CN114806337A - 一种耐深冷底漆和面漆组合物及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种耐深冷底漆和面漆组合物及其制备方法和应用，所述耐深冷底漆和面漆组合物包括双组份水性环氧底漆和双组份水性聚氨酯面漆；其中，底漆的主剂包括改性环氧树脂乳液、改性磷酸锌和三聚磷酸铝，底漆的固化剂包括聚酰胺固化剂、水性胺加成固化剂和聚醚胺固化剂；面漆的主剂包括水性羟基丙烯酸分散体和柔性树脂，面漆的固化剂包括聚醚改性水性异氰酸酯聚合物和异氰酸酯三聚体；上述底漆和面漆搭配使用形成的涂层兼具优异的耐深冷性能以及优异的耐高低温交替性能，与基底粘结力高，且施工时不会产生有毒气体，满足环保要求。

Description

一种耐深冷底漆和面漆组合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于防腐涂料技术领域，具体涉及一种耐深冷底漆和面漆组合物及其制备方法和应用。
背景技术
目前，防腐蚀涂料是减缓日益严重的大气环境对地上钢质储罐、非保温钢质架空管道金属基体的腐蚀，防止由腐蚀导致的钢质储罐泄漏事故的发生的最主要的防护手段。而用于运输液化天然气的钢质储罐表面防腐主要采用的是油性环氧磷酸锌底漆加油性聚氨酯面漆配套。但是，油性配套涂料本身挥发性有机物(VOCs)含量高，且施工时还需要用有机溶剂开稀，又会产生大量的VOCs，因此不能满足环保要求。
因此，满足环保要求的水性涂料体系成为了防腐涂料领域关注的重点。CN103421420A公开了一种储罐用无溶剂聚氨酯耐候防腐涂料，该涂料由A组份和B组份组成；以重量百分比计，A组份包括羟基组分20～60％、分散剂0.3～1.0％、消泡剂0.5～2.0％、流平剂0.2～0.6％、除水剂2.0～5.0％、防沉剂0.5～1.0％、固化促进剂0.1～1.0％、紫外光吸收剂1.0～3.0％、光稳定剂0.5～2.0％、抗氧剂0.2～1.0％、三聚磷酸二氢铝5.0～20％、钛白粉10·25％、硫酸钡10～20％、沸石粉4.0～6.0％，羟基组分为对蓖麻油进行化学改性得到的聚酯聚醚多元醇；B组份为六亚甲基二异氰酸酯固化剂；B组份与A组份的重量比为100：25～100：50。该防腐涂料通过A组份中端羟基化合物的选择和固化剂的选择，减少了涂层气泡问题。该涂料拥有很好的防腐性能，同时涂料超强的耐紫外老化及耐盐雾等性能适合用于储罐外壁施工作业。CN109439158A公开了一种无溶剂聚脲耐候防腐涂料，由A组分和B组分组成，所述A组分为重量份数100％固体含量六亚甲基二异氰酸酯固化剂；所述B组分包括以下重量份数的组分：仲氨基聚合物40～50份，分散剂0.3～0.5份，消泡剂0.3～0.5份，触变剂0.8～1份，偶联剂3～5份，钛白粉7～10份，绢云母7～10份，玻璃粉23～42份；所述A组分和所述B组分的重量比为27:100～34:100；该发明得到的无溶剂聚脲耐候防腐涂料能够用于地上钢质储罐外壁、非保温钢质架空管道外表面。具有低温柔韧性好，与被涂敷物表面超强的粘结力；足够的耐磨蚀硬度、超强的抗紫外光老化性能和耐盐雾性能；固体含量达98％以上，可固化反应的环境温度区间大；无需加入固化剂促进剂即可快速固化反应。
但是，包括上述专利在内的常规水性涂料体系的耐低温性能较差，特别是不耐深冷，且在高低温交替的环境下形成的涂层容易开裂，经常出现涂层脱落的现象。
因此，开发一种兼具优异耐深冷性能以及优异耐高低温交替性能的底漆和面漆组合物，是本领域急需解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种耐深冷底漆和面漆组合物及其制备方法和应用，所述耐深冷底漆和面漆组合物包括双组份水性环氧底漆和双组份水性聚氨酯面漆，将上述底漆和面漆配套使用形成的涂层具有优异的耐深冷性能以及优异的耐高低温交替性能，且与基底附着力高，同时满足环保要求。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种耐深冷底漆和面漆组合物，所述耐深冷底漆和面漆组合物包括双组份水性环氧底漆和双组份水性聚氨酯面漆；
