CN112592615A - 一种有机硅改性的环氧树脂防腐涂料 - Google Patents

一种有机硅改性的环氧树脂防腐涂料 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种防腐涂料，特别是一种有机硅改性的环氧树脂防腐涂料。制备有机硅改性的环氧树脂防腐涂料时，选择合适的有机硅改性的环氧树脂、颜填料、溶剂A、助剂的重量比，将环氧树脂E‑06与Wd‑40硅烷偶联剂作为制备有机硅改性的环氧树脂的原料，有利于涂料的防腐性、附着力、耐热性等性能的提升。合适的反应温度可保证防腐性及综合力学性能，最佳反应温度为150℃，反应时间为1.5h。合适的颜填料可提高涂料的附着力、防腐性和综合性能，颜填料中氧化铁红和石墨烯的重量比为（1‑2）：（2‑3）时，其防腐性较优。

Description

一种有机硅改性的环氧树脂防腐涂料
技术领域
本发明涉及一种防腐涂料，特别是一种有机硅改性的环氧树脂防腐涂料。
背景技术
目前，市场对附着力强、耐热性强、防腐性高的涂料需求较大。纯有机硅树脂涂料需要高温烘干，固化时间较长，附着力较差，耐热性不佳，需要对有机硅树脂改性以提高其性能。一般常采用有机硅改性环氧树脂，而如何筛选出合适的涂料组分和固化组分，确定制备有机硅改性的环氧树脂的原料以及确定颜填料等的组成，以制备出附着力强、耐热性强、防腐性高的涂料是目前面临的难题，如专利文献1（CN102719191A）中虽然耐冲击性能、耐热性较好，但附着力、防腐性还有待提高。研发出一种兼具耐热、防腐、附着力强的涂料具有很好的经济价值和市场价值。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种有机硅改性的环氧树脂防腐涂料，以制备出附着力高、耐热性、防腐性强的涂料。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种有机硅改性的环氧树脂防腐涂料，其特征在于，有机硅改性的环氧树脂防腐涂料由涂料组分与固化组分组成，所述涂料组分与固化组分的重量比为（80-90）：（10-20）；所述涂料组分由有机硅改性的环氧树脂、颜填料、溶剂A、助剂组成，有机硅改性的环氧树脂、颜填料、溶剂A、助剂的重量比为（42-48）：（10-20）：（20-40）：（10-20）；所述有机硅改性的环氧树脂的制备步骤为：将乙酸丁酯和丙酮作为溶剂B，将辛酸亚锡作为催化剂，按重量份数，向反应釜中加入50-80份的环氧树脂E-06、60-100份的Wd-40硅烷偶联剂、70-100份的溶剂B，0.5-1.0份的催化剂，升温到140-160℃进行反应，反应时间为1-2h，得到有机硅改性的环氧树脂；颜填料由氧化铁红和石墨烯组成；溶剂A由二甲苯和乙酸乙酯组成；固化组分为低分子聚酰胺树脂。
优选地，所述涂料组分与固化组分的重量比为（82-87）：（15-18）。
优选地，所述涂料组分与固化组分的重量比为85：16。
优选地，所述有机硅改性的环氧树脂、颜填料、溶剂A、助剂的重量比为45：12：25：16。
优选地，所述有机硅改性的环氧树脂的制备步骤中，向反应釜中加入50-80份的环氧树脂E-06、60-100份的Wd-40硅烷偶联剂，且环氧树脂E-06与Wd-40硅烷偶联剂的重量比满足1：（1-1.1）。
优选地，所述有机硅改性的环氧树脂的制备步骤中，升温到150℃进行反应。
优选地，所述有机硅改性的环氧树脂的制备步骤中，反应时间为1.5h。
优选地，所述颜填料中氧化铁红和石墨烯的重量比为（1-2）：（2-3）。
优选地，所述溶剂A中二甲苯和乙酸乙酯重量比为（1-3）：（2-3）。
涂料组分与固化组分的重量比为（82-87）：（15-18）时，其耐热性较好，尤其是涂料组分与固化组分的重量比为85：16，耐热性更好。
