CN111334175A - 玄武岩防护涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种玄武岩防护涂料及其制备方法，玄武岩防护涂料由A组分和B组分组成，A组分由羟基丙烯酸树脂、消泡剂、脱泡剂、抗老化剂、润湿分散剂、附着力促进剂、触变剂、玄武岩、钛白粉、溶剂和消光粉组成；B组分由55～80质量份数的HDI三聚体类异氰酸酯固化剂和20～45质量份数的IPDI异佛尔酮二异氰酸酯类固化剂组成。本发明的玄武岩防护涂料在保证了传统耐候性聚氨酯涂料本身具有的高耐候性的前提下，提高了涂层的柔韧度，通过每道干膜厚度和不挥发物含量可知，固体含量高，可使涂料能够厚膜涂装。
Description
技术领域
本发明属于重防腐涂料技术领域，具体来说涉及一种玄武岩防护涂料及其制备方法。
背景技术
石油化工、建筑、交通、海洋工程、港口工程、桥梁等钢结构长期处于工业大气、海洋大气环境下，需要配套重腐蚀涂料涂装体系进行长效防护。尤其是风沙较大的区域，钢结构需要配套高耐磨的重腐蚀涂料涂装体系。
目前涂料体系中常用的锌粉、铝粉，可以通过对金属基体牺牲阳极来起到防护的作用，具有弹性、可挠性和可塑性的优点，但耐磨性不高。其他种类的粉末，如玻璃粉末碱性氧化物二氧化硅含量高，耐酸碱性和耐候性差，且由其制备的涂料对金属基体的防护时间短。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种玄武岩防护涂料，该玄武岩防护涂料以羟基丙烯酸树脂和复配的多异氰酸酯为漆基，添加玄武岩粉末，并辅以性能优异的颜填料和助剂制得的防护涂料，具有优异的附着力、良好的耐磨性和突出的耐候性，且其柔韧性佳、干燥速度快、能够厚膜涂装，提高施工效率，能给钢结构提供长期有效的保护。
本发明的另一目是提供上述玄武岩防护涂料的制备方法。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。
一种玄武岩防护涂料，由A组分和B组分组成，按质量份数计，所述A组分和B组分的比为(7～11)：(1～4)，其中，
所述A组分由32～58质量份数的羟基丙烯酸树脂、0.1～0.4质量份数的消泡剂、0.2～0.5质量份数的脱泡剂、0.6～2.1质量份数的抗老化剂、0.5～2质量份数的润湿分散剂、0.2～0.5质量份数的附着力促进剂、0.5～2.2质量份数的触变剂、5～20质量份数的玄武岩、15～30质量份数的钛白粉、8～30质量份数的溶剂和1～10质量份数的消光粉组成；
所述消泡剂为改性有机硅树脂类消泡剂；
所述脱泡剂为有机改性聚硅氧烷；
所述抗老化剂由紫外光吸收剂、猝灭剂和自由基捕获剂均匀混合而成，按质量份数计，紫外光吸收剂、猝灭剂和自由基捕获剂的比为(6～10)：(3～5)：(3～5)；
所述润湿分散剂为固含量为40～60％的含酸性锚固基团均聚物的溶液；
所述附着力促进剂为特殊改性的聚酯树脂；
所述触变剂为聚酰胺蜡、气相二氧化硅、有机膨润土、氢化蓖麻油和改性脲类触变剂中一种以上的混合物；
玄武岩由玄武岩粉末引入；
所述溶剂为酯类或酮类；
所述消光粉为气相二氧化硅；
所述B组分由55～80质量份数的HDI三聚体类异氰酸酯固化剂和20～45质量份数的IPDI异佛尔酮二异氰酸酯类固化剂组成。
在上述技术方案中，按质量份数计，所述A组分和B组分的比为(7～10)：(1～3)，优选为(7～10)：2。
