CN109486383A - 高渗透性低表面处理防腐涂料 - Google Patents

高渗透性低表面处理防腐涂料 Download PDF

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Abstract

本发明高渗透性低表面处理防腐涂料，含有A、B两种组分，A组分含有聚天门冬氨酸酯树脂、氨基烷氧基硅烷、疏水性气相二氧化硅、溶剂、消泡剂、金红石型钛白粉、超细三聚磷酸铝、超细重晶石粉、微米玄武岩鳞片、有机硅改性的丙烯酸酯聚合物；B组份含有六亚甲基二异氰酸酯树脂、二苯基甲烷二异氰酸酯、溶剂；施工时按重量比进行混合；本发明是具有高渗透性、高结合性、低表面处理要求的防护涂料，具有优良的柔韧性能、伸缩性能和耐候性能以及耐酸碱、耐水性和耐粘污性能，能很好地抵抗金属底材在不同温度条件下的伸缩形变，减少紫外线引起的涂层老化及性能降低，为高氯离子腐蚀环境下金属结构设备的保护提供了一种新的技术方案。

Description

高渗透性低表面处理防腐涂料
技术领域
本发明涉及工业涂料技术领域，涉及维修状态下、尤其是在腐蚀环境较重的区域对碳钢金属底材进行防护防腐的技术领域，具体地说，是一种高渗透性低表面处理防腐涂料。
背景技术
目前的很多工业设置是金属结构的。对这些金属底材的工业设置进行保护是一项非常重要的工作，目前，一般采用涂料来对这些金属底材的工业设置进行保护。常规条件下，用涂料对金属底材进行保护时需要对金属底材的表面进行较为严格的处理，例如，通常要求对金属底材的表面处理达到：表面清洁度Sa2.5级，表面粗糙度40～80微米，表面含盐量小于50毫克/平方米。只有在上述较为标准的条件下，常规涂层才能发挥较好的防护及防腐性能。但是，在维修条件下，所述金属底材的表面处理很难达到上述标准。例如化工储罐区，由于储存的是易燃易爆的油品或其他化学品，因此，维修中的局部冲砂、打磨等可能引起火星的操作都是被严格禁止的。对此，需要有专门开发的、表面处理要求相应较低的防护防腐涂料。
环氧涂料具有非常好的刚性和防腐性能，通过控制树脂分子量的大小、固化速度或复合其它低分子量树脂，能满足有好的渗透性、表面处理要求低的需求。但是，环氧树脂漆膜不耐太阳的紫外光，容易老化，且时间一久会逐渐粉化而降低防护性能，需要搭配耐候面漆涂层一起使用。而与耐候性高的聚氨酯树脂一起使用的话，由于分子量较大，渗透性就较差，漆膜与金属底材表面的附着力就不好，因此，配合聚氨酯树脂一起使用的环氧涂料不属于在维修条件下直接应用的防护防腐涂料的较好方案。
聚天门冬氨酸酯是一种新型的耐候性材料，它具有很好的韧性与机械性能，同时，其自身分子量较小，渗透性好，耐碱性能也好；因此，人们在研究将其作为主体树脂，再采用其它高渗透性和相应高屏障性材料进行辅助，将之应用于低表面处理条件下碳钢金属底材的防护。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高渗透性低表面处理防腐涂料，它采用了具有良好耐酸、耐碱性能，且高交联密度、高韧性的聚天门冬氨酸酯基料，采用小分子树脂渗透及氨基烷氧基硅烷高毛细管渗透，选取了具有高比表面的微米级玄武岩鳞片和超疏水性物质，使所述涂料具有优异的渗透性和屏蔽性，能渗入金属氧化层结构进行固化，是一种在低表面处理条件下对金属底材也具有较高防腐性能和较好耐候性能的防腐涂料。
为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案。
一种高渗透性低表面处理防腐涂料，含有A组份和B组份，其特征在于，所述A组份中各原料的重量百分比为：
所述B组份为异氰酸酯树脂，其中：
六亚甲基二异氰酸酯树脂 70～80％；
二苯基甲烷二异氰酸酯 10～20％；
溶剂 10～15％；
涂装前，将所述A组份与所述B组份按重量比A:B＝100:15～25混合使用。
进一步，所述聚天门冬氨酸酯树脂为低粘度、无溶剂、带有仲氨基的树脂，其NH的当量为250～300。
