CN114292568A - 一种植物多烯酚基低粘度无溶剂防腐涂料及其制备方法及应用 - Google Patents

一种植物多烯酚基低粘度无溶剂防腐涂料及其制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种植物多烯酚基低粘度无溶剂防腐涂料，为A、B双组分混合而成，所述A组分当中，按重量份计算，包括如下组分：双酚A环氧树脂40‑60份；酚醛环氧树脂1‑10份；植物多烯酚双官能度缩水甘油醚5‑30份；润湿分散剂0.2‑1份；钛白粉10‑20份；沉淀硫酸钡2‑10份；绢云母粉5‑20份；空心微粉5‑10份；所述B组分当中，按重量份计算，包括如下组分：植物多烯酚固化剂15‑25份。本发明还公开了其制备方法和应用。本发明制备的低粘度无溶剂防腐涂料干燥快、初期耐水性、盐雾防腐性好，润湿性好，易施工，是一种性价比高的环境友好环保型材料。

Description

一种植物多烯酚基低粘度无溶剂防腐涂料及其制备方法及 应用
技术领域
本发明涉及无溶剂和高固含类重防腐涂料领域，具体涉及一种植物多烯酚基低粘度无溶剂防腐涂料及其制备方法及应用。
背景技术
环氧树脂类涂料具有防腐能力强，附着力强、硬度高、耐磨、耐盐雾、耐酸碱、光泽高、固含量高、丰满度高等优点。
因此，广泛用作工业重防腐漆、防锈底漆、地坪漆、油罐漆、饮用水箱漆等。但传统的溶剂型涂料约含50％的有机溶剂，在涂料的制造、施工、干燥、固化成膜过程中,向大气中散发出大量的VOC，对人类的生态环境构成极为严重的污染和威胁。
而无溶剂环氧重防腐涂料无挥发型有机溶剂，无毒，环保，采用低相对分子质量的环氧树脂、活性稀释剂为基料，因此使用时与固化剂均匀混合，在室温或升温烘烤下固化成膜，它不仅具有溶剂型环氧重防腐涂料的优异性能，无VOC排放，致密度高，防腐能力强。
但现有的无溶剂环氧重防腐涂料配漆添加颜填料后，因粘度过大影响涂装，会减缓施工生产进度。
为了降低粘度，现有技术当中通常采用如下的工艺方案：
第一种方案是通过加热，第一种方案是加入环氧活性稀释剂；
第一种方案的加热过程增加能源消耗、提高涂装成本并且增加不安全隐患和。
第二种方案的环氧活性稀释剂加入使涂层交联不均匀和降低交联致密性，从而比较影响防腐性能。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种植物多烯酚基低粘度无溶剂防腐涂料及其制备方法及应用。
本发明通过植物多烯酚双官能度缩水甘油醚本身的低粘性降低无溶剂环氧重防腐涂料的粘度，同时不影响涂层的交联密度。而且配方中使用了植物酚基酚醛环氧树脂以及植物多烯酚固化剂，均来源于天然植物，利于环境保护。涂料具备优异的耐腐蚀性和物理机械性能，干燥时间短，经检测，漆膜薄涂膜厚，耐盐雾2000h表面完好、基材附着力1级。
为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：
一种植物多烯酚基低粘度无溶剂防腐涂料，为A、B双组分混合而成，
其中，所述A组分当中，按重量份计算，包括如下组分：
双酚A环氧树脂 40-60份；
酚醛环氧树脂 1-10份；
植物多烯酚双官能度缩水甘油醚 5-30份；
润湿分散剂 0.2-1份；
钛白粉 10-20份；
沉淀硫酸钡 2-10份；
绢云母粉 5-20份；
空心微粉 5-10份；
所述B组分当中，按重量份计算，包括如下组分：
植物多烯酚固化剂 15-25份。
在本发明的一个优选实施例中，所述双酚A环氧树脂为环氧值在5.1±0.3mmol/克的双酚A环氧树脂。优选双酚A环氧树脂的重量份为40份。
在本发明的一个优选实施例中，所述酚醛环氧树脂为植物多烯酚基酚醛环氧树脂。优选酚醛环氧树脂的重量份为8份。
在本发明的一个优选实施例中，所述植物多烯酚双官能度缩水甘油醚的结构如下式1所示，其中n为0、2或4：
Figure BDA0003413188570000031
优选植物多烯酚双官能度缩水甘油醚的重量份为4-12份。
在本发明的一个优选实施例中，所述润湿分散剂为超支化聚醚分散剂。
优选润湿分散剂的重量份为0.4份。
优选钛白粉的重量份为15.6-20份。
优选沉淀硫酸钡的重量份为4-7.2份。
在本发明的一个优选实施例中，所述绢云母粉为具有鳞片层状结构的硅酸盐矿物，600-1000目。
优选绢云母粉的重量份为14-15.2份。
在本发明的一个优选实施例中，所述空心微粉为主要材质为硼硅酸盐的空心微粉，粒度为10-50μm。
优选空心微粉的重量份为5.2-6份。
在本发明的一个优选实施例中，所述植物多烯酚固化剂为植物多烯酚改性多元胺树脂。
优选植物多烯酚固化剂的重量份为20份。
在本发明的一个优选实施例中，所述A、B双组分混合的混合比例为4:1。
一种植物多烯酚基低粘度无溶剂防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
将所述双酚A环氧树脂、酚醛环氧树脂、植物多烯酚双官能度缩水甘油醚、润湿分散剂和钛白粉边搅拌边投料，以800-1200转/分的速度搅拌0.5-2小时；
后加入所述沉淀硫酸钡、绢云母粉和空心微粉后继续搅拌，以500-700转/分的速度搅拌0.5-2小时制得A组分；
