CN109468019A - 一种适用于多种底材的无溶剂防护涂料及制备方法 - Google Patents

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苏琴
张卫群
朱贾辉
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Abstract

本发明涉及一种适用于多种底材的无溶剂防护涂料，它的组成包括：甲、乙组份；甲组份包括无机物改性环氧树脂、颜填料、环氧树脂稀释剂、助剂；乙组份包括改性脂环胺树脂、酚醛胺树脂、填料、助剂。将甲组份与乙组份分别用80目筛过滤包装，并且使用时按照重量配比2∶1～10∶1混合搅拌均匀，在3小时内用完。该涂料既能在铜材表面、经表面处理的钢材表面、生锈钢结构(等级为大于等于St2)的表面、铝合金等金属材料表面进行防护，也可涂覆在聚酯、聚碳酸酯等非金属材料表面，具有优良的附着力、耐磨性、耐盐雾性、耐湿热性能。

Description

一种适用于多种底材的无溶剂防护涂料及制备方法
技术领域
本发明涉及一种适用于多种底材的无溶剂防护涂料及制备方法，属于防腐蚀领域。
背景技术
全球每年因使用溶剂型涂料而向大气中排放的挥发性有机化学物约500-600万吨，从环保和节约石油资源的角度上说，环保涂料是一个发展方向。
因此，世界各国对涂料的要求越来越严，特别是限制涂料中有机挥发物含量的指标日益严格。无溶剂防护涂料已经成为了低污染涂料发展方向。其次，开发一种涂料能在多种底材上应用，符合当今涂料发展的趋势，也为下游涂料应用企业提供了方便。
随着国民经济和基本建设的持续发展，国家重点工程和大型工程对防腐蚀的要求也越来越高，大型钢铁设备、构件对涂料提出了更高的要求。同时，随着复合材料的飞速发展，既要求涂料具有优异的防护性能，又能在多种底材上具有良好附着力和防腐蚀性能，同时必须具有良好的施工性和适应性。众所周知，普通的无溶剂防护涂料在钢铁表面具有良好的防护性能，但在诸如高分子复合材料，铜板表面、铝合金表面耐化学品性和防腐性一般。
现阶段，聚酯材料、聚碳酸酯材料等非金属材料被广泛应用，但是这类聚合物材料在使用过程中会经受各种外界环境因素的侵蚀，如热、光照、臭氧，从而产生解聚、老化等现象，使聚合物的性能下降，以至于最后丧失使用价值。针对这一缺点，可以采用在其表面涂装防护涂料进行保护，这是防护基材老化、表面擦伤的较为经济且主要的方法。由于无溶剂涂料的技术瓶颈，普通的无溶剂涂料与传统的溶剂型防护涂料相比，虽然低污染，但是漆膜性能相对溶剂型防护涂料不稳定，特别是针对铜材表面、经表面处理的钢材表面、生锈钢结构(等级为大于等于St2)的表面、铝合金表面、非金属高分子材料等不同底材，无溶剂防护涂料对其的附着力都不尽相同，普通的涂料尤其是在铜材表面、生锈钢结构(等级为大于等于St2)的表面、铝合金表面、非金属表面的附着力不佳，聚酯材料底材或者是聚碳酸酯底材的表面张力低，表面呈惰性，不利于涂层附着。这就要求针对不同底材，开发一种能同时满足在多种不同底材上良好附着力且性能优良的无溶剂防护涂料。
发明内容
本发明目的是提供一种适用于多种底材的无溶剂防护涂料及制备方法，该涂料从改进其中的成膜物质出发，选用无机有机杂化技术改性环氧树脂作为主体树脂制备油漆，该涂料既能在铜材表面、经表面处理的钢材表面、生锈钢结构(等级为大于等于St2)的表面、铝合金等金属材料表面进行防护，也可涂覆在聚酯、聚碳酸酯等非金属材料表面，具有优良的附着力、耐磨性、耐盐雾性、湿热性能。
除锈等级规范参见GB8923-88(涂装前钢材表面锈蚀和除锈等级)；
St2级为彻底手工和动力工具除锈，钢材表面没有可见油脂和污垢，没有附着不牢的氧化皮、铁锈或油漆涂层等附着物。
