CN113166559A - 用颗粒和掺杂剂共喷射的具有附着掺杂剂的经涂覆基底 - Google Patents

用颗粒和掺杂剂共喷射的具有附着掺杂剂的经涂覆基底 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种经涂覆基底，包含：(a)表面，所述表面已经用磨料颗粒和掺杂剂冲击，使得所述表面的至少某一部分附着有所述掺杂剂；和(b)成膜层，所述成膜层位于受冲击表面的至少一部分上，其中所述成膜层已经由成膜组合物沉积而成；其中所述表面基本上同时用磨料颗粒和掺杂剂冲击；并且其中当掺杂剂包含磷酸铁、磷酸锌、磷酸锰、氧化铈时，成膜组合物不是双组分环氧透明罩漆。

Description

用颗粒和掺杂剂共喷射的具有附着掺杂剂的经涂覆基底
技术领域
本发明涉及用掺杂剂和成膜层喷射冲击的经涂覆基底以及相关方法。
背景技术
诸如风力涡轮机、桥梁、塔、罐、管之类的室外结构和诸如轨道车、公共汽车和卡车之类的车队车辆时常暴露于自然环境中，并且必须设计成能够承受极端温度、风切变、降水和其他环境危害，而不会造成重大损坏，也不需要经常维护，这可能是耗时和昂贵的。同样，诸如船体及近海石油钻塔和风力涡轮机之类的海洋结构也暴露于海水以及极端天气和其他环境条件，使其容易受到腐蚀。诸如燃料罐和管内衬之类的化学品存储、运输或处理罐或管也容易受到内部携带的腐蚀性化学品的腐蚀和/或涂料侵蚀。不断寻求更有效的处理和涂覆系统来满足这些工业结构的规格要求。
发明内容
本发明涉及一种经涂覆基底，其包含：(a)表面，所述表面已经用磨料颗粒和掺杂剂冲击，使得所述表面的至少某一部分用所述掺杂剂冲击；和(b)第一成膜层，所述第一成膜层位于所述受冲击表面的至少一部分上，其中所述表面基本上同时用所述磨料颗粒和所述掺杂剂冲击，并且其中所述掺杂剂和成膜层如本文所述。
具体实施方式
本发明涉及一种经涂覆基底，其包含：表面，所述表面已经用磨料颗粒和掺杂剂冲击，使得所述表面的至少某一部分附着有所述掺杂剂；和成膜层，所述成膜层位于所述表面的至少一部分上，其中所述表面基本上同时用所述磨料颗粒和所述掺杂剂冲击。所述成膜层已经由成膜组合物沉积而成。
适用于本发明的基底包括刚性金属基底诸如黑色金属、铝、铝合金、铜、黄铜以及其他金属和合金基底。用于本发明的实际使用中的黑色金属基底可包括铁、钢及其合金。有用的钢材料的非限制性实例包括热轧钢和冷轧钢、镀锌(锌涂覆)钢、电镀锌钢、热喷涂铝、热喷涂锌、不锈钢、酸洗钢及其组合。异型金属诸如异型钢也是合适的。“异型”意指基底表面已经被物理修饰诸如通过机械或化学蚀刻、磨削诸如通过砂磨或喷射、雕刻、刷洗、锤击、冲压或冲孔以影响金属表面的形貌。也可使用黑色金属和有色金属的组合材料或复合材料。为了清楚起见，本文中使用的“异型”是指在用本文所述的磨料颗粒和掺杂剂冲击之前已经经历了一些物理修饰的基底。应当理解，根据本发明的处理也将改变基底的轮廓。可以特别排除使用钛作为基底。
在将任何组合物沉积在基底表面上之前，通常的做法是通过对表面进行彻底清洁和脱脂来从表面去除异物，但这不是必需的。此类清洁通常发生在将基底形成(冲压、焊接等)最终使用的形状之后。基底的表面可以通过物理或化学手段进行清洁，诸如机械磨削表面或用本领域技术人员熟知的市售碱性或酸性清洁剂诸如偏硅酸钠和氢氧化钠进行清洁/脱脂。清洁剂的非限制性实例是CHEMKLEEN 163，一种可从PPG Industries,Inc.购得的用于金属基底的碱基清洁剂。
在清洁步骤之后，可以用去离子水或清洗剂的水溶液清洗基底，以去除任何残留物。基底可以例如通过使用气刀、通过将基底短暂暴露于高温下以闪蒸掉水或者通过将基底通过挤干辊之间而进行空气干燥。
本发明的经涂覆基底包含(a)基底的至少一个表面，掺杂剂已附着至所述表面。本文所用的“附着”意指掺杂剂机械地和/或化学地接合到基底表面的金属或与其连接。这种附着不同于诸如例如在转化涂料中施用的掺杂剂改变基底的化学状态的基底。掺杂剂材料也可以延伸到金属表面上或上方。因此，冲击步骤也可以导致在基底的最外表面上形成连续层、半连续层或者掺杂剂的非连续沉积物或者掺杂剂的一些改变的形式。例如，如果掺杂剂是MgO或其他形式的镁，则可以形成含有镁和氧化物的半连续表面层。基底可具有一个连续的表面，或两个或更多个表面，诸如两个相对的表面。典型地，用附着掺杂剂冲击并涂覆的表面是任何预期暴露于易受腐蚀和/或化学损坏的条件下的表面。特定基底的实例包括结构；车辆、工业保护结构，诸如电气箱罩壳、变压器外壳或马达控制罩壳；轨道车集装箱、隧道、石油或天然气工业部件，诸如平台、管、罐、船舶及其支架、船舶部件、汽车车身零件、航空航天部件、管道、储罐或风力涡轮机部件。其他实例包括通用钢样品，如平钢板(在车间涂底漆前预喷射)或结构钢构件，如I型钢或H型钢。本文使用的“结构”是指建筑物、桥梁、石油钻塔、石油平台、水塔、输电线塔、支撑结构、风力涡轮机、墙壁等。“车辆”在其最广泛的意义上指所有类型的车辆，诸如但不限于汽车、卡车、公共汽车、拖拉机、收割机、重型设备、货车、高尔夫球车、摩托车、自行车、轨道车、飞机、直升机、各种尺寸的船只等。医疗器件可以特别排除在本发明的基底之外。
在本发明的特定实例中，经涂覆基底包含化学存储、运输或处理罐和/或管诸如燃料罐、用于存储和运输例如油和其他碳氢化合物的轨道车罐，并且附着有掺杂剂的表面或管包含罐或管的内表面。已经发现氧化镁对于此类应用是特别有效的掺杂剂，特别是当储罐用于容纳甲醇、水和棕榈油脂肪酸溶液时；在与掺杂剂碰撞后，可以施用涂料，诸如环氧胺罐衬垫。储罐可以由钢制成。