在上述技术方案中，所述紫外光吸收剂为苯并三唑类化合物，所述猝灭剂为镍有机络合物，所述自由基捕获剂为受阻胺类化合物。
在上述技术方案中，苯并三唑类化合物为2-(2'-羟基-3',5'-二特戊基苯基)苯并三唑，所述镍有机络合物为二丁基二硫代氨基甲酸镍，所述受阻胺类化合物为双(1，2，2，6，6－五甲基－4－哌啶基)癸二酸酯。
在上述技术方案中，所述触变剂为气相二氧化硅和改性脲类触变剂的混合物，按质量份数计，所述气相二氧化硅和改性脲类比为1：(0.5～1.5)。
在上述技术方案中，玄武岩粉末的粒径≥1000目。
在上述技术方案中，所述钛白粉为金红石型钛白粉。
在上述技术方案中，所述溶剂的沸点为120～200℃。
在上述技术方案中，所述溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯和醋酸丁酯的混合物，按质量份数计，丙二醇甲醚醋酸酯和醋酸丁酯的比为(1～3)：(3～5)。
在上述技术方案中，所述羟基丙烯酸树脂为38～53质量份数，消泡剂为0.2～0.4质量份数，脱泡剂为0.2～0.4质量份数，抗老化剂为1～2质量份数，润湿分散剂为0.5～1.5质量份数，附着力促进剂为0.3～0.5质量份数，触变剂为0.5～1.2质量份数，玄武岩为10～18质量份数，钛白粉为20～30质量份数，溶剂为10～30质量份数，消光粉为5～8质量份数。
上述玄武岩防护涂料的制备方法，包括以下步骤：将A组分和B组分均匀混合，得到所述玄武岩防护涂料，其中，
所述A组分的制备方法为：玄武岩由玄武岩粉末引入，将羟基丙烯酸树脂、消泡剂、脱泡剂、抗老化剂、润湿分散剂、附着力促进剂、触变剂和溶剂均匀分散，再加入玄武岩粉末、钛白粉和消光粉，均匀分散后得到所述A组分；
所述B组分的制备方法为：将HDI三聚体类异氰酸酯固化剂和IPDI异佛尔酮二异氰酸酯类固化剂均匀混合，得到所述B组分。
本发明的有益效果如下：
1)本发明的玄武岩防护涂料在保证了传统耐候性聚氨酯涂料本身具有的高耐候性的前提下，提高了涂层的柔韧度，通过每道干膜厚度和不挥发物含量可知，固体含量高，可使涂料能够厚膜涂装。
2)本发明的玄武岩防护涂料通过复合型触变剂体系使玄武岩防护涂料施工时具有较小的粘度，通过流挂性能测试可知，喷涂到基材表面时粘度又能及时恢复，可增加玄武岩防护涂料的施工厚度。
3)本发明的玄武岩防护涂料添加了玄武岩粉末，可降低漆膜的表面能，增加漆膜的滑爽性，降低沙尘与漆膜表面之间的摩擦系数，并且玄武岩粉末质地细密、硬度高，含有约40％～50％的SiO2，具有优异的抗介质渗透性能。与金属和混凝土具有较高的粘结强度，用于防腐蚀涂料可赋予其较强的耐水性、耐磨性、防腐性能和较高的自清洁能力，并且玄武岩粉末来源广泛，成本低，更能够适应我国强风沙地域的涂装防护要求。
具体实施方式
下述实施例中各个原料的购买源如下：
羟基丙烯酸树脂：长兴化学工业股份有限公司，固含70％；
消泡剂：改性有机硅树脂类消泡剂，AFCONA 2727，闪点43℃；
脱泡剂：有机改性聚硅氧烷，迪高Airex 900，固含100％；
紫外光吸收剂：2-(2'-羟基-3',5'-二特戊基苯基)苯并三唑，威海华恩橡塑新材料有限公司UV-328，固含≥99％；
猝灭剂(二丁基二硫代氨基甲酸镍(光稳定剂NBC))：湖北江民泰华化工有限公司，固含量≥99％；
