CN110088214A - 涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供适用于金属基体的涂料组合物,其包含a)至少一种环氧树脂;和b)8重量%至40重量%的平均粒径为10μm至70μm的回收车辆轮胎的颗粒。

Description

涂料
技术领域
本发明涉及涂料组合物,特别涉及包含环氧树脂和回收车辆轮胎的颗粒的涂料组合物。该涂料组合物优选地与富锌环氧底漆结合以形成耐腐蚀且抗破碎的涂料系统。本发明还涉及涂覆有该涂料组合物的基体和制品以及该涂料组合物在涂覆制品中的用途。
背景技术
汽车工业不断努力改善诸如燃油经济性等方面,同时也被设计考量所深度驱动。因此,制造商目前在可能的情况下在众多其他事物中寻求采用较轻重量的部件。
高拉伸强度悬架弹簧的使用是这种部件能够以减小的质量提供必要强度的一个例子。然而,这些并非没有缺点,因为这种弹簧比普通弹簧更硬并且承受更高的内应力。这使得它们易于因腐蚀而破裂,因为仅少量的金属损失就能够导致其完整性的显着降低。车辆悬架系统通常经受极端腐蚀性环境,特别是在经常将盐应用到路面的气候中。此外,高强度钢弹簧对划痕非常敏感,因此需要防止由于飞溅的砾石和石块造成的冲击损坏。
用底漆涂覆钢以防止腐蚀是众所周知的。特别地,环氧涂料是常用的底漆涂料。环氧涂料由于其优异的耐腐蚀性和耐化学品性而主要用作钢基体上的防腐涂料系统的一部分。
环氧涂料组合物通常是由环氧组分和固化剂组成的双组分产品。
迄今为止,提供必要的耐腐蚀性和抗破碎性的最常见方法是将富锌环氧底涂料与热塑性面涂层结合,所述热塑性面涂层通常是乙烯/丙烯酸共聚物,但也可以是聚烯烃。这描述于例如US 5981086中。还描述了涂料系统(例如在US 2007/0172665中),其包含面漆层,该面漆层包含环氧树脂和热塑性树脂的混合物,目的是改进涂层的抗冲击性。
已经开发了替代的涂料系统,其采用热固性树脂而不是热塑性树脂。US 2004/0101670描述了面漆层,其是“增韧的”环氧树脂,其中环氧树脂与弹性体(例如羧基封端的丁二烯/乙腈(CTBN)橡胶)化学键合。认为弹性体组分使树脂具有柔韧性,即使在低温下。US6346292和US 6677032中还提到了环氧树脂和弹性体的组合,其中包含丙烯酸橡胶的核与环氧树脂壳化学键合。
在WO2009/092773和WO2011/012627中也提出使用弹性体改性的环氧热固性树脂作为面漆。在两种情况中,面漆层均与基本上不含锌的环氧底漆层结合。
本发明人惊奇地发现,可以使用环氧树脂与回收车辆轮胎的颗粒结合来制备耐腐蚀且抗破碎的环氧涂层,其中所述颗粒的平均粒径(D50)为10至70μm。使用来自回收车辆轮胎的颗粒既经济又环保。此外,该涂层可以与环氧底漆层结合以产生涂料系统,该涂料系统特别适用于金属制品(例如高强度钢)的涂层。
在US 6521706中描述了类似于我们在我们的面漆中使用的涂料组合物。该文献描述了涂料组合物,其包含环氧树脂、热塑性聚合物和平均粒径范围为1-300微米的硫化橡胶颗粒。然而,我们发现,特定平均粒径范围的选择使涂料组合物具有特别有吸引力的性能。此外,在本发明的涂料组合物中不必须需要热塑性组分来改善柔韧性。
发明内容
因此,从一个方面而言,本发明提供了适用于金属基体的涂料组合物,包含:
a)至少一种环氧树脂;和
b)相对于涂料组合物总重量的8重量%至40重量%的平均粒径为10μm至70μm的回收车辆轮胎的颗粒。
从另一方面而言,本发明提供了适用于金属基体的涂料系统,包含:
A)底漆层组合物,包含:
(a)至少一种环氧树脂;和
(b)锌颗粒;以及
B)面漆组合物,包含:
a)至少一种环氧树脂;和
b)相对于面漆组合物的总重量的8重量%至40重量%的平均粒径为10μm至70μm的回收车辆轮胎的颗粒。