所述双组份水性环氧底漆包括底漆主剂和底漆固化剂；所述底漆主剂包括改性环氧树脂乳液、改性磷酸锌和三聚磷酸铝；所述底漆固化剂包括聚酰胺固化剂、水性胺加成固化剂和聚醚胺固化剂；
所述双组份水性聚氨酯面漆包括面漆主剂和面漆固化剂；所述面漆主剂包括水性羟基丙烯酸分散体和柔性树脂；所述面漆固化剂包括聚醚改性水性异氰酸酯聚合物和异氰酸酯三聚体。
本发明提供的耐深冷底漆和面漆组合物指的是配套使用的面漆和底漆，具体包括双组份水性环氧底漆和双组份水性聚氨酯面漆；其中，所述底漆主剂包括改性环氧树脂乳液、改性磷酸锌和三聚磷酸铝；所述底漆固化剂包括聚酰胺固化剂、水性胺加成固化剂和聚醚胺固化剂；所述底漆主剂包括改性环氧树脂乳液、改性磷酸锌和三聚磷酸铝；所述底漆固化剂包括聚酰胺固化剂、水性胺加成固化剂和聚醚胺固化剂；采用上述包含特定组分的面漆和底漆搭配使用形成的涂层具有优异的耐深冷性能(耐低温至-196℃)、优异的耐高低温交替性能以及优异的耐人工气候老化，同时与基底附着力高，满足环保要求。
优选地，所述底漆主剂按照重量份包括如下组分：
改性环氧树脂乳液 40～50重量份
改性磷酸锌 5～8重量份
三聚磷酸铝 4～8重量份。
其中，所述改性环氧树脂乳液可以为41重量份、42重量份、43重量份、44重量份、45重量份、46重量份、47重量份、48重量份或49重量份等。
所述改性磷酸锌可以为5.3重量份、5.6重量份、5.9重量份、6.2重量份、6.5重量份、6.8重量份、7.1重量份、7.4重量份或7.7重量份等。
所述三聚磷酸铝可以为4.5重量份、5重量份、5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份或7.5重量份等。
优选地，所述底漆主剂中还包括钛白粉、硫酸钡、滑石粉、增稠剂、分散剂、消泡剂、润湿剂、成膜助剂或水中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述底漆主剂中钛白粉的含量为8～10重量份，例如8.2重量份、8.4重量份、8.6重量份、8.8重量份、9重量份、9.2重量份、9.4重量份、9.6重量份或9.8重量份等。
优选地，所述底漆主剂中硫酸钡的含量为5～8重量份，例如5.3重量份、5.6重量份、5.9重量份、6.2重量份、6.5重量份、6.8重量份、7.1重量份、7.4重量份或7.7重量份等。
优选地，所述底漆主剂中滑石粉的含量为8～10重量份，例如8.2重量份、8.4重量份、8.6重量份、8.8重量份、9重量份、9.2重量份、9.4重量份、9.6重量份或9.8重量份等。
优选地，所述底漆主剂中增稠剂的含量为0.5～1重量份，例如0.55重量份、0.6重量份、0.65重量份、0.7重量份、0.75重量份、0.8重量份、0.85重量份、0.9重量份或0.95重量份等。
优选地，所述底漆主剂中分散剂的含量为0.5～1重量份，例如0.55重量份、0.6重量份、0.65重量份、0.7重量份、0.75重量份、0.8重量份、0.85重量份、0.9重量份或0.95重量份等。
优选地，所述底漆主剂中消泡剂的含量为0.5～1重量份，例如0.55重量份、0.6重量份、0.65重量份、0.7重量份、0.75重量份、0.8重量份、0.85重量份、0.9重量份或0.95重量份等。
优选地，所述底漆主剂中润湿剂的含量为0.2～0.5重量份，例如0.25重量份、0.3重量份、0.35重量份、0.4重量份或0.45重量份等。
优选地，所述成膜助剂包括醇醚类成膜助剂。
优选地，所述底漆主剂中成膜助剂的含量为1～2重量份，例如1.1重量份、1.2重量份、1.3重量份、1.4重量份、1.5重量份、1.6重量份、1.7重量份、1.8重量份或1.9重量份等。