自由基捕获剂(双(1，2，2，6，6－五甲基－4－哌啶基)癸二酸酯)：湖北巨胜科技有限公司，单双酯含量≥96％；
润湿分散剂：含酸性锚固基团均聚物的溶液，YCK 2200，固含52％；
附着力促进剂：特殊改性的聚酯树脂，迪高LTW，固含60％；
气相二氧化硅：疏水型的德固赛R812S；
改性脲类触变剂：CRAYVALLAC LA-150，固含52％；
玄武岩粉末：灵寿县鑫川矿产品加工厂，粒径1500目；
钛白粉：科慕牌，二氧化钛含量93％；
消光粉：赢创德固赛TS100；
丙二醇甲醚醋酸酯：美国陶氏，沸点146℃；
醋酸丁酯：江苏瑞丰高分子材料有限公司，沸点126.5℃。
HDI三聚体类异氰酸酯固化剂：科思创N3375，固含75％；
IPDI异佛尔酮二异氰酸酯类固化剂：Desmodur Z4470，固含70.5％。
下述实施例中的搅拌和分散均采用高速分散机实现，高速分散机：NETZSCH，型号：MASTERMIXTM 75；人工加速老化箱生产厂家：Q-Lab，型号：LU-0801。
下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例
玄武岩防护涂料的制备方法，包括以下步骤：将A组分和B组分均匀混合，得到玄武岩防护涂料，其中，按质量份数计，A组分和B组分的比为见表1。
表1
A组分的制备方法为：玄武岩由玄武岩粉末引入，按照表2中配比将羟基丙烯酸树脂、消泡剂、脱泡剂、抗老化剂、润湿分散剂、附着力促进剂、触变剂和溶剂用高速分散机均匀分散10min(转速1000r/min)，再加入玄武岩粉末、钛白粉和消光粉，用高速分散机均匀分散20min(转速3000r/min)后得到A组分，其中，消泡剂为改性有机硅树脂类消泡剂，脱泡剂为有机改性聚硅氧烷，抗老化剂由紫外光吸收剂、猝灭剂和自由基捕获剂均匀混合而成，紫外光吸收剂为2-(2'-羟基-3',5'-二特戊基苯基)苯并三唑，猝灭剂为二丁基二硫代氨基甲酸镍，自由基捕获剂为双(1，2，2，6，6－五甲基－4－哌啶基。
润湿分散剂为固含量为52％的含酸性锚固基团均聚物的溶液，附着力促进剂为特殊改性的聚酯树脂，触变剂为气相二氧化硅和改性脲类触变剂的混合物，钛白粉为金红石型钛白粉，溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯和醋酸丁酯的混合物，消光粉为气相二氧化硅。
表2
B组分的制备方法为：按照表3的配比，将HDI三聚体类异氰酸酯固化剂和IPDI异佛尔酮二异氰酸酯类固化剂均匀混合，得到B组分。
表3
实施例1～3制备所得玄武岩防护涂料的性能测试结果如下表4所示，表4中测试项目的技术指标如表5所示。
表4
表5技术指标要求
由此说明，本发明的玄武岩防护涂料具有优异的附着力、良好的耐磨性和突出的耐候性，且其固含高、柔韧性佳、干燥速度快、可厚膜涂装。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种玄武岩防护涂料，其特征在于，由A组分和B组分组成，按质量份数计，所述A组分和B组分的比为(7～11)：(1～4)，其中，
所述A组分由32～58质量份数的羟基丙烯酸树脂、0.1～0.4质量份数的消泡剂、0.2～0.5质量份数的脱泡剂、0.6～2.1质量份数的抗老化剂、0.5～2质量份数的润湿分散剂、0.2～0.5质量份数的附着力促进剂、0.5～2.2质量份数的触变剂、5～20质量份数的玄武岩、15～30质量份数的钛白粉、8～30质量份数的溶剂和1～10质量份数的消光粉组成；
