一种采用异氰酸酯固化诺伏勒克环氧树脂的耐湿热耐酸漆的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种采用异氰酸酯固化诺伏勒克环氧树脂的耐湿热耐酸漆，其是由甲组份和乙组分组成；所述甲组份是由以下重量份配比的成分组成：NOVOLAC EPOXY树脂30～40份、二甲苯10～20份、醋酸丁酯4～6份、分散剂0.2～0.4份、着色颜料10～18份、超细硫酸钡8～10份、绢云母5～6份、云母氧化铁10～12份、氧化铬绿1～3份、钴蓝1～2份、防沉剂0.4～0.7份、催化剂0.3～0.6份、流平剂0.2～0.7份、消泡剂0.2～0.5份；所述乙组分为TMP?TDI加成物或HDI三聚体；甲组份与乙组分的重量份配比为2～3:1。本发明制得的耐湿热耐酸漆性能优异，可满足硅胶自动化生产装备防腐要求。
【专利说明】
一种采用异氰酸酯固化诺伏勒克环氧树脂的耐湿热耐酸漆
技术领域
[0001] 本发明涉及一种耐湿热耐酸漆，具体地说是涉及一种采用异氰酸酯固化诺伏勒克 环氧树脂的耐湿热耐酸漆。
【背景技术】
[0002] 目前国内外涂料行业已经有数以千计的防腐漆，但依旧不能满足千差万别的腐蚀 环境的防腐要求。硅胶自动化生产装备的防腐就是一个十分典型的防腐漆课题。
[0003] 硅胶是各种催化剂的理想载体，石油化工、高分子合成等行业都离不开催化剂。硅 胶可作为催化剂载体、干燥剂、指示剂、脱模剂、分子筛、填充剂等各种用途加以利用，近几 年得到了快速发展，国内外市场对硅胶的需求量很大。硅胶是山东省重要的出口产品之一， 青岛海湾集团的海洋化工厂、泡花碱厂以及民营企业美高集团，威海地区的乳山都是硅胶 出口基地并在我省形成硅胶产业群。硅胶是水硅胶体干燥后的产品，水硅胶体需在180Γ的 温度下烘干，烘干装备内的湿度为1〇〇%，其湿气中含有5~8%的硫酸，使得硅胶生产装备 的防腐成为十分难以解决的问题。
[0004] 常规防腐漆在这种恶劣条件下，漆膜24小时就会脱落，设备锈蚀损坏严重。硅胶行 业多年来一直寻求耐高温、高湿并抗硫酸腐蚀的高性能防腐漆，也试用过环氧、氯化橡胶、 粉末涂料等各种类型的防腐漆，均不能适应硅胶自动化生产装备的温度、湿度及腐蚀条件。 至今硅胶生产企业仍然花费大量的人力物力，消耗很多电能以维持生产。
[0005] 国内外油漆行业往往是利用各种新材料，并综合各种新材料的特点，开发满足市 场要求的高性能防腐漆。目前国内外防腐漆采用最广泛的是环氧树脂型，但环氧树脂耐酸 性相对而言较差;聚氨酯耐酸性虽好一些，但对水特别敏感;氯化橡胶耐水性好而耐热性又 差。所以现有防腐性能好的合成树脂，各有特点，又相对不足。防腐漆技术国内外发展趋势 之一是通过物理拼合、化学接枝、互穿网络等技术综合各种新材料的特点，来满足市场要 求。防腐漆技术国内外发展趋势之二是节能、省资源、长效。开发一种用于硅胶烘干厂房设 施防腐的耐高温、高湿、强酸的重防腐材料成为一项重要的技术问题。
【发明内容】
[0006] 基于上述技术问题，本发明提供一种采用异氰酸酯固化诺伏勒克环氧树脂的耐湿 热耐酸漆。
[0007] 本发明所采用的技术解决方案是：
