CN113166560B - 将非水性双组分填充剂涂料组合物喷涂于基材上的方法 - Google Patents

将非水性双组分填充剂涂料组合物喷涂于基材上的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种将包含基料组分(A)和固化组分(B)的非水性双组分填充剂涂料组合物热喷于基材上的方法，其中基料组分(A)包含环氧树脂且固化组分(B)包含固化该环氧树脂的固化剂并且其中该填充剂涂料组合物包含在15‑35重量％范围内的平均密度在0.23‑0.70g/cm3范围内且平均粒度为至多52μm的中空玻璃微球，在0‑15重量％范围内的中空玻璃微球以外的无机固体材料和在0‑20重量％范围内的有机溶剂。

Description

将非水性双组分填充剂涂料组合物喷涂于基材上的方法
发明领域
本发明涉及一种将非水性双组分填充剂涂料组合物喷涂于基材上的方法。
发明背景
在结构组合件，尤其是游艇船壳或游艇上层结构的制造和修补中，通常使用涂料组合物来使表面填充和成型，以得到对眼睛和接触而言似乎“平顺”的光滑表面。该类涂料组合物通常称为‘填充剂’或‘平整配混物’。同样，该类填充剂涂料组合物用于汽车、建筑结构、风力涡轮机转子叶片和模制结构体的修补和制造中。
对于游艇而言，通常需要光泽外表面。为了实现这一点，在其上施涂了光泽饰面层的表面需要均匀和光滑。船壳通常由几块金属板如钢板或铝板或者纤维增强聚合物板组装。所得组合体的表面通常具有焊缝或其他不平整之处。因此，游艇的整个船壳和上层结构通常用填充剂或平整配混物手动处理以得到没有缺陷的光滑表面，然后施用其他涂层如底漆、粘结层、底色漆、面漆或饰面层中的一种或多种。可能需要施涂厚度高达几厘米的填充剂以得到所需均匀和光滑表面。填充剂涂料组合物通常使用镘刀手工施涂。一旦施涂，在称为刮平或平整的过程中使该填充剂涂料组合物找平，该工艺通常使用具有规板(整平板)的装置，以得到光滑表面。有时需要多次施涂填充剂涂料组合物，在各涂层之间固化和打磨，以获得所需光滑表面。任选一旦该填充剂涂料组合物硬化，对该填充剂涂敷表面打磨，并将其他涂层如底漆、粘结层、底色漆、面漆或饰面层中的一种或多种施涂于该打磨的硬化填充剂。
用于‘平整’表面的填充剂组合物通常是包含在施涂之前不久混合的基料组分和固化组分的双组分涂料组合物。该基料组分包含成膜树脂(基料聚合物)；通常是环氧树脂。该固化组分包含与该成膜树脂的官能基团反应的固化剂。一旦这两种组分混合，则在该成膜树脂的官能基团和固化剂之间发生交联反应并且粘度随时间增加，直到该涂料组合物变得太粘而不能施涂的点。该涂料组合物的适用期-在其过程中组合物在15-25℃范围内的温度下可以施涂而粘度没有由于交联反应增加到再也不能施涂的程度的时间-需要足够长以允许其两种组分均匀混合并允许均匀施涂和刮平。
用于平整的填充剂组合物的粘度需要足够高以允许正确施涂，持续到所需厚度并且允许正确刮平；为获得光滑表面这全部需要。
手工施涂具有几个缺点。手工施涂是劳动密集型的。由于有限的适用期，每批涂料组合物仅可涂敷相对小的表面积。该涂料组合物的粘度需要足够高以允许在垂直延伸的表面上手工施涂，从而获得所要求的厚度并且没有材料从镘刀或表面掉落。施涂该类高粘度组合物要求熟练工人以在硬化的填充剂涂层中避免气穴和其他缺陷。未除去的气穴可能导致该填充剂涂层的薄弱并导致使用的早期失效。
已经描述了试图借助喷涂来施涂填充剂涂料组合物。例如，WO2014/180463描述了一种用于喷涂的填充剂涂料组合物。WO 2014/180463的填充剂涂料组合物包含含有环氧树脂的基料组分和含有环氧树脂硬化剂的固化组分。该基料组分和该固化组分均包含聚合物(塑料)中空体。在WO2014/180463的对比例中，塑料中空球在另一类似组合物中被玻璃中空球代替。具有玻璃中空球的组合物显示出更高密度并且在机械混合之后显示出显著的密度增加，这暗示中空玻璃球的机械损坏。