本文所用的“掺杂剂”是化学和/或机械修饰待处理基底表面的化合物。合适的掺杂剂包括腐蚀抑制剂、粘合促进剂、起泡抑制剂、耐化学性化合物和/或耐温化合物。注意，短语“和/或”在列表中和本说明书的其他地方使用时意在涵盖替代实施例，包括列表中的每个单独部件以及部件的任何组合。例如，列表“A、B和/或C”旨在涵盖七个单独的实施例，包括A、或B、或C、或A+B或A+C或B+C或A+B+C。掺杂剂可以是固体，并且在环境温度下自由流动，并且是任何所需尺寸的颗粒形式。例如，掺杂剂颗粒可以具有20至100微米诸如20至50微米的平均粒径。它们可以具有较小的粒径，诸如0.1微米或更大，诸如0.1至100微米。它们可以具有更大的粒径，诸如至多700微米，诸如300至700微米。可以使用本领域已知的激光衍射技术来确定粒径。“周围环境”意指没有添加任何外部热量或其他能量的环境条件。通常周围环境温度被称为“室温”，在20到25℃的范围内。掺杂剂的具体实例包括磷酸锌、磷酸铁、镁化合物，诸如氧化镁、环氧树脂、二氧化锆、氧化锌、二氧化硅和二氧化钛。与掺杂剂材料和成膜层结合使用的“环氧树脂”是指具有环氧基(即，缩水甘油基官能团，可以是聚环氧化物，并且包括衍生自双酚A和双酚F的那些，以及酚醛清漆、甲阶酚醛树脂和酚醛环氧树脂)的任何树脂。可以使用两种或更多种掺杂剂来冲击基底表面。例如，腐蚀抑制剂和粘合促进剂可以同时使用，并且例如基本上同时或依序递送。掺杂剂可以是非溶解的颗粒，并且可以以干颗粒的形式使用。可以特别排除使用脂肪酸作为掺杂剂。掺杂剂可以排除治疗剂，并且掺杂剂可以进一步排除任何形式的磷酸钙、二氧化钛、羟基磷灰石、二氧化硅、碳酸钙、生物相容性玻璃、磷酸钙玻璃、石墨、石墨烯、壳聚糖、甲壳质、钛酸钡和/或geolite中的一种或多种。
“腐蚀抑制剂”是指任何能够最小化(如果不是消除)在基底上腐蚀开始的化合物。腐蚀抑制剂的实例包括例如下列中的任何一种或多种：氧化镁、磷酸锌、环氧树脂、磷酸铁等。腐蚀抑制剂可不含磷酸锌或磷酸铁。
“粘合促进剂”是指能够增加后续涂覆层对表面的粘合的任何化合物。粘合促进剂的实例包括环氧树脂。
“起泡抑制剂”是指在暴露于诸如高温或低温、高湿度或低湿度、紫外线、盐雾和/或水或化学浸泡等环境后，防止或减少涂料中或涂料上形成起泡的频率或尺寸的任何化合物。起泡的实例可见于ASTM D 714-02中。
“耐化学性化合物”是指在暴露于任何化学品诸如水、醇和/或脂肪酸期间防止或减少对涂料或基底损害的任何化合物。损害可能包括起泡、开裂、溶胀、溶解、提升、剥落、分层、软化、变色、失去粘合、侵蚀、起皱、蚀刻、光泽变化和/或生锈，例如ASTM D6943概述的情况。耐化学性化合物的实例包括氧化镁、酚醛环氧树脂和双酚A和F环氧树脂。
“耐温化合物”是指防止或减少对暴露在高于或低于20-25℃的温度下的涂料或基底造成损害的任何化合物。
通过用掺杂剂和磨料颗粒冲击表面，掺杂剂附着到基底表面上。合适的磨料颗粒包括但不限于金属、塑料、玻璃、生物基、聚合物和/或碳基颗粒，其具体实例可包括由二氧化硅、沙子、氧化铝、氧化锆、锆酸盐、钛酸钡、钛酸钙、钛酸钠、氧化钛、玻璃、生物相容玻璃、金刚石、碳化硅、碳化硼、干冰、氮化硼、磷酸钙、碳酸钙、金属粉末、碳纤维复合材料、聚合物复合材料、钛、不锈钢、硬化钢、碳钢铬合金、铁硅酸盐、黑色美容剂、星爆(starblast)、石榴石、金刚石、塑料、胡桃壳、玉米芯砂或其任意组合制成的丸或砂。可排除使用玻璃颗粒。
如上所述，表面基本上同时用磨料颗粒和掺杂剂冲击；也就是说，磨料颗粒和掺杂剂基本上同时被递送到待处理的表面。例如，磨料颗粒和掺杂剂可以在待处理的基底表面处共喷射。在喷射时，掺杂剂和磨料颗粒可以各自从一个或多个流体射流高速递送，从而轰击基底表面。流体射流可以由例如在0.5至100巴范围内的压力，诸如1至30巴范围内的压力，或1至10巴范围内的压力下操作的湿式喷射机或磨料水射流喷丸机产生。另选地，流体射流可以由在0.5至100巴范围内的压力，诸如在1至30巴范围内的压力，或者在3至10巴范围内的压力下操作的干式喷射机、轮式磨削机、喷砂机、喷沙机或微型喷射机产生。掺杂剂的递送可以与磨料颗粒结合进行，以增强掺杂剂在基底表面中和/或基底表面上的附着。在沉积掺杂剂之前或同时，诸如通过干喷，对基底表面进行仿形，也可以增强掺杂剂附着到基底表面中(也就是说，可以对表面进行仿形)。掺杂剂材料和磨料颗粒可以是不同的材料；这区别于通过用颗粒撞击基底而将金属层(诸如保护性金属)施用于基底的方法，其中至少颗粒的外表面由将要施用于基底的相同金属制成。当磨料颗粒和掺杂剂基本上同时递送到基底表面时，磨料颗粒在基底表面上的作用允许掺杂剂附着到基底表面中和/或基底表面上。磨料和掺杂剂不必通过同一射流递送到表面。它们可以是任何数量的独立射流，只要它们基本上同时将固体组分递送到表面，例如在任何氧化物层重整之前。另选地，可以先递送磨料颗粒，然后是掺杂剂。
射流速度、操作压力、文丘里构型、入射角和/或表面到喷嘴的距离可能影响掺杂剂附着到基底表面的程度。此外，所用磨料材料的尺寸、形状、密度和硬度也可能对掺杂剂附着到基底表面的程度有影响。流体流本身、使用气体介质(通常是空气)的喷射设备和/或使用惰性气体作为载流体(例如，N2或稀有气体诸如氩和氦)的效果也可能影响掺杂剂附着到基底表面的程度。磨料颗粒和掺杂剂可以如WO 2015/140327中所述来施用。
应当理解，用磨料颗粒冲击基底表面将导致表面轮廓发生变化。基底的“轮廓”是指表面最高点和最低点之间的差异。用根据本发明的磨料颗粒冲击表面将导致这种差异增加。增加的量取决于上面关于附着量讨论的相同因素。在施用成膜组合物之前，附着有掺杂剂的表面通常表现出0.1至5密耳(2.54至127微米)的横截面轮廓，这由ASTM D4417-14：喷射清理钢表面轮廓现场测量的标准测试方法(Standard Test Methods for FieldMeasurement of Surface Profile of Blast Cleaned Steel)(2014年)来确定。基底表面上的掺杂剂层或沉积物可以具有0.1至15微米的厚度，但更厚的层/沉积物也是可能的。本发明的附着有掺杂剂表面可以例如具有小于1.5密耳(38.1微米)的横截面轮廓。在本发明的特定实例中，氧化镁掺杂剂可以与氧化铝磨料结合共喷射在基底表面上，并且在施用成膜组合物之前，受冲击表面表现出小于1.5密耳(38.1微米)，诸如1至1.3密耳(25.4至33.0微米)的平均横截面轮廓。
