专利名称：高固含量多元胺加成物改性环氧树脂压载舱涂料组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种涂料组合物，特别是涉及一种高固含量多元胺加成物改性环氧树脂压载舱涂料组合物，该涂料所用涂覆设备可以用自来水清洗。
背景技术：
双组份环氧重防腐涂料由于具有优异的防腐蚀、机械性能和耐化学性，在钢结构以及船舶等领域得到了大量的应用。环氧防腐涂料可分为溶剂型、无溶剂型和水性涂料，溶剂型涂料由于含有大量溶剂，VOC含量高，对施工和环境造成一定的危害，其设备清洗需要溶剂，不符合环保要求。水性重防腐涂料是涂料发展的必然趋势，具有无毒环保、易施工清理等优点，但是由于其技术含量高，目前也只是处在研发试验阶段，还没有得到大量的推广及应用。无溶剂型船舶压载水舱环氧涂料具有低V0C、不含溶剂等特点，备受各施工单位的青睐，但是无溶剂型防腐蚀涂料在施工过后所用的设备清洗仍然需要用稀释剂或溶剂来清洗，同样会造成环境的污染以及操作不便等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以用水来清洗涂覆设备的厚涂高固含量船舶压载水舱环氧涂料，以克服上述现有技术的不足。为实现上述目的，本发明通过使用一种多元胺加成物或脂肪族多元胺加成物固化剂对环氧树脂进行改性，引入亲水基团；涂膜后经过亲水基团挥发，使固化剂恢复到普通固化剂的原始状态，涂膜固化后其性能仍能保持无溶剂型环氧涂料的涂膜性能，但其设备却可以用水来清洗，为施工后的清理工作提供了方便。具体采用以下技术方案:一种可用水清洗涂覆设备的涂料组合物，由A组分和B组分组成，其中:A组分包括A型环氧树脂、B型环氧树脂、颜填料和助剂；B组分为加成型固化剂；各组分的重量份如下:
A型环氧树脂15-40
B型环氧树脂5-20
颜填料30-60
助剂1-5
加成型固化剂20-40;所述A型环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、羟甲基双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂以及有机硅改性双酚A型环氧树脂中的一种或几种；
所述B型环氧树脂选自双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂或双酚AD型环氧树脂中的一种或几种。
所述加成型固化剂为多元胺加成物。优选的，所述加成型固化剂选自脂肪族多元胺加成物和脂环族多元胺加成物。更优选的，所述固化剂选用脂肪族多元胺加成物。特别优选的，所述脂肪族多元胺加成物固化剂的含固量为60 90wt%、粘度为100 4400mpa.S、活泼氢当量为120 380。优选的，所述A型环氧树脂选用双酚A型环氧树脂。优选的，所述A型环氧树脂的环氧当量为100-200，更优选为180-190。优选的，所述B型环氧树脂选用双酚F型环氧树脂。优选的，所述B型环氧树脂的环氧当量为150-200，更优选为160-180。优选的，所述颜填料选自磷酸锌、云母粉、银铝浆、三聚磷酸铝、沉淀硫酸钡、滑石粉和钛白粉中的一种或多种。优选的,所述颜填料包括如下重量份的组分:
磷酸锌10-15
云母粉10-15
银铝浆0.5-2
沉淀硫酸钡或滑石粉 8-15
钛白粉0-2。优选的，所述助剂选自润湿分散剂、流平剂、消泡剂和防沉剂中的一种或多种。优选的，所述助剂包括如下重量份的组分:润湿分散剂0.1 0.5流平剂0.5-2.0消泡剂0.05-0.5防沉剂0.1-0.5。优选的，所述润湿分散剂选用电中性多羧酸烷基铵盐类、高分子羧酸类、阴离子型液体分散剂中的一种或几种。优选的，所述流平剂选用丙烯酸酯均聚物(共聚物)、有机硅改性丙烯酸酯聚合物以及聚硅氧烷等流平剂中的一种或两种。优选的，所述消泡剂选用有机硅类聚硅氧烷化合物、矿物油聚合物等消泡剂中的一种。优选的，所述防沉剂选用聚酰胺蜡、白炭黑或膨润土等防沉剂中的一种或几种。本发明还进一步公开了上述涂料组合物的方法，其特征在于:所述A组分的制备过程包括步骤:按配比将双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、颜填料以及助剂中除云母粉和铝粉以为的其他组分混合均匀，然后研磨至细度小于40微米，再加入云母粉和铝粉分散均匀，即获得A组分。本发明所提供的上述涂料组合物，其A组分和B组分分开存储，使用时再进行混合。其中，B组分为多元胺加成物或脂肪族多元胺加成物固化剂，当A、B两种组分充分混合后，在液体状态下非常稳定，可使用时间可以达到12小时不凝胶；当喷涂(刷涂或滚涂)以后，由于其中的亲水基团挥发，使其还原成无溶剂环氧涂料的原始状态，然后固化成膜，于基体上固化成膜表干时间在3h左右。由于本发明所提供的上述涂料组合物具有可使用时间长的特点，因此在施工过程中有足够长的时间用水来清洗涂覆设备，不仅安全环保，并且给施工后的清理工作提供了方便。可以用在船舶、钢结构，桥梁等防腐及重防腐领域，特别是用作船舶压载水舱表面的防腐涂料。
具体实施例方式下面结合实施例进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明，而非限制本发明的范围。实施例1:A组分的配方(重量份)如下:
A型环氧树脂HYD128(无锡树脂厂)38份
B型环氧树脂F-107(台湾南亚环氧树脂)20份
磷酸锌(工业级，市售)15份
云母粉(工业级，市售)14份
银铝浆(长沙族兴股份有限公司ZX-7004产品)I份
沉淀硫酸钡(800目，市售)10份
钛白粉(美国杜邦，R760)0.75份
润湿分散剂(BYK公司的BT-203产品)0.5份
流平剂(美国嘉智国际WE-D8772产品)0.5份
消泡剂(AFCONA公司的2022产品)0.05
防沉剂(DEUCHEM公司DEUREAMA7020产品)0.2份B组分:(美国氰特)公司生产的BECK0P0X VEH2106型号产品.