从另一方面而言,本发明包括其上涂覆有如前文所定义的涂料系统或涂料组合物的金属基体。在优选的实施方案中,本发明基于由底漆层和面漆组成的双层系统。优选地不存在额外的层。
从另一方面而言,本发明包括其上涂覆有如前文定义的涂料系统或涂料组合物的金属基体,所述涂料系统或涂料组合物允许被固化。
从另一方面而言,本发明提供涂覆诸如钢基体的金属基体的方法,包括将涂料组合物应用至所述基体,所述涂料组合物包含:
a)至少一种环氧树脂;和
b)相对于涂料组合物总重量的8重量%至40重量%的平均粒径为10μm至70μm的回收车辆轮胎的颗粒;
以及允许所述组合物固化。
从另一方面而言,本发明提供了涂覆诸如钢基体的金属基体的方法,包括将底漆层组合物应用于所述基体,所述底漆层组合物包含:
(a)至少一种环氧树脂;和
(b)锌颗粒;以及
将面漆组合物应用于所述底漆层组合物,所述面漆组合物包含:
a)至少一种环氧树脂;和
b)相对于所述面漆组合物总重量的8重量%至40重量%的平均粒径为10μm至70μm的回收车辆轮胎的颗粒;
以及允许所述组合物固化。
从另一方面而言,本发明提供了通过本文定义的方法获得的经涂覆的金属基体。
从另一方面而言,本发明提供了如前文定义的涂料组合物用于保护金属基体例如免于免受腐蚀的用途。
具体实施方式
本发明涉及用于诸如钢基体的金属基体的抗腐蚀涂料组合物。该钢基体可存在于本发明的涂料可用于其上的任何物体上。特别地,该基体是高强度钢基体,例如汽车弹簧。
该涂料组合物包含至少一种环氧树脂和回收车辆轮胎的颗粒。该涂料组合物可以与底漆层结合,以提供抗腐蚀涂料系统和/或额外的机械性能改进。
面漆组合物
本发明的面漆组合物在本文中也被称为“涂料组合物”。该面漆组合物包含至少一种环氧树脂和回收车辆轮胎的颗粒。
环氧树脂
该面漆组合物包含基于至少一种环氧树脂(优选地固体环氧树脂)的粘合剂。“环氧树脂”是指任何包含两种或多种环氧部分的聚合物。面漆组合物中的环氧树脂的组合在本文中称为粘合剂。虽然使用多于一种环氧树脂在本发明的范围内,但优选面漆组合物包含单一环氧树脂作为粘合剂。
尽管除了至少一种环氧树脂之外存在其他聚合物组分在本发明的范围内,但一种或多种环氧树脂是面漆组合物中唯一的聚合物组分是优选的。在另外的优选实施方案中,在面漆组合物中仅存在单一的环氧树脂作为唯一的聚合物组分。特别地,面漆组合物不含热塑性树脂是优选的。
在一个实施方案中,面漆组合物是无锌的,即不含任何锌。
本领域已知的任何适合的环氧树脂可用于本发明的涂料组合物中。技术人员熟悉这种树脂。面漆组合物中的环氧树脂可以是任何可固化的或可交联的环氧树脂或可固化的或可交联的环氧树脂的混合物。“可固化的”或“可交联的”指环氧树脂含有使其能够固化或交联的反应性环氧基团。
所述至少一种环氧树脂可选自芳香族或非芳香族环氧树脂(例如氢化环氧树脂),其每分子含有多于一个环氧基团,其位于内部、末端或环状结构上。优选至少一个环氧基团是末端环氧基团。
然而,理想地,环氧树脂是固体环氧树脂,即在环境温度和压力下呈固体形式的树脂。因此,固体环氧树脂可与在环境温度和压力下呈液态的液体环氧树脂形成对比。
适合的树脂是本领域熟知的和众所周知的商业产品。适用于本发明的易得树脂的实例包括TGIC(异氰尿酸三缩水甘油酯)、Araldite PT 910/PT912、基于双酚A的树脂、酚醛树脂、酚醛改性树脂、4,4’-异亚丙基二酚-表氯醇树脂、基于双酚F的树脂和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)。
在一个优选的实施方案中,环氧树脂选自由TGIC、Araldite PT 910/PT912、基于双酚A的树脂、酚醛改性树脂和4,4’-异亚丙基二酚-表氯醇树脂和基于双酚F的树脂组成的组。
在一个实施方案中,排除使用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)作为环氧树脂。