至少一个成膜层被施用于受冲击基底表面的至少一部分。成膜层可以由可固化的组合物沉积而成。合适的成膜组合物可以是100％固体的溶剂型或水性液体，或者可以是固体颗粒粉末。例如结合可固化组合物使用的术语“可固化的”意指所指示组合物可通过官能团聚合或交联，例如，通过包括但不限于热(包括周围环境固化)和/或催化暴露，或通过蒸发、聚结、氧化交联的方式。如结合固化的或可固化组合物(例如一些具体描述的“固化的组合物”)使用的术语“固化”、“固化的”或类似术语意味着形成可固化组合物的可聚合和/或可交联组分的至少一部分被聚合和/或交联。附加地，可聚合组合物的固化是指使所述组合物经受固化条件，诸如但不限于热固化，从而导致组合物的反应性官能团反应，并且导致发生聚合作用和形成聚合物。当可聚合组合物经受固化条件时，随着聚合作用进行和在大多数反应性端基发生反应之后，剩余的未反应的反应性端基的反应速率逐渐变慢。可聚合组合物可以经受固化条件，直到其至少部分地固化。术语“至少部分固化的”意指使可聚合组合物经受固化条件，其中组合物的至少一部分反应性基团发生反应，从而形成聚合物。可聚合组合物还可以经受固化条件，使得获得基本上完全的固化，并且其中进一步固化不会导致聚合物性质(诸如硬度)的显著进一步改善。术语“反应性”是指能够自发地或在实施加热时或在催化剂存在下或通过本领域技术人员已知的任何其他方式与其自身和/或其他官能团发生化学反应的官能团。“聚合物”意指包括均聚物和共聚物以及低聚物的聚合物。“复合材料”意指两种或更多种不同材料的组合。
根据本发明，可以使用任何合适的成膜组合物，如进一步所述。如本文所用，术语“成膜树脂”是指在去除组合物中存在的任何稀释剂或载体后，或在周围环境温度或高温下固化后，能在基底的至少一个水平表面上形成自支撑连续膜的树脂。
可用于本发明的成膜树脂包括但不限于用于汽车OEM涂料组合物、汽车修整涂料组合物、工业涂料组合物、建筑涂料组合物、卷材涂料组合物、包装涂料组合物、保护和海洋涂料组合物以及航空涂料组合物等的那些。环氧树脂和胺一起包含成膜树脂。
也可以在涂料中使用一种或多种附加成膜树脂。可以使用的附加成膜树脂包括但不限于用于航空涂料组合物、汽车OEM涂料组合物、汽车修补涂料组合物、工业涂料组合物、建筑涂料组合物和卷材涂料组合物等的那些。适用于本发明涂料组合物的其他成膜树脂包括，例如，基于丙烯酸、饱和或不饱和聚酯、醇酸树脂、聚氨酯或聚醚、聚乙烯、纤维素、硅基聚合物、其共聚物的树脂，这些树脂可以含有反应性基团，诸如环氧基、羧酸基、羟基、异氰酸酯基、酰胺基、氨基甲酸酯基、胺基和羧酸酯基、无机硅酸锌等，包括其混合物。可以使用成膜树脂的组合。例如，包括在本发明所用的环氧涂料组合物中的附加成膜树脂可以包含具有将与胺固化的官能团的树脂，或者另选地，可以使用一种或多种附加交联剂。合适的交联剂可以由本领域技术人员基于所选择的附加树脂来确定。此外，成膜组合物可以通过阳极或阴极工艺电沉积，并且含有丙烯酸和/或环氧树脂组合物。成膜组合物可以是热塑性粉末。热塑性粉末组合物可以含有乙烯基树脂，诸如PVC和/或PVDF和/或聚烯烃树脂，例如聚乙烯和聚丙烯。此外，热塑性粉末组合物可以含有尼龙基(即，聚酰胺)树脂以及聚酯树脂。成膜组合物可以是热固性粉末。热固性粉末组合物可含有具有以下官能团的环氧和/或酚醛环氧树脂：含有但不限于羧酸官能团、胺官能团、酸酐、双氰二胺和/或酚官能团。热固性粉末组合物还可以含有具有羟基官能团和/或羧基官能团的聚酯树脂。热固性粉末组合物还可以含有具有GMA官能团、羟基官能团和/或羧基官能团的丙烯酸树脂。热固性粉末组合物还可以含有硅基聚酯。热固性粉末组合物和热塑性粉末组合物可以通过静电和/或热喷涂来施加。
成膜组合物可以是膨胀型的；即，当暴露于火焰时，它可能溶胀或炭化，因此表现出阻燃性质。膨胀型涂料用于许多结构以延缓火灾的影响。涂料减缓施用涂料的基底的温度升高速率。涂料因此增加结构由于火的热量而发生故障之前的时间。额外的时间使得消防员将更有可能在结构发生故障前灭火或至少施用冷却水。膨胀型涂料通常含有某种形式的树脂粘结剂，例如高温聚合物，诸如环氧树脂和适当的交联剂。树脂粘结剂形成硬涂料。如果粘结剂中存在环氧树脂，则粘结剂还提供碳源，碳在火灾中转化为炭。此外，涂料含有被称为“发泡剂(spumifics)”的添加剂，所述添加剂在火中释放出气体，使炭溶胀成泡沫。涂料的功效与由于热的作用而形成的厚而多孔的炭泡沫有关，所述炭泡沫用作常规的绝缘体。因此，膨胀型涂料组合物的非常重要的要求是具有在火灾期间均匀形成碳质炭的能力，所述碳质炭将粘合到基底而不会开裂。通常用于固化膨胀型涂料组合物中的聚环氧化物树脂的固化剂包含聚胺。在包含环氧树脂和聚胺固化剂的此类系统中，固化速度可能很慢，从而限制外涂时间和恢复使用的时间。这个问题在低温施用条件下会变得更加严重，在这种情况下，固化会甚至进一步变缓慢。
在本发明的特定实例中，成膜组合物可包含聚硅氧烷，单独或与环氧树脂；聚氨酯；环氧树脂、聚酯、聚天冬氨酸官能聚合物和/或聚脲组合。环氧树脂通常用于着色的底漆和/或着色的罩漆或面漆组合物中。例如，掺杂剂可包含除磷酸铁以外的腐蚀抑制剂，并且第一成膜组合物可包含聚硅氧烷或聚氨酯。掺杂剂可以包含腐蚀抑制剂，并且第一成膜组合物可以包含锌。
包含聚硅氧烷的市售成膜组合物的实例是PSX 700(可从PPG商购)，也含有一些环氧树脂的工程硅氧烷涂料，其根据美国专利第5,618,860号和第5,275,645号制造。合适的包含聚氨酯的成膜组合物包括SPM76569，可从PPG获得的直接到金属的涂料组合物；W43181A，可从PPG获得的聚氨酯底漆；和HPP2001，可从PPG获得的高性能聚氨酯底漆。合适的着色的聚环氧化物组合物包括AMERLOCK 400，其是可从PPG获得的环氧底漆；PHENGUARD930/935/940和NOVAGUARD 840，其是可从PPG获得的环氧罐衬垫；和SEP74860，其是可从PPG获得的环氧底漆。在一些情况下，诸如当成膜组合物包含聚硅氧烷和任选地聚环氧化物时，所述组合物可以直接施用于没有中间层的附着有掺杂剂的表面，从而消除使用底漆和/或中间漆的需要。如果性能没有比观察到用环氧底漆和以常规方式施用的相同聚硅氧烷面漆处理过的基底更好，则性能也可以是相当的。