进一步，所述氨基烷氧基硅烷为具有反应活性的双功能硅烷-伯氨基和可水解的乙氧基甲硅烷基，其反应性的双重性使其既可作为交联剂使用，也可作为涂料的粘合促进剂。
进一步，所述微米玄武岩鳞片，其鳞片厚度在2～6微米，片径在40～100微米。
进一步，所述有机硅改性的丙烯酸酯聚合物，其有机硅含量大于5％。
进一步，所述六亚甲基二异氰酸酯树脂，其树脂中异氰酸酯基(NCO)的含量为20～30％。
进一步，所述二苯基甲烷二异氰酸酯，其树脂中的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)含量大于99.6％，具有良好耐化学品性能。
本发明高渗透性低表面处理防腐涂料的积极效果是：
(1)是一种对金属底材具有高渗透性，高结合性，低处理要求的防护涂料，为高氯离子腐蚀环境下的金属结构在低表面处理条件下的保护提供了一种新的技术方案。
(2)涂料的涂层不仅具有优良的柔韧性能，而且具有一定的伸缩性能，能很好地抵抗金属底材在不同温度条件下的伸缩形变；此外，涂层还具有优秀的耐候性能，能减少紫外线老化引起的涂层粉化及性能降低。
(3)涂料的涂层具有优秀的耐酸碱等常规化学品泼溅性能，同时，涂层在漆膜表面能形成类硅氧烷密度极高的分子层且表面能低，从而能大大提高漆膜表面的耐水性、滑爽性、耐粘污等性能。
具体实施方式
以下给出本发明高渗透性低表面处理防腐涂料的具体实施方式，给出3个实施例。但是应当指出，本发明的实施不限于以下的实施方式。
实施例1
(一)一种高渗透性低表面处理防腐涂料，含有A组份和B组份，所述A组份中各原料的重量百分比为：
聚天门冬氨酸脂树脂30％，所述聚天门冬氨酸酯树脂为低粘度、无溶剂、带有仲氨基的树脂，其NH的当量为250～300；可采用飞扬公司生产的牌号(或型号)为F421的聚天门冬氨酸脂树脂。
氨基烷氧基硅烷6％，所述氨基烷氧基硅烷为具有反应活性的双功能硅烷-伯氨基和/或可水解的乙氧基甲硅烷基，可采用迈图高新材料(中国)有限公司生产的A-1120氨基硅烷偶联剂产品，这是一种具有反应活性的双功能硅烷偶联剂，其反应性的双重性使其既可作为交联剂使用，也可作为本发明涂料的粘合促进剂。
疏水性气相二氧化硅0.3％，采用赢创德固赛特种化学有限公司生产的的R972产品。
溶剂18％，为三甲苯，可从专业市场上购买原料。
消泡剂0.7％，采用毕克公司生产的牌号(或型号)为BYK066N的消泡剂。
金红石型钛白粉15％，采用杜邦公司生产的牌号(或型号)为R902、比重在3.8～4.3之间的金红石型钛白粉。
超细三聚磷酸铝8％，采用采用海驰化工公司生产的牌号(或型号)为HCP1000的超细三聚磷酸铝。
超细重晶石粉23％，可从专业市场上购买原料。
微米玄武岩鳞片6％，所述微米玄武岩鳞片的厚度应在2～6微米、片径在40～100微米；可采用安徽梦谷纤维材料公司生产的牌号为1000的玄武岩鳞片。
有机硅改性的丙烯酸酯聚合物1％，其有机硅含量应大于5％，可采用采用海驰化工(苏州)公司生产的牌号(或型号)为HCA37的有机硅改性的丙烯酸酯聚合物。
所述B组份为异氰酸酯树脂，其中：
六亚甲基二异氰酸酯树脂80％，其树脂中异氰酸酯基(NCO)的含量为20～30％，可采用拜耳公司生产的牌号(或型号)为N3300的脂肪族异氰酸酯树脂。
二苯基甲烷二异氰酸酯10％，其树脂中二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的含量应大于99.6％，使之具有良好的耐化学品性能，可采用万华公司生产的牌号为MDI-50的二苯基甲烷二异氰酸酯树脂。
溶剂10％，采用三甲苯，可从专业市场上购买原料。
(二)所述高渗透性低表面处理防腐涂料的制备方法，含有以下步骤：
(1)A组分的制备
①按A组分的重量百分比将聚天门冬氨酸酯和氨基烷氧基硅烷置于工业容器中，在不断搅拌的条件下，依次加入溶剂、消泡剂，搅拌分散10分钟后，再加入疏水性气相二氧化硅，这时应提高分散机的转速，高速分散15分钟；之后，在中速搅拌状态下依次加入钛白粉、超细三聚磷酸铝、超细重晶石粉，再提高分散机转速继续搅拌，当以上混合料温度达到45℃时降低分散机的转速，加入微米玄武岩鳞片、有机硅改性的丙烯酸酯聚合物，再继续分散40分钟。