特别优选的环氧树脂是双酚A。
环氧树脂(例如固体环氧树脂)可具有300-2000的环氧当量(EEW)。这些树脂通常用它们的“类型”来描述。2型、2.5型、3型、4型和酚醛(novalac)改性型树脂在本文中都是适合的。2型树脂可具有EEW=550-700,例如,Epikote树脂1002、Epikote树脂3022-FCA。2.5型树脂可具有EEW=600-750,例如,Araldite GT 6450。3型树脂可具有EEW=700-850,例如,Epikote树脂3003、Araldite GT 7004。4型树脂可具有EEW=800-1000,例如,Epikote树脂1055。酚醛(Novalac)改性型树脂可包括Epikote树脂2017或Araldite GT 7255。
特别优选使用EEW800至EEW1000(例如4型)的环氧树脂。
适合的市售固体环氧树脂的实例是:
CHS-EPOXY 130,Spolchemie a.s.,双酚A型(BPA)
KD-213,Kukdo Chemicals&Co,BPA
DER-663UE,陶氏化学公司(DOW Chemicals company),BPA
KD-214C,Kukdo Chemicals&co,BPA
Epikote 3004,Momentive Specialty Chemicals,BPA
CHS-EPOXY 112,Spolchemie a.s.BPA
环氧树脂通常以相对于作为整体的面漆组合物的总量的20重量%至80重量%,优选50重量%至75重量%的量存在。当存在多于一种树脂粘合剂时,应理解这些数值是指底漆层组合物中存在的所有树脂粘合剂的总量。
本发明的涂料组合物中的环氧树脂可以被定义为“可固化的”(“可交联的”),这意味着它能够在固化过程中与一种或多种固化剂反应。“可固化的”或“可交联的”是指一种或多种环氧树脂含有反应性环氧基团,该基团能够使环氧树脂固化或交联。因此,环氧粘合剂通常与面漆组合物中的固化剂结合。
固化剂
在本发明的一些实施方案中,涂料组合物含有至少一种固化剂。虽然使用两种或更多种固化剂的混合物在本发明的范围内,但优选仅使用单一的固化剂。通常,在将面漆组合物应用到基体上之前,任何固化剂与至少一种环氧粘合剂保持分开。然后在应用前不久将它们混合,并将混合物应用到基体上,通常在底漆层组合物的上面。面漆组合物随后固化以形成涂层(coating layer)。
可以使用能够固化至少一种环氧树脂的任何适合的固化剂。技术人员将熟悉满足该标准的试剂类型。示例试剂包括多羟基酚固化剂,特别是含有2-甲基咪唑的多羟基酚固化剂;双氰胺固化剂;加速双氰胺固化剂;咪唑衍生物;咪唑啉衍生物;偏苯三酸(trimetallic acid)的酸酐;均苯四甲酸;二苯甲酮四羧酸;四氢邻苯二甲酸;环戊二羧酸;六氢邻苯二甲酸;部分酯化的羧酸加合物;芳香胺;环氧树脂-酚加合物,或其组合。
在一些实施方案中,固化剂是多羟基官能酚固化剂,其羟基当量(HEW)可为约200至约500,并且可由双酚A的低分子量二缩水甘油醚的双酚A封端形成。
特别优选的固化剂包括取代的DICY(双氰胺)和邻甲苯基双胍(OTB)。
适合的市售固化剂的实例是:
Casamid 710(Thomas Swan)和Aradur 2844(陶氏化学公司(DOW Chemicalcompany))。
涂料组合物中存在的至少一种固化剂的量可以根据存在的其他添加剂(例如填料)的量而变化。通常,相对于作为整体的涂料组合物的总量,所述至少一种固化剂将以约1重量%至20重量%、优选1.5重量%至15重量%、更优选2重量%至10重量%的量存在。当存在多于一种固化剂时,应理解这些数值适用于涂料组合物中存在的所有固化剂的总量。
其他成分