与受冲击表面接触的成膜组合物通常展现出0.1:1至35:1诸如0.5:1至3.0:1的颜料与粘结剂的比率。当经涂覆基底包含储罐内衬时，成膜组合物可以具有10体积％至50体积％诸如14体积％至40体积％的颜料体积浓度。成膜组合物可以是透明罩漆，具有小于5体积％诸如小于2或小于1体积％的颜料，或者根本没有颜料(即，0体积％)。
在本发明的特定实例中，施用于受冲击表面的成膜组合物(b)包含预制车间涂料或车间底漆，其旨在制品的制造和/或运输期间提供保护。车间底漆或预制底漆是旨在防止因元件或损坏和划痕等原因造成的腐蚀的临时涂料。在许多情况下，这种预制底漆或车间底漆被维持作为最终涂覆系统的一部分。在要求很高的系统中，如腐蚀性化学品或饮用水的罐涂料，这些底漆可能会被去除。此类涂料的实例是车间底漆或保护底漆，其任选地包含硅酸盐或任何其他硅酸盐。预制车间涂料或车间底漆可以留在原位，也可以是临时涂料，该临时涂料在施用永久性涂料即成膜组合物(b)之前被去除。TSA或TZA可用作二级“涂料”，诸如风塔。
本发明的经涂覆基底可以进一步包含(c)在成膜层(b)的至少一部分顶部上的第二成膜层。第二成膜层可以由着色或透明的组合物沉积而成。如同第一成膜组合物一样，第二成膜组合物可以是任何合适的成膜组合物，诸如上述那些。在特定的组合中，第一成膜组合物可以包含锌，并且第二成膜组合物可以包含任选地带有环氧树脂的聚硅氧烷。含锌的成膜组合物包括无机锌涂料和富锌底漆涂料，该无机锌涂料可进一步包含硅酸盐或任何其他陶瓷，该富锌底漆涂料可进一步包含有机材料，诸如环氧树脂。富锌组合物通常包含至少40重量％的锌金属，诸如50至90重量％。可从PPG获得的AMERCOAT 68HS是市售具有聚环氧化物的富锌底漆涂料的实例。当沉积两层或更多层涂料时，这两层可以相同或不同。第一涂料组合物可以在施用第二涂料组合物之前完全或部分固化，或者可以“湿对湿”地施用，在施用两层涂料之间很少或没有固化或者只有空气干燥停止。
在其他组合中，第一成膜组合物包含环氧树脂(特别是衍生自双酚A和/或双酚F的环氧树脂)和任选地锌，并且第二成膜组合物包含聚氨酯；或者第一成膜组合物包含衍生自双酚A和/或双酚F的环氧树脂和任选地锌，并且第二成膜组合物包含聚硅氧烷和任选地聚环氧化物。被设计用于汽车修补且可从PPG作为AUE-370获得的聚氨酯面漆特别适合于包含聚环氧化物的底漆，诸如可从PPG获得的CRE-321。
当可固化组合物用于本发明时，它们可以制备成双封装组合物，该双封装组合物通常在环境温度下可固化。双封装可固化组合物通常通过在使用前立即组合各组分来制备，或者也可以通过双进料设备来施用。
组合物可以通过多种方法(包括喷涂、浸渍/浸入、刷涂和/或流涂)中的一种或多种施用于受冲击基底。对于喷涂，可以使用空气喷涂、无空气喷涂和静电喷涂的常用喷涂技术和设备，以及手动或自动方法。涂覆层通常具有宽范围的干膜厚度；即从5微米到25.4毫米，这取决于特定的工业应用。例如，膨胀型涂料可具有500至1000密耳(12.7至25.4毫米)的干膜厚度。预制车间涂料或车间底漆可具有5至30微米的干膜厚度。根据化学性质，罐内衬系统可在60至1200微米诸如300至400微米的范围内。1000至1200微米的干膜厚度对于包含聚环氧化物的罐内衬系统是典型的。通常，涂料的干膜厚度可以在2-25密耳(50.8-635微米)，通常5-25密耳(127-635微米)的范围内。
在基底上形成涂料膜后，如果需要，则可通过使组合物在环境温度下静置，或环境温度固化、热固化和烘烤的组合来固化组合物。组合物可以在环境温度下通常在4小时至长达2周的时间内固化。如果环境湿度是低于40％的相对湿度，则固化时间可能会延长。
与没有用本文所述掺杂剂冲击的基底相比，本发明的经涂覆基底可以展现出耐腐蚀性、耐划擦性或耐损伤蠕变性、增强的粘合性、耐起泡性、耐化学性和/或耐温性(即，抵抗极端温度造成的损坏)。例如，它们适用于将与水(包括海水)接触的基底表面(诸如船体或海上石油钻塔)。此外，根据ISO 2812-1:2007和/或ASTM D6943-15(2015)的化学浸泡测试确定的，经涂覆基底可表现出对化学品(侵蚀性化学品和非侵蚀性化学品两者)的抗性，以及耐热水性的改善。与对照相比，检查面板涂料损伤的增加或减少。检查面板是否起泡、开裂、溶胀、分层、软化、变色、粘合和膜下腐蚀，然后根据与对照相比的整体性能给出大致评级。侵蚀性化学品的实例包括酸，诸如脂肪酸、醇和烃、其组合和序列。
本发明的经涂覆基底可以分批或逐步工艺制备。本发明进一步涉及一种制备经涂覆基底的连续工艺，其包含：(i)当基底沿传送带移动时，用本文所述的磨料颗粒和掺杂剂冲击基底的至少一个表面，使得表面的至少某一部分被掺杂剂冲击；(ii)当基底沿传送带移动时，将预制车间涂料或车间底漆施用于受冲击表面以形成经涂覆基底。所述连续方法可能会在预制车间涂料或底漆之外找到用途。掺杂剂和预制车间涂料或车间底漆可以是上面公开的任何一种。冲击掺杂剂和施用成膜组合物的步骤可以适用于制造工业制品的现有连续生产线。根据本发明的基底也可以是现有结构或车辆的全部或一部分。此类结构/车辆的重新喷漆通常在现场进行，并且可以包括在用掺杂剂冲击表面和施用本文所述的成膜层之前去除一层或多层现有的涂层。此类除漆可以通过用磨料颗粒喷射表面来完成。根据本发明，此类基底可以首先单独用磨料颗粒喷射，然后用根据本发明的磨料颗粒和掺杂剂喷射，以在第一步骤中去除现有的油漆和/或氧化物层，并在第二步骤中用掺杂剂冲击表面，或者可以递送磨料颗粒和掺杂剂，以在一个步骤中去除现有的油漆和/或氧化物层并用掺杂剂冲击表面。
已经发现，掺杂剂和成膜层的特定组合在腐蚀抑制、粘合增强、耐起泡性和/或耐化学性方面表现出意想不到的结果，如下面列举的和实例中所示。更具体地，可以观察到此类结果：