本发明提供一种适用于多种底材的无溶剂防护涂料，它的组成包括：甲、乙组份；甲组份包括无机物改性环氧树脂、颜填料，环氧树脂稀释剂、助剂；乙组份包括改性脂环胺树脂、酚醛胺树脂、填料、助剂；甲、乙组份的配比如下：
甲组份中组成物的配比
上述甲组份配方中所述的无机物改性环氧树脂为上海沛琅涂料有限公司的M6树脂或M8树脂。所述的颜填料、助剂都为市售商品，颜填料选自钛白粉、滑石粉、云母粉、硫酸钡中的一种或几种。环氧树脂稀释剂选自徐州中研科技公司的ZY-103。助剂选自英国优卡公司UNIQ-272S、UNIQ-360S、UNIQ-770S中的一种或几种。
乙组份中组成物的配比
上述乙组份配方中所述的改性脂环胺树脂选自徐州中研科技公司ZY-S078，酚醛胺树脂选自美国卡德莱公司的NX-2016；所述的填料、助剂都为市售商品，填料选自石英粉，助剂选自美国气体公司的K54。
甲组份与乙组份的重量配比是2∶1～10∶1。
本发明的制备方法，包括下列步骤：
步骤一、生产前必须严格清洗设备。
步骤二、按照上述甲组分所述的无机物改性环氧树脂、环氧树脂稀释剂、助剂、按配比称量混合均匀，以350转/分搅拌分散，分散30分钟，再加入颜填料后，经1200转/分高速分散，高速分散45分钟，即为甲组份。在容器中搅拌均匀无结块现象，并且甲组份粘度为2500～5000mpa·s。
步骤三、按照上述乙组分所述的配比称量，将改性脂环胺树脂、酚醛胺树脂、填料和助剂，按配比称量混合均匀，经1200转/分高速分散，高速分散45分钟后即为乙组份。在容器中搅拌均匀无结块现象，并且乙组份粘度为3000～6000mpa·s。
步骤四、将甲组份与乙组份分别用80目筛过滤包装，并且使用时按照重量配比2∶1～10∶1混合搅拌均匀，在3小时内用完。
本发明中所述的适用于多种底材的无溶剂防护涂料既能涂覆在铜材表面、经表面处理的钢材表面、等级为大于St2生锈钢结构的表面、铝合金金属材料表面进行防护，也可涂覆在聚酯、聚碳酸酯非金属材料表面进行防护。
本发明制备方法制备的适用于多种底材的无溶剂防护涂料用于涂装在多种不同的底材表面，包括铜材表面、经表面处理的钢材表面、等级为大于等于St2生锈钢结构的表面、铝合金金属材料表面，也包括聚酯、聚碳酸酯等非金属材料表面，涂覆后具有优良的附着力，同时具有优异的耐磨性、耐盐雾性、湿热性能。本发明与现有技术相比有如下优点：
1、使用本发明的适合多种底材的无溶剂防护涂料时，既能在铜材表面、经表面处理的钢材表面、生锈钢结构(等级为大于等于St2)的表面、铝合金等金属材料表面进行防护，也可涂覆在聚酯、聚碳酸酯等非金属材料表面进行施工。
2、本发明的适合多种底材的无溶剂防护涂料适合在多种不同的底材表面涂装，包括铜材表面、经表面处理的钢材表面、生锈钢结构(等级为大于等于St2)的表面、铝合金等金属材料表面，也包括聚酯、聚碳酸酯等非金属材料表面，涂覆后具有优良的附着力，同时具有优异的耐磨性、耐盐雾性、湿热性能。这是区别于以往的普通的无溶剂防护涂涂料。
3、本发明的适合多种底材的无溶剂防护涂料制备过程无VOC排放，属绿色环境友好型产品，符合国家的产业政策。
4、本发明的适合多种底材的无溶剂防护涂料制备方法由于第一到第四步都无副产物产生，不需后处理，因此工艺方法简单方便、节约能源、成本低，甲组份和乙组份混合均匀后可在常温下具有良好的成膜性能，贮存稳定性好，应用范围宽。
具体实施方案
为了更好地实施本发明，现举出如下实施例对本发明做进一步的说明。但实施例决不是对本发明保护范围的限制。
以下实施例中所用的原材料：
无机物改性环氧树脂M6树脂或M8树脂上海沛琅涂料有限公司，
环氧树脂稀释剂ZY-103徐州中研科技公司，
助剂UNIQ-272S、UNIQ-360S、UNIQ-770S 英国优卡公司，