环氧树脂E-06与Wd-40硅烷偶联剂作为制备有机硅改性的环氧树脂的原料，对涂料的防腐性能有显著提升，同时涂料的附着力、耐热性等性能都有较高。
反应温度过低，反应的改性效果不好，防腐性差；随着反应温度的增加，涂料的防腐性提高；但反应温度过高，分子间碰撞激烈，涂料的防腐性及综合性能下降，为了保证防腐性及综合力学性能，将最佳反应温度控制在150℃，反应时间为1.5h。
颜填料对涂料的性能有重要的作用，选择合适的颜填料可提高涂料的附着力、防腐性和综合性能，氧化铁红和石墨烯的配合可大大提高涂料的防腐性等，还可保证涂料具有较好的综合力学性能，颜填料中氧化铁红和石墨烯的重量比为（1-2）：（2-3）时，其防腐性较优。
将制备的有机硅改性的环氧树脂防腐涂料进行性能测试，参照GB/T1740-2007标准对涂料的耐热性进行测试；参照GB/T1771-2007标准对涂料的耐盐雾性能进行测试；参照GB/T11547-2008标准对涂料的耐酸性能进行测试；参照GB/T9265-2009标准对涂料的耐碱性能进行测试；参照GB/T5210-2006标准对涂料的附着力进行测试。本申请制备的涂料，其在80℃±5℃下经过120h，不起泡、不脱落，外观达到1级；经1500h的耐盐雾试验，无开裂、气泡、剥离等；经20wt.%硫酸浸泡15天，无开裂、气泡、剥离、腐蚀；经20wt.%氢氧化钠浸泡15天，无开裂、气泡、剥离、腐蚀；附着力在9-13MPa之间。采用本发明的有机硅改性的环氧树脂防腐涂料可保证涂料具有良好的防腐性能及力学性能。
本发明的有益效果：
1、本发明提供了一种有机硅改性的环氧树脂防腐涂料，选择了合适的有机硅改性的环氧树脂、颜填料、溶剂A、助剂的重量比，环氧树脂E-06与Wd-40硅烷偶联剂作为制备有机硅改性的环氧树脂的原料，对涂料的防腐性能有显著提升，同时涂料的附着力、耐热性等性能都有较高。
2、合适的反应温度及时间保证了涂料的防腐性及综合力学性能；颜填料中氧化铁红和石墨烯的重量比为（1-2）：（2-3）时，其防腐性较优。
具体实施方式
以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但具体实施方式本质上被认为是例示性的而非限制性的。
实施例1、一种有机硅改性的环氧树脂防腐涂料，其特征在于，有机硅改性的环氧树脂防腐涂料由涂料组分与固化组分组成，所述涂料组分与固化组分的重量比为80：20；所述涂料组分由有机硅改性的环氧树脂、颜填料、溶剂A、助剂组成，有机硅改性的环氧树脂、颜填料、溶剂A、助剂的重量比为42：20：20：20；所述有机硅改性的环氧树脂的制备步骤为：将乙酸丁酯和丙酮作为溶剂B，将辛酸亚锡作为催化剂，按重量份数，向反应釜中加入50份的环氧树脂E-06、100份的Wd-40硅烷偶联剂、70份的溶剂B，1.0份的催化剂，升温到140℃进行反应，反应时间为2h，得到有机硅改性的环氧树脂；颜填料由氧化铁红和石墨烯组成；颜填料中氧化铁红和石墨烯的重量比为1：4；溶剂A由二甲苯和乙酸乙酯组成；溶剂A中二甲苯和乙酸乙酯重量比为1：1；固化组分为低分子聚酰胺树脂。
实施例2、一种有机硅改性的环氧树脂防腐涂料，其特征在于，有机硅改性的环氧树脂防腐涂料由涂料组分与固化组分组成，所述涂料组分与固化组分的重量比为90：10；所述涂料组分由有机硅改性的环氧树脂、颜填料、溶剂A、助剂组成，有机硅改性的环氧树脂、颜填料、溶剂A、助剂的重量比为48：10：40：10；所述有机硅改性的环氧树脂的制备步骤为：将乙酸丁酯和丙酮作为溶剂B，将辛酸亚锡作为催化剂，按重量份数，向反应釜中加入80份的环氧树脂E-06、60份的Wd-40硅烷偶联剂、100份的溶剂B，0.5份的催化剂，升温到160℃进行反应，反应时间为1h，得到有机硅改性的环氧树脂；颜填料由氧化铁红和石墨烯组成；颜填料中氧化铁红和石墨烯的重量比为1：4；溶剂A由二甲苯和乙酸乙酯组成；溶剂A中二甲苯和乙酸乙酯重量比为1：1；固化组分为低分子聚酰胺树脂。