塑料中空微球具有不良耐溶剂性并且因此易受相邻层的溶剂侵袭。此外，塑料中空微球在受热时可能膨胀。
在WO 02/16519中公开了一种用于隔热油气管道的涂料组合物，其可以以每层至多600μm的干膜厚度施涂。该涂料组合物包含环氧基基料和中空微球。该涂料组合物可以通过油漆领域中使用的任何常规技术，如刷涂、辊涂和喷涂施涂。在WO 02/16519的实施例中，喷涂包含约8-12重量％中空玻璃珠的涂料组合物。
需要一种喷涂非水填充剂涂料组合物的方法，其中填充剂涂料组合物可以以高聚集量，即每个施涂层的高膜厚施涂，不会导致施加的填充剂流挂，并且得到可以容易地打磨的具有相对低密度的硬化填充剂涂层。
发明概述
现已发现通过小心选择填充剂涂料组合物中各成分的量和类型，尤其是无机固体材料和溶剂的量和类型，可以通过以所需高聚集量热喷而施涂包含中空玻璃微球的非水双组分环氧基填充剂组合物而不会导致所施涂涂层的流挂。
因此，本发明提供了一种将包含基料组分(A)和固化组分(B)的非水性双组分填充剂涂料组合物施涂于基材上的方法，该方法包括：
i)将基料组分(A)和固化组分(B)中的至少一种加热至在40-140℃，优选50-90℃范围内的温度；
ii)随后混合基料组分(A)和固化组分(B)而得到热填充剂涂料组合物；
iii)将在步骤ii)中得到的该热填充剂涂料组合物喷涂于该基材上，得到湿膜厚度在1-30mm范围内的填充剂涂层；
iv)任选进一步喷涂在步骤ii)中得到的热填充剂涂料组合物，得到一个或多个湿膜厚度在1-30mm范围内的其他填充剂涂层；和
v)使在步骤iii)以及若存在的话，在步骤iv)中得到的该填充剂涂层固化，得到固化填充剂涂层，
其中基料组分(A)包含环氧树脂且固化组分(B)包含固化该环氧树脂的固化剂并且其中该填充剂涂料组合物包含：
a)在15-35重量％范围内的中空玻璃微球，其中该中空玻璃微球具有在0.23-0.70g/cm3范围内的平均密度和至多52μm的平均粒度；
b)在0-15重量％，优选1-10重量％范围内的除中空玻璃微球以外的无机固体颗粒；和
c)在0-20重量％范围内的有机溶剂。
本发明方法相比于现有技术方法具有几个优点。它得到高聚集量涂层；得到湿膜厚度在1-30mm范围内的涂层。在喷涂过程中维持该填充剂涂料组合物的相对低密度。若要施涂不止一层填充剂涂料组合物，则可以‘湿碰湿’施涂其他层，即在尚未完全硬化的前一层上施涂随后层，产生一种显著更快的施涂方法。已经发现当将该填充剂涂料组合物施涂于垂直延伸的基材时没有发生施涂填充剂涂料组合物的不可接受流挂。不希望束缚于任何理论，据信因为该填充剂涂料组合物在喷涂步骤过程中维持相对低密度而避免了流挂。在步骤v)中得到的固化填充剂涂层易于打磨。
本发明方法得到可以在对施涂器认为可接受的时间用轨道式打磨机充分打磨的光滑和均匀填充剂涂层。与手工施涂的涂料相比，它可以更少劳动力且要求更少技能地更快速施涂。
发明详述
本发明方法是一种将包含基料组分(A)和固化组分(B)的非水性双组分填充剂涂料组合物施涂于基材上的方法。
该方法包括加热步骤i)，在其中将基料组分(A)和固化组分(B)中的至少一种加热到在40-140℃，优选50-90℃，更优选50-70℃范围内的温度。在随后的混合步骤ii)中将基料组分(A)和固化组分(B)混合而得到热填充剂涂料组合物。在喷涂步骤iii)中将在步骤ii)中得到的热填充剂涂料组合物喷涂于基材上，从而得到湿膜厚度在1-30mm范围内的填充剂涂层。任选地，在该第一填充剂涂层上施涂一个或多个湿膜厚度在1-30mm范围内的其他填充剂涂层。