[0008] -种采用异氰酸酯固化诺伏勒克环氧树脂的耐湿热耐酸漆，其是由甲组份和乙组 分组成；所述甲组份是由以下重量份配比的成分组成:N0V0LAC EPOXY树脂30~40份、二甲 苯10~20份、醋酸丁酯4~6份、分散剂0.2~0.4份、着色颜料10~18份、超细硫酸钡8~10 份、絹云母5~6份、云母氧化铁10~12份、氧化络绿1~3份、钴蓝1~2份、防沉剂0.4~0.7 份、催化剂〇. 3~0.6份、流平剂0.2~0.7份、消泡剂0.2~0.5份；
[0009] 所述乙组分为TMP-TDI加成物或HDI三聚体；
[0010] 甲组份与乙组分的重量份配比为2~3:1。
[0011] 优选的，所述甲组份是由以下重量份配比的成分组成:N0V0LAC EPOXY树脂35份、 二甲苯16份、醋酸丁酯4.6份、分散剂0.3份、着色颜料15份、超细硫酸钡10份、絹云母5份、云 母氧化铁12份、氧化铬绿2份、钴蓝1份、防沉剂0.5份、催化剂0.5份、流平剂0.3份、消泡剂 0.3份；甲组份与乙组分的重量份配比为2.2:1。
[0012] 优选的，所述N0V0LAC EPOXY树脂采用下述步骤制得：
[0013] (1)合成低分子量酚醛树脂：将苯酚预先加热溶化后，加入反应釜中与甲醛混合， 苯酚与甲醛的摩尔比为1:0.5，在酸性催化剂的作用下，加热至85 °C~95 °C进行反应，反应 完成后在75°C~85°C进行真空脱水，得到分子量控制在1300以下的低分子量酚醛树脂；
[0014] (2)合成N0V0LAC EPOXY树脂:将步骤（1)制备的低分子量酚醛树脂加入溶解釜中， 再加入环氧氯丙烷，酚醛树脂和环氧氯丙烷的重量比为1:8,在搅拌条件下用蒸汽加热至70 °C溶解，随后将溶解好的物料加入到反应釜中，控制温度为55~60°C，开始滴加第一份质量 百分比浓度为30 %的氢氧化钠溶液，控制在5h内滴完，并在此温度下继续反应5h，减压回收 过量的环氧氯丙烷;然后向反应釜中加入苯，并加热到70°C±3°C，反应3h，再滴加第二份质 量百分比浓度为30 %的氢氧化钠溶液，控制在1.5h内滴完，并在此温度下继续反应4h，冷却 静止沉降分层，然后进行脱苯，得到N0V0LAC EPOXY树脂。
[0015] 优选的，所述第一份氢氧化钠溶液的用量为酚醛树脂重量的0.2-10倍，第二份氢 氧化钠溶液的用量为酚醛树脂重量的1-5倍。
[0016] 优选的，所述分散剂为Teg〇710。
[0017] 优选的，所述着色颜料包括炭黑、钛白粉、酞菁蓝、永固紫和永固红F3RK。
[0018] 优选的，所述防沉剂为气相二氧化硅H18。
[0019] 优选的，所述催化剂为二丁基锡二月桂酸酯。
[0020] 优选的，所述流平剂为Teg〇450。
[0021] 优选的，所述消泡剂为EFKA2035或Defom5400。
[0022] 本发明的有益技术效果是：
[0023] (1)用酚醛树脂对环氧树脂改性，以弥补环氧树脂耐酸性差的缺点。
[0024] (2)选用TMP-TDI加成物或HDI三聚体做诺伏勒克环氧树脂的固化剂，较好地弥补 了树脂硬和脆的弱点。
[0025] (3)所制漆中选用超细硫酸钡、絹云母、云母氧化铁、氧化铬绿和钴蓝按一定比例 组成的防腐颜填料，即可成功地在室温下促使环氧基与亲电试剂发生开环交联固化反应， 又可全面提升所制漆的耐湿热耐酸性能，达到客户使用的要求。
