CN113174193A - 一种无溶剂低表面处理多功能杂化涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无溶剂低表面处理多功能杂化涂料,包括A、B成分混合而成的产物,A:聚氨酯—双酚A型环氧杂化树脂、环氧活性稀释剂、γ‑(2,3‑环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、氧化铁红、磷钛粉、三聚磷酸铝、聚酰胺蜡、高聚物分散剂、流平剂、消泡剂;B:β‑氨基腰果壳油酚醛化合物、改性脂环胺15‑20、γ‑氨丙基三乙氧基硅烷。本发明的技术效果在于,常温固化,易施工,不受环境湿度的影响,可对潮湿或有水基底进行封闭,具有优异的附着力、高强度、高韧性、防腐蚀,专为涵洞、隧道、地下防水工程、地下室等高湿度苛刻环境场所设计,也可用于一般防水工程,与聚氨酯、丙烯酸、防水卷材等防水材料具有优异的配套性,适用于污水处理池、工程防水、石油储罐等场景。
Description
技术领域
本发明涉及高分子防腐防水化工材料领域,具体是一种无溶剂低表面处理多功能杂化涂料及其制备方法。
背景技术
防水卷材、防水聚脲、防水丙烯酸涂料等材料以其优异的防水性能而被广泛应用,但在特殊工况下,诸如涵洞、隧道、地下室等基底高湿及表面有水等条件下,防水卷材、防水聚脲、防水丙烯酸涂料不宜直接施工,而是先对基底进行隔水封闭处理。其中,环氧涂料以其优异的防腐性能,高性价比而大量应用。但传统的环氧涂料包括高固体份涂料、水性涂料、粉沫涂料。普遍存在以下缺点:1)韧性不足,在冲击作用下易开裂,影响封闭性。2)与高伸长防水材料配套性一般,附着力保持率低,使用过程中容易引起层间脱胶、脱层、鼓包。3)对基底要求高,必须采用多道工序,周期长、效率低。4)所含溶剂具有毒性,伤害人体,污染环境。
中国专利(申请号CN201210295727.8)《一种低表面处理型无溶剂涂料、制备方法及其应用》公开了一种低表面处理型无溶剂涂料、制备方法及其应用,其原料包括双酚A型环氧树脂、二聚酸二缩水甘油酯、活性稀释剂、颜料、填料、固化剂、流变助剂及其它助剂。并且还公开了该材料的制备工艺和涂装工艺。从其公开的技术内容来看,该材料坚韧性好、固化快速、环保,能在潮湿表面甚至带锈表面上涂装,但未涉及涂层对混凝土基底的附着性,也无与其他涂料的配套研究。
因此,在特殊工况下,诸如涵洞、隧道、地下污水池、地下室等基底高湿及表面有水等条件下,需要一种低表面处理且配套性优异的涂料。
发明内容
本发明的目的是提供一种无溶剂低表面处理多功能杂化涂料,解决上述问题。
本发明的技术方案是:
一种无溶剂低表面处理多功能杂化涂料,是由包括下列A、B组分混合而成的产物:
所述A组分包括如下重量百分比组分的配方:聚氨酯—双酚A型环氧杂化树脂50-60%、环氧活性稀释剂6-8%、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷4-6%、氧化铁红10-16%、磷钛粉10-15%、三聚磷酸铝9-16%、聚酰胺蜡0.5-1%、高聚物分散剂0.2-0.5%、流平剂0.3-0.5%、消泡剂0.2-0.5%;
所述B组分包括如下重量百分比组分的配方:β-氨基腰果壳油酚醛化合物70-80%、改性脂环胺15-20%、γ-氨丙基三乙氧基硅烷4-6%。
所述A组份与B组份的重量比为3-4:1。
本发明的优点是:
1)该涂料涂层韧性高,抗冲击性好,断裂伸长率不低于30%;
2)该涂料对基底处理要求低,在有锈蚀钢基底、水饱和和有水混凝土基底表面可直接施工,且防腐防护及封闭性优异,同时大大简化涂装工艺,提高施工效率;
3)该涂料与防水材料配套性优异,附着力保持率高;
4)该涂料不含溶剂,安全环保。
附图说明
附图1是本发明中用到的一部分原料及其特性。
附图2是本发明中用到的另一部分的原料及其特性。
附图3是实施例1中钢基底涂装检测项目结果。
附图4是实施例1中混凝土基底涂装并与防水材料配套检测项目结果。
附图5是实施例2中钢基底涂装检测项目结果。
附图6是实施例2中混凝土基底涂装并与防水材料配套检测项目结果。
具体实施方式
本发明提供了一种无溶剂低表面处理多功能杂化涂料,可以单独使用,对涂装区域(包括钢板和混凝土)起到优异的防腐防护及对混凝土的加固作用,也可与防水材料配套,对基底起到防腐防护及加固的同时,起到优异的连接作用。可在特殊工况下,诸如涵洞、隧道、地下污水池、地下室等基底高湿及表面有水等条件下进行施工。
一种制备无溶剂低表面处理多功能杂化涂料的制备方法,具体步骤如下:
1)聚氨酯—双酚A型环氧杂化树脂的制备
将异氰酸酯与聚醚多元醇按-NCO:-OH=2-2.2:1混合,然后缓慢加热至60℃反应半小时,再升高温度至85℃继续反应2小时,得到预聚体;加入脱水后的环氧树脂,其中E51与E44比例为1:0.8~0.4,预聚体与环氧树脂比例为1:4,在85℃条件下继续反应2小时,得到聚氨酯—双酚A型环氧杂化树脂。
2)将环氧活性稀释剂(6-8%)、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(4-6%)、高聚物分散剂(0.2-0.5%)、流平剂(0.3-0.5%)、消泡剂(0.2-0.5%)加入到聚氨酯—双酚A型环氧杂化树脂50-60%中,在分散盘线速度360-850m/min转速下搅拌10-15min,得到均匀一致的透明液体;