优选地，所述底漆主剂中水的含量为10～20重量份，例如11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份、16重量份、17重量份、18重量份或19重量份等。
优选地，所述底漆固化剂按照重量份包括如下组分：
聚酰胺固化剂 30～40重量份
水性胺加成固化剂 10～20重量份
聚醚胺固化剂 5～10重量份。
其中，所述聚酰胺固化剂可以为31重量份、32重量份、33重量份、34重量份、35重量份、36重量份、37重量份、38重量份或39重量份等。
所述水性胺加成固化剂可以为11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份、16重量份、17重量份、18重量份或19重量份等。
所述聚醚胺固化剂可以为5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、9重量份或9.5重量份等。
优选地，所述底漆固化剂中还包括防闪锈助剂和/或水。
优选地，所述底漆固化剂中防闪锈助剂的含量为5～10重量份，例如5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、9重量份或9.5重量份等。
优选地，所述底漆固化剂中水的含量为20～30重量份，例如21重量份、22重量份、23重量份、24重量份、25重量份、26重量份、27重量份、28重量份或29重量份等。
优选地，所述底漆主剂和底漆固化剂的质量比为(13～15):1，例如13.2:1、13.4:1、13.6:1、13.8:1、14:1、14.2:1、14.4:1、14.6:1或14.8:1等。。
优选地，所述面漆主剂按照重量份包括如下组分：
水性羟基丙烯酸分散体 20～30重量份
柔性树脂 20～30重量份。
其中，所述水性羟基丙烯酸分散体可以为21重量份、22重量份、23重量份、24重量份、25重量份、26重量份、27重量份、28重量份或29重量份等。
所述柔性树脂可以为21重量份、22重量份、23重量份、24重量份、25重量份、26重量份、27重量份、28重量份或29重量份等。
优选地，所述柔性树脂包括柔性羟基丙烯酸分散体和/或聚己内酯多元醇。
优选地，所述面漆主剂还包括钛白粉、硫酸钡、增稠剂、分散剂、消泡剂、成膜助剂或去离子水中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述面漆主剂中钛白粉的含量为20～25重量份，例如20.5重量份、21重量份、21.5重量份、22重量份、22.5重量份、23重量份、23.5重量份、24重量份或24.5重量份等。
优选地，所述面漆主剂中硫酸钡的含量为5～8重量份，例如5.3重量份、5.6重量份、5.9重量份、6.2重量份、6.5重量份、6.8重量份、7.1重量份、7.4重量份或7.7重量份等。
优选地，所述面漆主剂中增稠剂的含量为0.5～1重量份，例如0.55重量份、0.6重量份、0.65重量份、0.7重量份、0.75重量份、0.8重量份、0.85重量份、0.9重量份或0.95重量份等。
优选地，所述面漆主剂中分散剂的含量为1～2重量份，例如1.1重量份、1.2重量份、1.3重量份、1.4重量份、1.5重量份、1.6重量份、1.7重量份、1.8重量份或1.9重量份等。
优选地，所述面漆主剂中消泡剂的含量为0.5～1重量份，，例如0.55重量份、0.6重量份、0.65重量份、0.7重量份、0.75重量份、0.8重量份、0.85重量份、0.9重量份或0.95重量份等。
优选地，所述成膜助剂包括醇醚类成膜助剂。
优选地，所述面漆主剂中成膜助剂的含量为3～5重量份，例如3.2重量份、3.4重量份、3.6重量份、3.8重量份、4重量份、4.2重量份、4.4重量份、4.6重量份或4.8重量份等。
优选地，所述面漆主剂中水的含量为10～15重量份，例如10.5重量份、11重量份、11.5重量份、12重量份、12.5重量份、13重量份、13.5重量份、14重量份或14.5重量份等。