改性脂环胺树脂ZY-S078 徐州中研科技公司，
酚醛胺树脂NX-2016 美国卡德莱公司，
助剂K54 美国气体公司，
钛白粉、滑石粉、云母粉、硫酸钡、石英粉为市售商品。
实施例1、
步骤一、生产前必须严格清洗设备。
步骤二、将无机物改性环氧树脂M-6树脂44kg、环氧树脂稀释剂ZY-103 5kg加入到调缸内，助剂UNIQ-272S为1.5kg、UNIQ-360S为0.5kg、UNIQ-770S为2kg混合均匀，以350转/分搅拌分散，分散30分钟，使之呈均匀的液体，加入钛白粉8kg、滑石粉22kg、云母粉15kg、硫酸钡2kg，经1200转/分高速分散，高速分散45分钟，使之呈均匀的液体后,粘度至2500～5000mpa·s，用80目筛过滤包装为即为甲组份。
步骤三、将改性脂环胺树脂ZY-S078为30kg、酚醛胺树脂NX-2016为30kg、石英粉37kg、助剂K54为3kg混合均匀加入到调缸内，1200转/分高速搅拌45分钟，粘度至3000～6000mpa·s，用80目筛过滤包装为乙组份。
步骤四、使用时按照质量比甲∶乙为10∶1混合搅拌均匀，在3小时内用完。
步骤五，该涂料涂装在铜材表面，分别制成试板进行试验。涂膜附着力1级，耐磨性：12mg(500g/1000转,CS-10)，耐盐雾性：3000h，耐湿热：3000h，漆膜外观无起层、皱皮、鼓泡、开裂。
实施例2、
步骤一、生产前必须严格清洗设备。
步骤二、将无机物改性环氧树脂M-6树脂48kg、环氧树脂稀释剂ZY-103为1kg加入到调缸内，助剂UNIQ-272S为1.0kg、UNIQ-360S为0.5kg、UNIQ-770S为1.5kg混合均匀，以350转/分搅拌分散，分散30分钟，使之呈均匀的液体，加入钛白粉10kg、滑石粉20kg、云母粉10kg、硫酸钡8kg，经1200转/分高速分散，高速分散45分钟，使之呈均匀的液体后,粘度至2500～5000mpa·s，用80目筛过滤包装为即为甲组份。
步骤三、将改性脂环胺树脂ZY-S078为25kg、酚醛胺树脂NX-2016为35kg、石英粉38kg、助剂K54为2kg混合均匀加入到调缸内，1200转/分高速搅拌45分钟，粘度至3000～6000mpa·s，用80目筛过滤包装为乙组份。
步骤四、使用时按照质量比甲∶乙为8∶1混合搅拌均匀，在3小时内用完。
步骤五，该涂料涂装在经表面处理的钢材表面，分别制成试板进行试验。涂膜附着力1级，耐磨性：11mg(500g/1000转,CS-10)，耐盐雾性：3600h，耐湿热：3600h，漆膜外观无起层、皱皮、鼓泡、开裂。
实施例3、
步骤一、生产前必须严格清洗设备。
步骤二、将无机物改性环氧树脂M-6树脂20kg、将无机物改性环氧树脂M-8树脂28kg，环氧树脂稀释剂ZY-103为2kg加入到调缸内，助剂UNIQ-272S为1.2kg、UNIQ-360S为0.3kg、UNIQ-770S为1.5kg混合均匀，以350转/分搅拌分散，分散30分钟，使之呈均匀的液体，加入钛白粉10kg、滑石粉17kg、云母粉12kg、硫酸钡8kg，经1200转/分高速分散，高速分散45分钟，使之呈均匀的液体后,粘度至2500～5000mpa·s，用80目筛过滤包装为即为甲组份。步骤三、将改性脂环胺树脂ZY-S078改性脂环胺树脂为28kg、酚醛胺树脂NX-2016为32kg、石英粉35kg、助剂K54为5kg混合均匀加入到调缸内，1200转/分高速搅拌45分钟，粘度至3000～6000mpa·s，用80目筛过滤包装为乙组份。
步骤四、使用时按照质量比甲∶乙为6∶1混合搅拌均匀，在3小时内用完。