本文对湿膜厚度的提及涉及直接在施涂后的施涂涂层厚度，根据ISO2808:2007中的方法1A测量。
因为该填充剂涂料组合物具有相对高粘度，可以实现1-30mm的所需聚集量。优选基料组分(A)和固化组分(B)二者具有的粘度借助旋转粘度计在1s-1的剪切速率和23℃的温度下测量为150-500Pa·s，更优选200-450Pa·s。
优选基料组分(A)和固化组分(B)在给定温度下具有类似粘度。优选在给定温度下基料组分(A)的粘度和固化组分(B)的粘度之比在2:1-1:2，更优选1.5:1-1:1.5，甚至更优选1.2:1-1:1.2范围内。
应理解的是该填充剂涂料组合物及其组分的粘度很大程度上取决于其组成，尤其是树脂、固化剂、中空玻璃微球、其他无机固体材料、溶剂或任何稀释剂的类型和量。为了实现基料组分(A)和固化组分(B)的类似粘度，优选基料组分(A)和固化组分(B)均包含中空玻璃微球。
粘度使用旋转粘度计(Brookfield型)按照ASTM D2196-10测定。
在加热步骤i)中将基料组分(A)和固化组分(B)中的至少一种加热到在40-140℃，优选50-90℃范围内的温度。优选加热基料组分(A)和固化组分(B)二者。优选将该一种或两种组分加热至使得在随后的混合步骤ii)中得到的热填充剂组合物具有的温度为至少40℃的温度。更低温度使得难以混合这些组分和喷涂混合的组分，因为粘度可能太高。优选将这两种组分加热到至少50℃的温度。将任一组分加热至140℃以上的温度是不希望的，因为在混合时将导致树脂和固化剂之间的快速交联反应并因此导致高粘度。这可能使得喷涂更困难并且可能损害施涂填充剂涂层的性能。在一个实施方案中，将基料组分(A)和固化组分(B)二者加热至在50-90℃，更优选50-70℃范围内的温度。基料组分(A)和固化组分(B)各自可以加热至相同温度或不同温度。加热至不同温度可能对于控制各组分的粘度是有用的。加热至相同温度当在混合步骤ii)中混合热组分时避免了不希望的温度梯度。
在随后的混合步骤ii)中混合基料组分(A)和固化组分(B)而得到可喷涂热填充剂涂料组合物。基料组分(A)和固化组分(B)可以以任何合适的比例混合，优选以在5:1-0.5:1，更优选2:1-0.8:1范围内的重量比混合。
应理解的是在加热步骤i)和混合步骤ii)之间可能发生加热组分的一定程度冷却。优选例如通过使用绝热套防止热损失并维持加热组分的温度。
在混合时得到的填充剂涂料组合物的粘度尤其取决于其温度和固化程度。在混合过程中，粘度通常由于固化而提高。应避免太高的温度，因为这些可能加速该固化方法，导致混合组分的粘度进一步提高。优选热组分和在混合步骤ii)中得到的热填充剂涂料组合物的温度在40-90℃，更优选50-70℃范围内。可以在混合过程中使用加热而维持或实现所需温度。
在喷涂步骤iii)中，将在混合步骤ii)中得到的热填充剂涂料组合物喷涂于基材上，使得得到湿膜厚度在1-30mm，优选5-25mm范围内的填充剂涂层。热喷通过本领域中的技术，例如无空气喷涂进行。
喷涂可以在任何合适压力下进行，优选在1,000-7,000psi(6.9-48.3MPa)，更优选3,000-6,000psi(20.7-41.4MPa)范围内的压力下进行。喷涂优选在40-90℃，更优选50-70℃范围内的温度下进行。在优选实施方案中，将组分(A)和(B)二者在步骤(i)中加热至加热温度并在混合和喷涂过程中维持该加热温度。