本发明的面漆组合物还可包括通常用于涂料制剂中的其它物质,例如填料、颜料、脱气添加剂、碳纤维、矿物纤维、流控剂、发泡剂和表面改性剂。基于作为整体的组合物的总量,这些添加剂通常将总计构成高至约25重量%,例如高至20重量%,理想地高至约15重量%。添加剂可以低至涂料的1重量%或更少存在。
填料包括微粉化矿物,如硫酸钡、钾长石、重晶石粉、二氧化硅、碳酸钙。相关的颜料包括有机颜料和诸如炭黑的无机颜料。
应当理解,本发明的面漆组合物通常是粉末涂料,因此应理解不存在溶剂。因此,涂料组合物通常是干燥的并且不含水和其它挥发性有机溶剂。
面漆组合物还可含有各种其它组分,例如以增强其防腐蚀和机械性能。
回收车辆轮胎的颗粒
面漆组合物包含回收车辆轮胎的颗粒,其平均粒径(D50)为10μm至70μm。颗粒通常不与面漆组合物中的环氧树脂化学键合。
颗粒的玻璃化转变温度通常为-60℃至-15℃,但优选-25℃以下。这有助于确保它们在0℃以下,特别是-30℃以下的温度下提供必要的柔韧性。
可以通过本领域技术人员已知的任何已知方法制备颗粒。应当理解,车辆轮胎的主要组分是橡胶。橡胶可以是天然橡胶或合成橡胶,尽管最常见的是存在天然橡胶和合成橡胶的混合物。通常,本发明的颗粒包含硫化橡胶,例如硫化天然橡胶-苯乙烯丁二烯橡胶,但是橡胶可以是常规用于车辆轮胎的任何类型。相对于作为整体的颗粒的总重量,颗粒通常包含30重量%至90重量%的橡胶,优选40重量%至75重量%,例如50重量%至60重量%。
颗粒还可包含最初存在于车辆轮胎中的添加剂,如橡胶工业中所熟知的。这些添加剂的存在不会对本发明的面漆组合物的性能产生不利影响。常见的添加剂包括炭黑、填料和油。相对于作为整体的颗粒的总重量,炭黑通常以10重量%至50重量%、例如25重量%至35重量%的量存在。相对于作为整体的颗粒的总重量,油可以以5重量%至10重量%的量存在。
回收车辆轮胎的颗粒的平均粒径(D50)为10至70μm。应理解,D50表示粒径分布的中值直径,即累积分布中处于50%的粒径的值。优选地,D50为15μm至70μm,诸如20μm至70μm,例如35μm至65μm。用于测定颗粒尺寸和直径的几种方法是本领域已知的,并且可以使用任何常规程序来测量这些。在本发明的上下文中,粒径通常根据ASTM D5644-01测定。
相对于作为整体的面漆组合物的总量,可存在于面漆组合物中的回收车辆轮胎的颗粒的量为8重量%至40重量%,优选10重量%至30重量%,更优选12重量%至25重量%。
底漆层组合物
本发明的涂料组合物可与底漆层组合物组合以提供涂料系统。
底漆层组合物通常包含基于至少一种环氧树脂的粘合剂。在本文中底漆层组合物中的环氧树脂的组合被称为粘合剂。虽然使用多于一种环氧树脂在本发明的范围内,但优选底漆层包含单一环氧树脂作为粘合剂。
在底漆层组合物中环氧粘合剂与锌颗粒结合。也可以存在通常用于底漆层的其他组分,例如固化剂。通常,在将底漆层组合物应用到基体上之前,任何固化剂与环氧粘合剂保持分开。然后在应用前不久将它们混合,并将混合物应用到基体上。然后,底漆层组合物在基体上固化以形成底漆层。
底漆层组合物中使用的环氧树脂可以是如上在面漆组合物的上下文中定义的环氧树脂。
特别优选使用EEW 730至EEW 840(例如3型)的环氧树脂。
相对于作为整体的底漆层组合物的总量,环氧树脂通常以5重量%至40重量%,优选10重量%至35重量%,例如15重量%至25重量%的量存在。当存在多于一种树脂粘合剂时,应理解这些数字是指底漆层组合物中存在的所有树脂粘合剂的总量。
底漆层组合物通常还含有固化剂或硬化剂以充当交联剂。该固化剂可以是如上针对面漆组合物所定义的任何一种。
本发明的底漆层组合物还可包括通常用于涂料制剂中的其它物质,例如如上针对面漆组合物所定义的添加剂。基于作为整体的底漆层组合物的总量,这些添加剂通常总计构成高至约10重量%,例如高至5重量%,理想地高至15重量%。添加剂可以低至涂料的0.5重量%或更少存在。