实施例3、一种有机硅改性的环氧树脂防腐涂料，其特征在于，有机硅改性的环氧树脂防腐涂料由涂料组分与固化组分组成，所述涂料组分与固化组分的重量比为85：16；所述涂料组分由有机硅改性的环氧树脂、颜填料、溶剂A、助剂组成，有机硅改性的环氧树脂、颜填料、溶剂A、助剂的重量比为45：12：25：16；所述有机硅改性的环氧树脂的制备步骤为：将乙酸丁酯和丙酮作为溶剂B，将辛酸亚锡作为催化剂，按重量份数，向反应釜中加入70份的环氧树脂E-06、70份的Wd-40硅烷偶联剂、70份的溶剂B，1.0份的催化剂，升温到140℃进行反应，反应时间为2h，得到有机硅改性的环氧树脂；颜填料由氧化铁红和石墨烯组成；颜填料中氧化铁红和石墨烯的重量比为1：4；溶剂A由二甲苯和乙酸乙酯组成；溶剂A中二甲苯和乙酸乙酯重量比为1：1；固化组分为低分子聚酰胺树脂。
实施例4、一种有机硅改性的环氧树脂防腐涂料，其特征在于，有机硅改性的环氧树脂防腐涂料由涂料组分与固化组分组成，所述涂料组分与固化组分的重量比为85：16；所述涂料组分由有机硅改性的环氧树脂、颜填料、溶剂A、助剂组成，有机硅改性的环氧树脂、颜填料、溶剂A、助剂的重量比为45：12：25：16；所述有机硅改性的环氧树脂的制备步骤为：将乙酸丁酯和丙酮作为溶剂B，将辛酸亚锡作为催化剂，按重量份数，向反应釜中加入70份的环氧树脂E-06、70份的Wd-40硅烷偶联剂、70份的溶剂B，1.0份的催化剂，升温到150℃进行反应，反应时间为1.5h，得到有机硅改性的环氧树脂；颜填料由氧化铁红和石墨烯组成；颜填料中氧化铁红和石墨烯的重量比为1：4；溶剂A由二甲苯和乙酸乙酯组成；溶剂A中二甲苯和乙酸乙酯重量比为1：1；固化组分为低分子聚酰胺树脂。
实施例5、一种有机硅改性的环氧树脂防腐涂料，其特征在于，有机硅改性的环氧树脂防腐涂料由涂料组分与固化组分组成，所述涂料组分与固化组分的重量比为85：16；所述涂料组分由有机硅改性的环氧树脂、颜填料、溶剂A、助剂组成，有机硅改性的环氧树脂、颜填料、溶剂A、助剂的重量比为45：12：25：16；所述有机硅改性的环氧树脂的制备步骤为：将乙酸丁酯和丙酮作为溶剂B，将辛酸亚锡作为催化剂，按重量份数，向反应釜中加入70份的环氧树脂E-06、70份的Wd-40硅烷偶联剂、70份的溶剂B，1.0份的催化剂，升温到150℃进行反应，反应时间为1.5h，得到有机硅改性的环氧树脂；颜填料由氧化铁红和石墨烯组成；颜填料中氧化铁红和石墨烯的重量比为1：2；溶剂A由二甲苯和乙酸乙酯组成；溶剂A中二甲苯和乙酸乙酯重量比为1：1；固化组分为低分子聚酰胺树脂。
对比例1、一种有机硅改性的环氧树脂防腐涂料，其特征在于，有机硅改性的环氧树脂防腐涂料由涂料组分与固化组分组成，所述涂料组分与固化组分的重量比为80：20；所述涂料组分由有机硅改性的环氧树脂、颜填料、溶剂A、助剂组成，有机硅改性的环氧树脂、颜填料、溶剂A、助剂的重量比为42：20：20：20；所述有机硅改性的环氧树脂的制备步骤为：将乙酸丁酯和丙酮作为溶剂B，将辛酸亚锡作为催化剂，按重量份数，向反应釜中加入50份的环氧树脂E-12、100份的KH-550硅烷偶联剂、70份的溶剂B，1.0份的催化剂，升温到140℃进行反应，反应时间为2h，得到有机硅改性的环氧树脂；颜填料由氧化铁红和石墨烯组成；颜填料中氧化铁红和石墨烯的重量比为1：4；溶剂A由二甲苯和乙酸乙酯组成；溶剂A中二甲苯和乙酸乙酯重量比为1：1；固化组分为低分子聚酰胺树脂。