优选地，所述面漆固化剂按照重量份包括如下组分：
聚醚改性水性异氰酸酯聚合物 30～40重量份
异氰酸酯三聚体 30～40重量份。
其中，所述聚醚改性水性异氰酸酯聚合物可以为31重量份、32重量份、33重量份、34重量份、35重量份、36重量份、37重量份、38重量份或39重量份等。
所述异氰酸酯三聚体可以为31重量份、32重量份、33重量份、34重量份、35重量份、36重量份、37重量份、38重量份或39重量份等。
优选地，所述异氰酸酯三聚体包括六亚甲基二异氰酸酯三聚体。
优选地，所述面漆固化剂中还包括溶剂。
优选地，所述面漆固化剂中溶剂的含量为20～30重量份，例如21重量份、22重量份、23重量份、24重量份、25重量份、26重量份、27重量份、28重量份或29重量份等。
优选地，所述溶剂包括丙二醇二醋酸酯。
优选地，所述面漆主剂和面漆固化剂的质量比为为(4～6):1，例如4.2:1、4.4:1、4.6:1、4.8:1、5:1、5.2:1、5.4:1、5.6:1或5.8:1等。。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述耐深冷底漆和面漆组合物的制备方法，所述制备方法包括分别制备底漆主剂、底漆固化剂、面漆主剂和面漆固化剂；
所述制备底漆主剂的方法具体包括：将改性磷酸锌、三聚磷酸铝、任选地分散剂、任选地消泡剂、任选地钛白粉、任选地硫酸钡、任选地滑石粉在水中混合，依次加入改性环氧树脂乳液、任选地成膜助剂和任选地增稠剂进行混合，得到所述底漆主剂；
所述制备底漆固化剂的方法具体包括：将聚酰胺固化剂、水性胺加成固化剂和聚醚胺固化剂混合，加入任选地防闪锈主剂和任选地水进行混合，得到所述底漆固化剂；
所述制备面漆主剂的方法具体包括：将任选地分散剂、任选地消泡剂、任选地钛白粉和任选地硫酸钡在水中混合，依次加入水性羟基丙烯酸分散体、柔性树脂、任选地成膜助剂和任选地增稠剂进行混合，得到所述面漆主剂；
所述制备面漆固化剂的方法具体包括：将聚醚改性水性异氰酸酯聚合物和异氰酸酯三聚体混合，加入任选地溶剂进行混合，得到所述面漆固化剂。
优选地，所述混合均在搅拌的条件下进行，进一步优选为在转速为500～700rpm(例如520rpm、540rpm、560rpm、580rpm、600rpm、620rpm、640rpm、660rpm或680rpm等)的搅拌条件下进行。
第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的耐深冷底漆和面漆组合物在钢质储罐中的应用。
优选地，所述钢质储罐包括液化天然气罐。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的耐深冷底漆和面漆组合物包括双组份水性环氧底漆和双组份水性聚氨酯面漆；所述双组份水性环氧底漆包括底漆主剂和底漆固化剂；所述底漆主剂包括改性环氧树脂乳液、改性磷酸锌和三聚磷酸铝；所述底漆固化剂包括聚酰胺固化剂、水性胺加成固化剂和聚醚胺固化剂；所述双组份水性聚氨酯面漆包括面漆主剂和面漆固化剂；所述面漆主剂包括水性羟基丙烯酸分散体和柔性树脂；所述面漆固化剂包括聚醚改性水性异氰酸酯聚合物和异氰酸酯三聚体。
(2)本发明采用上述底漆和面漆搭配使用得到的水性涂料形成的涂层具有优异的耐深冷性能，均能通过耐深冷测试，具有优异的耐高低温交替性能，耐高低温交替测试显示可以通过8～10次高低温交替实验，还具有较高的附着力，附着力等级为0～2级，且耐人工气候老化测试高达1000h，同时施工时不会产生有毒气体，满足环保要求。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
一种耐深冷底漆和面漆组合物，包括双组份水性环氧底漆和双组份水性聚氨酯面漆
所述双组份水性环氧底漆包括质量比为14:1的底漆主剂和底漆固化剂；
所述底漆主剂按照重量份包括如下组分：
Figure BDA0003639988280000101
