CN112480817A - 一种可热固化、湿气固化或uv固化的防腐组合物 - Google Patents

一种可热固化、湿气固化或uv固化的防腐组合物 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可热固化、湿气固化或UV固化的防腐组合物；以占所述组合物总质量的质量百分数计，包括：硅氮烷或硅氮烷聚合物5‑40％，颗粒金属或颗粒金属的混合物5‑50％，金属醇盐1‑40％，其他粘合剂0‑30％，有机溶剂1‑40％。本发明开发了一种耐高温防腐蚀组合物，组合物可通过热固化，湿气固化或UV固化成膜，具有优异的防腐蚀能力；并且解决了单组分锌铝防腐组合物只能高温热固化的局限性问题。

Description

一种可热固化、湿气固化或UV固化的防腐组合物
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，涉及一种可热固化、湿气固化或UV固化的防腐组合物；尤其涉及一种可热固化、湿气固化或UV固化的防腐组合物和由其形成的涂层；涂层固化后具有极其优异的防腐性能和耐高温性能(瞬时可耐受1800℃)。
背景技术
目前市面在售的含锌铝的防腐组合物，其涂层固化都需要高温烘烤，一般推荐烘烤固化温度都在200℃以上。而很多场合根本无法实现烘烤，这大大限制了含锌铝的防腐组合物的应用。
本发明提供了一种可热固化，湿气固化或UV固化的防腐组合物，可以应用于各种金属防腐的场合，受环境和固化条件的限制很小。
发明内容
针对现有防腐组合物热固化成膜的局限，本发明提供了一种可热固化、湿气固化或UV固化的防腐组合物。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
第一方面，本发明涉及一种可热固化、湿气固化或UV固化的防腐组合物，以占所述组合物总质量的质量百分数计，所述组合物包括如下组分：
Figure BDA0002801637030000011
作为本发明的一个实施方案，硅氮烷或硅氮烷聚合物为含有Si-N键结构的小分子或者聚合物。
硅氮烷或硅氮烷聚合物可以发生如下反应：
1.湿气固化
Figure BDA0002801637030000021
2.UV固化或者自由基反应
Figure BDA0002801637030000022
3.热固化反应
Figure BDA0002801637030000023
各反应式中，R1，R2为氢原子或有机官能团，X为1～1000。所述有机官能团可以是乙烯基，烷基，醛基，苯基，酰氧基，羰基等。
由此可见，使用硅氮烷或者硅氮烷聚合物作为防腐组合物的主要成膜树脂，防腐组合物可以通过湿气固化、UV固化和热固化成膜。小分子的硅氮烷可以是硅氮烷六甲基二硅氮烷，八甲基环四硅氧烷，四甲基二乙烯基硅氮烷等，硅氮烷聚合物可以是无机聚硅氮烷，也可以是有机聚硅氮烷。硅氮烷或者硅氮烷聚合物其占组合物的总质量分数为5-40％，优先选择10-30％。
作为本发明的一个实施方案，所述颗粒金属选自锌、铝，或者选自锌、铝中的至少一种与锰、镁、锡、镍、不锈钢、稀土合金Galfan中的至少一种的合金。所述颗粒金属的混合物选自锌和铝的混合物，或锌和/或铝，与上述合金的混合物。其占组合物的总质量分数为5-50％，优先选择30-45％。
作为本发明的一个实施方案，所述金属醇盐可以是钛金属醇盐(也可称作钛酸酯)及其衍生物、锆金属醇盐(可称作锆酸酯)及其衍生物、铝金属醇盐(也可称做铝酸酯)及其衍生物中的一种或几种的混合。
所述钛金属醇盐可以是三异硬脂酸钛酸异丙酯、三异硬脂酸钛酸异丙酯、异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯和三乙醇胺的螯合物溶液、四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯、钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、二(乙酰丙酮基)钛酸二异丙酯、双(乙酰丙酮基)(异丁氧基异丙氧基)钛酸酯、双(乙酰丙酮基)(乙氧基异丙氧基)钛酸酯、二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯、钛酸四异辛酯、聚钛酸酯、双(乙酰乙酸乙酯)钛酸二异丁酯等。
所述锆金属醇盐可以是锆酸四丁酯、锆酸四正丙酯、双(柠檬酸二乙酯)二丙氧基锆螯合物等。
所述铝金属醇盐可以是异丙基二油酸酰氧基铝酸酯、二硬脂酰氧基异丙氧基铝酸酯、铝酸三异丙酯，乙酰丙酮铝等。
所述金属醇盐其占组合物的总质量分数为1-40％，优先选择10-30％。
作为本发明的一个实施方案，所述其它粘合剂选自硅烷偶联剂、环氧树脂、酚醛树脂、氨基树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚脲树脂、硅酸乙酯和硅酸甲酯中的一种或几种组合。优先选自乙烯基硅烷偶联剂。
