CN113444423A - 高固含高耐磨底面合一金属表面防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

高固含高耐磨底面合一金属表面防腐涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于涂料技术领域。一种高固含高耐磨底面合一金属表面防腐涂料，包括以下按质量份数计算的组分：环氧树脂35‑45份、氟硅改性丙烯酸树脂8‑15份、改性氯醚树脂12‑20份、填料5‑12份、助剂0.1‑5份、固化剂8‑12份、增韧剂1‑5份、稀释剂1‑5份、溶剂3‑5份。本发明涂料具有良好的基材附着力、机械强度、抗刮耐磨性能、耐化学品性能和耐腐蚀性能。

Description

高固含高耐磨底面合一金属表面防腐涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种高固含高耐磨底面合一金属表面防腐涂料及其制备方法。
背景技术
按功能划分，涂料可分为底漆和面漆。底漆作为涂料与基材接触的第一层，保证了面漆的均匀吸收，同时可提高面漆的附着力，增加面漆的丰满度，提高涂层的抗碱性和防腐性能。面漆用于提升涂料的整体效果，对所用材料有较高的要求，需要有很好的色度和亮度，更要求漆膜有良好的力学性能、耐抗性和耐化学品。底漆和面漆在涂装时需要配套使用，增加了施工繁琐度和施工成本。
环氧树脂作为防腐涂料中的主要成膜物质，可使漆膜具有良好的机械性能和耐化学品性能，固化收缩率低，对金属基材的附着力好。现有的环氧树脂防腐漆漆膜的抗刮耐磨性能的提高主要依赖于耐磨填料的添加，但耐磨填料脆性高，在体系中分散性差，大量添加易导致漆膜的附着力、抗冲击性能和柔韧性降低。因此，需要一种具有良好基材附着力、耐磨性能和防腐性能的底面合一防腐涂料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高固含高耐磨底面合一金属表面防腐涂料，该涂料具有良好的基材附着力、机械强度、抗刮耐磨性能、耐化学品性能和耐腐蚀性能。
本发明的技术方案如下：
一种高固含高耐磨底面合一金属表面防腐涂料，包括以下按质量份数计算的组分：环氧树脂35-45份、氟硅改性丙烯酸树脂8-15份、改性氯醚树脂12-20份、填料5-12份、助剂0.1-5份、固化剂8-12份、增韧剂1-5份、稀释剂1-5份、溶剂3-5份。
进一步的，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂。双酚A环氧树脂作为主要成膜物质，与多种树脂均具有较好的相容性，可提高体系的稳定性，多种树脂共混不易分层，同时可提高漆膜强度、耐腐蚀性能和耐化学品性能。
进一步的，所述改性氯醚树脂由以下按质量份数计算的组分制备而成：氯醚树脂3-5份、丙烯酸羟丙酯0.1-1份、二甲苯4-6份、过氧化氢二异丙苯0.1-1份。
进一步的，所述改性氯醚树脂的制备方法包括以下步骤：将氯醚树脂溶解于部分二甲苯中，升温至85-95℃,滴加丙烯酸羟丙酯、部分过氧化氢二异丙苯和部分二甲苯的混合液，1-2h滴加完毕，95-100℃保温1-2h；滴加余下过氧化氢二异丙苯和余下二甲苯的混合液，0.5-1h滴加完毕，95-100℃保温2-3h，降至室温即可。
通过结构中含有羟基和碳碳双键的单体对氯醚树脂进行改性，赋予了漆膜良好的氯醚树脂耐候性、耐热性和耐化学品性能。羟基基团可与体系中的环氧改性磷酸酯等组分发生交联反应，提高漆膜致密性，从而大大提高漆膜强度、机械性能和基材附着力。羟基含量高，对填料的润湿分散性好，可使大量的填料均匀分散于体系中，不易沉降团聚，同时提高了漆膜的固化速度。
进一步的，所述填料包括质量比为1-3：1的耐腐蚀填料和耐磨填料，所述耐腐蚀填料为磷酸锆、三聚磷酸铝、锂辉石中的至少一种，所述耐磨填料为氮化硼、碳化硅、氧化锆、二硅化钼中的至少一种。
进一步的，所述固化剂为聚酰胺、聚醚胺和环氧改性磷酸酯。聚酰胺固化剂可提高漆膜柔韧性和耐低温性能；聚醚胺固化剂具有一定的应力缓和作用，可降低漆膜的固化收缩率，提高漆膜韧性、强度和抗冲击性能；二者搭配可降低漆膜的固化温度，提高固化速度。环氧改性磷酸酯可与体系中的羟基进行交联反应，与金属表面键合,从而大大提高了漆膜附着力、机械强度、耐水、耐盐雾和耐化学品性能。
进一步的，所述增韧剂为环氧脂肪酸辛酯、磷酸三甲苯酯、偏苯三酸酯中的至少一种。选用的增韧性剂在提高漆膜柔韧性的同时不影响漆膜强度，从而提高漆膜的抗冲击性能。
进一步的，所述稀释剂为苯基缩水甘油醚。
一种所述的高固含高耐磨底面合一金属表面防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：将稀释剂、溶剂、环氧树脂、氟硅改性丙烯酸树脂和改性氯醚树脂混合，搅拌30-60min；加入填料搅拌10-20min；加入助剂、固化剂和增韧剂，搅拌10-30min即可。
本发明具有如下有益效果：
本发明氟硅改性丙烯酸树脂中有机氟硅单体的加入可提高漆膜的硬度、机械强度、耐高低温性能和抗刮耐磨性能，其具有极低的表面能，可赋予漆膜良好的疏水疏油性能，从而提高了漆膜抗氧化性和耐腐蚀性。环氧树脂作为主要成膜物质，与改性氯醚树脂相容性好，二者均具有较好的粘性，固化后可形成致密的交联网络，有效避免了因氟硅改性丙烯酸树脂表面能低在体系中不稳定易出现分层的现象，提高了填料在体系中的分散性，提高了漆膜的基材附着力、机械强度、抗刮耐磨性能、耐化学品性能和耐腐蚀性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。
下表为本发明高固含高耐磨底面合一金属表面防腐涂料3个实施例和3个对比例的配方表(单位：质量份)：
Figure BDA0003163122590000031
Figure BDA0003163122590000041
其中，所述改性氯醚树脂由以下按质量份数计算的组分制备而成：氯醚树脂3份、丙烯酸羟丙酯0.5份、二甲苯5份、过氧化氢二异丙苯0.5份；其制备方法包括以下步骤：将氯醚树脂溶解于部分二甲苯中，升温至85℃,滴加丙烯酸羟丙酯、部分过氧化氢二异丙苯和部分二甲苯的混合液，1h滴加完毕，95℃保温1h；滴加余下过氧化氢二异丙苯和余下二甲苯的混合液，0.5h滴加完毕，95℃保温2h，降至室温即可。
上述高固含高耐磨底面合一金属表面防腐涂料实施例的制备方法，包括以下步骤：将稀释剂、溶剂、环氧树脂、氟硅改性丙烯酸树脂和改性氯醚树脂混合，搅拌30min；加入填料搅拌10min；加入助剂、固化剂和增韧剂，搅拌10min即可。
测试本发明高固含高耐磨底面合一金属表面防腐涂料2个实施例和4个对比例的漆膜性能，测试结果见下表1-2：
Figure BDA0003163122590000042
Figure BDA0003163122590000051
可见，本发明漆膜硬度高，柔韧性好，具有良好的基材附着力、抗冲击性、耐盐雾性、抗刮耐磨性和耐化学品性能。
本发明高固含高耐磨底面合一金属表面防腐涂料具有良好的基材附着力、机械强度、抗刮耐磨性能、耐化学品性能和耐腐蚀性能。