A组分的制备:将双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、稀释剂、润湿分散剂、消泡剂、流平剂、磷酸锌、钛白粉、硫酸钡、防沉剂加入到100升的不锈混合拌罐中，高速搅拌混合均匀，然后用三辊机研磨至40um以内的细度，高速分散30min，然后加入云母粉和银铝浆，分散均匀，出料包装得A组分。B组分直接进行分装即 可。使用方法:将A组分和B组分按照重量比为5: 2的配比配合好后充分搅拌均匀，熟化15分钟左右，如果粘度太高可用少量蒸馏水进行稀释，加入量不超过总量的5%，采用高压无气喷涂、刷涂或滚涂的方法涂覆于(经喷砂或抛丸处理并涂有车间底漆)钢板底材上，测量湿膜厚度在350微米左右，固化7-10天。喷涂完后的设备可用自来水进行清洗干净。实施例2:A组分的配方(重量份)如下:
A型环氧树脂HYD128(无锡树脂厂)40份
B型环氧树脂F-107(台湾南亚环氧树脂)20份
磷酸锌(工业级，市售)11份
云母粉(工业级，市售)10份
银铝浆(长沙族兴股份有限公司ZX-7004产品)0.5份
滑石粉15份
润湿分散剂(BYK公司的BT-203产品)0.5份
流平剂(美国嘉智国际WE-D8772产品)2.0份
消泡剂(AFCONA公司的2022产品)0.5份
防沉剂(DEUCHEM公司DEUREAMA7020产品)0.5份B组分:(美国氰特)公司生产的BECK0P0X VEH2177型号产品.
A组分的制备:将双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、稀释剂、润湿分散剂、消泡剂、流平剂、磷酸锌、钛白粉、滑石粉、防沉剂加入到100升的不锈混合拌罐中，高速搅拌混合均匀，然后用三辊机研磨至40um以内的细度，高速分散30min，然后加入云母粉和银铝浆，分散均匀，出料包装得A组分。B组分直接进行分装即可。使用方法:将A组分和B组分按照重量比为5: I的配比配合好后充分搅拌均匀，熟化15分钟左右，如果粘度太高可用少量蒸馏水进行稀释，加入量不超过总量的5%，采用高压无气喷涂、刷涂或滚涂的方法涂覆于(经喷砂或抛丸处理并涂有车间底漆)钢板底材上，测量湿膜厚度在350微米左右，固化7-10天。喷涂完后的喷枪在0-12小时以内均很容易被水清洗干净。实施例3:A组分的配方(重量份)如下:A型环氧树脂HYD128(无锡树脂厂)40份
B型环氧树脂F-107(台湾南亚环氧树脂)10份
磷酸锌(工业级，市售)15份
云母粉(工业级，市售)15份
银铝浆(长沙族兴股份有限公司ZX-7004产品)2份
滑石粉15份
钛白粉(美国杜邦，R760)2份
润湿分散剂(BYK公司的BT-203产品)0.1份
流平剂(美国嘉智国际WE-D8772产品)0.5份
消泡剂(AFCONA公司的2022产品)0.3份
防沉剂(DEUCHEM公司DEUREAMA7020产品)0.1份B组分:(美国氰特)公司生产的BECK0P0X VEH2189型号产品.