＝当掺杂剂包含磷酸锌并且第一成膜组合物是任何上述成膜组合物，但不是双组分环氧透明罩漆时，
＝当掺杂剂包含磷酸锌并且第一成膜组合物包含聚硅氧烷和任选地环氧树脂时，
＝当掺杂剂包含磷酸锌并且第一成膜组合物包含聚氨酯时，
＝当掺杂剂包含磷酸锌并且第一成膜组合物包含环氧树脂时，
＝当掺杂剂包含氧化镁并且第一成膜组合物是任何上述成膜组合物时，
＝当掺杂剂包含氧化镁并且第一成膜组合物包含聚硅氧烷和任选地环氧树脂时，
＝当掺杂剂包含氧化镁并且第一成膜组合物包含环氧树脂时，该环氧树脂可以是透明的或着色的；
＝当掺杂剂包含氧化镁并且第一成膜组合物包含聚氨酯时，
＝当环氧树脂包含氧化镁并且第一成膜组合物是任何上述成膜组合物时，
＝当掺杂剂包含环氧树脂并且第一成膜组合物是任何上述成膜组合物时，
＝当掺杂剂包含环氧树脂并且第一成膜组合物包含聚硅氧烷和任选地环氧树脂时，
＝当掺杂剂包含环氧树脂并且第一成膜组合物包含聚氨酯时，
＝当掺杂剂包含环氧树脂并且第一成膜组合物包含环氧树脂时，该环氧树脂可以是透明的或着色的；
＝当掺杂剂包含磷酸铁并且第一成膜组合物是任何上述成膜组合物，但不是双组分环氧透明罩漆时，
＝当掺杂剂包含磷酸铁并且第一成膜组合物包含着色的环氧树脂时，
＝当掺杂剂包含磷酸铁并且第一成膜组合物包含聚氨酯时，
＝当掺杂剂包含氧化铈、磷酸铁、磷酸锰和/或磷酸锌并且第一成膜组合物是如上所述的任何组合物，但不是双组分环氧透明罩漆时。
当沉积两层或更多层成膜层时，也可以观察到此类结果，诸如当：
＝掺杂剂包含磷酸锌、磷酸铁、氧化镁和/或环氧树脂，并且第一涂料组合物和第二涂料组合物中的每一种都是上述成膜组合物中的任何一种，并且第一涂料组合物和第二涂料组合物可以相同或不同时。第一涂料组合物和第二涂料组合物可以是着色的或透明的，诸如第一着色的层和第二透明层，
＝掺杂剂包含磷酸锌，第一成膜组合物包含锌，并且第二成膜组合物包含聚硅氧烷和任选地环氧树脂；第一成膜组合物任选地进一步包含环氧树脂和/或硅酸盐或任何陶瓷时，
＝掺杂剂包含磷酸锌，第一成膜组合物包含聚氨酯，并且第二成膜组合物包含任何涂料组合物，诸如本文所述的那些时，
＝掺杂剂包含磷酸锌，第一成膜组合物包含环氧树脂，并且第二成膜组合物包含任何涂料组合物，诸如本文所述的那些，尤其是聚氨酯时，
＝掺杂剂包含氧化镁，第一成膜组合物包含环氧树脂，并且第二成膜组合物包含任何涂料组合物，诸如本文所述的那些，尤其是聚氨酯时，
＝掺杂剂包含氧化镁，第一成膜组合物包含锌，并且第二成膜组合物包含聚硅氧烷和任选地环氧树脂；其中第一成膜组合物任选地进一步包含环氧树脂和/或硅酸盐或任何其他陶瓷时，
＝掺杂剂包含环氧树脂，第一成膜组合物包含环氧化物，并且第二成膜组合物包含任何涂料组合物，诸如本文所述的那些时；掺杂剂的环氧树脂和第一成膜组合物都可以衍生自双酚A、双酚F和/或酚醛清漆；
＝掺杂剂包含环氧树脂，第一成膜组合物包含环氧树脂，并且第二成膜组合物包含任何涂料组合物，诸如本文所述的那些时，其中第一成膜组合物任选地进一步包含锌并且/或者第二成膜组合物任选地进一步包含聚硅氧烷和环氧树脂或聚氨酯；掺杂剂可以是酚醛环氧树脂，并且第一成膜组合物可以衍生自双酚A；和
＝掺杂剂包含磷酸铁，第一成膜组合物包含环氧树脂，诸如衍生自双酚A和/或双酚F的环氧树脂，并且第二成膜组合物包含任何涂料组合物，诸如本文所述的那些时。
如本文所用，除非另外明确说明，否则所有数字(诸如表示数值、范围、数量或百分比的数字)可被理解为以单词“约”开头，即使该术语没有明确出现。本文所述的任何数值范围旨在包括纳入其中的所有子范围。复数涵盖单数，反之亦然。例如，尽管本发明已经根据“聚酯稳定剂”、“烯键式不饱和单体”、“有机溶剂”等进行了描述，但是可以使用这些和其他组分的混合物，包括微粒的混合物。此外，如本文所用，术语“聚合物”是指预聚物、低聚物以及均聚物和共聚物；前缀“聚”是指两个或更多个。当给出范围时，那些范围的任何端点和/或那些范围内的数字可以与本发明的范围相组合。“包括”、“诸如”、“例如”和类似术语意指“包括/诸如/例如但不限于”。术语“丙烯酸”和“丙烯酸酯”可互换使用(除非这样做将会改变预期的含义)，并且包括丙烯酸、酸酐及其衍生物、低级烷基取代的丙烯酸，例如C1-C2取代的丙烯酸，诸如甲基丙烯酸、乙基丙烯酸等以及它们的C1-C6烷基酯和羟烷基酯，除非另有明确说明。术语“(甲基)丙烯酸”或“(甲基)丙烯酸酯”旨在涵盖所示材料的丙烯酸/丙烯酸酯和甲基丙烯酸/甲基丙烯酸酯形式，例如，(甲基)丙烯酸酯单体。术语“(甲基)丙烯酸聚合物”是指由一种或多种(甲基)丙烯酸单体制备的聚合物。
可将上述每个特征和实例及其组合视为本发明所涵盖。因此，本发明被引向以下非限制性方面：
1.一种经涂覆基底，包含：
(a)表面，所述表面已经用磨料颗粒和掺杂剂冲击，使得所述表面的至少一部分附着有所述掺杂剂；
(b)第一成膜层，所述第一成膜层位于所述附着有掺杂剂的表面的至少一部分上，其中所述表面基本上同时用所述磨料颗粒和所述掺杂剂冲击。
2.根据方面1所述的基底，其中所述掺杂剂包含腐蚀抑制剂。
3.根据方面2所述的基底，其中所述掺杂剂包含氧化镁。
4.根据方面2所述的基底，其中所述掺杂剂包含磷酸锌。
5.根据方面2所述的基底，其中所述掺杂剂包含磷酸铁。
6.根据方面2所述的基底，其中所述掺杂剂包含环氧树脂。
7.根据方面6所述的基底，其中所述环氧树脂掺杂剂衍生自双酚A、双酚F和/或酚醛清漆。
8.一种经涂覆基底，根据前述任一方面包含，其中所述第一成膜组合物包含聚硅氧烷。
9.根据方面8所述的经涂覆基底，其中所述第一成膜组合物进一步包含环氧树脂。
10.根据前述任一方面所述的经涂覆基底，其中所述第一成膜组合物包含聚氨酯。
11.根据前述任一方面所述的经涂覆基底，其中所述第一成膜组合物包含环氧树脂。
12.根据方面11所述的经涂覆基底，其中当所述掺杂剂包含磷酸铁、磷酸锌、磷酸锰和/或氧化铈时，所述环氧树脂不是双组分环氧透明罩漆。
