足与本单位开发的自抛光防污涂层的配套使用需求,界面附着性能差,涂装间隔较短。
针对防锈底漆与防污漆配套附着性差的问题,目前国内外已有较多的连接漆解决方案及专利报道。Jotun和国际涂料公司开发的自抛光防污涂料大多采用乙烯环氧连接漆进行配套,污损释放型低表面能防污漆主要采用多组分弹性有机硅连接涂层解决方案,但是其连接漆与防污漆之间的涂装间隔一般不超过7天。
专利号201310417646.8公布了一种环氧改性丙烯酸树脂梯度连接漆及其制备方法,采用环氧树脂与改性丙烯酸树脂复配而来,通过树脂的梯度化作用实现与防污漆和底漆的附着,但环氧树脂固化过程中改性丙烯酸树脂未参与固化,仅作为梯度树脂通过相似相容性原理增加与防污漆附着性。同时该连接漆为树脂清漆,未添加任何颜填料,成本较高。
专利号201410177662.6的专利公布了一种双组分环氧连接漆的制备方法,树脂基料为环氧树脂与氯醚或氯醋树脂复配而来,连接漆与防锈防污涂层具有较好的干态附着力,但配套涂层的耐淡水浸泡性能未知。
专利号201310620270.8和专利号201610730129.7的专利各公布了一种与污损释放型低表面能防污漆配套使用的有机硅环氧连接漆和弹性有机硅连接漆,但是该类连接漆与自抛光防污漆配套附着性较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种船舶用环氧丙烯酸连接漆及其制备方法,在降低成本的同时提高提高防锈底漆与自抛光防污漆之间的界面附着力,同时提高配套涂层间的耐淡水浸泡和耐干湿交替性能。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种船舶用环氧丙烯酸连接漆,以环氧丙烯酸树脂和环氧树脂复配组成连接漆树脂基料,所述的环氧树脂和环氧丙烯酸树脂组成的连接漆树脂基料与颜填料、触变剂以及溶剂混合组成连接漆的甲组分;环氧固化剂和溶剂组成外加的连接漆乙组分;甲组分和乙组分按照重量比的混合比例为9:1—12:1;所述甲组分中各成分的重量份数为:环氧树脂4—20份、环氧丙烯酸树脂10—30份、颜填料35—60份、触变剂1—2份、溶剂20—40份;乙组分中各成分的重量份数为:环氧固化剂20—50份、溶剂50—70份。
所述的环氧丙烯酸树脂为侧链含有环氧基团的丙烯酸酯树脂,数均树脂分子量在5000—20000之间,分子量分布在1.3—1.6之间,玻璃化转变温度在-10—20℃之间。
所述的环氧树脂为环氧树脂E44、环氧树脂E51、环氧树脂E20中的一种或几种。
所述的颜填料为云母粉、滑石粉、重晶石粉、轻钙、钛白粉、沉淀硫酸钡、炭黑、铁黑中的一种或几种。
所述的触变剂为聚酰胺蜡、有机膨润土、气相二氧化硅中的一种或几种。
所述的溶剂为二甲苯、正丁醇、醋酸丁酯、环己酮、异丁醇、异丙醇、醋酸甲酯、醋酸异戊酯的一种或几种。
所述的环氧固化剂为聚酰胺、酚醛胺、脂肪胺、腰果酚改性脂肪胺中的一种或几种。
所述船舶用环氧丙烯酸连接漆的制备方法为,按照所述重量份数比例先将环氧丙烯酸树脂、环氧树脂和溶剂混合,用分散设备分散5min,然后加入触变剂继续分散10min,待触变剂完全分散在树脂中后,再加入颜填料继续分散至涂料细度降至80μm以下后,过滤出料制成连接漆甲组分;按照所述重量份数比将环氧固化剂和溶剂混合后,用分散设备分散均匀后制成连接漆乙组分;甲组分和乙组分在使用连接漆前混合勾兑。
本发明的有益效果是:环氧丙烯酸树脂为侧链含有环氧基团的丙烯酸酯树脂,侧链的环氧基团可与胺类固化剂进行反应固化。在固化过程中,环氧树脂和环氧丙烯酸树脂均参与固化,利用环氧树脂与底漆的相容性和化学键合作用,以及环氧丙烯酸树脂中环氧基团与底漆的化学键合作用强化连接漆与底漆的界面附着性,同时利用环氧丙烯酸树脂中丙烯酸链段与防污漆中自抛光树脂的相似相容性使连接漆与防污漆发生良好的界面连接,从而起到良好连接防锈漆与防污漆的目的,使连接漆在混入颜填料从而大幅降低成本的情况下仍具有较高的界面附着强度,连接漆与底漆的附着力可达到4.2MPa,且全部为连接漆内聚破坏,连接漆与防污漆的附着力可达2.3MPa以上,且涂装间隔可达2周左右。