所述底漆固化剂按照重量份包括如下组分：
Figure BDA0003639988280000102
所述双组份水性聚氨酯面漆包括质量比为5:1的面漆主剂和面漆固化剂；
所述面漆主剂按照重量份包括如下组分：
Figure BDA0003639988280000111
所述面漆固化剂按照重量份包括如下组分：
聚醚改性水性异氰酸酯聚合物 35重量份
六亚甲基二异氰酸酯三聚体 35重量份
丙二醇二醋酸酯 25重量份；
本实施例提供的水性涂料底漆和面漆组合物的制备方法包括分别制备底漆主剂、底漆固化剂、面漆主剂和面漆固化剂：
(1)制备底漆主剂：按重量将去离子水水、分散剂(美国湛新、
Figure BDA0003639988280000112
VXW6208/60)、消泡剂(德国毕克、BYK024)、钛白粉、硫酸钡、滑石粉、改性磷酸锌(HEUBACH、
Figure BDA0003639988280000113
)、三聚磷酸铝加入分散釜中在2000rpm的转速下高速分散至细度小于50μm，600rpm的搅拌条件下加入改性环氧树脂乳液(HEXION、Epikote 6530-WH-53A)、缓慢加入丙二醇甲醚，最后缓慢加入增稠剂(德谦、RHEOLATE 299)，得到所述底漆主剂；
(2)制备底漆固化剂：将聚酰胺固化剂(赢创化学、Ancamide 2839)、水性胺加成固化剂(湛新化学、AMIDE RESIN BECKOPOX EH 613W/80WA)和聚醚胺固化剂(亨斯曼、D230)混合，加入亚硝酸钠和去离子水在700rpm的条件下混合，得到所述底漆固化剂；
(3)制备面漆主剂：将分散剂(美国湛新、
Figure BDA0003639988280000122
VXW 6208/60)、消泡剂(德国毕克、BYK024)、钛白粉和硫酸钡在去离子水中混合，在转速为600rpm的条件下加入水性羟基丙烯酸分散体(科斯创、BAYHYDROL A2457)，再缓慢加入聚己内酯多元醇，再缓慢加入丙二醇甲醚，最后缓慢加入增稠剂混合(德谦、RHEOLATE 299)，得到所述面漆主剂；
(4)制备面漆固化剂：将聚醚改性水性异氰酸酯聚合物(万华化学、
Figure BDA0003639988280000123
161)和六亚甲基二异氰酸酯三聚体混合，转速为600rpm的搅拌条件下加入丙二醇二醋酸酯进行混合，得到所述面漆固化剂。
实施例2
一种耐深冷底漆和面漆组合物，包括双组份水性环氧底漆和双组份水性聚氨酯面漆
所述双组份水性环氧底漆包括质量比为14:1的底漆主剂和底漆固化剂；
所述底漆主剂按照重量份包括如下组分：
Figure BDA0003639988280000121
Figure BDA0003639988280000131
所述底漆固化剂按照重量份包括如下组分：
Figure BDA0003639988280000132
所述双组份水性聚氨酯面漆包括质量比为5:1的面漆主剂和面漆固化剂；所述面漆主剂按照重量份包括如下组分：
Figure BDA0003639988280000133
所述面漆固化剂按照重量份包括如下组分：
聚醚改性水性异氰酸酯聚合物 30重量份
六亚甲基二异氰酸酯三聚体 30重量份
丙二醇二醋酸酯 20重量份；
本实施例提供的耐深冷水性涂料的底漆和面漆组合物的制备方法，以及其中各个组分的厂家和型号均与实施例1相同。
实施例3
一种耐深冷底漆和面漆组合物，包括双组份水性环氧底漆和双组份水性聚氨酯面漆
所述双组份水性环氧底漆包括质量比为14:1的底漆主剂和底漆固化剂；
所述底漆主剂按照重量份包括如下组分：
Figure BDA0003639988280000141
所述底漆固化剂按照重量份包括如下组分：
Figure BDA0003639988280000142
Figure BDA0003639988280000151
所述双组份水性聚氨酯面漆包括质量比为5:1的面漆主剂和面漆固化剂；
所述面漆主剂按照重量份包括如下组分：
Figure BDA0003639988280000152