13.根据方面11或12所述的经涂覆基底，其中所述环氧树脂衍生自双酚A或双酚F。
14.根据方面11或12所述的经涂覆基底，其中所述环氧树脂包含酚醛清漆树脂。
15.根据前述任一方面所述的经涂覆基底，其中所述第一成膜组合物包含锌。
16.根据前述任一方面所述的经涂覆基底，进一步包含施用于所述第一成膜层的至少一部分的第二成膜组合物。
17.根据方面16所述的经涂覆组合物，其中所述第二成膜组合物包含聚硅氧烷。
18.根据方面17所述的经涂覆基底，其中所述第二成膜组合物进一步包含环氧树脂，诸如聚环氧化物。
19.根据方面16至18所述的经涂覆基底，其中所述第二成膜组合物包含聚氨酯。
20.一种经涂覆基底，包含：
(a)表面，所述表面用包含氧化镁的掺杂剂冲击；和
(b)第一成膜组合物，所述第一成膜组合物施用于所述受冲击表面，其中所述成膜组合物包含环氧树脂。
21.根据方面20所述的经涂覆基底，其中所述环氧树脂包含聚环氧化物并且任选地被着色。
22.一种经涂覆基底，包含：
(a)表面，所述表面用包含氧化镁的掺杂剂冲击；和
(b)多层涂料，所述多层涂料包含：(i)施用于所述受冲击表面的第一成膜组合物，和(ii)施用于所述第一成膜组合物顶部上的第二成膜组合物。
23.根据方面22所述的经涂覆基底，其中所述第一成膜组合物包含衍生自双酚A、双酚F和/或酚醛清漆的聚环氧化物。
24.根据方面23所述的经涂覆基底，其中所述第二成膜组合物包含聚氨酯。
25.一种经涂覆基底，包含：
(a)表面，所述表面用包含氧化镁的掺杂剂冲击；和
(b)多层涂料，所述多层涂料包含：(i)施用于所述受冲击表面的第一成膜组合物，其中所述第一成膜组合物包含锌；和(ii)施用于所述第一成膜组合物顶部上的第二成膜组合物，所述第二成膜组合物包含聚硅氧烷和任选地聚环氧化物。
26.根据方面25所述的经涂覆基底，其中所述第一成膜组合物进一步包含聚环氧化物和/或硅酸盐或任何其他陶瓷。
27.一种经涂覆基底，包含：
(a)表面，所述表面用包含氧化镁的掺杂剂冲击；和
(b)第一成膜组合物，所述第一成膜组合物施用于所述受冲击表面，其中所述成膜组合物包含聚氨酯。
28.根据方面27所述的经涂覆基底，进一步包含(c)施加在所述第一成膜组合物(b)顶部上的第二成膜组合物。
29.根据前述任一方面所述的经涂覆基底，其中与所述受冲击表面接触的所述第一成膜组合物具有0.1:1至35:1的颜料与粘结剂比率。
30.根据前述任一方面所述的经涂覆基底，其中所述基底包含冷轧钢或热轧钢。
31.根据前述任一方面所述的经涂覆基底，其中所述基底包含异型钢。
32.根据前述任一方面所述的经涂覆基底，其中所述基底包含结构的至少一部分。
33.根据方面1至31所述的经涂覆基底，其中所述基底包含车辆的至少一部分。
34.根据方面1至33中任一方面所述的经涂覆基底，其中所述基底包含建筑物、桥梁、商用车辆、工业保护结构、轨道车、轨道车集装箱、水塔、输电线塔、隧道、石油或天然气工业部件、海洋部件、汽车车身零件、航空航天部件、桥梁支撑结构、管道、储罐或风力涡轮机部件的至少一部分。
35.根据前述任一方面所述的经涂覆基底，包含至少两种冲击在基底表面中的掺杂剂。
36.根据方面1至34中任一方面所述的经涂覆基底，其中在施用所述成膜组合物之前，用掺杂剂冲击的所述表面表现出0.1至5密耳(2.54至127微米)的横截面轮廓。
37.根据方面1至36中任一方面所述的经涂覆基底，其中沉积在所述基底表面上的掺杂剂具有0.1至15微米的厚度。
38.根据方面1至37中任一项所述的经涂覆基底，其中至少一种成膜组合物表现出膨胀。
39.根据方面1至33或35至38中任一方面所述的经涂覆的基底，其中所述经涂覆基底包含储罐，并且用掺杂剂冲击的所述表面(a)包含所述罐的内表面。
40.根据方面39所述的储罐，其中所述罐包含燃料罐。
41.根据前述任一方面所述的经涂覆基底，其中所述成膜层包含预制车间涂料或车间底漆。
42.根据方面41所述的经涂覆基底，其中所述预制车间涂料或车间底漆包含车间底漆，其任选地包含硅酸盐或任何其他陶瓷。
43.根据方面1至42中任一方面所述的经涂覆基底，其中所述经涂覆基底表现出由ISO 2812-1:2007和/或ASTM D6943-15测量的耐化学性。
44.根据方面43所述的经涂覆基底，其中所述侵蚀性化学品包含酸。
45.根据方面43所述的经涂覆基底，其中所述侵蚀性化学品包含醇。
46.根据方面43所述的经涂覆基底，其中所述侵蚀性化学品包含烃。
47.一种经涂覆基底，包含：
(a)表面，所述表面用包含酚醛环氧树脂的掺杂剂冲击；和
(b)第一成膜组合物，所述第一成膜组合物施用于所述受冲击表面，其中所述成膜组合物包含聚环氧化物，其中所述经涂覆基底表现出耐脂肪酸性，如通过ISO 2812-1:2007测量的。
48.一种制备经涂覆基底的连续工艺，包含：
(i)当基底沿传送带移动时，用掺杂剂冲击所述基底的至少一个表面；以及
(ii)当所述基底沿传送带移动时，将预制车间涂料或车间底漆施用于所述受冲击表面以形成经涂覆基底。
49.根据方面48所述的连续工艺，其中所述预制车间涂料或车间底漆包含车间底漆，其任选地包含硅酸盐或任何其他陶瓷。
50.根据前述任一方面所述的经涂覆基底的用途，其中所述经涂覆基底与水接触。
51.根据前述任一方面所述的经涂覆基底的用途，其中所述基底表面将浸没在海水中。
52.一种经涂覆基底，包含：
(a)表面，所述表面用包含二氧化锆、氧化锌、碳化硅、二氧化硅和/或二氧化钛的掺杂剂冲击；和
(b)第一成膜组合物，所述第一成膜组合物施用于所述受冲击表面，其中所述成膜组合物包含聚酯、聚天冬氨酸官能聚合物和/或聚脲。
53.一种经涂覆基底，包含：
(a)表面，所述表面用包含磷酸锌的掺杂剂冲击；和
(b)多层涂料，所述多层涂料包含：(i)施用于所述受冲击表面的第一成膜组合物，其中所述第一成膜组合物包含锌；和(ii)施用于所述第一成膜组合物顶部上的第二成膜组合物，所述第二成膜组合物包含聚硅氧烷和任选地聚环氧化物。
