CN110295000A - 一种可复涂低黏度高膜厚乙烯基酯涂料及其制备方法 - Google Patents

一种可复涂低黏度高膜厚乙烯基酯涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可复涂低黏度高膜厚乙烯基酯涂料及其制备方法，其中，该可复涂低黏度高膜厚乙烯基酯涂料，包括乙烯基酯树脂、片状填料、含硫改性化合物、磷酸盐、复合功能流变剂和其它助剂。该可复涂低黏度高膜厚乙烯基酯涂料通过片状填料、磷酸盐和含硫改性化合物的相互搭配，增强漆膜与基材的附着力，有效的增加漆膜的防腐性能；其次，组分还包括复合功能流变剂，复合功能流变剂组分包含气相二氧化硅、改性羧酸酰胺溶液、改性脲溶液和偶联剂，可有效提高涂料的触变性能，而且对涂料的黏度升高影响较小，能够进行喷涂施工作业，同时延长漆膜的服役寿命，使涂料达到低黏度、可喷涂、高膜厚的要求，单道干膜厚度达1000～1500μm，省时省工，节能节资。

Description

一种可复涂低黏度高膜厚乙烯基酯涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及乙烯基酯涂料技术领域，特别涉及一种可复涂低黏度高膜厚乙烯基酯涂料及其制备方法。
背景技术
乙烯基酯涂料本身具有较强的耐化性和屏蔽性，可应用于各种耐化介质和各种工程的防腐应用中。但由于乙烯基酯涂料在实际使用过程中因对基材的附着性能较差，涂料黏度大，重涂性能要求苛刻，难以喷涂等缺点造成乙烯基酯涂料的使用障碍。
中国专利号ZL 200710172753.0，公开日期2008年9月10日，发明专利的名称《双组分环氧乙烯基酯涂料制备工艺》采用改性脲溶液、或聚乙烯蜡浆，制备的涂料的黏度为4000±150cP，产品刷涂作业无障碍。其不足之处为产品黏度较高，不适宜常规喷涂作业。
中国专利申请号200610085838.0，公开号CN 1861717A，公开日期2006年11月15日，发明专利的名称《湿法烟气脱硫设备防腐的乙烯基酯树脂玻璃鳞片涂料》采用气相白炭黑作为触变剂，制备的涂料产品需喷涂底漆1道，刮涂中间漆2道，喷涂面漆1道，底漆与中间漆的涂装间隔为8h，中间漆之间的涂装间隔为8-24h，中间漆面漆的涂装间隔为8h。其不足之处为产品的涂装道数过多，涂装间隔较短。乙烯基酯涂料属于自由基固化，固化时间短，因此其复涂时间一般有严苛的限制，时间较为短，很容易造成涂层的脱落。采用刮涂等手工作业一方面施工效率低而且容易造成涂膜缺陷。
综上所述，目前的传统乙烯基酯涂料存在产品黏度较高不适合喷涂作业及涂装时间间隔短的缺陷，使得乙烯基酯涂料使用受限。
发明内容
为解决背景技术中提到的问题，本发明提供一种可复涂低黏度高膜厚乙烯基酯涂料，实现一次施工厚度达1000～1500μm，而且涂料的黏度低，可进行喷涂作业，同时本产品的复涂时间长，有效解决产品复涂问题。
本发明提供的可复涂低黏度高膜厚乙烯基酯涂料，包括乙烯基酯树脂、片状填料、含硫改性化合物、磷酸盐、复合功能流变剂和其它助剂。
进一步地，以重量份数计，包括如下组分：
进一步地，所述乙烯基酯树脂为酚醛环氧型和双酚型乙烯基酯树脂中的至少一种。
进一步地，所述片状填料为玻璃鳞片、不锈钢鳞片、片状锌粉、云母粉和片状石墨中的至少一种。
进一步地，所述含硫改性化合物为硫醇、聚硫醇、含硫橡胶和硫醚中的至少一种。
进一步地，所述磷酸盐为单磷酸盐、三聚磷酸盐和多聚磷酸盐中的至少一种。
进一步地，所述复合功能流变剂的组分包含气相二氧化硅、改性羧酸酰胺溶液、改性脲溶液和偶联剂。
本发明还提供一种可复涂低黏度高膜厚乙烯基酯涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将涂料中的乙烯基酯树脂和含硫改性化合物加入到容器中，搅拌均匀，升温至60～80℃，保温20min～3h，制得改性乙烯基酯树脂；
S2、向S1中改性乙烯基酯树脂中加入消泡剂、润湿分散剂，搅拌均匀；
S3、向S2中的反应体系加入片状填料搅拌10～20min；
S4、向S3中的反应体系加入磷酸盐和颜填料分散10～60min搅拌均匀；