所述硅烷偶联剂可以是γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氯丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(beta-氨乙基)-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(氨乙基)-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷低聚物、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷低聚物等。
所述其它粘合剂占组合物总质量比例为0-30％，优先选择4-10％。
作为本发明的一个实施方案，所述溶剂选自芳烃溶剂、烷烃溶剂、酮类溶剂、醇类溶剂、酯类溶剂中的一种或几种组合。其占组合物总质量比例为1-40％，优先选择5-15％。
作为本发明的一个实施方案，以占所述组合物总质量的质量百分数计，所述组合物还包含0.01-5％的增稠剂，0.01-5％的消泡剂，0.05-1％润湿分散剂，0.1-5％腐蚀抑制剂，0.1-5％光引发剂(自由基或UV引发剂)和0-5％的其它助剂。优选0.01-5％的其它助剂。所述其它助剂，可以是流平剂、增摩剂、爽滑助剂、PH调节剂的一种或者几种组合。
第二方面，本发明还涉及一种可热固化、湿气固化或UV固化的防腐组合物涂层；是由上述的可热固化、湿气固化或UV固化的防腐组合物喷涂、浸涂或刷涂在钢，铁，镀锌钢或者铝基材上；通过湿气固化、UV固化或者烘烤制备而得。
作为本发明的一个实施方案，所述湿气固化，为在湿度大于20％的情况下，室温固化而得。
作为本发明的一个实施方案，所述UV固化，为在紫外或者其它光束照射下固化而得。
作为本发明的一个实施方案，所述烘烤是在100-350℃的温度下通过对流或者红外进行10-60分钟，或者通过感应进行10秒-5分钟来实施。
其成膜物质成膜结构大致如下式所示：(其中，R、R1、R2、R3、R’、R”、R”’可以是氢原子或者有机官能团；所述有机官能团可以是乙烯基，烷基，醛基，苯基，酰氧基，羰基等。
Figure BDA0002801637030000041
作为本发明的一个实施方案，所述涂层干膜厚度为3-55μm。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1)本发明开发了一种可热固化、湿气固化或UV固化的防腐组合物，其通过使用特定的硅氮烷或者硅氮烷聚合物，金属醇盐和其他粘合剂作为防腐组合物的成膜树脂来实现；
2)相比于只使用硅氮烷作为成膜树脂，金属醇盐的添加可以使得防腐组合物的防腐蚀能力得到显著增加；
3)在本发明的体系中，金属醇盐的添加还起到协效实现既可以热固化，也可以湿气固化和UV固化的作用；
4)在本发明的体系中，其它粘合剂优先选自乙烯基硅氧烷，可以起到增强热固化、湿气固化和UV固化的作用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明的一种可热固化，湿气固化或UV固化的防腐组合物。
以下实施例示出本发明可以采取的方式；
并且，各实施例中，防腐组合物的制备：防腐组合物的各个组分物理混合后，通过高速分散的方式至混合均匀。即可用于性能测试。
试验板材的制备：除非另外指明，试验板为Q-panel冷轧钢板，购自翁开尔贸易有限公司。试验板使用P80的砂纸打磨，然后使用除油剂除油清洗，干燥备用。将防腐组合物通过空气喷涂的方式涂覆到前处理好的试验板上。固化后，测试相关性能。附着力测试按照GB/T 9286-1998标准执行，防腐能力通过GB/T 1771-2007标准测试耐中性盐雾性能来评估。
实施例1
本实施例涉及一种可热固化，湿气固化或UV固化的防腐组合物，其组成及用量如下表1：
表1
Figure BDA0002801637030000051
Figure BDA0002801637030000061
备注：1有机聚硅氮烷
2购买自百灵威公司的硝基间二甲苯锌，粒径D50为5um，
3爱卡公司的片状金属锌粉末，粒径D50为13um，
4爱卡公司的片状金属铝粉末，粒径D50为15um，
5海博化工的磷酸锌粉末，粒径D50为6um。
性能测试结果如下表2：
表2
项目 备注 组合物1 组合物2 组合物3
烘烤温度 150℃ 40min 40min 40min
干膜膜厚 干膜膜厚仪测试 5-7μm 5-7μm 5-7μm
百格附着力 GB/T 9286-1998 0级 0级 0级
中性盐雾测试 GB/T 1771-2007 1038h 1120h 178h
项目 备注 组合物1 组合物2 组合物3
烘烤温度 250℃ 40min 40min 40min
干膜膜厚 干膜膜厚仪测试 7-10μm 7-10μm 7-10μm
百格附着力 GB/T 9286-1998 0级 0级 0级