3)在以上透明液体中,边搅拌边依次加入氧化铁红(10-16%)、磷钛粉(10-15%)、三聚磷酸铝(12-18%)、聚酰胺蜡(0.5-1%),然后将分散盘转速提升至700-1000m/min,在此转速下搅拌10-20min至均匀后研磨至细度不大于60μm,然后在55~65℃温度范围内保温30~40min,得到A组份(制作A组分时应注意:分散和研磨过程中温度应不超过65℃);
4)将低表面处理固化剂β-氨基腰果壳油酚醛化合物(70-80%)、改性脂环胺(15-20%)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(4-6%)混合,在搅拌盘线速度300-500m/min速率下搅拌10-15min至均匀一致,得到透明的B组份;
5)将A组分与B组分按照配比3~4:1重量比混合,搅拌均匀,即可得到本发明的无溶剂低表面处理多功能杂化涂料。
上下文中提及的原料及其特性见附图1和附图2。
实施例1
本发明所公开的具体实施例和方法,其描述是示例性的而非限制性的。
一种无溶剂低表面处理多功能杂化涂料,其中A组分包括如下重量百分比组分的配方:聚氨酯—双酚A型环氧杂化树脂58%、环氧活性稀释剂6%、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷5%、氧化铁红10%、磷钛粉10%、三聚磷酸铝9.6%、聚酰胺蜡0.5%、高聚物分散剂0.5%、流平剂0.2%、消泡剂0.2%;B组份包括如下重量百分比组分的配方:β-氨基腰果壳油酚醛化合物80%、改性脂环胺15%、γ-氨丙基三乙氧基硅烷5%。
将A组分与B组分按照配比3:1混合搅拌均匀,即可得到无溶剂低表面处理多功能杂化涂料。
所得涂层断裂伸长率为33.7%,在钢基底和混凝土基底涂装及配套时,检测数据如下,
1)钢基底涂装
检测项目及结果见附图3所示。
2)混凝土基底涂装并与防水材料配套
检测项目参照GB/T19250-2013聚氨酯防水材料部分指标进行。检测项目及结果见附图4所示。
实施例2
本发明所公开的具体实施例和方法,其描述是示例性的而非限制性的。
一种无溶剂低表面处理多功能杂化涂料,其中A组分包括如下重量百分比组分的配方:聚氨酯—双酚A型环氧杂化树脂50%、环氧活性稀释剂8%、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷5%、氧化铁红10%、磷钛粉10%、三聚磷酸铝15.6%、聚酰胺蜡0.5%、高聚物分散剂0.5%、流平剂0.2%、消泡剂0.2%;B组份包括如下重量百分比组分的配方:β-氨基腰果壳油酚醛化合物80%、改性脂环胺15%、γ-氨丙基三乙氧基硅烷5%。
将A组分与B组分按照配比3.5:1混合搅拌均匀,即可得到无溶剂低表面处理多功能杂化涂料。
所得涂层断裂伸长率为40.1%,在钢基底和混凝土基底涂装及配套时,检测数据如下:
1)钢基底涂装
检测项目及结果见附图5所示。
2)混凝土基底涂装并与防水材料配套
检测项目参照GB/T19250-2013聚氨酯防水材料部分指标进行。结果见附图6。
虽然本发明已将较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何熟习此技艺者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种更动与润饰,因此发明的保护范围应以申请专利的专利要求范围为准。
Claims (6)
1.一种无溶剂低表面处理多功能杂化涂料,包括下列A、B组分混合而成;
A组分包括下列重量百分比的成分:聚氨酯—双酚A型环氧杂化树脂50-60%、环氧活性稀释剂6-8%、γ-(2,3-环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷4-6%、氧化铁红10-16%、磷钛粉10-15%、三聚磷酸铝9-16%、聚酰胺蜡0.5-1%、高聚物分散剂0.2-0.5%、流平剂0.3-0.5%、消泡剂0.2-0.5%;
B组分包括下列重量百分比的成分:β-氨基腰果壳油酚醛化合物70-80%、改性脂环胺15-20%、γ-氨丙基三乙氧基硅烷4-6%。
2.如权利要求1所述的无溶剂低表面处理多功能杂化涂料,其特征在于,所述的聚氨酯—双酚A型环氧杂化树脂由异氰酸酯、聚醚多元醇、双酚A型环氧树脂反应组成。
3.如权利要求2所述的无溶剂低表面处理多功能杂化涂料,其特征在于,所述的异氰酸酯选自下列的一种或多种:异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯。
4.如权利要求2所述的无溶剂低表面处理多功能杂化涂料,其特征在于,所述的聚醚多元醇选自下列的一种或多种:低官能度多元醇、聚四氢呋喃二醇。
5.如权利要求2所述的无溶剂低表面处理多功能杂化涂料,其特征在于,所述的双酚A型环氧树脂选自下列的一种或多种:环氧E51、环氧E44。
6.如权利要求1或2所述的无溶剂低表面处理多功能杂化涂料,其特征在于,所述的聚氨酯—双酚A型环氧杂化树脂数均分子量为350~500,环氧值0.2~0.285,以聚氨酯—双酚A型环氧杂化树脂的重量按100 wt.% 计。
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