54.一种经涂覆基底，包含：
(a)表面，所述表面用包含磷酸锌的掺杂剂冲击；和
(b)第一成膜组合物，所述第一成膜组合物施用于所述受冲击表面，其中所述成膜组合物包含环氧树脂。
55.根据方面54所述的经涂覆基底，其中所述环氧树脂包含聚环氧化物并且任选地被着色。
56.一种经涂覆基底，包含：
(a)表面，所述表面用包含磷酸锌的掺杂剂冲击；和
(b)多层涂料，所述多层涂料包含：(i)施用于所述受冲击表面的第一成膜组合物，和(ii)施用于所述第一成膜组合物顶部上的第二成膜组合物。
57.根据方面56所述的经涂覆基底，其中所述第一成膜组合物包含衍生自双酚A、双酚F和/或酚醛清漆的聚环氧化物。
58.根据方面56或57所述的经涂覆基底，其中所述第二成膜组合物包含聚氨酯。
59.一种经涂覆基底，包含：
(a)表面，所述表面用包含磷酸锌的掺杂剂冲击；和
(b)多层涂料，所述多层涂料包含：(i)施用于所述受冲击表面的第一成膜组合物，其中所述第一成膜组合物包含锌；和(ii)施用于所述第一成膜组合物顶部上的第二成膜组合物，所述第二成膜组合物包含聚硅氧烷和任选地聚环氧化物。
60.根据方面59所述的经涂覆基底，其中所述第一成膜组合物进一步包含聚环氧化物和/或硅酸盐或任何其他陶瓷。
61.一种经涂覆基底，包含：
(a)表面，所述表面用包含磷酸锌的掺杂剂冲击；和
(b)第一成膜组合物，所述第一成膜组合物施用于所述受冲击表面，其中所述成膜组合物包含聚氨酯。
62.根据方面61所述的经涂覆基底，进一步包含(c)施加在所述第一成膜组合物(b)顶部上的第二成膜组合物。
63.一种经涂覆基底，包含：
(a)表面，所述表面用包含磷酸锌的掺杂剂冲击；和
(b)第一成膜组合物，所述第一成膜组合物施用于所述受冲击表面，其中所述第一成膜组合物包含聚硅氧烷和任选地聚环氧化物。
64.一种经涂覆基底，包含：
(a)表面，所述表面用包含氧化镁的掺杂剂冲击；和
(b)第一成膜组合物，所述第一成膜组合物施用于所述受冲击表面，其中所述第一成膜组合物包含聚硅氧烷树脂和任选地环氧树脂。
65.根据方面43所述的经涂覆基底，其中所述化学品是一系列不同类型的化学品。
66.根据方面65所述的经涂覆基底，其中所述一系列不同类型的化学品包含循环暴露于醇和水。
将参照以下实例进一步描述本发明。除非另有说明，否则所有份均以重量计。
实例
掺杂剂和涂料堆叠的施用
用表1中所列的下列掺杂剂之一冲击冷轧钢板和热轧钢板的表面。掺杂剂通过专利公开WO2015140327中描述的方法附着到表面。施用掺杂剂后，用表2中列出的一种或多种PPG市售涂料喷涂每个面板。掺杂剂和涂料堆叠的组合如表4所述。
表1
Figure BDA0003100474690000181
表2
Figure BDA0003100474690000182
根据表3中所列的细节，施用和固化表2中的每种涂料。
表3
Figure BDA0003100474690000191
*对于涂料#10和11，每层涂料作为2种湿罩漆施用，其之间在RT(室温；即，环境条件)下闪蒸15分钟。
实例1-17
不同掺杂剂和保护涂料组合的耐腐蚀性评估
评估表1中的掺杂剂和表2中的涂料1-3的各种组合的耐腐蚀性。将所述经涂覆和固化的面板板划线到金属基底，然后暴露于ISO20340循环腐蚀的7个循环(在涂料#3的情况下为13个循环)或ASTM B117-11盐雾中1000小时。暴露后，使用直刃剃刀片在划线处刮擦每个面板。剃刀片被用来去除与在没有外力的情况下可能合理刮掉的划线周围的涂料一样多的涂料。在这些实例中，平均涂料蠕变被定义为划线一侧上的经刮擦涂料边缘和划线相对侧上的经刮擦涂料边缘之间的平均距离。平均涂料蠕变结果如表4所示。
表4
Figure BDA0003100474690000192
Figure BDA0003100474690000201
如表4所示，附着有掺杂剂然后涂覆一层或多层涂料的面板显示出改善的腐蚀性能。
实例18-29
不同掺杂剂和罐内衬涂料组合的耐化学性评估
评估表1中的掺杂剂和表2中的涂料4-5的各种组合的耐化学性。根据ISO 2812-1:2007，通过将经涂覆测试面板浸入一系列不同的化学品中来测试耐化学性。这些测试是持续6个月的连续暴露，以固定的时间间隔检查涂料状态。检查涂料的缺陷，如起泡、开裂、溶胀、分层、软化、变色、粘合、膜下腐蚀。除了将面板连续浸入相同溶液中的连续暴露测试之外，还进行了循环暴露测试，其中经涂覆面板间歇地暴露于不同的化学品，以反映当前海运贸易中的货物暴露。
表5列出基于三个测试系列的整体耐化学性。总共有160个面板在26次化学测试中被评估，其中含有一式两份和一式三份。整体耐化学性从1到4排列，其中1表示比对照好得多，并且4表示与没有冲击处理的表面相比没有改善。
表5
实例# 掺杂剂 涂料 整体耐化学性评级
18 无(对照) 4 4
19 无(对照) 5 4
20 MAGCHEM 200AD 5 2
21 MAGCHEM 200AD 4 3
22 DER663UE 5 3
23 DER663UE 4 3
24 EPON SU-8 5 3
25 EPON SU-8 4 3
26 ARALDITE LT3366 5 3
27 ARALDITE LT3366 4 3
28 ARALDITE ECN1299 5 1
29 ARALDITE ECN1299 4 2
如表5所示，与对照面板相比，用掺杂剂冲击然后涂覆一层或多层涂料的某些面板显示出改善的耐化学性。
实例30-43
不同掺杂剂和工业涂料组合的耐蚀性评估
评估表1中的掺杂剂和表2中的涂料6-9的各种组合的耐腐蚀性。将经涂覆面板划线到金属基底，然后暴露于ASTM B117-11盐雾试验箱中500小时。在500小时的盐雾暴露时间后，根据ASTM D1654-08提供的指南在划线处刮擦每个面板。也将面板划线到金属基底，并暴露于SAE J2334循环腐蚀的40个循环。暴露后，对每个面板进行目视检查，并根据生锈、起泡和整体外观给出1至3评级。排名1的面板显示出改善的耐腐蚀性，并且排名2的面板显示出适度的改善。各结果在表6中列出。