后将所述A组分与B组分按照4:1的混合比例进行混合得所述植物多烯酚基低粘度无溶剂防腐涂料。
一种植物多烯酚基低粘度无溶剂防腐涂料的应用，所述应用为应用于船舶、港口、海洋平台基建、桥梁领域的金属重防腐涂装。
本发明的有益效果在于：
使用植物多烯酚双官能度缩水甘油醚制备低粘度无溶剂重防腐涂料，同时涂料配方中使用了植物酚基酚醛环氧树脂以及植物多烯酚固化剂，使得涂料具有明显的环保优势。
因植物多烯酚双官能度缩水甘油醚含有苯环基的双环氧官能团，对无溶剂环氧固化交联致密度影响小，还含有较长的CH键使得涂层形成了即坚硬又具备面耐弯曲的双重性能，此外分子中的单烯和双烯烃键，极性低，成膜后疏水性强，提高涂层的机械性能和防腐性。
所制备的低粘度无溶剂防腐涂料干燥快、初期耐水性、盐雾防腐性好，润湿性好，易施工，是一种性价比高的环境友好环保型材料。
具体实施方式
本发明所称的双酚A环氧树脂为E51型双酚A环氧树脂，来自于长春化工(江苏)有限公司所售产品。
本发明所称的酚醛环氧树脂为植物多烯酚基酚醛环氧树脂，来自常熟耐素生物材料科技有限公司所售产品PLR632。本发明所称的超支化聚醚分散剂，来自常熟耐素生物材料科技有限公司所售产品PLR1735。
本发明所称的绢云母粉为具有鳞片层状结构的硅酸盐矿物，600-1000目。本发明所称的空心微粉为主要材质为硼硅酸盐的空心微粉,粒度为10-50μm。
本发明所称的植物多烯酚固化剂，来自常熟耐素生物材料科技有限公司所售产品PLR718。
下面结合具体实施例对本发明进行进一步解释说明：
1.实施例1-3的配方如下表1、2所示：
表1：A组分：
Figure BDA0003413188570000041
Figure BDA0003413188570000051
2.涂料制备方法：
1）A组分制备：按A组分的重量百分比，以总重量为100g进行各组分的称量，按序号1-5投料边搅拌边投料，以900转/分搅拌1小时；
再投入6和7、8，以500转/分搅拌1小时。
2)将A组分与B组分混合均匀，制得本发明所称的植物多烯酚基低粘度无溶剂防腐涂料。
3.对比例1的组分如表3、4所示：
表3：A组分：
Figure BDA0003413188570000052
Figure BDA0003413188570000061
表4：B组分：
序号 名称 重量％
1 植物多烯酚固化剂 20
总计 20
4.涂料制备方法：
1)A组分制备：按A组分的重量百分比，以总重量为100g进行各组分的称量，按序号1-5投料边搅拌边投料，以900转/分搅拌1小时。
再投入6和7、8，以500转/分搅拌1小时。
2)将A组分与B组分混合均匀，制得本发明所称的植物多烯酚基低粘度无溶剂防腐涂料。
5.对比例2的组分如表5、6所示：
表5：A组分：
Figure BDA0003413188570000062
Figure BDA0003413188570000071
表6：B组分：
序号 名称 重量％
1 植物多烯酚固化剂 20
总计 20
6.涂料制备方法：
1)A组分制备：按A组分的重量百分比，以总重量为100g进行各组分的称量，按序号1-5投料边搅拌边投料，以900转/分搅拌1小时。
再投入6和7、8，以500转/分搅拌1小时。
2)将A组分与B组分混合均匀，制得本发明所称的植物多烯酚基低粘度无溶剂防腐涂料。
7.对比例3的组分如表7、8所示：
表7：A组分：
Figure BDA0003413188570000072
Figure BDA0003413188570000081
表8：B组分：
序号 名称 重量％
1 植物多烯酚固化剂 20
总计 20
8.涂料制备方法：
1)A组分制备：按A组分的重量百分比，以总重量为100g进行各组分的称量，按序号1-5投料边搅拌边投料，以900转/分搅拌1小时。
再投入6和7、8，以500转/分搅拌1小时。
2)将A组分与B组分混合均匀，制得本发明所称的植物多烯酚基低粘度无溶剂防腐涂料。
9.对比例4的组分如表9、10所示：
表9：A组分：
Figure BDA0003413188570000082
Figure BDA0003413188570000091
表10：B组分：
序号 名称 重量％
1 植物多烯酚固化剂 20
总计 20
10.涂料制备方法：
1)A组分制备：按A组分的重量百分比，以总重量为100g进行各组分的称量，按序号1-5投料边搅拌边投料，以900转/分搅拌1小时。
再投入6和7、8，以500转/分搅拌1小时。
2)将A组分与B组分混合均匀，制得本发明所称的植物多烯酚基低粘度无溶剂防腐涂料。
11.对实施例1-3和对比例1-4所制无溶剂环氧重防腐涂料成品的主要性能指标进行测试，测试结果见表11，所依据的标准参见表12。
由表11可见，本发明的实施例1-3的粘度较于对比例1、2、4而言有明显的降低且耐盐雾性能明显提升。
而在粘度相近的情况下，本发明的实施例1-3的耐盐雾性能相比对比例3而言有明显提升。
表11
Figure BDA0003413188570000101
表12
Figure BDA0003413188570000102