[0026] (4)对分散剂、催化剂、防沉剂和消泡剂等进行优选，可进一步提升所制漆的耐湿 热及耐酸性。
[0027] (5)防腐效果突出：比常规防腐漆的防腐性能提高数倍，减少防腐维护材料及人工 成本，延长装备维护周期及使用寿命，提高硅胶企业生产效率。
[0028] (6)节能减排效果突出：项目产品为高固体分低粘度产品，生产及施工过程有机溶 剂使用量少，降低了V0C的排放;漆膜的防腐性能比常规防腐漆提高数倍，企业在减少防腐 油漆涂装次数的同时，也减少了有机溶剂的排放，降低企业生产成本和排污费用。
[0029] (7)本发明制备的耐湿热耐酸漆，可满足硅胶自动化生产装备防腐要求，能够节约 装备表面防护所耗费的大量物力及人力，延长各种设施的使用寿命，提高工作效率，减少防 腐油漆涂装次数，同时也减少了有机溶剂的排放，降低企业生产成本和排污费用，可提高我 省或我国硅胶产品的市场竞争力。
[0030] (8)本发明耐湿热耐酸漆具有独特的高分子新材料结构，涂层交联密度高，硬而坚 韧，光亮丰满、耐酸、耐热、耐水、耐油等，保护性能和装饰性能好，除用于硅胶行业外，还可 用于船舶、工厂烟筒、染织、酸洗、热镀、电镀等生产设施及石油化工设备、管道、贮罐等钢结 构和混凝土结构的重防腐防护涂装。
【具体实施方式】
[0031] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：
[0032] 实施例1
[0033] 一种采用异氰酸酯固化诺伏勒克环氧树脂的耐湿热耐酸漆，其是由甲组份和乙组 分组成。所述甲组份是由以下重量份配比的成分组成:N0V0LAC EPOXY树脂35份、二甲苯16 份、醋酸丁酯4.6份、分散剂0.3份、着色颜料15份、超细硫酸钡10份、絹云母5份、云母氧化铁 12份、氧化铬绿2份、钴蓝1份、防沉剂0.5份、催化剂0.5份、流平剂0.3份、消泡剂0.3份。所述 乙组分为TMP-TDI加成物。甲组份与乙组分的重量份配比为2.2:1。
[0034] 上述N0V0LAC EPOXY树脂采用下述步骤制得：
[0035] (1)合成低分子量酚醛树脂：将苯酚预先加热溶化后，加入反应釜中与甲醛混合， 苯酚与甲醛的摩尔比为1: 〇 . 5，在酸性催化剂的作用下，加热至90°C进行反应，反应完成后 在80°C进行真空脱水，得到分子量控制在1300以下的低分子量酚醛树脂;具体反应式为：
[0036]
[0037] (2)合成N0V0LAC EPOXY树脂:将步骤（1)制备的低分子量酚醛树脂加入溶解釜中， 再加入环氧氯丙烷，酚醛树脂和环氧氯丙烷的重量比为1:8,在搅拌条件下用蒸汽加热至70 °C溶解，随后将溶解好的物料加入到反应釜中，控制温度为60°C，开始滴加第一份质量百分 比浓度为30 %的氢氧化钠溶液，控制在5h内滴完，并在此温度下继续反应5h，减压回收过量 的环氧氯丙烷;然后向反应釜中加入苯，并加热到70°C±3°C，反应3h，再滴加第二份质量百 分比浓度为30 %的氢氧化钠溶液，控制在1.5h内滴完，并在此温度下继续反应4h，冷却静止 沉降分层，然后进行脱苯，得到诺伏勒克环氧树脂(N0V0LAC EPOXY树脂）。具体反应式为：
[0038]
[0039]
