CN109535960A - 防腐涂料、防腐涂层及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种防腐涂料、防腐涂层及其制备方法。本发明创新选择羟基丙烯酸树脂、装载有多异氰酸酯预聚物的可控释放微胶囊和脂肪族异氰酸酯预聚体作为反应原料，反应过程中羟基丙烯酸树脂中的羟基与脂肪族异氰酸酯预聚体中的异氰酸酯反应形成交联，防腐涂料中存在过剩的羟基丙烯酸树脂，在防腐涂料的使用过程中，可控释放微胶囊的胶囊外壳受力破裂后，过剩的羟基丙烯酸树脂与可控释放微胶囊中的多异氰酸酯预聚物发生交联反应生成聚氨酯成膜，使得裂纹重新粘结，实现由防腐涂料制成的防腐涂层的自修复，大大延长了防腐涂层得使用寿命，实验结果表明，该防腐涂层的使用寿命长达十年以上。

Description

防腐涂料、防腐涂层及其制备方法

技术领域

本发明涉及材料技术领域，特别是涉及一种防腐涂料、一种防腐涂层以及一种防腐涂料的制备方法。

背景技术

丙烯酸为常见的防腐面漆，常与环氧底漆配套使用，因价格便宜而被广泛使用。

但是，使用丙烯酸制作防腐面漆层存在诸多问题，比如丙烯酸的耐磕碰性能差，由其制作的防腐面漆层一旦出现裂纹，会加速环氧底漆粉化，直接影响整个防腐面漆层寿命。一般由丙烯酸制作的防腐面漆层的寿命仅为5年，使用5年就要重新刷涂一遍，使用寿命较短。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种克服上述问题的一种防腐涂料、一种防腐涂层以及一种防腐涂料的制备方法。

为了解决上述问题，本发明公开了一种防腐涂料，所述防腐涂料由组分A和组分B反应制得；

所述组分A包括羟基丙烯酸树脂、装载有多异氰酸酯预聚物的可控释放微胶囊、添加剂、填料以及溶剂；

所述组分B包括脂肪族异氰酸酯预聚体；

所述防腐涂料中存在过剩的羟基丙烯酸树脂；所述可控释放微胶囊的胶囊外壳受力出现裂纹时，所述可控释放微胶囊中的所述多异氰酸酯预聚物与所述过剩的羟基丙烯酸树脂发生交联反应。

可选地，所述防腐涂料中，所述羟基丙烯酸树脂的重量份数为100，所述装载有多异氰酸酯预聚物的可控释放微胶囊的重量份数为2-10，所述添加剂的重量份数为5-10，所述填料的重量份数为80-120，所述溶剂的重量份数为20-40。

可选地，所述羟基丙烯酸树脂与所述脂肪族异氰酸酯预聚体的摩尔比为1.2-1.5:1。

可选地，所述羟基丙烯酸树脂为氟硅改性的羟基丙烯酸树脂。

可选地，所述氟硅改性的羟基丙烯酸树脂是由甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸聚二甲基硅氧烷基酯与丙烯酸单体聚合得到的。

可选地，所述丙烯酸单体包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸辛酯、苯乙烯、丙烯酸羟丙酯、三丙烯酸三羟甲基丙烷酯中的至少一种。

可选地，所述可控释放微胶囊的微胶囊外壳的组分为脲醛树脂。

可选地，所述可控释放微胶囊的粒径在25μm以下。

本发明还提供了一种上述的防腐涂料的制备方法，所述方法包括：

按预设比例混合羟基丙烯酸乳液、填料、添加剂以及溶剂，高速搅拌得到混合物；

向所述混合物中添加装载有多异氰酸酯预聚物的可控释放微胶囊，分散均匀，得到组分A；

混合所述组分A和组分B，得到所述防腐涂料；

所述组分B包括脂肪族异氰酸酯预聚体；所述防腐涂料中存在过剩的羟基丙烯酸树脂。

本发明还提供了一种防腐涂层，所述防腐涂层由上述的防腐涂料施工得到；

当所述防腐涂层出现裂纹时，若所述防腐涂层中的可控释放微胶囊的胶囊外壳受力出现裂纹，则所述可控释放微胶囊中的多异氰酸酯预聚物与所述防腐涂料中过剩的羟基丙烯酸树脂发生反应，发生交联反应，使得所述裂纹重新粘结而实现所述防腐涂层的自修复。