对比例2、一种有机硅改性的环氧树脂防腐涂料，其特征在于，有机硅改性的环氧树脂防腐涂料由涂料组分与固化组分组成，所述涂料组分与固化组分的重量比为80：20；所述涂料组分由有机硅改性的环氧树脂、颜填料、溶剂A、助剂组成，有机硅改性的环氧树脂、颜填料、溶剂A、助剂的重量比为42：20：20：20；所述有机硅改性的环氧树脂的制备步骤为：将乙酸丁酯和丙酮作为溶剂B，将辛酸亚锡作为催化剂，按重量份数，向反应釜中加入50份的环氧树脂E-06、100份的Wd-40硅烷偶联剂、70份的溶剂B，1.0份的催化剂，升温到140℃进行反应，反应时间为2h，得到有机硅改性的环氧树脂；颜填料由氧化铁红和沉淀硫酸钡组成；颜填料中氧化铁红和沉淀硫酸钡的重量比为1：4；溶剂A由二甲苯和乙酸乙酯组成；溶剂A中二甲苯和乙酸乙酯重量比为1：1；固化组分为低分子聚酰胺树脂。
对比例3、一种有机硅改性的环氧树脂防腐涂料，其特征在于，有机硅改性的环氧树脂防腐涂料由涂料组分与固化组分组成，所述涂料组分与固化组分的重量比为60：30；所述涂料组分由有机硅改性的环氧树脂、颜填料、溶剂A、助剂组成，有机硅改性的环氧树脂、颜填料、溶剂A、助剂的重量比为40：25：20：8；所述有机硅改性的环氧树脂的制备步骤为：将乙酸丁酯和丙酮作为溶剂B，将辛酸亚锡作为催化剂，按重量份数，向反应釜中加入40份的环氧树脂E-06、100份的Wd-40硅烷偶联剂、70份的溶剂B，1.0份的催化剂，升温到120℃进行反应，反应时间为5h，得到有机硅改性的环氧树脂；颜填料由氧化铁红和石墨烯组成；颜填料中氧化铁红和石墨烯的重量比为1：4；溶剂A由二甲苯和乙酸乙酯组成；溶剂A中二甲苯和乙酸乙酯重量比为1：1；固化组分为低分子聚酰胺树脂。
本发明对实施例1-5及对比例1-3的制备的有机硅改性的环氧树脂防腐涂料进行性能测试，测试结果见表1。
表1 有机硅改性的环氧树脂防腐涂料性能
涂料 耐热性/GB/T1740-2007 耐盐雾性能/GB/T1771-2007 耐酸性能/GB/T11547-2008 耐碱性能/GB/T9265-2009 附着力/GB/T5210-2006
实施例1 在80℃±5℃下经过125h，不起泡、不脱落，外观可到1级 经1500h的耐盐雾试验，无开裂、气泡、剥离等 经20wt.%硫酸浸泡15天，无开裂、气泡、剥离、腐蚀 经20wt.%氢氧化钠浸泡15天，无开裂、气泡、剥离、腐蚀 9MPa
实施例2 在80℃±5℃下经过120h，不起泡、不脱落，外观可到1级 经1500h的耐盐雾试验，无开裂、气泡、剥离等 经20wt.%硫酸浸泡15天，无开裂、气泡、剥离、腐蚀 经20wt.%氢氧化钠浸泡15天，无开裂、气泡、剥离、腐蚀 10.2MPa
实施例3 在80℃±5℃下经过150h，不起泡、不脱落，外观可到1级 经1600h的耐盐雾试验，无开裂、气泡、剥离等 经20wt.%硫酸浸泡18天，无开裂、气泡、剥离、腐蚀 经20wt.%氢氧化钠浸泡18天，无开裂、气泡、剥离、腐蚀 11.6MPa
实施例4 在80℃±5℃下经过170h，不起泡、不脱落，外观可到1级 经1680h的耐盐雾试验，无开裂、气泡、剥离等 经20wt.%硫酸浸泡20天，无开裂、气泡、剥离、腐蚀 经20wt.%氢氧化钠浸泡21天，无开裂、气泡、剥离、腐蚀 12.8MPa
实施例5 在80℃±5℃下经过173h，不起泡、不脱落，外观可到1级 经1820h的耐盐雾试验，无开裂、气泡、剥离等 经25wt.%硫酸浸泡23天，无开裂、气泡、剥离、腐蚀 经25wt.%氢氧化钠浸泡24天，无开裂、气泡、剥离、腐蚀 13MPa
对比例1 在80℃±5℃下经过120h，有起泡、脱落，外观不能到1级 经1500h的耐盐雾试验，有开裂、气泡、剥离等 经20wt.%硫酸浸泡15天，有开裂、气泡、剥离、腐蚀 经20wt.%氢氧化钠浸泡15天，有开裂、气泡、剥离、腐蚀 7.4MPa
