专利名称：一种低表面处理型无溶剂涂料、制备方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种低表面处理型无溶剂涂料、制备方法及其应用，属于无溶剂重防腐蚀涂料技术领域。
背景技术：
无溶剂重防腐蚀涂料是当前我国防腐蚀涂料的重要发展之一，它广泛用于船舶，石化，桥梁，集装箱，电力铁道，建筑钢结构等我国重要领域。然而，无溶剂重防腐蚀涂料在我国目前还存在一些问题表面处理要求高，工程量大，所使用的环氧类型涂料大多刚性有余，韧性不足。严寒时节，在一些需要速战速决的海上工程如钻井平田上往往在涂装后当天就要装卸，因此要求涂层能够快速固化来符合这些生产要求，另一个重要方面就是所用的 涂料体系中不能含有对人体有害的重金属。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种韧性好、固化速度快，且不含重金属的无溶剂重防腐蚀涂料。为了达到上述目的，本发明提供了一种低表面处理型无溶剂涂料，其特征在于，其原料包括以重量份数计的以下组份
双酚A型环氧树脂30-40份；二聚酸二缩水甘油酯10-15份；活性稀释剂5-10份；无毒物理型防锈颜料5-10份；第一无毒型化学防锈颜料5-10份；第二无毒型化学防锈颜料5-7份；无毒综合型防锈颜料5-10份；填料5-10 份；固化剂15-20份；流变助剂1-3份；其它助剂3-5份。优选地，所述的活性稀释剂为腰果酚缩水甘油醚。优选地，所述的无毒物理型防锈颜料为云母氧化铁。优选地，所述的第一无毒型化学防锈颜料为磷硫钙。优选地，所述的第二无毒型化学防锈颜料为离子交换型防锈颜料。优选地，所述的无毒综合型防锈颜料为复合铁钛粉。优选地，所述的填料为沉淀硫酸钡、滑石粉或两者的混合物。进一步地，所述的沉淀硫酸钡的目数为800目。优选地，所述的固化剂为腰果酚改性酚醛胺。
优选地，所述的其它助剂为流平剂、消泡剂、润湿分散剂和硅偶联剂。进ー步地，所述流平剂的用量为0. 5-1份。进ー步地，所述消泡剂的用量为0. 3-0. 5份。进ー步地，所述润湿分散剂的用量为0. 2-0. 4份。进ー步地，所述硅偶联剂的用量为1-3份。本发明还提供了上述低表面处理型无溶剂涂料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下第一歩将双酚A型环氧树脂、ニ聚酸ニ缩水甘油酯及50% -60%重量百分比的活性稀释剂按比例加入容器中，搅拌混合均匀；
第二步在转速为400_600rpm的搅拌条件下，在第一步得到的混合物中加入其它 助剂，搅拌0. 5-1小时，混合均匀；第三步在转速为1500-2000rpm的搅拌条件下，在第二步得到的混合物中加入填料、第一无毒型化学防锈颜料、第二无毒型化学防锈颜料、无毒综合型防锈颜料及流交助齐U，搅拌0. 5-1小时；第四步将第三步得到的混合物用砂磨机研磨至细度不大于30i!m后，加入无毒物理型防锈颜料，混合均匀后，得到第一组份；第五歩将固化剂与剩余活性稀释剂混合，高速搅拌，混合均匀后，得到第二组份。本发明还提供了上述低表面处理型无溶剂涂料的应用，其特征在干，使用时将上述第一组份和第二组份混合均匀后，在2小时内用高压无气喷涂在须要涂覆的材料上。本发明中的双酚A型环氧树脂，其相对分子质量小，而交联密度大，且在其分子链中羟基含量较少，因此其形成的涂膜耐水性就强，虽然其羟基含量低，故催化作肜就削弱，但却可延长与固化剂的胶化时间，使混合后的涂料使用期可延长，这样就有利于涂装施工。本发明中的ニ聚酸ニ缩水甘油酯是在涂料起增韧作用，一般环氧涂料刚性足，韧性欠好，发明人筛选了各种增韧剂，从与环氧树脂良好相容性及減少相应成本考虑，因其含有酷鍵，又參于固化反应，使环氧树脂得到内增韧，故能保持在低温或寒冷时涂膜的韧性。本发明用活性稀释剂，代替了有机溶剤，并參与固化反应，成为涂膜的一部分，这样减少了对环境的污染，所用的活性稀释剂是腰果酚缩水甘油醚，其结构与双酚A型环氧树脂和固化剂腰果酚改性酚醛胺相似，故有极其良好的相容性，可使环氧树脂与固化剂在此活性稀释剂中得到充分展开，它们的反应基因此能得到更充分且更完善地接触和反应，并达到最大的有效交联密度，利于涂层的各种抗性提高。