步骤i)、ii)和iii)，即加热、混合和喷涂可以在单一设备中或者在分开的设备中进行。优选将混合和喷涂之间的时间保持得尽可能短，以将由于喷涂之前的固化产生的显著粘度提高最小化。因此，步骤i)-iii)优选在单一设备中，例如在双进料无空气喷涂机中进行。双进料无空气喷涂机在本领域中是众所周知的。典型的双进料无空气喷涂机包括可以加热的两个分开的双壁容器、混合室和喷枪。将热组分由容器供入该混合室中并将混合的热组分供入喷枪。在该喷枪中，该混合物通过喷嘴在升高的压力下雾化。市售双进料无空气喷涂机的实例包括Graco XM70多组分喷涂机、WIWA DUOMIX喷涂机和WIWA Fleximix喷涂机。
在单次施涂填充剂涂料组合物足以获得足够光滑表面的情况下，使在步骤iii)中得到的填充剂涂层在固化步骤v)中固化。
在需要一个或多个进一步施涂以获得没有不平整之处的表面的情况下，例如在基材中更大不平整之处的情况下，可以在任选的进一步喷涂步骤iv)中将湿膜厚度在1-30mm，优选5-25mm范围内的其他填充剂涂层喷涂于在步骤iii)中得到的已经施涂的填充剂涂层上。可以重复进一步喷涂步骤iv)，直到获得提供足够表面光滑度的填充剂涂层。任何其他填充剂涂层可以在前一填充剂涂层固化和打磨之后施涂于该前一填充剂涂层上。优选在步骤iv)中将热填充剂涂料组合物喷涂于未固化或部分固化的填充剂涂层上(‘湿碰湿’)。已经发现本发明方法得到均匀施涂的填充剂涂层而没有气穴。因此，填充剂涂层在施涂一个或多个其他层之前的干燥和/或打磨通常不需要。结果可以在该前一层完全硬化之前施涂任何其他层，即湿碰湿，由此允许更快速的施涂过程。通常在步骤iv)中施涂其他层之前刮平在步骤iii)中得到的填充剂涂层。本文对未固化或部分固化的填充剂涂层的提及涉及尚未固化到可以打磨的程度的填充剂层。
在固化步骤v)中使在步骤iii)中以及若存在的话在步骤iv)中得到的填充剂涂层固化而得到固化的填充剂涂层。若需要的话，将施涂的填充剂涂料组合物在仍呈湿态时刮平。通常通过在环境条件下干燥使填充剂涂层固化。
该方法可以进一步包括打磨在步骤v)中得到的固化填充剂涂层并将其他涂层(填充剂涂层以外的涂层)施涂于打磨的涂层上。施涂该类其他涂层以保护基材防止大气老化、磨损、污损和其他影响。本领域已知的任何涂层方案可以施涂在固化的填充剂涂层上，例如：底漆层，底色漆和作为饰面层的透明涂层；底漆层，粘结层和防污面漆；或底漆层和保护性面漆。适合各种应用的涂层方案在本领域中是众所周知的。
本发明方法可以用于将填充剂涂料施涂在任何合适基材上。合适基材的实例包括船舶如船、舟、舰或游艇的船壳或上层结构，风力涡轮机转子叶片，建筑表面，飞机、汽车或其他交通工具或其组件的表面以及模制结构体的表面。该基材可以是任何合适材料，例如金属、木材、聚合物材料或复合材料如纤维增强聚合物材料，尤其是纤维增强聚酯-或环氧基聚合物材料制成的。该方法特别适合平整游艇船壳或其他船舶的船壳以及平整风力涡轮机转子叶片。该方法允许容易和快速施涂基本没有流挂和气穴的相对厚的填充剂涂层。
用于本发明方法中的填充剂涂料组合物是非水填充剂涂料组合物。这意味着该涂料组合物的各成分可以在非水液体介质中提供，例如溶解或分散。该填充剂涂料组合物可以包含至多20重量％有机溶剂以实现所需施涂粘度。本文将苄醇考虑为有机溶剂。或者，该填充剂涂料组合物可以不含有机溶剂，例如当可固化环氧树脂和固化剂任选在加入反应性稀释剂和/或液体增塑剂之后为具有足够低粘度的液体时。该填充剂涂料组合物可以包含少量水，例如随该填充剂涂料组合物的成分，如含有少量水作为杂质的颜料或有机溶剂非故意引入的水。该填充剂涂料组合物优选基于该组合物的总重量包含小于2重量％，更优选小于1重量％的水。甚至更优选该组合物不含水。