应当理解,本发明的底漆层组合物通常是粉末涂料,因此应理解不存在溶剂。因此,涂料组合物通常是干燥的并且不含水和其它挥发性有机溶剂。
锌颗粒
在本发明的上下文中,术语“锌颗粒”指具有高锌含量的颗粒材料,优选至少90重量%的锌,例如至少95重量%的锌。
术语“颗粒材料”旨在覆盖细球形或不规则形状的颗粒和其他形状,例如薄片、圆盘、球体、针、小片、纤维和棒状。颗粒材料可以是粉末或尘粒,优选尘粒。
颗粒材料的粒径分布在涂漆应用中具有一定的重要性。例如,太粗的颗粒材料会导致颗粒粘附贯穿干漆膜。这导致漆膜中的缺陷,这会对屏障效果和抗腐蚀性能产生不利影响。参数D50和D99是等效粒径,针对其的体积累积分布Q3分别为50%和99%。
在优选的实施方案中,锌颗粒的平均粒径(D50)小于50μm。在进一步优选的实施方案中,锌颗粒的平均粒径小于20μm,更优选小于15μm,例如小于12μm。
理想情况下,应避免存在比100μm粗的锌颗粒。因此去除(例如通过筛分)任何大于100微米的颗粒是有用的。因此,锌颗粒优选具有小于100μm的D99。
颗粒材料可以通过相应的粗锌材料的经典气体雾化来制造。通过这种方法直接获得的材料通常仍包括与本发明不相容的粗颗粒。在这种情况下,通常通过进一步的步骤(例如筛分)除去这些粗颗粒。
用于本发明组合物的锌颗粒也可以从商业来源获得。在众多的供应商中,其包括Purity Zinc Metals、Horsehead Corporation、Umicore、US Zinc、Jiashan Baiwei和Garrison Minerals,例如ZMP 4P16,Umicore(比利时)。
相对于底漆层组合物的总重量,锌颗粒可以以40重量%至95重量%,优选60重量%至90重量%,更优选60重量%至75重量%的量存在。
组合物的制备
面漆组合物和底漆层组合物通过类似方法制备。底漆层组合物和面漆组合物通常作为单独的产品制造、包装和递送。
对于每种组合物,优选地环氧树脂、固化剂和其它组分在挤出之前预混合。这确保了预混物的均匀性和最终组分的质量。然后挤出制备的预混物。挤出条件是已知的并且通常将保持在低温下以避免过早固化,通常140℃以下。为了形成粉末组合物,可以通过任何类型的常规研磨机研磨挤出的颗粒,然后通过选择的方法将颗粒分级,得到最适合于特定所需粉末应用的粒径。
粉末涂料组合物的平均粒径D50小于100μm。优选地,D50为10μm至95μm,更优选地为15μm至75μm,例如35μm至55μm。通常,可以使用Malvern粒径分析仪测定粒径。
如果要加入自由流动控制剂,这通常在挤出后进行,因为这是干混添加剂。相对于粉末组合物的总量,该试剂的加入量通常为0.01重量%至1重量%,优选0.3重量%至0.2重量%。
应用至基体
本发明的底漆涂料或面漆可通过本领域已知的任何常规方法应用到基体上。
典型的粉末涂覆方法包括例如喷涂、例如静电(电晕带电)喷涂。也可以使用摩擦静电枪。金属基体也可以在不使用喷涂设备的情况下通过其他方法涂覆,例如通过浸入粉末云中或将粉末涂料直接沉积在预热的金属基体上。
应用的膜厚度可以根据被涂基体的性质而变化。底漆层组合物的干膜厚度通常为20μm至500μm,优选50μm至200μm,例如80μm至120μm。面漆组合物的干膜厚度可以为60μm至1500μm,优选250μm至1000μm,例如300μm至800μm。在其中没有底漆涂料而应用面漆的实施方案中,面漆的干膜厚度可以为40μm至400μm,优选50μm至180μm,例如60μm至150μm。
在所有实施方案中,优选本发明的涂料组合物(即面漆组合物)形成在任何基体上使用的最外层。涂料组合物可以应用在底漆层的上面,或者其可以直接应用在金属基体上。
固化