与现有技术相比，本发明包括以下优点：

本发明实施例创新选择羟基丙烯酸树脂、装载有多异氰酸酯预聚物的可控释放微胶囊和脂肪族异氰酸酯预聚体作为反应原料，反应过程中羟基丙烯酸树脂中的羟基与脂肪族异氰酸酯预聚体中的异氰酸酯反应形成交联，防腐涂料中存在过剩的羟基丙烯酸树脂，在防腐涂料的使用过程中，可控释放微胶囊的胶囊外壳受力破裂后，过剩的羟基丙烯酸树脂与可控释放微胶囊中的多异氰酸酯预聚物发生交联反应生成聚氨酯成膜，使得裂纹重新粘结，实现由防腐涂料制成的防腐涂层的自修复，大大延长了防腐涂层得使用寿命，实验结果表明，该防腐涂层的使用寿命长达十年以上。

附图说明

图1是本发明实施例的一种防腐涂料的制备方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

下面通过实施例对本发明所述方法的实现流程进行详细说明。

本发明实施例提供一种防腐涂料，所述防腐涂料由组分A和组分B反应制得；

其中，述组分A包括羟基丙烯酸树脂、装载有多异氰酸酯预聚物的可控释放微胶囊、添加剂、填料以及溶剂；所述组分B包括脂肪族异氰酸酯预聚体；所述防腐涂料中存在过剩的羟基丙烯酸树脂。

所述防腐涂料中，所述可控释放微胶囊的胶囊外壳受力出现裂纹时，可控释放微胶囊中的多异氰酸酯预聚物与防腐涂料中过剩的羟基丙烯酸树脂发生交联反应。所述防腐涂料用于施工在基面表面上，形成防腐涂层，对基面表面起到保护作用。在防腐涂层的使用过程中，可控释放微胶囊的胶囊外壳受力破裂后，过剩的羟基丙烯酸树脂与可控释放微胶囊中的多异氰酸酯预聚物发生交联反应生成聚氨酯成膜，使得裂纹重新粘结，实现由防腐涂料制成的防腐涂层的自修复，大大延长了防腐涂层得使用寿命，实验结果表明，所述防腐涂层的使用寿命长达十年以上。

本发明实施例中，优选地，防腐涂料中，甲基丙烯酸树脂的重量份数为100，装载有多异氰酸酯预聚物的可控释放微胶囊的重量份数为2-10，述添加剂的重量份数为10，填料的重量份数为80，溶剂的重量份数为10。

本发明实施例中，优选地，所述防腐涂料中，羟基丙烯酸树脂与脂肪族异氰酸酯预聚体的摩尔比为1:1.2-1:2。

本发明实施例中，优选地，所述防腐涂料中，羟基丙烯酸树脂为氟硅改性的羟基丙烯酸树脂。

使用氟硅改性的羟基丙烯酸树脂制备防腐涂料，大大提高了防腐涂料的耐紫外线性能，耐紫外线时长提高到2000h以上。

本发明实施例中，优选地，所述防腐涂料中，氟硅改性的羟基丙烯酸树脂是由三氟乙烯基硅烷改性羟基丙烯酸单体聚合得到的。

本发明实施例中，优选地，所述防腐涂料中，丙烯酸单体包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸辛酯、苯乙烯、丙烯酸羟丙酯、三丙烯酸三羟甲基丙烷酯中的至少一种。还可以是其他适用的丙烯酸单体。