②按产品的包装要求进行分装和保存。
(2)B组分的制备
①将六亚甲基二异氰酸酯树脂、二苯基甲烷二异氰酸酯、溶剂置于干净无水、无醇类溶剂残留的拉缸里中速分散15分钟，分散均匀后即成为本发明的B组分涂料。
②按产品的包装要求进行分装和保存。
(三)所述高渗透性低表面处理防腐涂料的使用方法
涂装前将所述A组份与所述B组份按重量比A:B＝100:15混合使用。
实施例2
(一)一种高渗透性低表面处理防腐涂料，含有A组份和B组份，所述A组份中各原料的重量百分比为：
所述B组份为异氰酸酯树脂，其中：
六亚甲基二异氰酸酯树脂 70％(采用的原料同实施例1)。
二苯基甲烷二异氰酸酯 20％(采用的原料同实施例1)。
溶剂 10％(采用的原料同实施例1)。
(二)所述高渗透性低表面处理防腐涂料的准备方法(同实施例1)。
(三)所述高渗透性低表面处理防腐涂料的使用方法
涂装前将所述A组份与所述B组份按重量比A:B＝100:25混合使用。
实施例3
(一)一种高渗透性低表面处理防腐涂料，含有A组份和B组份，所述A组份中各原料的重量百分比为：
B组份为异氰酸酯树脂
六亚甲基二异氰酸酯树脂 75％(采用的原料同实施例1)。
二苯基甲烷二异氰酸酯 10％(采用的原料同实施例1)。
溶剂 15％(采用的原料同实施例1)。
(二)所述高渗透性低表面处理防腐涂料的准备方法(同实施例1)。
(三)所述高渗透性低表面处理防腐涂料的使用方法
涂装前将所述A组份与所述B组份按重量比A∶B＝100∶20混合使用。
对实施例1-3制备的高渗透性低表面处理防腐涂料的检测
对实施例1-3制备的高渗透性低表面处理防腐涂料进行检测采用的方法见表1；检测的结果见表2。
表1.检测采用的方法
测试项目 测试方法
外观 目视
附着力 ISO 4624
柔韧性 GB/T 1731
人工加速老化 ISO 11341
耐酸/碱性 GB/T 9274
耐盐雾性 GB/T 1771
。
表2.对实施例1-3制备的高渗透性低表面处理防腐涂料性能检测的结果
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明涂料组份的重量百分比范围的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种高渗透性低表面处理防腐涂料，含有A组份和B组份，其特征在于，所述A组份中各原料的重量百分比为：
所述B组份为异氰酸酯树脂，其中：
六亚甲基二异氰酸酯树脂 70～80％；
二苯基甲烷二异氰酸酯 10～20％；
溶剂 10～15％；
涂装前，将所述A组份与所述B组份按重量比A:B＝100:15～25混合使用。
2.根据权利要求1所述的高渗透性低表面处理防腐涂料，其特征在于，所述聚天门冬氨酸酯树脂为低粘度、无溶剂、带有仲氨基的树脂，其NH的当量为250～300。
3.根据权利要求1所述的高渗透性低表面处理防腐涂料，其特征在于，所述氨基烷氧基硅烷为具有反应活性的双功能硅烷-伯氨基和可水解的乙氧基甲硅烷基，其反应性的双重性使其既可作为交联剂使用，也可作为涂料的粘合促进剂。
4.根据权利要求1所述的高渗透性低表面处理防腐涂料，其特征在于，所述微米玄武岩鳞片，其鳞片厚度在2～6微米，片径在40～100微米。
5.根据权利要求1所述的高渗透性低表面处理防腐涂料，其特征在于，所述有机硅改性的丙烯酸酯聚合物，其有机硅含量大于5％。
6.根据权利要求1所述的高渗透性低表面处理防腐涂料，其特征在于，所述六亚甲基二异氰酸酯树脂，其树脂中异氰酸酯基(NCO)的含量为20～30％。
7.根据权利要求1所述的高渗透性低表面处理防腐涂料，其特征在于，所述二苯基甲烷二异氰酸酯，其树脂中的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)含量大于99.6％，具有良好耐化学品性能。
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