所述面漆固化剂按照重量份包括如下组分：
聚醚改性水性异氰酸酯聚合物 40重量份
六亚甲基二异氰酸酯三聚体 40重量份
丙二醇二醋酸酯 30重量份；
本实施例提供的耐深冷水性涂料的底漆和面漆组合物的制备方法，以及其中各个组分的厂家和型号均与实施例1相同。
实施例4
一种耐深冷底漆和面漆组合物，其与实施例1的区别在于，底漆主剂中改性磷酸锌的添加量为4重量份，三聚磷酸铝的添加量为9重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
实施例5
一种耐深冷底漆和面漆组合物，其与实施例1的区别在于，底漆主剂中改性磷酸锌的添加量为10重量份，三聚磷酸铝的添加量为3重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
实施例6
一种耐深冷底漆和面漆组合物，其与实施例1的区别在于，底漆主剂中改性环氧树脂乳液的添加量为35重量份，去离子水的添加量为25重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
实施例7
一种耐深冷底漆和面漆组合物，其与实施例1的区别在于，底漆主剂中改性环氧树脂乳液的添加量为55重量份，去离子水的添加量为5重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例1
一种耐深冷底漆和面漆组合物，其与实施例1的区别在于，底漆固化剂中不添加聚酰胺固化剂，水性胺加成固化剂的添加量为38.3重量份，聚醚胺固化剂的添加量为19.2重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例2
一种耐深冷底漆和面漆组合物，其与实施例1的区别在于，底漆固化剂中不添加水性胺加成固化剂，聚酰胺固化剂的添加量为47.3重量份，聚醚胺固化剂的添加量为10.2重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例3
一种耐深冷底漆和面漆组合物，其与实施例1的区别在于，底漆固化剂中不添加聚醚胺固化剂，聚酰胺固化剂的添加量为40.3重量份，聚水性胺加成固化剂的添加量为17.2重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例4
一种耐深冷底漆和面漆组合物，其与实施例1的区别在于，面漆主剂中不添加聚己内酯多元醇，水性羟基丙烯酸分散体的添加量为50重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例5
一种耐深冷底漆和面漆组合物，其与实施例1的区别在于，面漆主剂中不添加水性羟基丙烯酸分散体，聚己内酯多元醇的添加量为50重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例6
一种耐深冷底漆和面漆组合物，其与实施例1的区别在于，面漆固化剂中不添加聚醚改性水性异氰酸酯聚合物，六亚甲基二异氰酸酯三聚体的添加量为70重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例7
一种耐深冷底漆和面漆组合物，其与实施例1的区别在于，面漆固化剂中不添加六亚甲基二异氰酸酯三聚体，聚醚改性水性异氰酸酯聚合物的添加量为70重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
性能测试：
制备测试样板1：在25×100×2mm的钢板上喷涂底漆第1道，干膜厚度55±5μm，70～80℃下烘烤50min，喷涂底漆第2道，干膜厚度55±5μm，70～80℃烘烤50min；喷涂面漆一道，干膜厚度50±5μm，60℃烘烤1h，再80℃烘烤1h以上，得到测试样板1；