[0040] 上述第一份氢氧化钠溶液的用量为酚醛树脂重量的5倍，第二份氢氧化钠溶液的 用量为酚醛树脂重量的2倍。
[0041] 上述分散剂选用Teg〇710。着色颜料包括炭黑、钛白粉、酞菁蓝、永固紫和永固红 F3RK等，具体可根据颜色不同进行选择。上述超细硫酸钡的细度<0.3% (400目筛余）。上述 防沉剂选用气相二氧化硅HDtTHlS。上述催化剂选用T-12,即二丁基锡二月桂酸酯。上述流 平剂选用Tego450。上述消泡剂选用Defom5400。
[0042] 上述耐湿热耐酸漆可按常规方法进行制备。
[0043] 实施例2
[0044] -种采用异氰酸酯固化诺伏勒克环氧树脂的耐湿热耐酸漆，其是由甲组份和乙组 分组成。所述甲组份是由以下重量份配比的成分组成:N0V0LAC EPOXY树脂30份、二甲苯20 份、醋酸丁酯4份、分散剂0.4份、着色颜料10份、超细硫酸钡8份、絹云母6份、云母氧化铁10 份、氧化铬绿3份、钴蓝1份、防沉剂0.4份、催化剂0.6份、流平剂0.7份、消泡剂0.2份。所述乙 组分为HDI三聚体(德国BAYER Desmodur N3300)。甲组份与乙组分的重量份配比为2:1。 [0045] 上述N0V0LAC EPOXY树脂采用下述步骤制得：
[0046] (1)合成低分子量酚醛树脂：将苯酚预先加热溶化后，加入反应釜中与甲醛混合， 苯酚与甲醛的摩尔比为1: 〇 . 5，在酸性催化剂的作用下，加热至85°C进行反应，反应完成后 在85°C进行真空脱水，得到分子量控制在1300以下的低分子量酚醛树脂。
[0047] (2)合成N0V0LAC EPOXY树脂:将步骤（1)制备的低分子量酚醛树脂加入溶解釜中， 再加入环氧氯丙烷，酚醛树脂和环氧氯丙烷的重量比为1:8,在搅拌条件下用蒸汽加热至70 °C溶解，随后将溶解好的物料加入到反应釜中，控制温度为55°C，开始滴加第一份质量百分 比浓度为30 %的氢氧化钠溶液，控制在5h内滴完，并在此温度下继续反应5h，减压回收过量 的环氧氯丙烷;然后向反应釜中加入苯，并加热到70°C±3°C，反应3h，再滴加第二份质量百 分比浓度为30 %的氢氧化钠溶液，控制在1.5h内滴完，并在此温度下继续反应4h，冷却静止 沉降分层，然后进行脱苯，得到诺伏勒克环氧树脂(N0V0LAC EPOXY树脂）。
[0048] 上述第一份氢氧化钠溶液的用量为酚醛树脂重量的5倍，第二份氢氧化钠溶液的 用量为酚醛树脂重量的5倍。
[0049] 上述分散剂选用Teg〇710。着色颜料包括炭黑、钛白粉、酞菁蓝、永固紫和永固红 F3RK等，具体可根据颜色不同进行选择。上述超细硫酸钡的细度<0.3% (400目筛余）。上述 防沉剂选用气相二氧化硅HDKSH18。上述催化剂选用T-12,即二丁基锡二月桂酸酯。上述流 平剂选用Tego450。上述消泡剂选用EFKA2035。
[0050] 实施例3
[0051] 一种采用异氰酸酯固化诺伏勒克环氧树脂的耐湿热耐酸漆，其是由甲组份和乙组 分组成。所述甲组份是由以下重量份配比的成分组成:N0V0LAC EPOXY树脂40份、二甲苯10 份、醋酸丁酯6份、分散剂0.2份、着色颜料18份、超细硫酸钡10份、絹云母5份、云母氧化铁12 份、氧化铬绿1份、钴蓝2份、防沉剂0.7份、催化剂0.3份、流平剂0.2份、消泡剂0.5份。所述乙 组分为HDI三聚体(德国BAYER Desmodur N3300)。甲组份与乙组分的重量份配比为3:1。