该填充剂涂料组合物是一种包含基料组分(A)和固化组分(B)的双组分组合物。基料组分(A)包含环氧树脂作为可固化基料聚合物。该环氧树脂可以是任何合适的环氧树脂。该类树脂在本领域中是已知的。该环氧树脂例如可以是双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、双酚A/F环氧树脂或酚醛环氧树脂。
该填充剂涂料组合物可以进一步包含环氧反应性稀释剂，优选在基料组分(A)中。该类稀释剂在本领域中是已知的并且包括脂族或芳族单-、二-或三官能缩水甘油基醚。优选该环氧反应性稀释剂是己二醇的二缩水甘油基醚、丁二醇的二缩水甘油基醚或具有10-20个碳原子的脂族醇的单的缩水甘油基醚。
基料组分(A)可以包含一种或多种环氧树脂以外的可固化基料聚合物。优选基料组分(A)包含小于20重量％，更优选小于10重量％，甚至更优选小于1重量％的环氧树脂以外的可固化基料聚合物。在一个实施方案中，基料组分(A)不含环氧树脂以外的任何可固化基料聚合物。
固化组分(B)包含固化该环氧树脂的固化剂。该类固化剂在本领域中是已知的并且包括含有胺或酰胺基团、硫醇基团、羧酸基团、酸酐基团或羟基的化合物。优选该固化剂是一种包含NH基团的化合物，如胺或酰胺，或包含硫醇基团的化合物。
特别优选选自包含胺基、酰胺基团以及胺基和酰胺基团二者(例如酰胺基胺)的化合物的包含NH基团的固化剂。该类固化剂包括脂族、脂环族和芳族胺、酰胺、酰胺基胺及其混合物。
固化组分(B)可以进一步包含固化促进剂，例如叔胺如2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚。
环氧树脂和固化该环氧树脂的固化剂在该填充剂涂料组合物中的总量基于该填充剂涂料组合物的总重量，即组分(A)和(B)的合并重量通常在35-70重量％，优选40-65重量％，更优选45-60重量％范围内。
该填充剂涂料组合物进一步包含：
a)在15-35重量％范围内的中空玻璃微球，其中该中空玻璃微球具有在0.23-0.70g/cm3范围内的平均密度和小于52μm的平均粒度；
b)在0-15重量％范围内的中空玻璃微球以外的无机固体材料；和
c)在0-20重量％范围内的有机溶剂。
所有重量百分数基于该填充剂涂料组合物的总重量。
已经发现若中空玻璃微球、其他无机固体材料和有机溶剂的量在规定范围内并且中空玻璃微球具有规定的密度和粒度，则得到一种具有足够高粘度以实现高聚集量涂层并且适合通过热双进料无空气喷涂来喷涂而没有中空玻璃微球显著破碎的填充剂涂料组合物。因此，可以得到具有相对低密度的干燥填充剂涂层。具有低密度的填充剂涂层例如在游艇船壳和上层结构、风力涡轮机转子叶片上以及在飞机和汽车应用中是希望的。填充剂涂层的低密度也有助于避免施涂的湿涂层在垂直延伸表面上的重力诱发流挂，尤其当要施涂厚层时。
该干燥的填充剂涂层的密度优选在0.4-1.2g/cm3，更优选0.6-1.0g/cm3，甚至更优选0.7-0.9g/cm3范围内。本文对干燥填充剂涂层的密度的提及涉及在23℃和50％相对湿度下干燥7天之后的密度。该密度由通过体积置换测量的干燥涂层体积和以重量分析法测定的涂层重量计算。
该中空玻璃微球具有在0.23-0.70g/cm3，优选0.27-0.65g/cm3范围内的平均密度。本文对中空玻璃微球的密度的提及涉及真实密度，即借助气体置换测定的密度。中空玻璃微球具有至多52μm，优选至多50μm的平均粒度。平均粒度通常为至少10μm，优选至少15μm，更优选至少20μm。本文对平均粒度的提及涉及基于体积的D50，即中空玻璃微球总体积的50％具有小于D50值的粒度且中空玻璃微球总体积的50％具有大于D50值的粒度。平均粒度可以适当地通过激光衍射根据ISO 13320使用Mie理论测定。