本发明实施例中，优选地，所述防腐涂料中，可控释放微胶囊的微胶囊外壳的组分为脲醛树脂。还可以是其他适用的微胶囊外壳组分。

本发明实施例中，优选地，所述防腐涂料中，填料包括滑石粉、纳米二氧化硅、钛白粉、碳酸钙以及其他适用的填料中的至少一种；

所述溶剂包括醋酸丁酯、乙酸乙酯、丙酮以及其他适用的溶剂中的至少一种；

所述添加剂包括消泡剂、分散剂、湿润剂、成膜助剂以及其他适用的添加剂中的至少一种。

本发明实施例中，优选地，所述消泡剂包括改性有机硅酮复合物；

所述润湿剂包括聚醚改性有机硅类；

所述分散剂包括低分子量不包含多元羧酸聚合物溶液。

所述触变剂包括气相二氧化硅，聚酰胺蜡类等。

本发明实施例中，优选地，所述防腐涂料中，可控释放微胶囊的粒径在25μm以下。

相应的，本发明实施例还提供一种针对上述防腐涂料的制备方法。

参照图1，其示出了本发明实施例的一种防腐涂料的制备方法的流程图，所述方法具体包括：

步骤101、按预设比例混合羟基丙烯酸树脂、填料、添加剂以及溶剂，高速搅拌得到混合物。

步骤102、向所述混合物中添加装载有多异氰酸酯预聚物的可控释放微胶囊，分散均匀，得到组分A。

步骤103、混合所述组分A和组分B，得到所述防腐涂料，其中，组分B包括脂肪族异氰酸酯预聚体，防腐涂料中存在过剩的羟基丙烯酸树脂。

在防腐涂料的使用过程中，可控释放微胶囊的胶囊外壳受力破裂后，过剩的羟基丙烯酸树脂与可控释放微胶囊中的多异氰酸酯预聚物发生交联反应生成聚氨酯成膜，使得裂纹重新粘结，实现由防腐涂料制成的防腐涂层的自修复，大大延长了防腐涂层得使用寿命，实验结果表明，该防腐涂层的使用寿命长达十年以上。

通过以下示例，对氟硅改性丙烯酸树脂的制备方法进行介绍，但并不作限定。

在反应釜中加入二甲苯与醋酸丁酯1:1，在搅拌下升温至88℃～92℃，滴加质量浓度为3.5-4.5％的三氟乙烯基硅烷溶液，滴加1/4量的质量浓度为0.25％-1％的偶氮二异丁腈，预聚30min；滴加苯乙烯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟丙酯和甲基丙烯酸组成的混合单体，滴加剩余的3/4量的偶氮二异丁腈，2h滴完，保持2h；升温至98～102℃，添加剩余量的三氟乙烯基硅烷溶液，最后降温出釜，得氟硅改性的丙烯酸树脂。

为使本领域技术人员更好地理解本发明，以下通过具体的实施例说明本发明所述防腐涂料的制备方法。

实施例1

混合100重量份数的羟基丙烯酸树脂、120重量份数的填料、10重量份数的添加剂以及40重量份数的溶剂，高速搅拌得到混合物，其中，填料包括滑石粉，添加剂包括改性有机硅酮复合物以及十二烷基硫酸钠，溶剂包括醋酸丁酯；

向所得的混合物中添加10重量份数的装载有多异氰酸酯预聚物的可控释放微胶囊，分散均匀，得到组分A；

混合所得的组分A和组分B，组分B包括脂肪族异氰酸酯预聚体，其中，制备组分A时使用的羟基丙烯酸乳液与组分B的摩尔比为1.5：1。

实施例2

混合100重量份数的羟基丙烯酸树脂、100重量份数的填料、8重量份数的添加剂以及30重量份数的溶剂，高速搅拌得到混合物，其中，填料包括纳米二氧化硅和钛白粉，添加剂包括改性有机硅酮复合物、改性有机硅酮复合物以及十二烷基硫酸钠，溶剂包括乙酸乙酯；

向所得的混合物中添加8重量份数的装载有多异氰酸酯预聚物的可控释放微胶囊，分散均匀，得到组分A；

混合所得的组分A和组分B，组分B包括脂肪族异氰酸酯预聚体，其中，制备组分A时使用的羟基丙烯酸乳液与所述组分B的摩尔比为1.3：1。

实施例3

混合100重量份数的氟硅改性的羟基丙烯酸树脂、90重量份数的填料、8重量份数的添加剂以及25重量份数的溶剂，高速搅拌得到混合物，其中，氟硅改性的羟基丙烯酸乳液是由三氟乙烯基硅烷改性羟基甲基丙烯酸甲酯聚合得到的，填料包括滑石粉，添加剂包括改性有机硅酮复合物以及十二烷基硫酸钠，溶剂包括醋酸丁酯；

向所得的混合物中添加8重量份数的装载有多异氰酸酯预聚物的可控释放微胶囊，分散均匀，得到组分A；

混合所得的组分A和组分B，组分B包括脂肪族异氰酸酯预聚体，其中，制备组分A时使用的羟基丙烯酸乳液与所述组分B的摩尔比为1.5：1。

实施例4

混合100重量份数的氟硅改性的羟基丙烯酸乳液、80重量份数的填料、5重量份数的添加剂以及20重量份数的溶剂，高速搅拌得到混合物，其中，填料包括滑石粉，添加剂包括改性有机硅酮复合物以及十二烷基硫酸钠，溶剂包括醋酸丁酯；