Claims (10)

1.一种植物多烯酚基低粘度无溶剂防腐涂料，为A、B双组分混合而成，
其特征在于，所述A组分当中，按重量份计算，包括如下组分：
双酚A环氧树脂 40-60份；
酚醛环氧树脂 1-10份；
植物多烯酚双官能度缩水甘油醚 5-30份；
润湿分散剂 0.2-1份；
钛白粉 10-20份；
沉淀硫酸钡 2-10份；
绢云母粉 5-20份；
空心微粉 5-10份；
所述B组分当中，按重量份计算，包括如下组分：
植物多烯酚固化剂 15-25份。
2.如权利要求1所述的一种植物多烯酚基低粘度无溶剂防腐涂料，其特征在于，所述双酚A环氧树脂为环氧值在5.1±0.3mmol/克的双酚A环氧树脂。
3.如权利要求1所述的一种植物多烯酚基低粘度无溶剂防腐涂料，其特征在于，所述酚醛环氧树脂为植物多烯酚基酚醛环氧树脂。
4.如权利要求1所述的一种植物多烯酚基低粘度无溶剂防腐涂料，其特征在于，所述植物多烯酚双官能度缩水甘油醚的结构如下式1所示，其中n为0、2或4：
Figure FDA0003413188560000011
5.如权利要求1所述的一种植物多烯酚基低粘度无溶剂防腐涂料，其特征在于，所述润湿分散剂为超支化聚醚分散剂。
6.如权利要求1所述的一种植物多烯酚基低粘度无溶剂防腐涂料，其特征在于，所述绢云母粉为具有鳞片层状结构的硅酸盐矿物；
所述空心微粉为主要材质为硼硅酸盐的空心微粉。
7.如权利要求1所述的一种植物多烯酚基低粘度无溶剂防腐涂料，其特征在于，所述植物多烯酚固化剂为植物多烯酚改性多元胺树脂。
8.如权利要求1所述的一种植物多烯酚基低粘度无溶剂防腐涂料，其特征在于，所述A、B双组分混合的混合比例为4:1。
9.如权利要求1-8当中任一项所述的一种植物多烯酚基低粘度无溶剂防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将所述双酚A环氧树脂、酚醛环氧树脂、植物多烯酚双官能度缩水甘油醚、润湿分散剂和钛白粉边搅拌边投料，以800-1200转/分的速度搅拌0.5-2小时；
后加入所述沉淀硫酸钡、绢云母粉和空心微粉后继续搅拌，以500-700转/分的速度搅拌0.5-2小时制得A组分；
后将所述A组分与B组分按照4:1的混合比例进行混合得所述植物多烯酚基低粘度无溶剂防腐涂料。
10.如权利要求1-8当中任一项所述的一种植物多烯酚基低粘度无溶剂防腐涂料的应用，其特征在于，所述应用为应用于船舶、港口、海洋平台基建、桥梁领域的金属重防腐涂装。
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