步骤五，该涂料涂装在生锈钢结构(等级为大于等于St2)表面，分别制成试板进行试验。涂膜附着力1级，耐磨性：15mg(500g/1000转,CS-10)，耐盐雾性：3500h，耐湿热：3500h，漆膜外观无起层、皱皮、鼓泡、开裂。
实施例4、
步骤一、生产前必须严格清洗设备。
步骤二、将无机物改性环氧树脂M-6树脂30kg、无机物改性环氧树脂M-8树脂30kg，环氧树脂稀释剂ZY-103为1.5kg加入到调缸内，助剂UNIQ-272S为1kg、UNIQ-360S为0.3kg、UNIQ-770S为1.2kg混合均匀，以350转/分搅拌分散，分散30分钟，使之呈均匀的液体，加入钛白粉10kg、滑石粉6kg、云母粉12kg、硫酸钡8kg，经1200转/分高速分散，高速分散45分钟，使之呈均匀的液体后,粘度至2500～5000mpa·s，用80目筛过滤包装为即为甲组份。
步骤三、将改性脂环胺树脂ZY-S078为28kg、酚醛胺树脂NX-2016为32kg、石英粉35kg、助剂K54为5kg混合均匀加入到调缸内，1200转/分高速搅拌45分钟，粘度至3000～6000mpa·s，用80目筛过滤包装为乙组份。
步骤四、使用时按照质量比甲∶乙为5∶1混合搅拌均匀，在3小时内用完。
步骤五，该涂料涂装在铝合金表面，分别制成试板进行试验。涂膜附着力1级，耐磨性：8mg(500g/1000转,CS-10)，耐盐雾性：3800h，耐湿热：3800h，漆膜外观无起层、皱皮、鼓泡、开裂。
实施例5、
步骤一、生产前必须严格清洗设备。
步骤二、将无机物改性环氧树脂M-6树脂为45kg、环氧树脂稀释剂ZY-103为5kg加入到调缸内，助剂UNIQ-272S为1.2kg、UNIQ-360S为0.5kg、UNIQ-770S为1.3kg混合均匀，以350转/分搅拌分散，分散30分钟，使之呈均匀的液体，加入钛白粉10kg、滑石粉20kg、云母粉9kg、硫酸钡8kg，经1200转/分高速分散，高速分散45分钟，使之呈均匀的液体后,粘度至2500～5000mpa·s，用80目筛过滤包装为即为甲组份。
步骤三、将改性脂环胺树脂ZY-S078为25kg、酚醛胺树脂NX-2016酚醛胺树脂为34kg、石英粉40kg、助剂K54为1kg混合均匀加入到调缸内，1200转/分高速搅拌45分钟，粘度至3000～6000mpa·s，用80目筛过滤包装为乙组份。
步骤四、使用时按照质量比甲∶乙为4∶1混合搅拌均匀，在3小时内用完。
步骤五，该涂料涂装在聚酯板材表面，分别制成试板进行试验。涂膜附着力1级，耐磨性：13mg(500g/1000转,CS-10)，耐盐雾性：4200h，耐湿热：4200h，漆膜外观无起层、皱皮、鼓泡、开裂。
实施例6、
步骤一、生产前必须严格清洗设备。
步骤二、将无机物改性环氧树脂M-6树脂28kg、无机物改性环氧树脂M-8树脂32kg，环氧树脂稀释剂ZY-103为1.0kg加入到调缸内，助剂UNIQ-272S为1.5kg、UNIQ-360S为0.5kg、UNIQ-770S为1.0kg混合均匀，以350转/分搅拌分散，分散30分钟，使之呈均匀的液体，加入钛白粉10kg、滑石粉8kg、云母粉12kg、硫酸钡6kg，经1200转/分高速分散，高速分散45分钟，使之呈均匀的液体后,粘度至2500～5000mpa·s，用80目筛过滤包装为即为甲组份。步骤三、将改性脂环胺树脂ZY-S078为25kg、酚醛胺树脂NX-2016为35kg、石英粉39kg、助剂K54为1kg混合均匀加入到调缸内，1200转/分高速搅拌45分钟，粘度至3000～6000mpa·s，用80目筛过滤包装为乙组份。
步骤四、使用时按照质量比甲∶乙为2∶1混合搅拌均匀，在3小时内用完。