表6
Figure BDA0003100474690000211
Figure BDA0003100474690000221
如表6所示，与对照面板相比，用掺杂剂冲击然后涂覆一层或多层涂料的面板显示出改善的耐腐蚀性。
实例44-51
不同掺杂剂和汽车修补涂料组合的耐腐蚀性评估
评估表1中的掺杂剂和表2中的涂料10-11的各种组合的耐腐蚀性。将经涂覆面板划线到金属基底，然后分别暴露在ASTM B117-11盐雾试验箱中1000小时和1500小时，用于单罩漆系统和多罩漆系统。还将经涂覆和划线的面板暴露于SAE J2334循环腐蚀的40个循环。暴露后，根据ASTM D1654-08提供的指南在划线处刮擦每个面板，并以毫米为单位测量划线处的腐蚀蠕变。平均腐蚀蠕变结果如表7所示。
表7
Figure BDA0003100474690000222
如表7所示，与对照面板相比，用掺杂剂冲击然后涂覆一层或多层涂料的面板显示出改善的腐蚀性能。
实例52-55
用表1中的氧化镁(MgO)冲击冷轧钢板的表面。将掺杂剂与Speedway Motors 50-80目筛网氧化铝混合，得到基于填充或团聚密度的包含20体积％(20vol％)MgO的组合物。先用氧化铝喷射一半的实验面板，然后用20体积％的MgO混合物喷射。仅用20vol％MgO混合物喷射剩余的实验面板。仅使用氧化铝喷射对照面板。所有面板均达到1-1.3密耳的喷射轮廓，如由压力-O-膜测量。如表3所述，用PPG PSXTM 700涂覆每个经喷射面板。
测试和评估
将实例52-55的经涂覆面板划线到金属基底，然后暴露于ASTM B117-11盐雾中1000小时。暴露后，使用直刃剃刀片在划线处刮擦每个面板。剃刀片被用来去除与在没有外力的情况下可能合理刮掉的划线周围的涂料一样多的涂料。在这些实例中，平均涂料蠕变被定义为划线一侧上的经刮擦涂料边缘和划线相对侧上的经刮擦涂料边缘之间的平均距离。平均锈蠕变以与锈边缘之间的平均距离相同的方式进行定义。平均结果如表8所示。
表8
Figure BDA0003100474690000231
如表8所示，用氧化镁冲击然后用聚硅氧烷涂覆的面板(实例54-55)显示出比钢砂和氧化铝喷射的冷轧钢都改善的耐腐蚀性。
尽管以上出于说明目的描述了本发明的特定实施例，但是对于本领域技术人员而言显而易见的是，在不脱离在各方面中限定的本发明范围的前提下，可以对本发明的细节进行多种变化。

Claims (20)

1.一种经涂覆基底，包含：
(a)表面，所述表面已经用磨料颗粒和掺杂剂冲击，使得所述表面的至少一部分附着有所述掺杂剂；
(b)第一成膜组合物，所述第一成膜组合物位于所述附着有掺杂剂的表面的至少一部分上，其中所述表面基本上同时用所述磨料颗粒和所述掺杂剂冲击。
2.根据权利要求1所述的基底，其中所述掺杂剂包含除磷酸锌或磷酸铁之外的腐蚀抑制剂。
3.根据权利要求2所述的基底，其中所述掺杂剂包含氧化镁和/或环氧树脂。
4.根据权利要求3所述的基底，其中所述掺杂剂包含氧化镁。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的经涂覆基底，其中所述第一成膜组合物包含选自聚硅氧烷、任选地包含锌的环氧树脂、聚氨酯及其组合的树脂。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的经涂覆基底，其中所述掺杂剂包含氧化镁；并且所述第一成膜组合物包含任选地着色的环氧树脂。
7.根据权利要求1所述的经涂覆基底，其中所述掺杂剂包含除磷酸铁以外的腐蚀抑制剂，并且所述第一成膜组合物包含聚硅氧烷或聚氨酯。
8.根据权利要求7所述的经涂覆基底，其中所述成膜组合物包含聚硅氧烷和任选地环氧树脂。
9.根据权利要求1所述的经涂覆基底，其中所述掺杂剂包含腐蚀抑制剂，并且所述第一成膜组合物包含锌或颜料。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的经涂覆基底，其中所述腐蚀抑制剂包含磷酸锌、氧化镁、环氧树脂或其组合。
11.根据前述权利要求中任一项所述的经涂覆基底，进一步包含施用于所述第一成膜层的至少一部分的第二成膜组合物。
12.根据权利要求11所述的经涂覆组合物，其中所述第二成膜组合物包含选自聚硅氧烷、环氧树脂、聚氨酯及其组合的树脂。
13.根据权利要求1所述的经涂覆基底，其中所述掺杂剂包含氧化镁，所述第一成膜组合物包含锌，并且进一步包含施用在所述第一成膜组合物顶部上的第二成膜组合物，所述第二成膜组合物包含聚硅氧烷和任选地聚环氧化物。
14.根据权利要求13所述的经涂覆基底，其中所述第一成膜组合物进一步包含聚环氧化物和/或硅酸盐或任何其他陶瓷。
15.根据权利要求1所述的经涂覆基底，其中所述掺杂剂包含酚醛环氧树脂，并且所述成膜组合物包含聚环氧化物。
16.根据权利要求15所述的经涂覆基底，其中所述经涂覆基底表现出通过ISO 2812-1:2007测量的耐脂肪酸性。
17.根据权利要求1所述的经涂覆基底，其中所述掺杂剂包含磷酸锌，并且所述第一成膜组合物包含锌，并且进一步包含施用在所述第一成膜组合物顶部上的第二成膜组合物，所述第二成膜组合物包含聚硅氧烷和任选地聚环氧化物。
18.根据前述权利要求中任一项所述的经涂覆基底，其中所述成膜组合物中的至少一种表现出膨胀。
19.根据权利要求1至17中任一项所述的经涂覆基底，其中所述成膜组合物包含预制车间涂料或车间底漆。
20.一种制品，包含根据前述权利要求中任一项所述的基底，其合适地选自车辆、工业保护结构、变压器外壳、马达控制罩壳；轨道车集装箱、隧道、石油或天然气工业部件，其合适地选自平台、管、罐、船舶及其支架、船舶部件、汽车车身零件、航空航天部件、管道、储罐、风力涡轮机部件、通用钢样品。
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