S5、向S4中的反应体系加入复合功能流变剂，搅拌均匀即可制备涂料。
进一步地，所述复合功能流变剂的制备步骤为：将气相二氧化硅加入混有偶联剂的体系中，搅拌10～60min；在搅拌下依次按比例加入改性脲溶液、聚羟基羧酸酰胺溶液；高速分散均匀后即可。
与传统的乙烯基酯涂料相比，本发明的可复涂低黏度高膜厚乙烯基酯涂料具有如下特点：
(1)本发明的复合功能流变剂具有良好的触变性、储存稳定性、高抗流挂性等优点，制备后的涂料可满足一道成膜厚度达1000μm，而且黏度低可满足喷涂性能，同时制备后的涂膜的吸水率明显降低，大大提高了涂层的屏蔽性能及涂层的寿命。
(2)本发明的涂料其涂层之间的附着力增强，同时涂料的重涂时间延长，从最长重涂时间由20h延长为7天。
(3)本发明的涂料的耐硫酸、耐H2S性能得到了较大幅度的提升，漆膜在60℃的介质中浸泡30d，样板完好。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行，所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
本发明实施例和对比例采用的材料：
乙烯基酯树脂可选自上纬公司Swancor 900、Swancor 901、Swancor 907、Swancor980、Swancor 908、Swancor 997等；华东理工大学华昌聚合物有限公司的MFE-2、MFE-3、MFE-10、MFE-11、MFE-22、MFE-30、W2-1、W2-3等；
颜填料选自市面上常见的颜料填料，可选自滑石粉、重晶石粉、长石粉、钛白粉、氧化铁红、石英粉等；
片状填料选自玻璃鳞片、不锈钢鳞片、片状锌粉、云母粉、片状石墨等；
含硫改性化合物选自硫醇、聚硫醇、含硫橡胶、硫醚等；
消泡剂选自市面上常见的消泡剂，例如但不限于有机硅消泡剂、非有机硅聚合物消泡剂、有机硅与聚合物复合体。有机硅类消泡剂可进一步优选自毕克公司的BYK-066N、BYK-067N、BYK-020、BYK-065；非有机硅聚合物消泡剂可进一步选自毕克公司的BYK-052、BYK-1752、BYK-A560、BYK-A550、BYK-054、BYK-A535和BYK-1790；有机硅/聚合物消泡剂可进一步选自毕克公司的BYK-A530、BYK-070、BYK-085等；
润湿分散剂可选自市面上已有的产品，如DisperBYK-2150、DisperBYK-2163、DisperBYK-161等；
磷酸盐可选自单磷酸盐、三聚磷酸盐、多聚磷酸盐，可进一步优选自三聚磷酸铝、磷酸锌等；
促进剂为含钴酸性溶液，可进一步选自环烷酸钴、辛酸鈷、异辛酸鈷；
固化剂为过氧化物溶液，可进一步选自过氧化甲乙酮、过氧化氢、过氧化苯甲酸叔丁酯。
复合功能流变剂组分包含气相二氧化硅、改性羧酸酰胺溶液、改性脲溶液和偶联剂。其中气相二氧化硅可选自市售产品；改性脲溶液可选自市面上已有的产品，如BYK公司的BYK-410(商品名)；聚羟基羧酸酰胺溶液可选自市面上已有的产品，如BYK公司的BYK-405(商品名)；所述的偶联剂选自硅烷偶联剂中的一种或多种，优选于γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
其中，本发明中复合功能流变剂的实施例和对比例的组分配比如表1所示(以重量份数计)：
表1
根据表1提供的组分配比，复合功能流变剂的制备步骤如下：
步骤一、将气相二氧化硅加入混有偶联剂的溶液(或混有偶联剂的树脂中)，搅拌线速度为30-60m/s,搅拌10～60min；
步骤二、在搅拌下依次按比例加入改性脲溶液、聚羟基羧酸酰胺溶液，高速分散均匀后即制成复合功能流变剂。
将实施例和对比例的各种复合功能流变剂以1.5份计量，加入到80份SW-901环氧乙烯基酯树脂，并加入20份粉料，研磨充分后，涂料及涂层的测试结果如表2所示。
其中，黏度测试：GB/T 9751色漆和清漆用旋转黏度计测定黏度
流挂测试：GB/T 9264-1988色漆流挂性的测定
防沉降率测试：配制好的涂料移入10mL试管中密封静置30d后测量上层清液高度和涂料总高度，防沉降率＝1-上清液高度/涂料总高度×100％。
