含氟底面合一重防腐涂料及其制备方法

含氟底面合一重防腐涂料及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种含氟底面合一重防腐涂料及其制备方法，属于重防腐涂料领域。其特征是以FEVE氟树脂、与金属表面有钝化作用的有机胺类化合物、马来酸烷基酯、高固低粘的环氧树脂为主要原料，经反应得到含有羟基、胺基的树脂，再将该树脂加入颜料、助剂，予分散、研磨后与脂肪族异氰酸酯交联反应，得到含氟底面合一重防腐涂料。发明所提供的含氟底面合一重防腐涂料具有高固体份、低粘度、与金属表面有钝化作用、耐候性、耐盐雾性，施工性一次成膜可达到200μm~300μm，防腐蚀性持久。
【专利说明】含氟底面合一重防腐涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及重防腐涂料行业，具体说，是涉及一种含氟底面合一重防腐涂料。
【背景技术】
[0002]据我国统计部门的资料表明，我国每年因腐蚀(黑色金属)，所造成的直接经济损失约占国民生产总值的4 %。美国1975年因钢铁腐蚀所造成的直接经济损失，高达700多亿美元。约占美国当年国民生产总值的4.2% (以上均不含间接的经济损失)。世界上，每年生产的钢铁中大约有1/3因腐蚀而报废。目前全球每年因腐蚀所带来的损失高达7000亿美兀。
[0003]随着现代工业的发展，大气中的二氧化碳及碳氢化合物等气体浓度不断增加，不仅导致全球气温升高，对环境产生一次性污染，而且一些有机物与空气中的氮氧化合物间发生光化学反应，产生有毒害的臭氧等，引起比一次性污染更大的二次污染毒害。据统计，全世界每年向大气释放碳氢化合物约2000万吨，大部分是涂料涂装所为。涂料制造对排放到大气中有机溶剂量为涂料量的2%，涂装过程中挥发到大气中的有机溶剂为涂料量的50% ~80%。
[0004]为消除涂料涂装对大气的污染及钢材的腐蚀，重防腐涂料正向着高固体份(目前，高固体份溶剂型重防腐涂料，大部分属环氧型)、无溶剂、水性化方向发展。其中，高固体分和水性化是重防腐涂料研制和应用的主调。传统的溶剂型防腐涂料固含量只能达50~60%，而高固体份重防腐涂料的固体份则可高达70%~80%，甚至90%~100%，溶剂减少近一半，展示出良好的环保性能。重防腐涂料要求防腐性能优，附着力好，寿命长、施工性能优，能象常规防腐涂料那样，常温快速固化，施工简便，不熟练者也能操作。

【发明内容】

[0005]本发明目的在于弥补现有技术存在不足之处，提供一种含氟底面合一重防腐涂料及其制备方法。含氟底面合一重防腐涂料具有以下的一些特点:
具有高固低粘(粘度25V 1000mPa.s ;固体份> 90%.)施工性一次成膜可达到200 μ m~300 μ m降低了成本，减少了溶剂挥发，能在各种条件下进行方便的施工，达到涂层厚度和涂层结构的要求，缩短了施工周期。
[0006]该涂料主要以含氟羟基化合物和有机胺化合物与脂肪族异氰酸酯交联反应形成的涂层，由涂层中未反应的自由胺与金属表面反应，通过钝化钢材表面，来提高涂层的耐盐雾性能，防腐蚀性持久。
[0007]由于该涂料添加了以三氟氯乙烯或四氟氯乙烯为主体的FEVE氟树脂，具有优异的耐候性、耐久性、耐腐蚀性、耐化学品性、强自洁性、高装饰性。同时引入100%固体份的小分子量的环氧树脂，提高了与基材的附着力和良好机械物理性能，对各种介质有优良耐蚀性。
[0008]含氟底面合一重防腐涂料与金属表面有钝化作用、耐候性、耐盐雾性，高厚膜、良好的表面处理性能、新型树脂及颜填料的应用等等，都决定了重防腐涂料自身的优异性能，该涂料不但性能优，而且，其良好的社会经济效益推动着迅速应用。
[0009]本发明的技术方案是:
含氟底面合一重防腐涂料，其特征在于各组份占原材料的重量份数为:有机胺类化合物28~31份，马来酸烷基酯46~49份，环氧树脂4.5^5.2份，氟树脂15~17份；所述的有机胺类化合物为4，4’ - 二氨基环己基甲烷或3，3’ - 二甲烷_4，4，- 二氨基环己基甲烷的一种或二种；所述的马来酸烷基酯为马来酸二甲酯或马来酸二乙酯或马来酸二丁酯的一种或二种；所述的环氧树脂为E-44双酚A环氧树脂或E-51双酚A环氧树脂或双酚F环氧树脂的一种或二种；氟树脂为三氟氟树脂或四氟氟树脂。含氟底面合一重防腐涂料制备方法，包括如下的步骤:
步骤A:将有机胺类化合物置入装有搅拌器，温度计，氮气通管、分水器、冷凝器的反应釜当中，搅拌升温至55°C~60°C，开始滴加马来酸烷基酯，滴加完后升至70°C~80°C，保温18小时，反应成液体a料；