中性盐雾测试 GB/T 1771-2007 2184h 2200h 336h
实施例2
本实施例涉及一种可热固化，湿气固化或UV固化的防腐组合物，其组成及用量如下表3：
表3
Figure BDA0002801637030000062
Figure BDA0002801637030000071
性能测试结果如表4：
表4
Figure BDA0002801637030000072
实施例3
本实施例涉及一种可热固化，湿气固化或UV固化的防腐组合物，其组成及用量如下表5：
表5
Figure BDA0002801637030000073
Figure BDA0002801637030000081
性测试结果如表6
表6
Figure BDA0002801637030000082
实施例4
本实施例涉及一种可热固化，湿气固化或UV固化的防腐组合物，其组成及用量如下表7：
表7
Figure BDA0002801637030000083
Figure BDA0002801637030000091
6硅原子上连有双键官能团的硅氮烷7硅原子上无连接可发生自由基反应的硅氮烷性测试结果如表8
表8
项目 备注 组合物10 组合物11 组合物12
固化条件 333nm光照射 1min 1min 1min
干膜膜厚 干膜膜厚仪测试 5-7μm 5-7μm 5-7μm
百格附着力 GB/T 9286-1998 0级 3-4级 5级
中性盐雾测试 GB/T 1771-2007 960h 24h 1h
表9
项目 备注 组合物10 组合物11 组合物12
固化条件 250℃烘烤 30min 30min 30min
干膜膜厚 干膜膜厚仪测试 5-7μm 5-7μm 5-7μm
百格附着力 GB/T 9286-1998 0级 0级 0级
中性盐雾测试 GB/T 1771-2007 2012h 2038h 2100h
表10
项目 备注 组合物10 组合物11 组合物12
固化条件 室温，湿度:50％ 96h 96h 96h
干膜膜厚 干膜膜厚仪测试 5-7μm 5-7μm 5-7μm
百格附着力 GB/T 9286-1998 0级 0级 0级
中性盐雾测试 GB/T 1771-2007 720h 744h 690h
综上可见，本发明提供的可热固化，湿气固化或UV固化的防腐组合物可以通过热固化，湿气固化和UV固化方式固化成膜，并具有优异的防腐能力。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种可热固化、湿气固化或UV固化的防腐组合物，其特征在于，以占所述组合物总质量的质量百分数计，所述组合物包括如下组分：
Figure FDA0002801637020000011
2.根据权利要求1所述的可热固化、湿气固化或UV固化的防腐组合物，其特征在于，硅氮烷或硅氮烷聚合物为含有Si-N键的小分子或者聚合物。
3.根据权利要求1所述的可热固化、湿气固化或UV固化的防腐组合物，其特征在于，所述颗粒金属选自锌、铝，或者选自锌、铝中的至少一种与锰、镁、锡、镍、不锈钢、稀土合金Galfan中的至少一种的合金。
4.根据权利要求1所述的可热固化、湿气固化或UV固化的防腐组合物，其特征在于，所述金属醇盐为钛金属醇盐及其衍生物、锆金属醇盐及其衍生物、铝金属醇盐及其衍生物或以上三种醇盐的组合。
5.根据权利要求1所述的可热固化、湿气固化或UV固化的防腐组合物，其特征在于，所述其他粘合剂选自硅烷偶联剂、环氧树脂、酚醛树脂、氨基树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚脲树脂、硅酸乙酯中的一种或几种组合。
6.根据权利要求1所述的可热固化、湿气固化或UV固化的防腐组合物，其特征在于，所述溶剂选自芳烃溶剂、烷烃溶剂、酮类溶剂、醇类溶剂、酯类溶剂中的一种或几种组合。
7.根据权利要求1所述的可热固化、湿气固化或UV固化的防腐组合物，其特征在于，以占所述组合物总质量的质量百分数计，所述组合物还包含0.01-5％的增稠剂，0.01-5％的消泡剂，0.05-1％润湿分散剂，0.1-5％腐蚀抑制剂，0.1-5％的光引发剂和0-5％的其它助剂。
8.一种可热固化、湿气固化或UV固化的防腐组合物涂层，其特征在于，所述涂层由权利1-7中任一项所述的组合物喷涂、浸涂或刷涂在钢、铁、镀锌钢或者铝基材上；通过湿气固化、UV固化或者烘烤制备而得。
9.根据权利要求8所述的可热固化、湿气固化或UV固化的防腐组合物涂层，其特征在于，所述湿气固化为在湿度大于20％的情况下室温固化；所述UV固化为在紫外或者其它光束照射下固化；所述烘烤是在100-350℃的温度下通过对流或者红外进行10-60分钟，或者通过感应进行10秒-5分钟来实施。
10.根据权利要求8所述的可热固化、湿气固化或UV固化的防腐组合物涂层，其特征在于，所述涂层干膜厚度为3-55μm。
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