对比例2 在80℃±5℃下经过120h，少量起泡和脱落，外观可到1级 经1500h的耐盐雾试验，有开裂、气泡、剥离等 经20wt.%硫酸浸泡15天，有开裂、气泡、剥离、腐蚀 经20wt.%氢氧化钠浸泡15天，有开裂、气泡、剥离、腐蚀 8.3MPa
对比例3 在80℃±5℃下经过120h，有起泡、脱落，外观不能到1级 经1500h的耐盐雾试验，有开裂、气泡、剥离等 经20wt.%硫酸浸泡15天，有开裂、气泡、剥离、腐蚀 经20wt.%氢氧化钠浸泡15天，有开裂、气泡、剥离、腐蚀 7.2MPa
从表1可知：确定合适的涂料组分与固化组分的重量比，可提高涂料的耐热性，尤其是涂料组分与固化组分的重量比为85：16，耐热性较好。环氧树脂E-06与Wd-40硅烷偶联剂作为制备有机硅改性的环氧树脂的原料，对涂料的防腐性、附着力、耐热性等性能都有提高。合适的反应温度可保证防腐性及综合力学性能，最佳反应温度为150℃，反应时间为1.5h。颜填料对涂料的性能有重要的作用，选择合适的颜填料可提高涂料的附着力、防腐性和综合性能，颜填料中氧化铁红和石墨烯的重量比为（1-2）：（2-3）时，其防腐性较优。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在不脱离本发明的范围的情况下，所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种有机硅改性的环氧树脂防腐涂料，其特征在于，有机硅改性的环氧树脂防腐涂料由涂料组分与固化组分组成，所述涂料组分与固化组分的重量比为（80-90）：（10-20）；所述涂料组分由有机硅改性的环氧树脂、颜填料、溶剂A、助剂组成，有机硅改性的环氧树脂、颜填料、溶剂A、助剂的重量比为（42-48）：（10-20）：（20-40）：（10-20）；所述有机硅改性的环氧树脂的制备步骤为：将乙酸丁酯和丙酮作为溶剂B，将辛酸亚锡作为催化剂，按重量份数，向反应釜中加入50-80份的环氧树脂E-06、60-100份的Wd-40硅烷偶联剂、70-100份的溶剂B，0.5-1.0份的催化剂，升温到140-160℃进行反应，反应时间为1-2h，得到有机硅改性的环氧树脂；颜填料由氧化铁红和石墨烯组成；溶剂A由二甲苯和乙酸乙酯组成；固化组分为低分子聚酰胺树脂。
2.根据权利要求1所述的有机硅改性的环氧树脂防腐涂料，其特征在于，所述的所述涂料组分与固化组分的重量比为（82-87）：（15-18）。
3.根据权利要求1或2所述的有机硅改性的环氧树脂防腐涂料，其特征在于，所述的所述涂料组分与固化组分的重量比为85：16。
4.根据权利要求1或2所述的有机硅改性的环氧树脂防腐涂料，，其特征在于，所述的有机硅改性的环氧树脂、颜填料、溶剂A、助剂的重量比为45：12：25：16。
5.根据权利要求1或2所述的所述的有机硅改性的环氧树脂防腐涂料，其特征在于，所述的有机硅改性的环氧树脂的制备步骤中，向反应釜中加入50-80份的环氧树脂E-06、60-100份的Wd-40硅烷偶联剂，且环氧树脂E-06与Wd-40硅烷偶联剂的重量比满足1：（1-1.1）。
6.根据权利要求1或2所述的所述的有机硅改性的环氧树脂防腐涂料，其特征在于，所述的有机硅改性的环氧树脂的制备步骤中，升温到150℃进行反应。
7.根据权利要求6所述的有机硅改性的环氧树脂防腐涂料，其特征在于，所述的有机硅改性的环氧树脂的制备步骤中，反应时间为1.5h。
8.根据权利要求6或7所述的有机硅改性的环氧树脂防腐涂料，其特征在于，所述的颜填料中氧化铁红和石墨烯的重量比为（1-2）：（2-3）。
9.根据权利要求6-8任一项所述的有机硅改性的环氧树脂防腐涂料，其特征在于，所述溶剂A中二甲苯和乙酸乙酯重量比为（1-3）：（2-3）。
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