[0052] N0V0LAC EPOXY树脂的制备方法同实施例1。
[0053]上述分散剂选用Teg〇710。着色颜料包括炭黑、钛白粉、酞菁蓝、永固紫和永固红 F3RK等，具体可根据颜色不同进行选择。上述超细硫酸钡的细度<0.3% (400目筛余）。上述 防沉剂选用气相二氧化硅HDITH18。上述催化剂选用T-12,即二丁基锡二月桂酸酯。上述流 平剂选用Tego450。上述消泡剂选用EFKA2035。
[0054] 对比例1
[0055] -种采用异氰酸酯固化诺伏勒克环氧树脂的耐湿热耐酸漆，其是由甲组份和乙组 分组成。甲组分:N0V0LAC EPOXY树脂35份、二甲苯15份、醋酸丁酯5份、分散剂0.3份、着色颜 料15份、填料25份、防沉剂0.6份、催化剂0.3份、流平剂0.5份；乙组分:TDI预聚物;其中，甲 组份：乙组分=2.5:1。
[0056] N0V0LAC EPOXY树脂的制备方法同实施例1。分散剂、填料、防沉剂、流平剂等选用 常规试剂。
[0057] 对比例2
[0058] 一种采用异氰酸酯固化诺伏勒克环氧树脂的耐湿热耐酸漆，其是由甲组份和乙组 分组成。甲组分:N0V0LAC ΕΡ0ΧΥ树脂30份、二甲苯20份、醋酸丁酯4份、分散剂0.2份、着色颜 料18份、填料20份、防沉剂0.4份、催化剂0.6份、流平剂0.2份；乙组分:TDI预聚物;其中，甲 组份：乙组分=2.5:1。
[0059] N0V0LAC ΕΡ0ΧΥ树脂的制备方法同实施例1。分散剂、填料、防沉剂、流平剂等选用 常规试剂。其中填料中添加钛镍黄。
[0060]对实施例及对比例制得的耐湿热耐酸漆进行相关性能测试。
[0061 ] 1、耐热性能测试
[0062] 按照GB/T1727-1992，用普通的碳素钢板 100 X 150 X 0 · 5-0 · 7mm，手工除锈St3 · 0 级，喷板制膜，干膜厚度100~120圓，（23±1)°(：干燥10(1后，在马弗炉中做200°(：耐热测试， 结果如下表1所示。
[0063] 表 1
[0064]
[0065] 2、耐酸性能测试
[0066] 底材处理及漆膜制备方法同上，干膜厚度在120~14(^111，（23±1)°(：干燥10天后， 在(23±1)°C环境中，在不同浓度的硫酸及盐酸溶液中测试结果见表2。
[0067]表 2
[0068]
[0069] 从表2中可以看出，本发明制得的耐湿热耐酸漆涂膜耐酸性比对比文件制得的耐 酸漆和普通防腐漆均有明显优势。
[0070] 3、对实施例1制得的耐湿热耐酸漆的整体性能进行测试，结果见下表3。
[0071] 表3
【主权项】
1. 一种采用异氰酸酯固化诺伏勒克环氧树脂的耐湿热耐酸漆，其特征在于是由甲组份 和乙组分组成； 所述甲组份是由以下重量份配比的成分组成:NOVOLAC EPOXY树脂30~40份、二甲苯10 ~20份、醋酸丁酯4~6份、分散剂0.2~0.4份、着色颜料10~18份、超细硫酸钡8~10份、絹 云母5~6份、云母氧化铁10~12份、氧化络绿1~3份、钴蓝1~2份、防沉剂0.4~0.7份、催化 剂0.3~0.6份、流平剂0.2~0.7份、消泡剂0.2~0.5份； 所述乙组分为TMP-TDI加成物或HDI三聚体； 甲组份与乙组分的重量份配比为2~3:1。