该连接漆具有良好的耐淡水浸泡和耐干湿交替性能,长期经淡水浸泡和干湿交替漆膜表面无起泡,无开裂,无脱落,配套性良好。
具体实施方式
本发明所述的配套环氧底漆和丙烯酸型自抛光防污漆使用的环氧丙烯酸连接漆由甲乙双组分构成,其中:甲组分包括环氧丙烯酸树脂、环氧树脂、颜填料、触变剂、溶剂;乙组份包括环氧固化剂和溶剂。甲组分树脂基料采用环氧树脂与环氧丙烯酸复配。环氧丙烯酸树脂一方面利用其丙烯酸链段与防污漆中自抛光树脂的相似相容性与防污漆界面连接,另一方面又利用其环氧基团与底漆的化学键合作用与底漆界面连接。环氧丙烯酸树脂作为连接防污漆和底漆的主要连接组分,在连接漆树脂基料中占较大比例。环氧丙烯酸树脂中复配一定比例的环氧树脂,利用环氧树脂与底漆的相容性及化学键合作用强化连接漆与底漆的界面附着性,从而起到良好连接防锈漆与防污漆的目的。
所述甲组分中各成分的重量份数为:环氧树脂4—20份、环氧丙烯酸树脂10—30份、颜填料35—60份、触变剂1—2份、溶剂20—40份。
所述乙组分中各成分的重量份数为:环氧固化剂20—50份、溶剂50—70份。
所述的环氧丙烯酸树脂为侧链含有环氧基团的丙烯酸酯树脂,数均树脂分子量在5000—20000之间,分子量分布在1.3—1.6之间,玻璃化转变温度在-10—20℃之间。环氧丙烯酸树脂结构如下所示:
其中:R和R1代表CH3、C3H7、C4H9中的一种或几种。
所述的环氧树脂为环氧树脂E44、环氧树脂E51、环氧树脂E20中的一种或几种。
所述的颜填料为云母粉、滑石粉、重晶石粉、轻钙、钛白粉、沉淀硫酸钡、炭黑、铁黑中的一种或几种。
所述的触变剂为聚酰胺蜡、有机膨润土、气相二氧化硅中的一种或几种。
所述的溶剂为二甲苯、正丁醇、醋酸丁酯、环己酮、异丁醇、异丙醇、醋酸甲酯、醋酸异戊酯的一种或几种。
所述的环氧固化剂为聚酰胺、酚醛胺、脂肪胺、腰果酚改性脂肪胺中的一种或几种。
船舶用环氧丙烯酸连接漆的制备过程如下:按质量份数计,在分散拉缸中加入10—30份的环氧丙烯酸树脂,4—20份的环氧树脂,20—40份的溶剂,在一定的转速下高速分散5min,然后加入1—2份的触变剂,继续高速分散10min,待触变剂完全分散在树脂中后,在加入35—60份的颜填料继续高速分散,待涂料细度降至80μm以下时,过滤出料,即制得甲组分。
乙组分的制备过程如下:将20—50份的环氧固化剂和50—80份的溶剂加入到拉缸中,在一定转速下高速分散,待固化剂与溶剂分散均匀后即可出料。
使用时将甲组分与乙组分按照质量比10:1进行勾兑,搅拌均匀后即可进行施工,该连接漆可采用刷涂、辊涂、高压无气喷涂、空气喷涂等施工工艺进行施工。
实施例1
按照以上所述方法用10份的环氧丙烯酸树脂、20份的环氧树脂E44、5份钛白粉、10份重晶石粉、15份沉淀硫酸钡、5份炭黑、1份膨润土140#、10份二甲苯和10份正丁醇制成甲组分。
用20份酚醛胺固化剂T31、40份二甲苯和40份正丁醇制成乙组分。
使用时按照9:1重量比将甲组分和乙组分勾兑混合,搅拌均匀后刷涂施工。
实施例2
按照以上所述方法用20份的环氧丙烯酸树脂、10份的环氧树脂E51、10份钛白粉、15份滑石粉、10份云母粉、5份铁黑、2份聚酰胺supper、15份二甲苯和15份醋酸丁酯制成甲组分。
用30份聚酰胺650、35份二甲苯和35份醋酸丁酯制成乙组分。
使用时按照10:1重量比将甲组分和乙组分勾兑混合,搅拌均匀后喷涂施工。
实施例3
按照以上所述方法用30份的环氧丙烯酸树脂、4份的环氧树脂E20、10份钛白粉、15份轻钙、20份云母粉、5份炭黑、1份气相二氧化硅、20份环己酮和20份正丁醇制成甲组分。
用40份腰果酚改性脂肪胺NX2015、30份环己酮和30份正丁醇制成乙组分。
使用时按照12:1重量比将甲组分和乙组分勾兑混合,搅拌均匀后喷涂施工。
实施例4
按照以上所述方法用30份的环氧丙烯酸树脂、15份的环氧树脂E20、15份钛白粉、20份滑石粉、20份云母粉、5份炭黑、1份膨润土、20份环己酮和20份正丁醇制成甲组分。
用50份酚醛胺、25份环己酮和25份正丁醇制成乙组分。
使用时按照10:1重量比将甲组分和乙组分勾兑混合,搅拌均匀后喷涂施工。
效果实验
1、与配套涂层的附着力