一旦基体用本发明的涂料组合物涂覆,然后涂层通常被固化。经涂覆的基体可以在常规的对流烘箱或IR/对流组合烘箱中固化。也可以使用感应加热。还考虑使用对流/感应烘箱或甚至对流/感应/IR烘箱。
优选使用热固化。在固化期间使用加热的情况下,温度优选为100℃至250℃,例如100℃至250℃。
本发明的涂料组合物和涂料系统可以使用短固化循环固化,例如固化15分钟或更短。这些条件允许形成光滑的完成涂层(finish coating layer)。在底漆层组合物和面漆组合物都在固化之前应用到基体的情况下,底漆层组合物在固化后仅为半固化在本发明的范围内。例如,底漆层组合物可以通过来自预热金属基体的残余热量(通常为60℃至200℃,理想地为90℃至130℃)进行半固化或通过上述固化方法进行半固化。
底漆层组合物也可以在面漆组合物固化后保持未固化。
本发明的优选特征是涂料组合物即使在严格的机械处理后也不会腐蚀。缺乏腐蚀也表现出其自身良好的功能性和持久的生命周期。因此,涂料优选地对汽车工业中使用的至少大多数物质和适用于“引擎罩下”应用的其它液体(如螺旋弹簧)具有耐受力。
基体
本发明的涂料组合物可通过本文所述的方法应用于基体。通常,基体是金属基体,诸如钢基体,例如高强度钢。示例材料包括汽车部件,例如汽车弹簧。
因此,本发明包括金属基体,其上涂覆有如前文定义的涂料系统或涂料组合物。
本发明还包括金属基体,其上涂覆有已被固化的如前文定义的涂料系统或涂料组合物。
此外,本发明提供了涂覆诸如钢基体的金属基体的方法,包括将涂料组合物应用至所述基体,该涂料组合物包含:
a)至少一种环氧树脂;和
b)相对于涂料组合物总重量的8-40重量%的平均粒径为10μm至70μm的回收车辆轮胎的颗粒;
以及使所述组合物固化。
本发明还提供了涂覆诸如钢基体的金属基体的方法,包括将底漆层组合物应用至所述基体,该底漆组合物包含:
(a)至少一种环氧树脂;和
(b)锌颗粒;以及
将面漆组合物应用至所述底漆层组合物,所述面漆组合物包含:
a)至少一种环氧树脂;和
b)相对于所述面漆组合物总重量的8重量%至40重量%的平均粒径为10μm至70μm的回收车辆轮胎的颗粒;
以及允许所述组合物固化。
本发明还涉及通过本文定义的方法获得的经涂覆的金属基体。
最后,本发明提供了如前文定义的涂料组合物用于保护金属基体例如免于腐蚀的用途。
下文将参考以下非限制性实施例来描述本发明。
实施例
制备组合物的一般工序
粉末的制备:
将各成分在高速混合器中干混以确保粉末预混物的充分分散。然后将预混物加入到Theyson PCE 20/24双螺杆挤出机中并在以下条件下挤出:进料区40度,熔融区50度,混合和分散区90度,头部100度,500rpm60-65扭矩。
将挤出的材料送入冷却的辊并通过破碎机,将冷却的材料分解成薄片。然后将破碎的薄片送入研磨机。将挤出的碎片在研磨机中研磨并通过125μm振动筛筛分,以确保粒径分布(PSD)(d50)为25-50μm(使用Malvern Mastersizer 2000粒径分析仪、干法测定)。
将粉末应用至基体和固化薄膜
将该粉末应用到用于盐雾试验的锌磷化冷轧钢板上,并使用标准电晕充电喷枪将喷砂的磷酸锌高强度钢螺旋弹簧用于冲击试验。底漆在180℃下固化10分钟(物体温度),使干膜厚度为80-120μm,面漆在180℃下固化10分钟(物体温度),使总干膜厚度达到300-800μm。
使用Heraeus常规台式烘箱通过对流使涂覆有粉末的基体在常规传热中固化。
分析方法
盐雾试验-根据ISO 9227测试。将涂层在具有恒温35±2℃的室内暴露于5%NaCl盐水溶液雾中。测试持续时间为1000小时。通过标准:无腐蚀,无起泡,无粘连损失和最大2mm的源自划线器的腐蚀蔓延。
冷冲击试验-根据ISO 4532在23℃和-40℃以及90N负载下进行测试。通过标准:崩裂直径最大3mm