所述消泡剂为改性有机硅树脂类消泡剂；
所述脱泡剂为有机改性聚硅氧烷；
所述抗老化剂由紫外光吸收剂、猝灭剂和自由基捕获剂均匀混合而成，按质量份数计，紫外光吸收剂、猝灭剂和自由基捕获剂的比为(6～10)：(3～5)：(3～5)；
所述润湿分散剂为固含量为40～60％的含酸性锚固基团均聚物的溶液；
所述附着力促进剂为特殊改性的聚酯树脂；
所述触变剂为聚酰胺蜡、气相二氧化硅、有机膨润土、氢化蓖麻油和改性脲类触变剂中一种以上的混合物；
玄武岩由玄武岩粉末引入；
所述溶剂为酯类或酮类；
所述消光粉为气相二氧化硅；
所述B组分由55～80质量份数的HDI三聚体类异氰酸酯固化剂和20～45质量份数的IPDI异佛尔酮二异氰酸酯类固化剂组成。
2.根据权利要求1所述的玄武岩防护涂料，其特征在于，按质量份数计，所述A组分和B组分的比为(7～10)：(1～3)，优选为(7～10)：2。
3.根据权利要求2所述的玄武岩防护涂料，其特征在于，所述紫外光吸收剂为苯并三唑类化合物，所述猝灭剂为镍有机络合物，所述自由基捕获剂为受阻胺类化合物。
4.根据权利要求3所述的玄武岩防护涂料，其特征在于，苯并三唑类化合物为2-(2'-羟基-3',5'-二特戊基苯基)苯并三唑，所述镍有机络合物为二丁基二硫代氨基甲酸镍，所述受阻胺类化合物为双(1，2，2，6，6－五甲基－4－哌啶基)癸二酸酯。
5.根据权利要求4所述的玄武岩防护涂料，其特征在于，所述触变剂为气相二氧化硅和改性脲类触变剂的混合物，按质量份数计，所述气相二氧化硅和改性脲类比为1：(0.5～1.5)。
6.根据权利要求5所述的玄武岩防护涂料，其特征在于，玄武岩粉末的粒径≥1000目，所述钛白粉为金红石型钛白粉。
7.根据权利要求6所述的玄武岩防护涂料，其特征在于，所述溶剂的沸点为120～200℃。
8.根据权利要求7所述的玄武岩防护涂料，其特征在于，所述溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯和醋酸丁酯的混合物，按质量份数计，丙二醇甲醚醋酸酯和醋酸丁酯的比为(1～3)：(3～5)。
9.根据权利要求8所述的玄武岩防护涂料，其特征在于，所述羟基丙烯酸树脂为38～53质量份数，消泡剂为0.2～0.4质量份数，脱泡剂为0.2～0.4质量份数，抗老化剂为1～2质量份数，润湿分散剂为0.5～1.5质量份数，附着力促进剂为0.3～0.5质量份数，触变剂为0.5～1.2质量份数，玄武岩为10～18质量份数，钛白粉为20～30质量份数，溶剂为10～30质量份数，消光粉为5～8质量份数。
10.如权利要求1～9中任意一项所述玄武岩防护涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将A组分和B组分均匀混合，得到所述玄武岩防护涂料，其中，
所述A组分的制备方法为：玄武岩由玄武岩粉末引入，将羟基丙烯酸树脂、消泡剂、脱泡剂、抗老化剂、润湿分散剂、附着力促进剂、触变剂和溶剂均匀分散，再加入玄武岩粉末、钛白粉和消光粉，均匀分散后得到所述A组分；
所述B组分的制备方法为：将HDI三聚体类异氰酸酯固化剂和IPDI异佛尔酮二异氰酸酯类固化剂均匀混合，得到所述B组分。
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