该中空玻璃微球在本领域中是已知的并且可以市购，例如3MTM Glass BubblesS38，S38HS，S38XHS，K46，K42HS，S60，S60HS，Eccospheres SID-270Z，SID-311Z，SID350Z以及Sphericel 34P30。
该填充剂涂料组合物包含在15-35重量％，优选20-35重量％，更优选22-33重量％范围内的中空玻璃微球。
该中空玻璃微球可以存在于基料组分(A)和/或固化组分(B)中。优选基料组分(A)和固化组分(B)均包含中空玻璃微球，更优选以使得中空玻璃微球在基料组分(A)和固化组分(B)中的重量百分数的绝对差小于10重量％(基于该组分重量的重量百分数)的量。
该填充剂涂料组合物可以以至多15重量％的量，优选在1-10重量％，甚至更优选3-8重量％范围内的量包含除中空玻璃微球以外的无机固体颗粒。该类无机固体材料b)可以包括填料(增量剂)，彩色颜料和无机流变控制添加剂。合适无机固体材料的实例包括填料如滑石、石英、高岭土、白云石、硫酸钡、碳酸钙、方解石、方石英粉、二氧化硅、硅灰石、云母；无机彩色颜料如二氧化钛、铁氧化物和其他金属氧化物；以及流变改性添加剂，如粘土和疏水性气相法二氧化硅。
优选中空玻璃微球和无机固体材料b)的总量在25-40重量％范围内。
优选该填充剂涂料组合物不含聚合物中空微球。
该填充剂涂料组合物可以包含至多20重量％有机溶剂，优选1-15重量％，甚至更优选3-12重量％有机溶剂。优选该填充剂涂料组合物包含小于3重量％，更优选小于1重量％，甚至更优选小于0.5重量％苄醇以外的有机溶剂。
在一个实施方案中，本发明方法中所用填充剂涂料组合物包含：
a)在20-35重量％范围内的中空玻璃微球，其中该中空玻璃微球具有在0.27-0.65g/cm3范围内的平均密度和在10-50μm范围内的平均粒度；
b)在3-8重量％范围内的中空玻璃微球以外的无机固体材料；和
c)在1-12重量％范围内的有机溶剂和小于3重量％的苄醇以外的有机溶剂。
该填充剂涂料组合物可以包含粘附促进剂。合适的粘附促进剂在本领域中是已知的并且包括官能硅烷，如环氧硅烷和氨基硅烷。优选该填充剂涂料组合物在其基料组分(A)中包含环氧硅烷。粘附促进剂的浓度基于该填充剂涂料组合物的总重量通常在0.5-3重量％范围内。
该填充剂涂料组合物可以进一步包含填充剂涂料组合物领域已知的添加剂。该类添加剂的实例是润湿剂、蜡、消泡剂、流变控制添加剂、增塑剂、分散剂、表面活性剂和流动添加剂。该填充剂涂料组合物优选不含任何发泡剂。发泡剂的使用不会得到所需光滑表面。
本发明借助下列非限制性实施例进一步说明。
实施例
具有表1所给组成的基料组分(A)通过混合各成分制备。具有表2所给组成的固化组分(B)通过混合各成分制备。
制备填充剂涂料组合物并将其按如下喷涂于垂直取向的MDF测试板上。
将组分A和B各自加热至约60℃的温度，然后各自通过加热管线送入在其中混合各组分的混合歧管并由Graco XHF喷枪在3,000-6,000psi(20.7-41.4MPa)范围内的静压力下喷涂于测试板上。
制备不同的填充剂涂料组合物。将填充剂涂料组合物以不发生流挂的厚度喷涂于板上。在表3中示出了不同的填充剂涂料组合物：两种组分的混合比；供入混合歧管中的组分温度；以及施涂的湿膜厚度。在施涂的湿膜厚度下没有涂层流挂。施涂的涂料均为显示出气穴。所有施涂的涂料易于刮平，易于在固化之后打磨并且提供光滑涂层。对于一些涂料确定开始发生流挂的湿膜厚度。
表1-基料组分A的组成(重量％)
Figure BDA0003109762200000121