2. 根据权利要求1所述的一种采用异氰酸酯固化诺伏勒克环氧树脂的耐湿热耐酸漆， 其特征在于:所述甲组份是由以下重量份配比的成分组成:NOVOLAC EPOXY树脂35份、二甲 苯16份、醋酸丁酯4.6份、分散剂0.3份、着色颜料15份、超细硫酸钡10份、絹云母5份、云母氧 化铁12份、氧化铬绿2份、钴蓝1份、防沉剂0.5份、催化剂0.5份、流平剂0.3份、消泡剂0.3份； 甲组份与乙组分的重量份配比为2.2:1。3. 根据权利要求1或2所述的一种采用异氰酸酯固化诺伏勒克环氧树脂的耐湿热耐酸 漆，其特征在于，所述NOVOLAC EPOXY树脂采用下述步骤制得： (1) 合成低分子量酚醛树脂：将苯酚预先加热溶化后，加入反应釜中与甲醛混合，苯酚 与甲醛的摩尔比为1:0.5，在酸性催化剂的作用下，加热至85 °C~95 °C进行反应，反应完成 后在75°C~85°C进行真空脱水，得到分子量控制在1300以下的低分子量酚醛树脂； (2) 合成NOVOLAC EPOXY树脂:将步骤（1)制备的低分子量酚醛树脂加入溶解釜中，再加 入环氧氯丙烷，酚醛树脂和环氧氯丙烷的重量比为1:8,在搅拌条件下用蒸汽加热至70°C溶 解，随后将溶解好的物料加入到反应釜中，控制温度为55~60°C，开始滴加第一份质量百分 比浓度为30 %的氢氧化钠溶液，控制在5h内滴完，并在此温度下继续反应5h，减压回收过量 的环氧氯丙烷;然后向反应釜中加入苯，并加热到70°C±3°C，反应3h，再滴加第二份质量百 分比浓度为30 %的氢氧化钠溶液，控制在1.5h内滴完，并在此温度下继续反应4h，冷却静止 沉降分层，然后进行脱苯，得到NOVOLAC EPOXY树脂。4. 根据权利要求3所述的一种采用异氰酸酯固化诺伏勒克环氧树脂的耐湿热耐酸漆， 其特征在于，所述第一份氢氧化钠溶液的用量为酚醛树脂重量的0.2-10倍，第二份氢氧化 钠溶液的用量为酚醛树脂重量的1-5倍。5. 根据权利要求1或2所述的一种采用异氰酸酯固化诺伏勒克环氧树脂的耐湿热耐酸 漆，其特征在于:所述分散剂为Teg〇710。6. 根据权利要求1或2所述的一种采用异氰酸酯固化诺伏勒克环氧树脂的耐湿热耐酸 漆，其特征在于:所述着色颜料包括炭黑、钛白粉、酞菁蓝、永固紫和永固红F3RK。7. 根据权利要求1或2所述的一种采用异氰酸酯固化诺伏勒克环氧树脂的耐湿热耐酸 漆，其特征在于:所述防沉剂为气相二氧化硅H18。8. 根据权利要求1或2所述的一种采用异氰酸酯固化诺伏勒克环氧树脂的耐湿热耐酸 漆，其特征在于:所述催化剂为二丁基锡二月桂酸酯。9. 根据权利要求1或2所述的一种采用异氰酸酯固化诺伏勒克环氧树脂的耐湿热耐酸 漆，其特征在于:所述流平剂为Teg〇450。10. 根据权利要求1或2所述的一种采用异氰酸酯固化诺伏勒克环氧树脂的耐湿热耐酸
【文档编号】C09D163/04GK106010139SQ201610495027
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】王兆安, 姜显华, 曹绪梅, 张汝才
【申请人】青岛乐化科技有限公司