漆膜吸水率测试：JTJ 275海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范。
表2
本发明提供的实施例和对比例组分配比如表3所示(以重量份数计)：
表3
其中，复合功能流变剂由0.6份气相二氧化硅、0.2份BYK-410、0.2份BYK-405、0.4份硅烷偶联剂KH-570组成。
根据表3的组分配比，涂料的制备步骤：
将乙烯基酯树脂和含硫改性化合物加入到容器中，搅拌均匀，升温至60～80℃，保温20min～3h，即可制备改性乙烯基酯树脂；再加入向改性乙烯基酯树脂中加入消泡剂、润湿分散剂，搅拌均匀；再加入片状填料，搅拌速度30-60m/s，搅拌10～20min；再加入磷酸盐和颜填料，分散10～60min，搅拌均匀；最后加入复合功能流变剂，搅拌均匀即可制备涂料。
本发明对上述实施例和对比例制得的涂料进行了测试：
其中，耐化性测试(包括对盐酸、硫酸、NaCl、H2S)：GB9274色漆和清漆耐液体介质的测定
最大涂覆时间测试：复涂涂料测干燥后测试层间附着力，层间附着力≥5MPa的最长时间可认为为最大涂覆时间。
与钢基材附着力测试：GB5210色漆清漆拉开法附着力试验。
耐盐雾性能测试：GB1771-2007色漆清漆耐中性盐雾试验
涂层之间的附着力测试：GB5210色漆清漆拉开法附着力试验。
其测试结果如表4所示：
表4
由表4可知，实施例B1和实施例B2与对比例相比，最大复涂时间可延长至7天，涂层间附着力强，这是因为实施例B1和实施例B2的组分中含有片状填料、含硫改性化合物、磷酸盐，三者缺一不可。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种可复涂低黏度高膜厚乙烯基酯涂料，其特征在于：包括乙烯基酯树脂、片状填料、含硫改性化合物、磷酸盐、复合功能流变剂和其它助剂。
2.根据权利要求1所述的可复涂低黏度高膜厚乙烯基酯涂料，其特征在于：以重量份数计，包括如下组分：
3.根据权利要求1所述的可复涂低黏度高膜厚乙烯基酯涂料，其特征在于：所述乙烯基酯树脂为酚醛环氧型和双酚型乙烯基酯树脂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的可复涂低黏度高膜厚乙烯基酯涂料，其特征在于：所述片状填料为玻璃鳞片、不锈钢鳞片、片状锌粉、云母粉和片状石墨中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的可复涂低黏度高膜厚乙烯基酯涂料，其特征在于：所述含硫改性化合物为硫醇、聚硫醇、含硫橡胶和硫醚中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的可复涂低黏度高膜厚乙烯基酯涂料，其特征在于：所述磷酸盐为单磷酸盐、三聚磷酸盐和多聚磷酸盐中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的可复涂低黏度高膜厚乙烯基酯涂料，其特征在于：所述复合功能流变剂的组分包含气相二氧化硅、改性羧酸酰胺溶液、改性脲溶液和偶联剂。
8.一种可复涂低黏度高膜厚乙烯基酯涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将涂料中的乙烯基酯树脂和含硫改性化合物加入到容器中，搅拌均匀，升温至60～80℃，保温20min～3h，制得改性乙烯基酯树脂；
S2、向S1中改性乙烯基酯树脂中加入消泡剂、润湿分散剂，搅拌均匀；
S3、向S2中的反应体系加入片状填料搅拌10～20min；
S4、向S3中的反应体系加入磷酸盐和颜填料分散10～60min搅拌均匀；
S5、向S4中的反应体系加入复合功能流变剂，搅拌均匀即可制备涂料。
9.根据权利要求8所述的可复涂低黏度高膜厚乙烯基酯涂料的制备方法，其特征在于：所述复合功能流变剂的制备步骤为：将气相二氧化硅加入混有偶联剂的体系中，搅拌10～60min；在搅拌下依次按比例加入改性脲溶液、聚羟基羧酸酰胺溶液；高速分散均匀后即可。
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