采用液压法测试配套涂层的附着力,底漆采用厦门双瑞船舶涂料公司的H44-61环氧防锈底漆,防污漆采用丙烯酸锌自抛光防污漆。连接漆分别采用本发明研制的环氧丙烯酸连接漆和与之相比较的对照连接漆,测试连接漆与底漆和防污漆的附着力和界面断裂情况,结果如下:
表1:本发明环氧丙烯酸连接漆与配套涂层附着力
从表1中可以看出,连接漆与底漆的附着力可达4.2MPa,且全部为连接漆内聚破坏,说明连接漆与底漆配套附着性良好;防污漆与连接漆的附着力可达2.3MPa左右,防污漆与连接漆涂装间隔13天时,基本发生的都是防污漆内聚破坏,说明防污漆与连接漆界面连接性能良好,且涂装间隔可达2周左右。
表2对照连接漆与配套涂层附着力
对照连接漆所用树脂基料为专利201310147646.8实施例2中环氧树脂与羟基丙烯酸树脂复配,并添加总重量30%的颜填料,采用与本发明连接漆相同的PVC设计,按照其固化工艺进行固化,从表2中可以发现,对照连接漆与底漆和防污漆的附着力均明显小于本发明所研制的环氧丙烯酸连接漆与底漆和防污漆的附着力,对照连接漆与底漆和防污漆之间发生大面积界面断裂,附着性能较差。
2、配套涂层的耐淡水浸泡和耐干湿交替试验
以本发明所研制环氧丙烯酸连接漆作为配套连接涂层,考察配套涂层的耐淡水浸泡和耐干湿交替性能,淡水浸泡以浸泡一个月为一个检查周期,干湿交替以半个月淡水浸泡、半个月干燥为一个检查周期。经测试,漆膜经过13周期淡水浸泡和13周期干湿交替试验,漆膜表面无起泡,无开裂,无脱落,配套性良好。
Claims (7)
1.一种船舶用环氧丙烯酸连接漆,其特征在于:以环氧丙烯酸树脂和环氧树脂复配组成连接漆树脂基料,所述的环氧树脂和环氧丙烯酸树脂组成的连接漆树脂基料与颜填料、触变剂以及溶剂混合组成连接漆的甲组分;环氧固化剂和溶剂组成外加的连接漆乙组分;甲组分和乙组分按照重量比的混合比例为9:1—12:1;所述甲组分中各成分的重量份数为:环氧树脂4—20份、环氧丙烯酸树脂10—30份、颜填料35—60份、触变剂1—2份、溶剂20—40份;乙组分中各成分的重量份数为:环氧固化剂20—50份、溶剂50—70份;所述的环氧丙烯酸树脂为侧链含有环氧基团的丙烯酸酯树脂,数均树脂分子量在5000—20000之间,分子量分布在1.3—1.6之间,玻璃化转变温度在-10—20℃之间。
2.如权利要求1所述的一种船舶用环氧丙烯酸连接漆,其特征在于:所述的环氧树脂为环氧树脂E44、环氧树脂E51、环氧树脂E20中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的一种船舶用环氧丙烯酸连接漆,其特征在于:所述的颜填料为云母粉、滑石粉、重晶石粉、轻钙、钛白粉、沉淀硫酸钡、炭黑、铁黑中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的一种船舶用环氧丙烯酸连接漆,其特征在于:所述的触变剂为聚酰胺蜡、有机膨润土、气相二氧化硅中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的一种船舶用环氧丙烯酸连接漆,其特征在于:所述的溶剂为二甲苯、正丁醇、醋酸丁酯、环己酮、异丁醇、异丙醇、醋酸甲酯、醋酸异戊酯的一种或几种。
6.如权利要求1所述的一种船舶用环氧丙烯酸连接漆,其特征在于:所述的环氧固化剂为聚酰胺、酚醛胺、脂肪胺、腰果酚改性脂肪胺中的一种或几种。
7.一种制备权利要求1—6任一项所述船舶用环氧丙烯酸连接漆的方法,其特征在于:按照所述重量份数比例先将环氧丙烯酸树脂、环氧树脂和溶剂混合,用分散设备分散5min,然后加入触变剂继续分散10min,待触变剂完全分散在树脂中后,再加入颜填料继续分散至涂料细度降至80μm以下后,过滤出料制成连接漆甲组分;按照所述重量份数比将环氧固化剂和溶剂混合后,用分散设备分散均匀后制成连接漆乙组分;甲组分和乙组分在使用连接漆前混合勾兑。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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