1 3M Glass Bubbles S38HS：平均密度0.38g/cm3；D50(v)为44μm。
2 3M Glass Bubbles K46：平均密度0.46g/cm3；D50(v)为40μm。
表2–固化组分B的组成(重量％)
Figure BDA0003109762200000131
表3–涂料组合物及其性能
Figure BDA0003109762200000141

Claims (31)

1.一种将包含基料组分(A)和固化组分(B)的非水性双组分填充剂涂料组合物施涂于基材上的方法，所述方法包括：
i)将基料组分(A)和固化组分(B)中的至少一种加热至在40-140℃范围内的温度；
ii)随后混合基料组分(A)和固化组分(B)而得到热填充剂涂料组合物；
iii)将在步骤ii)中得到的所述热填充剂涂料组合物喷涂于所述基材上，得到湿膜厚度在1-30mm范围内的填充剂涂层；
iv)任选进一步喷涂在步骤ii)中得到的热填充剂涂料组合物，得到一个或多个湿膜厚度在1-30mm范围内的其他填充剂涂层；和
v)使在步骤iii)以及若存在的话，在步骤iv)中得到的所述填充剂涂层固化，得到固化填充剂涂层，
其中所述基料组分(A)包含环氧树脂且所述固化组分(B)包含固化该环氧树脂的固化剂并且其中所述填充剂涂料组合物包含：
a)在15-35重量％范围内的中空玻璃微球，其中所述中空玻璃微球具有在0.23-0.70g/cm3范围内的平均密度和至多52μm的平均粒度；
b)在0-15重量％范围内的中空玻璃微球以外的无机固体材料；和
c)在0-20重量％范围内的有机溶剂。
2.根据权利要求1的方法，其中所述方法包括i)将基料组分(A)和固化组分(B)中的至少一种加热至在50-90℃范围内的温度。
3.根据权利要求1的方法，其中所述填充剂涂料组合物包含b)在1-10重量％范围内的中空玻璃微球以外的无机固体材料。
4.根据权利要求1的方法，其中所述基料组分(A)和所述固化组分(B)二者具有的粘度借助旋转粘度计在1s-1的剪切速率和23℃的温度下测量为150-500Pa·s。
5.根据权利要求4的方法，其中所述基料组分(A)和所述固化组分(B)二者具有的粘度借助旋转粘度计在1s-1的剪切速率和23℃的温度下测量为200-450Pa·s。
6.根据权利要求1的方法，其中所述方法包括步骤iv)并且其中在步骤iv)中进一步将在步骤ii)中得到的热填充剂涂料组合物喷涂于在步骤iii)中得到的未固化或部分固化填充剂涂层上或者喷涂于在步骤iv)中得到的未固化或部分固化的其他填充剂涂层上。
7.根据权利要求4的方法，其中所述方法包括步骤iv)并且其中在步骤iv)中进一步将在步骤ii)中得到的热填充剂涂料组合物喷涂于在步骤iii)中得到的未固化或部分固化填充剂涂层上或者喷涂于在步骤iv)中得到的未固化或部分固化的其他填充剂涂层上。
8.根据权利要求1-7中任一项的方法，进一步包括：
vi)打磨在步骤v)中得到的所述固化填充剂涂层；和
vii)将一个或多个其他涂层施涂于所述打磨的固化填充剂涂层上。
9.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中所述基材是船舶的船壳或上层结构或者风力涡轮机转子叶片。
10.根据权利要求8的方法，其中所述基材是船舶的船壳或上层结构或者风力涡轮机转子叶片。
11.根据权利要求9的方法，其中所述基材是船舶的船壳或上层结构。
12.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中所述基料组分(A)不含所述环氧树脂以外的任何可固化基料聚合物。