向所得的混合物中添加2重量份数的装载有多异氰酸酯预聚物的可控释放微胶囊，分散均匀，得到组分A；

混合所得的组分A和组分B，组分B包括脂肪族异氰酸酯预聚体，其中，制备组分A时使用的羟基丙烯酸乳液与所述组分B的摩尔比为1.2：1。

本发明实施例还提供一种防腐涂层，由本发明实施例上述提供的防腐涂料施工得到；所述防腐涂层中的可控释放微胶囊的胶囊外壳受力出现裂纹时，可控释放微胶囊中的多异氰酸酯预聚物与防腐涂料中过剩的羟基丙烯酸树脂发生反应，生成聚氨酯成膜，使得所述裂纹重新粘结，实现防腐涂层的自修复，大大延长了防腐涂层得使用寿命，实验结果表明，该防腐涂层的使用寿命长达十年以上。

本发明实施例还提供一种复合涂层，所述复合涂层包括橡胶涂层和本发明实施例上述提供的防腐涂层。复合涂层具有防腐涂层的优点。

橡胶涂层可以是由橡胶沥青防腐涂料施工得到。实际中橡胶沥青防腐涂料的施工方式可以是喷涂、刷涂、滚涂或其他适用方式。橡胶沥青防腐涂料由硫化橡胶改质的阴离子乳化沥青、橡胶乳液和添加剂组成。

具体施工时，将防腐涂料涂覆于金属基面的表面，形成防腐涂层，再在形成的防腐涂层的表面喷涂橡胶沥青防腐涂料，形成橡胶涂层。

以上对本发明所提供的一种防腐涂料、一种防腐涂层以及一种防腐涂料的制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种防腐涂料，其特征在于，所述防腐涂料由组分A和组分B反应制得；

所述组分A包括羟基丙烯酸树脂、装载有多异氰酸酯预聚物的可控释放微胶囊、添加剂、填料以及溶剂；

所述组分B包括脂肪族异氰酸酯预聚体；

所述防腐涂料中存在过剩的羟基丙烯酸树脂；所述可控释放微胶囊的胶囊外壳受力出现裂纹时，所述可控释放微胶囊中的所述多异氰酸酯预聚物与所述过剩的羟基丙烯酸树脂发生交联反应。

2.根据权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于，所述防腐涂料中，所述羟基丙烯酸树脂的重量份数为100，所述装载有多异氰酸酯预聚物的可控释放微胶囊的重量份数为2-10，所述添加剂的重量份数为5-10，所述填料的重量份数为80-120，所述溶剂的重量份数为20-40。

3.根据权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于，所述羟基丙烯酸树脂与所述脂肪族异氰酸酯预聚体的摩尔比为1.2-1.5:1。

4.根据权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于，所述羟基丙烯酸树脂为氟硅改性的羟基丙烯酸树脂。

5.根据权利要求4所述的防腐涂料，其特征在于，所述氟硅改性的羟基丙烯酸树脂是由甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸聚二甲基硅氧烷基酯与丙烯酸单体聚合得到的。

6.根据权利要求5所述的防腐涂料，其特征在于，所述丙烯酸单体包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸辛酯、苯乙烯、丙烯酸羟丙酯、三丙烯酸三羟甲基丙烷酯中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于，所述可控释放微胶囊的微胶囊外壳的组分为脲醛树脂。

8.根据权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于，所述可控释放微胶囊的粒径在25μm以下。

9.一种权利要求1-8中任一项所述的防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

按预设比例混合羟基丙烯酸乳液、填料、添加剂以及溶剂，高速搅拌得到混合物；

向所述混合物中添加装载有多异氰酸酯预聚物的可控释放微胶囊，分散均匀，得到组分A；

混合所述组分A和组分B，得到所述防腐涂料；

所述组分B包括脂肪族异氰酸酯预聚体；所述防腐涂料中存在过剩的羟基丙烯酸树脂。

10.一种防腐涂层，其特征在于，所述防腐涂层由权利要求1-8任一项所述的防腐涂料施工得到；

当所述防腐涂层出现裂纹时，若所述防腐涂层中的可控释放微胶囊的胶囊外壳受力出现裂纹，则所述可控释放微胶囊中的多异氰酸酯预聚物与所述防腐涂料中过剩的羟基丙烯酸树脂发生反应，发生交联反应，使得所述裂纹重新粘结而实现所述防腐涂层的自修复。