制备测试样板2：在70×150×2mm的钢板上喷涂底漆第1道，干膜厚度55±5μm，70～80℃下烘烤50min，喷涂底漆第2道，干膜厚度55±5μm，70～80℃烘烤50min；喷涂面漆一道，干膜厚度50±5μm，60℃烘烤1h，再80℃烘烤1h以上，得到测试样板2；
(1)耐深冷性能：将制好的测试样板1放入液氮中浸泡48h，确保浸泡时液氮将样板完全淹没，到时间后取出样板，常温恢复10min，观察漆膜有无开裂、脱落，按《GB/T 9286》测试划格附着力，如没有开裂、脱落，且划格附着力不超过2级则判定为“通过”；
(2)耐高低温交替性能：将制好的测试样板1放入液氮中浸泡5min，取出常温放置5min为一个循环，观察漆膜有没有开裂、起皱、剥落、变色等漆膜弊病，未出现任何漆膜弊病则判定为“通过”，记录通过的最高循环次数；
(3)附着力：按照《GB/T 9274》提供的测试方法对测试样板1进行测试；
(4)耐人工气候老化：按照《GB/T 1865》提供的测试方法对测试样板2进行测试。
按照上述测试方法对实施例和对比例提供的耐深冷底漆和面漆组合物进行测试，测试结果如表1所示：
表1
Figure BDA0003639988280000181
Figure BDA0003639988280000191
根据表1数据可以看出：
本发明提供的耐深冷底漆和面漆组合物形成的漆膜具有优异的耐深冷性、耐高低温交替性以及耐人工气候老化性。具体而言，实施例1～7提供的耐深冷底漆和面漆组合物形成的漆膜均能通过耐深冷测试，而耐高低温交替测试显示可以通过8～10次交替实验，而附着力等级为0～2级，耐人工气候老化测试显示高达1000h。
比较实施例1和对比1～3可以看出，底漆固化剂中仅采用两种胺类固化剂进行搭配，会使得最终得到的漆膜难以通过耐深冷测试，且高低温交替测试显示仅能通过1～5次交替实验，说明其耐深冷效果较差。
再比较实施例1和对比例4～5可以发现，面漆主剂中不添加聚己内酯多元醇或不添加水性羟基丙烯酸分散体，均会导致形成的漆膜的耐深冷性以及耐高低温交替性下降，同时还可能会影响漆膜的耐人工气候老化性能。
进一步比较实施例1和对比例6～7可以看出，面漆固化剂中仅采用一种异氰酸酯固化剂，同样会导致最终得到的漆膜难以通过耐深冷性测试，且耐高低温交替性能大幅度降低。
再比较实施例1和实施例4～7可以看出，底漆主剂中三聚磷酸铝和改性磷酸锌的添加量不在本申请限定的优选范围内，底漆主剂中改性环氧树脂乳液的添加量过低或者过高会，导致漆膜的与基底的附着力有轻微降低。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明一种耐深冷底漆和面漆组合物及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种耐深冷底漆和面漆组合物，其特征在于，所述耐深冷底漆和面漆组合物包括双组份水性环氧底漆和双组份水性聚氨酯面漆；
所述双组份水性环氧底漆包括底漆主剂和底漆固化剂；所述底漆主剂包括改性环氧树脂乳液、改性磷酸锌和三聚磷酸铝；所述底漆固化剂包括聚酰胺固化剂、水性胺加成固化剂和聚醚胺固化剂；
所述双组份水性聚氨酯面漆包括面漆主剂和面漆固化剂；所述面漆主剂包括水性羟基丙烯酸分散体和柔性树脂；所述面漆固化剂包括聚醚改性水性异氰酸酯聚合物和异氰酸酯三聚体。
2.根据权利要求1所述的耐深冷底漆和面漆组合物，其特征在于，所述底漆主剂按照重量份包括如下组分：
改性环氧树脂乳液 40～50重量份
改性磷酸锌 5～8重量份
三聚磷酸铝 4～8重量份。
3.根据权利要求1或2所述的耐深冷底漆和面漆组合物，其特征在于，所述底漆主剂中还包括钛白粉、硫酸钡、滑石粉、增稠剂、分散剂、消泡剂、润湿剂、成膜助剂或水中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述底漆主剂中钛白粉的含量为8～10重量份；
优选地，所述底漆主剂中硫酸钡的含量为5～8重量份；
优选地，所述底漆主剂中滑石粉的含量为8～10重量份；
优选地，所述底漆主剂中增稠剂的含量为0.5～1重量份；
优选地，所述底漆主剂中分散剂的含量为0.5～1重量份；