而由于这种活性稀释剂的作用，也便利于涂装施工。本发明采用的顔料、填料无有害重金属，顔料都是不同类型的功能型防锈颜料，其中的云母氧化铁，是无毒型物理防锈颜料，其呈层状结构而是有高遮盖力，这种形状粒子能是向地平行重叠排列，在涂料中形成ー个惰性阴挡层，可有效地减少大气，水，紫外线等对钢铁结构的侵蚀，由于云母氧化铁对紫外线有強烈的吸收作用，故可使涂层是有强的抗紫外线能力；而磷酸钙，是ー种无毒型化学防锈颜料，为ー种新型高效的环境友好型防锈颜料，它不含有害重金属，但防锈性能却能与红丹相当，优于锌络黄，三聚磷酸ニ氢酷，氧化锌和磷酸锌类防锈顔料，它能在金属表面上形成一层钝化膜，而阻止了金属的腐蚀，这种所生成的磷酸铁能堵塞掉在钢铁表面上由氢氧化铁所构成的纯化膜上的小孔，降低了涂膜的渗透性，从而提高了钢铁钝化度；另一种无毒型化学防锈颜料一离子交换型防锈颜料也是一种新型环境友好型防锈颜料，这是一种含钙离子交换的硅胶，此种防锈颜料在涂层中当腐蚀性电解质进入时，它就会将腐蚀性离子截获在硅胶表面上，与吸附在硅胶表面的钙离子发生交换作用，释放出防锈离子，这种防锈层堆积在金属/涂层界面上，起着阻隔作用而保护了底材，并增强了涂层附着力，它有一个独特的优点是，缓蚀离子按“需”释放，能充分有效利用，而硅胶在涂层中不溶解，其交换反应以分子级水平发生在氧化物载体表面，不影响颜料形态，可长久地保持涂层完整，起到屏蔽防腐蚀作用；无毒综合型防锈颜料复合铁钛粉，也是一种环境友好型防锈颜料，其由形态不同的几种磷酸盐(不含锡，锌)在一定条件下引入经预处理过的硅基，钛基氧化物及氧化钇等纳料分体经机械混合，分散，复合制备得至IJ，其为浅黄色，制漆时，配合适当的着色颜料能调配成天蓝，草绿，亮黄，铁红等任何颜色，其防腐蚀机理是，其一载体中的磷酸根离子与钢铁表面的铁分子反应生成磷酸铁络盐，它牢固地附着在钢铁表面，从而保护了钢铁；其二是铁钛粉对钢铁是有相当的亲和性和较强的附着力，可直接在钢铁表面被氧化成一层纯化膜，从而阻止了电化学腐蚀产生；其三是纳米粉体材料在很大程度上改变了涂膜的整体结构，且用量不大，着使涂膜平整，致密而无针 孔和气孔，有效地阻隔了水、氯离子和氧气等对钢铁表面的侵蚀，故其防锈效果很强；填料选择成本较低的沉淀硫酸钡或滑石粉，填料可以使涂料施工便利并增加涂层的饱满度等。本发明中的固化剂采用腰果酚改性酚醛胺，这是一种以带不饱和双键的C-15直链取代酚为基础的固化剂，其结构中的苯环与双酚A型环氧树脂有着良好的相容性，可降低涂料的黏度，有着出色的渗透性，所含羟基可增加固化剂的极性.对底材的润湿性和黏接性增强，可用于低表面处理级别的钢材表面，并使固化的涂膜表面光滑平整；其结构中的酚羟基，是环氧树脂固化反应的催化剂，可在低湿下快速固化；而其不饱和双键的C-15直链能给体系提供内增韧和良好的耐水性，而且对体系的固化反应有初始的空间位阻效应.使该无溶剂体系在快速固化的同时仍有良好的操作期；此固化剂的特点是能在潮湿表面施工 本发明还可根据涂料的性能要求添加不同的助剂，流变助剂能提高体系的施工性能并增进涂层厚度；流平剂使涂层表面光洁，平滑；消泡剂使涂层天空隙、致密，表面无斑痕缺陷；润湿分散剂使颜料、填料更好地为基料所润湿，从而增强体系的各种抗性；硅偶联剂能增强涂层对金属底材的附着力。本发明能在须要长期保护的表面形成坚韧而有长效的防腐蚀涂料层，对环境污染小，同时采用化学物理等综合防腐蚀机理，适合金属底材特别是钢铁表面作长期防腐蚀之用。本发明与现有技术相比，其优点在于I)低温下能保持坚韧性；2)固化快速；3)能在潮湿表面甚至带锈表面上涂装；4)不含有害重金属；5)不含V0C,对环境友好。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，作详细说明如下。实施例1-3中的原料及生产厂商/牌号列表如下表I
权利要求