A组分的制备:将双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、稀释剂、润湿分散剂、消泡剂、流平剂、磷酸锌、钛白粉、硫酸钡、防沉剂加入到100升的不锈混合拌罐中，高速搅拌混合均匀，然后用三辊机研磨至40um以内的细度，高速分散30min，然后加入云母粉和银铝浆，分散均匀，出料包装得A组分 。B组分直接进行分装即可。使用方法:将A组分和B组分按照重量比为5: I的配比配合好后充分搅拌均匀，熟化15分钟左右，如果粘度太高可用少量蒸馏水进行稀释，加入量不超过总量的5%，采用高压无气喷涂、刷涂或滚涂的方法涂覆于(经喷砂或抛丸处理并涂有车间底漆)钢板底材上，测量湿膜厚度在350微米左右，固化7-10天。喷涂完后的喷枪在0-12小时以内均很容易被水清洗干净。涂料性能及检测试验:将试板除油除锈，然后喷砂达到Sa2.5以上级，喷涂暄洋化工材料科技有限公司的醇溶性车间底漆，干膜厚度在20±5微米，老化两个月后用高压无气喷枪喷涂本发明所提供的上述高固体含量船舶压载水舱环氧涂料，使干膜厚度在320 350微米左右，样板封边，彻底干燥10天后进行测试。1.水可洗试验:喷好漆后，用自来水进行清洗，结果表明喷涂完后的喷枪在0-12小时以内均很容易被洗干净。2.涂料性能检测试验:将喷好的样板分别编号进行各种性能检测 拉拔附着力测试:采用ISO 4624:2002或GB/T 5210-1985标准分别做盐雾前和盐雾后的附着力
模拟压载水舱条件试验时间是6个月:(I).在50°C加热12小时，在20°C冷却12小时，以模拟甲板的条件。试板周期性的用天然或人工海水泼溅，模拟船舶纵摇和横摇运动。泼溅间隔为3秒或更短。试板上有横贯试板宽度且深至底材的划线。(2).安装一块锌牺牲阳极一评估阴极保护的效果。在距离阳极IOOmm出的试板上有裸露底材的直径8mm圆形人工漏涂孔，以评估阴极保护的效果。试板循环浸泡在天然或人工海水中。(3).试板背面冷却，形成一个温度梯度，以模拟一个顶边压在舱的冷却舱壁，用天然或人工海水泼溅，以模拟船舶纵摇和横摇运动。温度梯度大约为20°C，溅间隔为3秒或更短。试板上有横贯试板宽度且深至底材的划线。(4).用天然或人工海水循环泼溅，以模拟船舶纵摇和横摇运动，泼溅间隔为3秒或更短。试板上有横贯试板宽度且深至底材的划线。(5).在干燥且温度为70°C条件下暴露6个月，以模拟双层底加热的燃料舱和压载水舱之间的舱壁。 冷凝舱试验:依据IS06270-1: 1998标准连续冷凝法进行测试，时间为6个月， 起泡和锈蚀:参照IS04628-2:2003和IS04628-3:2003标准测试，时间6个月。 耐盐雾试验:测试时间6个月。 耐汽油(93#):12个月浸泡。
.耐海水浸泡:3个月(60 ± 5 °C )。 耐酸测试:5%醋酸浸泡3个月。测试结果如下:表I
权利要求
1.一种涂料组合物，由A组分和B组分组成，其中:A组分包括A型环氧树脂、B型环氧树脂、颜填料和助剂组分为加成型固化剂；各组分的重量份如下:A型环氧树脂15-40B型环氧树脂5-20颜填料30-60助剂1-5加成型固化剂20-40; 所述A型环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、羟甲基双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂以及有机硅改性双酚A型环氧树脂中的一种或几种； 所述B型环氧树脂选自双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂或双酚AD型环氧树脂中的一种或几种。
2.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述加成型固化剂为多元胺加成物。
3.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述加成型固化剂选自脂肪族多元胺加成物和脂环族多元胺加成物。
4.如权利要求3所述的涂料组合物，其特征在于，所述加成型固化剂为脂肪族多元胺加成物。
5.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述A型环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
6.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述A型环氧树脂的环氧当量为100-200。
7.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述B型环氧树脂为双酚F型环氧树脂。
8.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述B型环氧树脂的环氧当量为150-200。
9.如权利要求1-8任一所述的涂料组合物，其特征在于，所述颜填料选自磷酸锌、云母粉、银铝浆、三聚磷酸铝、沉淀硫酸钡、滑石粉和钛白粉中的一种或多种。
10.如权利要求1-8任一所述的涂料组合物，其特征在于，所述助剂选自润湿分散剂、流平剂、消泡剂和防沉剂中的一种或多种。
全文摘要
本发明提供了一种高固含量多元胺加成物改性环氧树脂压载舱涂料组合物，该组合物所用涂覆设备可以用自来水清洗。涂料组合物由A组分和B组分组成，其中A组分包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、颜填料和助剂；B组分为加成型固化剂；所述加成型固化剂为环氧树脂与多元胺的加成物。本发明所提供的涂料组合物具有可使用时间长的特点，因此在施工过程中有足够长的时间用水来清洗涂覆设备，不仅安全环保，并且给施工后的清理工作提供了方便。可以用在船舶、钢结构、桥梁等防腐及重防腐领域，特别是用作船舶压载水舱表面的防腐涂料。
文档编号C09D163/00GK103146282SQ201110401230
公开日2013年6月12日 申请日期2011年12月6日 优先权日2011年12月6日
发明者孟彦宾, 汪培庆, 汪国庆 申请人:达科(泰州)新材料有限公司