石材冲击试验-根据SAE J400在室温下使用473ml SAE砂砾进行测试。通过标准:盐雾试验48小时后无表面腐蚀。
结果
制备本发明的示例面漆组合物(实施例1)。还制备了四种对比组合物(对比例1至4)。
这些组合物中的每一种中的组分及其以重量%计的量示于表1中。
表1
*由回收车辆轮胎制成(50-60%硫化NR-SBR橡胶,27-33%炭黑和5-10%加工油)。
将每种面漆组合物与底漆层组合物结合,其组分如表2所示。所得粘合剂体系性能示于表3中。
表2
成分 含量(wt%)
BPA环氧树脂(EEW 730-840) 23.88
取代的DICY 1.19
流动控制剂(吸附在硅胶上的丙烯酸) 0.24
安息香 0.13
锌粉 73.88
碳纤维(60um) 0.68
与FFA干混 0.06
表3

Claims (17)

1.适用于金属基体的涂料组合物,包含:
a)至少一种环氧树脂;和
b)相对于所述涂料组合物的总重量的8重量%至40重量%的回收车辆轮胎的颗粒,所述回收车辆轮胎的颗粒的平均粒径(D50)为10μm至70μm。
2.如权利要求1所述的涂料组合物,其是粉末涂料组合物。
3.如权利要求1或2所述的涂料组合物,其中相对于作为整体的所述涂料组合物的总重量,所述至少一种环氧树脂以20重量%至80重量%的量存在。
4.如权利要求1至3中任一项所述的涂料组合物,其中相对于作为整体的所述涂料组合物的总重量,所述回收车辆轮胎的颗粒以10重量%至30重量%的量存在。
5.如权利要求1至4中任一项所述的涂料组合物,其中所述颗粒的平均粒径为15μm至70μm,更优选地20μm至70μm,例如35μm至65μm。
6.如权利要求1至5中任一项所述的涂料组合物,其中相对于作为整体的所述颗粒的总重量,所述回收车辆轮胎的颗粒包含30重量%至90重量%的橡胶。
7.如权利要求6所述的涂料组合物,其中所述橡胶包括硫化橡胶。
8.如权利要求1至7中任一项所述的涂料组合物,其中所述至少一种环氧树脂为固体环氧树脂。
9.适用于金属基体的涂料系统,包含:
A)底漆层组合物,包含:
(a)至少一种环氧树脂;和
(b)锌颗粒;以及
B)面漆组合物,其为权利要求1至8中任一项所定义的涂料组合物。
10.如权利要求9所述的涂料系统,其中所述锌颗粒的平均颗粒尺寸(D50)小于50μm,优选地小于20μm。
11.如权利要求9或10所述的涂料系统,其中相对于所述底漆层组合物的总重量,所述锌颗粒以40重量%至95重量%的量存在。
12.金属基体,其具有涂覆在所述金属基体上的权利要求9至11中任一项所述的涂料系统或权利要求1至8中任一项所述的涂料组合物。
13.金属基体,其具有涂覆在所述金属基体上的已被固化的权利要求9至11中任一项所述的涂料系统或已被固化的权利要求1至8中任一项所述的涂料组合物。
14.用于涂覆诸如钢基体的金属基体的方法,包括将涂料组合物应用至所述基体,所述涂料组合物包含:
a)至少一种环氧树脂;和
b)相对于所述涂料组合物总重量的8重量%-40重量%的回收车辆轮胎的颗粒,所述回收车辆轮胎的颗粒的平均粒径为10μm-70μm;
以及允许所述组合物固化。
15.用于涂覆诸如钢基体的金属基体的方法,包括将底漆层组合物应用至所述基体,所述底漆层组合物包含:
(a)至少一种环氧树脂;和
(b)锌颗粒;以及
将面漆组合物应用至所述底漆层组合物,所述面漆组合物包含:
a)至少一种环氧树脂;和
b)相对于面漆组合物的总重量的8重量%至40重量%的回收车辆轮胎的颗粒,所述回收车辆轮胎的颗粒的平均粒径为10μm至70μm;
以及允许所述组合物固化。
16.由权利要求14或15所述的方法获得的经涂覆的金属基体。
17.权利要求1至8中任一项中定义的涂料组合物用于保护金属基体例如免受腐蚀的用途。
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