其中反应成液体a料的两种物料的各组份占原材料的重量份数为:
有机胺类化合物，28~31份 马来酸烷基酯，46~49份
步骤B:把液体a料温度降至50°C~60°C，置入环氧树脂，保温4小时后，温度升到115°C、2kPa减压蒸馏I小时，反应成液体b料；
其中环氧树脂占原材料的重量份数为:4.5^5.2份
步骤C:把液体b料温度降至30°C ~40°C，置入氟树脂，保温I小时，最后得到淡黄色的液体C料树脂；
其中氟树脂占原材料的重量份数为: 15~17份
步骤D:对液体C样取样检测，羟基含量为(固体)0.24%~0.36%、胺值为13(Tl35mgK0H/g、质量固体份大于90%、粘度90(Tll00mPa.s’达到指标后，出料。即形成含氟底面合一重防腐涂料d树脂。
[0010]步骤E:在容器中加入所述的d树脂，分散剂，消泡剂，触变剂，搅拌均匀后加入钛白粉，予分散、研磨，达到规定细度20 μ m后，调节粘度，过滤，形成e料混合物，
其中组成e料混合物的各组份占原材料的重量份数为:
d树脂 70-80份
分散剂 0.8^1.2份
消泡剂 0.2^0.4份
触变剂 0.2^0.5份
钛白粉 20-25份
步骤F:取e料样品与脂肪族异氰酸酯按3~5:1配比制漆，经各项技术指标检测，检验合格后计量包装。
[0011]优选地，其中反应成d料各组份占原材料的重量份数为:
有机胺类化合物，29.62份
马来酸烷基酯，48.58份
环氧树脂占原材料的重量份数为:5.14份其中氟树脂占原材料的重量份数为:16.67份。
[0012]优选地，其中组成e料混合物的各组份占原材料的重量份数为: d树脂，73.4份
分散剂，1.2份 消泡剂，0.2份 触变剂，0.2份 钛白粉，25份。
[0013]优选地，反应成液体a料的滴加温度控制在55°C~60°C之间，最好在56°C滴加完后升至70°C "80°C，最好在75°C。
[0014]优选地，把液体a料温度降至50°C~60°C，最好在55°C置入环氧树脂。
[0015]优选地，把b料温度降至30°C~40°C，最好在35°C置入氟树脂。
[0016]优选地，e料样品与脂肪族异氰酸酯最好按5:1配比制漆。
[0017]优选地，氟树脂为三氟氯乙烯为主体的FEVE氟树脂或四氟氯乙烯为主体的FEVE氟树脂的一种或二种，其为大连振邦氟涂料股份有限公司的氟树脂。
[0018]优选地，有机胺为4，4，- 二氨基环己基甲烷或3，3，- 二甲烷_4，4，-二氨基环己基甲烷的一种或二种，其为可以通过商业途径购买。
[0019]优选地，马来酸烷基酯为马来酸二甲酯或马来酸二乙酯或马来酸二丁酯的一种或二种。
[0020]优选地，环氧树脂为E-44双酚A环氧树脂或E-51双酚A环氧树脂或双酚F环氧树脂的一种或二种，其为江苏三木集团。
[0021]优选地，脂肪族异氰酸酯为三聚体或二聚体，其为拜耳公司的N3390或N75的一种或二种。
[0022]优选地，颜料为金红石型钛白粉，其为美国杜邦公司R706.优选地，助剂为下面的二种物质的混合
优选地，分散剂成份为含亲和颜料基团的高分子量嵌段共聚物溶液，如为毕克化学公司的 BYK-161。
[0023]优选地，消泡剂成份为聚硅氧烷溶液，如毕克化学公司的BYK-066。
[0024]优选地，触变剂为R972，其为可以通过商业途径购买。
[0025]由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供的含氟底面合一重防腐涂料及其制备方法质量固体份90%以上，施工性一次成膜可达到200 μ m~300 μ m，涂层中未反应的自由胺与金属表面反应，通过钝化钢材表面，来提高涂层的防腐性能。添加了以三氟氯乙烯或四氟氯乙烯为主体的FEVE氟树脂，具有优异的耐候、耐久性、耐腐蚀性、耐化学品性、强自洁性、高装饰性。同时引入100%固体份的小分子量的环氧树脂，提高了与基材的附着力和良好机械物理性能,对各种介质有优良耐蚀性。
【具体实施方式】
[0026]下面例举五个实例对本发明作详细说明，但本发明不只限于这些实例。
[0027]实施例1
将4，4，- 二氨基环己基甲烷430g置入装有搅拌器，温度计，氮气通管、分水器、冷凝器的2L反应釜当中，搅拌升温至56°C，开始滴加马来酸烷基酯，滴加完后升至70°C，保温20小时，温度降至50°C，置入环氧树脂，保温4小时后，温度升到115°C、2kPa减压蒸馏I小时。温度降至35°C，置入氟树脂，保温I小时，最后得到淡黄色的树脂。