1.一种低表面处理型无溶剂涂料，其特征在于，其原料包括以重量份数计的以下组份 双酚A型环氧树脂30-40份； 二聚酸二缩水甘油酯 10-15份； 活性稀释剂5-10份； 无毒物理型防锈颜料 5-10份； 第一无毒型化学防锈颜料5-10份； 第二无毒型化学防锈颜料5-7份； 无毒综合型防锈颜料 5-10份； 填料5-10份； 固化剂15-20份； 流变助剂1-3份； 其它助剂3-5份。
2.根据权利要求I所述的低表面处理型无溶剂涂料，其特征在于，所述的活性稀释剂为腰果酚缩水甘油醚。
3.根据权利要求I所述的低表面处理型无溶剂涂料，其特征在于，所述的无毒物理型防锈颜料为云母氧化铁。
4.根据权利要求I所述的低表面处理型无溶剂涂料，其特征在于，所述的第一无毒型化学防锈颜料为磷硫钙。
5.根据权利要求I所述的低表面处理型无溶剂涂料，其特征在于，所述的第二无毒型化学防锈颜料为离子交换型防锈颜料。
6.根据权利要求I所述的低表面处理型无溶剂涂料，其特征在于，所述的无毒综合型防锈颜料为复合铁钛粉。
7.根据权利要求I所述的低表面处理型无溶剂涂料，其特征在于，所述的填料为沉淀硫酸钡、滑石粉或两者的混合物。
8.根据权利要求7所述的低表面处理型无溶剂涂料，其特征在于，所述的沉淀硫酸钡的目数为800目。
9.根据权利要求I所述的低表面处理型无溶剂涂料，其特征在于，所述的固化剂为腰果酚改性酚醛胺。
10.根据权利要求I所述的低表面处理型无溶剂涂料，其特征在于，所述的其它助剂为流平剂、消泡剂、润湿分散剂和硅偶联剂。
11.根据权利要求10所述的低表面处理型无溶剂涂料，其特征在于，所述流平剂的用量为O. 5-1份。
12.根据权利要求10所述的低表面处理型无溶剂涂料，其特征在于，所述消泡剂的用量为O. 3-0. 5份。
13.根据权利要求10所述的低表面处理型无溶剂涂料，其特征在于，所述润湿分散剂的用量为O. 2-0. 4份。
14.根据权利要求10所述的低表面处理型无溶剂涂料，其特征在于，所述硅偶联剂的用量为1_3份。
15.权利要求I所述的低表面处理型无溶剂涂料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下 第一步将双酚A型环氧树脂、二聚酸二缩水甘油酯及50 % -60 %重量百分比的活性稀释剂按比例加入容器中，搅拌混合均匀； 第二步在转速为400-600rpm的搅拌条件下，在第一步得到的混合物中加入其它助齐U，搅拌O. 5-1小时，混合均匀； 第三步在转速为1500-2000rpm的搅拌条件下，在第二步得到的混合物中加入填料、第一无毒型化学防锈颜料、第二无毒型化学防锈颜料、无毒综合型防锈颜料及流交助剂，搅拌O. 5-1小时； 第四步将第三步得到的混合物用砂磨机研磨至细度不大于30 μ m后，加入无毒物理型防锈颜料，混合均匀后，得到第一组份； 第五步将固化剂与剩余活性稀释剂混合，高速搅拌，混合均匀后，得到第二组份。
16.权利要求15所述的低表面处理型无溶剂涂料的应用，其特征在于，使用时将所述第一组份和所述第二组份混合均匀后，在2小时内用高压无气喷涂在须要涂覆的材料上。
全文摘要
本发明公开了一种低表面处理型无溶剂涂料、制备方法及其应用。所述的低表面处理型无溶剂涂料其特征在于，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。制备方法为将双酚A型环氧树脂、二聚酸二缩水甘油酯及部分活性稀释剂混合均匀；然后加入其它助剂，混合均匀；再加入填料、颜料及流交助剂，混合均匀；加入无毒物理型防锈颜料，混合均匀后，得到第一组份；将固化剂与剩余活性稀释剂混合后，得到第二组份。使用时将上述第一组份和第二组份混合均匀后，在2小时内用高压无气喷涂在须要涂覆的材料上。本发明坚韧性好、固化快速、环保，能在潮湿表面甚至带锈表面上涂装。
文档编号C09D5/08GK102766393SQ20121029572
公开日2012年11月7日 申请日期2012年8月18日 优先权日2012年8月18日
发明者杨宇奇 申请人:上海大通涂料化工有限公司