Claims (9)

1.一种高固含高耐磨底面合一金属表面防腐涂料，其特征在于，包括以下按质量份数计算的组分：环氧树脂35-45份、氟硅改性丙烯酸树脂8-15份、改性氯醚树脂12-20份、填料5-12份、助剂0.1-5份、固化剂8-12份、增韧剂1-5份、稀释剂1-5份、溶剂3-5份。
2.根据权利要求1所述的高固含高耐磨底面合一金属表面防腐涂料，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂。
3.根据权利要求1所述的高固含高耐磨底面合一金属表面防腐涂料，其特征在于，所述改性氯醚树脂由以下按质量份数计算的组分制备而成：氯醚树脂3-5份、丙烯酸羟丙酯0.1-1份、二甲苯4-6份、过氧化氢二异丙苯0.1-1份。
4.根据权利要求3所述的高固含高耐磨底面合一金属表面防腐涂料，其特征在于，所述改性氯醚树脂的制备方法包括以下步骤：将氯醚树脂溶解于部分二甲苯中，升温至85-95℃,滴加丙烯酸羟丙酯、部分过氧化氢二异丙苯和部分二甲苯的混合液，1-2h滴加完毕，95-100℃保温1-2h；滴加余下过氧化氢二异丙苯和余下二甲苯的混合液，0.5-1h滴加完毕，95-100℃保温2-3h，降至室温即可。
5.根据权利要求1所述的高固含高耐磨底面合一金属表面防腐涂料，其特征在于，所述填料包括质量比为1-3：1的耐腐蚀填料和耐磨填料，所述耐腐蚀填料为磷酸锆、三聚磷酸铝、锂辉石中的至少一种，所述耐磨填料为氮化硼、碳化硅、氧化锆、二硅化钼中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的高固含高耐磨底面合一金属表面防腐涂料，其特征在于，所述固化剂为聚酰胺、聚醚胺和环氧改性磷酸酯。
7.根据权利要求1所述的高固含高耐磨底面合一金属表面防腐涂料，其特征在于，所述增韧剂为环氧脂肪酸辛酯、磷酸三甲苯酯、偏苯三酸酯中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的高固含高耐磨底面合一金属表面防腐涂料，其特征在于，所述稀释剂为苯基缩水甘油醚。
9.一种权利要求1-8任一项所述的高固含高耐磨底面合一金属表面防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将稀释剂、溶剂、环氧树脂、氟硅改性丙烯酸树脂和改性氯醚树脂混合，搅拌30-60min；加入填料搅拌10-20min；加入助剂、固化剂和增韧剂，搅拌10-30min即可。
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