优选地，所述底漆主剂中消泡剂的含量为0.5～1重量份；
优选地，所述底漆主剂中润湿剂的含量为0.2～0.5重量份；
优选地，所述成膜助剂包括醇醚类成膜助剂；
优选地，所述底漆主剂中成膜助剂的含量为1～2重量份；
优选地，所述底漆主剂中水的含量为10～20重量份。
4.根据权利要求1～3任一项所述的耐深冷底漆和面漆组合物，其特征在于，所述底漆固化剂按照重量份包括如下组分：
聚酰胺固化剂 30～40重量份
水性胺加成固化剂 10～20重量份
聚醚胺固化剂 5～10重量份；
优选地，所述底漆固化剂中还包括防闪锈助剂和/或水；
优选地，所述底漆固化剂中防闪锈助剂的含量为5～10重量份；
优选地，所述底漆固化剂中水的含量为20～30重量份；
优选地，所述底漆主剂和底漆固化剂的质量比为(13～15):1。
5.根据权利要求1～4任一项所述的耐深冷底漆和面漆组合物，其特征在于，所述面漆主剂按照重量份包括如下组分：
水性羟基丙烯酸分散体 20～30重量份
柔性树脂 20～30重量份；
优选地，所述柔性树脂包括柔性羟基丙烯酸分散体和/或聚己内酯多元醇。
6.根据权利要求1～5任一项所述的耐深冷底漆和面漆组合物，其特征在于，所述面漆主剂还包括钛白粉、硫酸钡、增稠剂、分散剂、消泡剂、成膜助剂或去离子水中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述面漆主剂中钛白粉的含量为20～25重量份；
优选地，所述面漆主剂中硫酸钡的含量为5～8重量份；
优选地，所述面漆主剂中增稠剂的含量为0.5～1重量份；
优选地，所述面漆主剂中分散剂的含量为1～2重量份；
优选地，所述面漆主剂中消泡剂的含量为0.5～1重量份；
优选地，所述成膜助剂包括醇醚类成膜助剂；
优选地，所述面漆主剂中成膜助剂的含量为3～5重量份；
优选地，所述面漆主剂中水的含量为10～15重量份。
7.根据权利要求1～6任一项所述的耐深冷底漆和面漆组合物，其特征在于，所述面漆固化剂按照重量份包括如下组分：
聚醚改性水性异氰酸酯聚合物 30～40重量份
异氰酸酯三聚体 30～40重量份；
优选地，所述异氰酸酯三聚体包括六亚甲基二异氰酸酯三聚体；
优选地，所述面漆固化剂中还包括溶剂；
优选地，所述面漆固化剂中溶剂的含量为20～30重量份；
优选地，所述溶剂包括丙二醇二醋酸酯；
优选地，所述面漆主剂和面漆固化剂的质量比为(4～6):1。
8.一种如权利要求1～7任一项所述耐深冷底漆和面漆组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括分别制备底漆主剂、底漆固化剂、面漆主剂和面漆固化剂；
所述制备底漆主剂的方法具体包括：将改性磷酸锌、三聚磷酸铝、任选地分散剂、任选地消泡剂、任选地钛白粉、任选地硫酸钡、任选地滑石粉在水中混合，依次加入改性环氧树脂乳液、任选地成膜助剂和任选地增稠剂进行混合，得到所述底漆主剂；
所述制备底漆固化剂的方法具体包括：将聚酰胺固化剂、水性胺加成固化剂和聚醚胺固化剂混合，加入任选地防闪锈助剂和任选地水进行混合，得到所述底漆固化剂；
所述制备面漆主剂的方法具体包括：将任选地分散剂、任选地消泡剂、任选地钛白粉和任选地硫酸钡在水中混合，依次加入水性羟基丙烯酸分散体、柔性树脂、任选地成膜助剂和任选地增稠剂进行混合，得到所述面漆主剂；
所述制备面漆固化剂的方法具体包括：将聚醚改性水性异氰酸酯聚合物和异氰酸酯三聚体混合，加入任选地溶剂进行混合，得到所述面漆固化剂。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述混合均在搅拌的条件下进行，优选在转速为500～700rpm的搅拌条件下进行。
10.一种如权利要求1～7任一项所述的耐深冷底漆和面漆组合物在钢质储罐中的应用；
优选地，所述钢质储罐包括液化天然气罐。
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