13.根据权利要求10的方法，其中所述基料组分(A)不含所述环氧树脂以外的任何可固化基料聚合物。
14.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中所述填充剂涂料组合物包含小于3重量％的苄醇以外的任何有机溶剂。
15.根据权利要求13的方法，其中所述填充剂涂料组合物包含小于3重量％的苄醇以外的任何有机溶剂。
16.根据权利要求14的方法，其中所述填充剂涂料组合物包含小于0.5重量％的苄醇以外的任何有机溶剂。
17.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中所述填充剂涂料组合物包含环氧反应性稀释剂。
18.根据权利要求15的方法，其中所述填充剂涂料组合物包含环氧反应性稀释剂。
19.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中在步骤v)中得到的所述固化填充剂涂层具有在0.6-1.0g/cm3范围内的密度。
20.根据权利要求18的方法，其中在步骤v)中得到的所述固化填充剂涂层具有在0.6-1.0g/cm3范围内的密度。
21.根据权利要求19的方法，其中在步骤v)中得到的所述固化填充剂涂层具有在0.7-0.9g/cm3范围内的密度。
22.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中所述中空玻璃微球具有在0.27-0.65g/cm3范围内的平均密度。
23.根据权利要求20的方法，其中所述中空玻璃微球具有在0.27-0.65g/cm3范围内的平均密度。
24.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中所述中空玻璃微球具有至多50μm的平均粒度。
25.根据权利要求23的方法，其中所述中空玻璃微球具有至多50μm的平均粒度。
26.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中所述填充剂涂料组合物包含在20-35重量％范围内的中空玻璃微球。
27.根据权利要求25的方法，其中所述填充剂涂料组合物包含在22-33重量％范围内的中空玻璃微球。
28.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中所述填充剂涂料组合物包含在3-8重量％范围内的除中空玻璃微球以外的无机固体颗粒。
29.根据权利要求27的方法，其中所述填充剂涂料组合物包含在3-8重量％范围内的除中空玻璃微球以外的无机固体颗粒。
30.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中所述填充剂涂料组合物包含：
a)在20-35重量％范围内的中空玻璃微球，其中所述中空玻璃微球具有在0.27-0.65g/cm3范围内的平均密度和在10-50μm范围内的平均粒度；
b)在3-8重量％范围内的除中空玻璃微球以外的无机固体颗粒；和
c)在1-12重量％范围内的苄醇和小于3重量％的苄醇以外的有机溶剂。
31.根据权利要求29的方法，其中所述填充剂涂料组合物包含：
a)在20-35重量％范围内的中空玻璃微球，其中所述中空玻璃微球具有在0.27-0.65g/cm3范围内的平均密度和在10-50μm范围内的平均粒度；
b)在3-8重量％范围内的除中空玻璃微球以外的无机固体颗粒；和
c)在1-12重量％范围内的苄醇和小于3重量％的苄醇以外的有机溶剂。
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