[0028]实施例2-5
实施例2-5按表1中规定的原料用量及实验条件，采用与实施例1相同步骤的制备方法，分别制备得到淡黄色的树脂产品。
[0029]实验数据和物理性能见表1
表1实施例1-5实验数据和物理性能
【权利要求】
1.一种含氟底面合一重防腐涂料，其特征在于各组份占原材料的重量份数为: 有机胺类化合物28~31份， 马来酸烷基酯46~49份， 环氧树脂4.5^5.2份， 氟树脂15~17份； 所述的有机胺类化合物为4，4’ - 二氨基环己基甲烷或3，3’ - 二甲烷-4，4，- 二氨基环己基甲烷的一种或二种；所述的马来酸烷基酯为马来酸二甲酯或马来酸二乙酯或马来酸二丁酯的一种或二种；所述的环氧树脂为E-44双酚A环氧树脂或E-51双酚A环氧树脂或双酚F环氧树脂的一种或二种；氟树脂为三氟氟树脂或四氟氟树脂。
2.根据权利要求1所述的含氟底面合一重防腐涂料，其特征在于所述的氟树脂是由三氟氯乙烯或四氟氯乙烯、脂肪酸乙烯脂、羟基乙烯基醚和脂肪族烯酸四元共聚而成的一种或二种。
3.根据权利要求2所述的含氟底面合一重防腐涂料，其特征在于氟树脂的羟值40~60 mgKOH/g,羧值3~8 mgKOH/g,固含量40~70%，氟含量为15~45%。
4.根据权利要求1或2或3所述的含氟底面合一重防腐涂料，其特征在于还含有重量份数的助剂1.2~2.1份，钛白粉20~25份。
5.根据权利要求4所述的含氟底面合一重防腐涂料，其特征在于，所述的助剂为分散剂0.8^1.2份，消泡剂0.2^0.4份，触变剂 0.2^0.5份。`
6.一种含氟底面合一重防腐涂料制备方法，其特征在于:包括如下的步骤: 步骤A:将有机胺类化合物置入装有搅拌器，温度计，氮气通管、分水器、冷凝器的反应釜当中，搅拌升温至55°C~60°C，开始滴加马来酸烷基酯，滴加完后升至70°C~80°C，保温18小时，反应成液体a料；原材料的重量份数为:有机胺类化合物28~31份，马来酸烷基酯46~49份； 步骤B:把液体a料温度降至50°C~60°C，置入环氧树脂，保温4小时后，温度升到115°C、2kPa减压蒸懼I小时,反应成液体b料,环氧树脂重量份数为:4.5^5.2份； 步骤C:把液体b料温度降至30°C~40°C，置入氟树脂，保温I小时，最后得到淡黄色的液体C料树脂，氟树脂的重量份数为:15~17份； 步骤D:对液体C料样取样检测，羟基固体质量含量为0.24%~0.36%、胺值为13(Tl35mgK0H/g、质量固体份不小于90%、粘度90(Tll00mPa.s’达到指标后，即形成含氟底面合一重防腐涂料d树脂； 步骤E:在容器中加入所述的d树脂，分散剂，消泡剂，触变剂，搅拌均匀后加入钛白粉，予分散、研磨，达到规定细度20 μ m后，调节粘度，过滤形成e料混合物， 其中组成e料混合物的各组份占原材料的重量份数为: d树脂70~80份， 分散剂0.8^1.2份， 消泡剂0.2^0.4份， 触变剂0.2^0.5份， 钛白粉20~25份； 步骤F:取e料混合物与脂肪族异氰酸酯按3~5:1重量配比制成涂料。
7.根据权利要求6所述的含氟底面合一重防腐涂料制备方法，其特征在于，所述的助剂为下面的二种物质的混合: (1)分散剂，成份为含亲和颜料基团的高分子量嵌段共聚物溶液， (2)消泡剂，成份为聚硅氧烷溶液。
8.根据权利要求6或7所述的含氟底面合一重防腐涂料制备方法，其特征在于:所述的有机胺类化合物为4，4’ - 二氨基环己基甲烷或3，3’ - 二甲烷-4，4，- 二氨基环己基甲烷的一种或二种；所述的马来酸烷基酯为马来酸二甲酯或马来酸二乙酯或马来酸二丁酯的一种或二种；所述的环氧树脂为E-44双酚A环氧树脂或E-51双酚A环氧树脂或双酚F环氧树脂的一种或二种；氟树脂为三氟氟树脂或四氟氟树脂。
9.根据权利要求6或7所述的含氟底面合一重防腐涂料制备方法，其特征在于:所述的氟树脂是由三氟氯乙烯或四氟氯乙烯、脂肪酸乙烯脂、羟基乙烯基醚和脂肪族烯酸四元共聚而成的一种或二种。
10. 根据权利要求1所述的含氟底面合一重防腐涂料及其制备方法，其特征在于，所述的触变剂成份为气相二氧化硅，其为R972触变剂。
【文档编号】C09D7/12GK103484013SQ201310442673
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】张祖文 申请人:大连力创新材料科技发展有限公司