步骤五，该涂料涂装在聚碳酸酯板材表面，分别制成试板进行试验。涂膜附着力1级，耐磨性：9mg(500g/1000转,CS-10)，耐盐雾性：4800h，耐湿热：4800h，漆膜外观无起层、皱皮、鼓泡、开裂。

Claims (10)

1.一种适用于多种底材的无溶剂防护涂料，其特征在于，它的组成包括：甲、乙组份；甲组份包括无机物改性环氧树脂、颜填料、环氧树脂稀释剂、助剂；乙组份包括改性脂环胺树脂、酚醛胺树脂、填料、助剂；甲、乙组份的配比如下：
甲组份中组成物的配比
乙组份中组成物的配比
甲组份与乙组份的重量配比是2∶1～10∶1。
2.根据权利要求1所述的一种适用于多种底材的无溶剂防护涂料，其特征在于，甲组份中所述的无机物改性环氧树脂选自上海沛琅涂料有限公司生产的M6树脂或M8树脂中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的一种适用于多种底材的无溶剂防护涂料，其特征在于，甲组份中所述的颜填料选自钛白粉、滑石粉、云母粉、硫酸钡中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种适用于多种底材的无溶剂防护涂料，其特征在于，甲组份中所述的环氧树脂稀释剂选自徐州中研科技公司的ZY-103；所述的助剂选自英国优卡公司UNIQ-272S、UNIQ-360S、UNIQ-770S中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种适用于多种底材的无溶剂防护涂料，其特征在于，乙组份中所述的改性脂环胺树脂选自徐州中研科技公司ZY-S078。
6.根据权利要求1所述的一种适用于多种底材的无溶剂防护涂料，其特征在于，乙组份中所述的酚醛胺树脂选自美国卡德莱公司的NX-2016。
7.根据权利要求1所述的一种适用于多种底材的无溶剂防护涂料，其特征在于，乙组份所述的助剂选自美国气体公司的K54；所述的填料选自石英粉。
8.根据权利要求1-7所述的任何一种适用于多种底材的无溶剂防护涂料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：
步骤一、生产前必须严格清洗设备；
步骤二、按照上述甲组分所述的无机物改性环氧树脂、环氧树脂稀释剂、助剂、按配比称量加入，混合均匀，以350转/分搅拌分散，分散30分钟，再加入颜填料后，经1200转/分高速分散，高速分散45分钟，即为甲组份；在容器中搅拌均匀无结块现象，并且甲组份粘度要求为2500～5000mpa·s；
步骤三、按照上述乙组分所述的配比称量，将改性脂环胺树脂、酚醛胺树脂、填料和助剂，按配比称量加入，混合均匀，经1200转/分高速分散，高速分散45分钟后即为乙组份；在容器中搅拌均匀无结块现象，并且乙组份粘度要求为3000～6000mpa·s；
步骤四、将甲组份与乙组份分别用80目筛过滤包装，并且使用时按照重量配比2∶1～10∶1混合搅拌均匀，在3小时内用完。
9.根据权利要求1-7所述的任一种适用于多种底材的无溶剂防护涂料的应用，其特征在于，所述的适用于多种底材的无溶剂防护涂料涂装时，既能在铜材表面、经表面处理的钢材表面、等级为大于St2生锈钢结构的表面、铝合金金属材料表面进行防护，也可涂覆在聚酯、聚碳酸酯非金属材料表面进行防护。
10.根据权利要求8所述的制备方法制备的适用于多种底材的无溶剂防护涂料应用，其特征在于，用于涂装在多种不同的底材表面，包括铜材表面、经表面处理的钢材表面、等级为大于等于St2生锈钢结构的表面、铝合金金属材料表面，也包括聚酯、聚碳酸酯等非金属材料表面，涂覆后具有优良的附着力，同时具有优异的耐磨性、耐盐雾性、湿热性能。
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