具有改善的耐腐蚀性和耐久性的可固化成膜组合物和经涂覆的结构的制作方法

本发明涉及表现出快速固化、改善的耐腐蚀性和耐久性性质的可固化成膜组合物，并且涉及包括这些组合物的经涂覆的结构。

背景技术：

1、目前，在世界工业涂料市场上，需要一种防腐涂料，其一经施涂就几乎立即固化，从而优化使用这些涂料的操作时间，称为“快速固化”。具有优异性能性质且不停止生产线的涂料特别受欢迎。

2、涂料市场上有提供良好的性能和固化性质的不同聚天冬氨酸产品。然而，大多数聚天冬氨酸产品是针对地板行业设计的。它们提供了优异的耐磨性和耐化学性性质，这在地板市场上是必要的和不可或缺的特征，但没有一个是作为直接到金属(dtm)涂层，更不用说当用于基材长期暴露于极端天气和自然环境的工业环境中时保证优异的防腐性质。

3、如风力涡轮机、桥梁、塔架和储罐等室外结构以及如轨道车、公共汽车、卡车、施工车辆和飞机等车队车辆经常暴露于自然环境中，并且必须被设计成能够承受极端温度、风切变、降水和其它变化的环境条件和危险，而不会造成重大损坏或者不需要经常进行可能耗时且昂贵的维护。同样，如船体和近海石油钻塔以及风力涡轮机等海运结构也暴露于海水以及极端天气和其它环境条件中，从而使得它们容易受到腐蚀。

4、期望提供一种具有dtm能力(即，当直接施涂到金属表面时具有适当的粘附性)、优异的性能性质和短干燥时间的可固化成膜组合物，以用于制备将暴露于长期环境条件下的经涂覆的结构。

技术实现思路

1、本发明涉及可固化成膜组合物和涂层套件，其包括：

2、(1)树脂组分，所述树脂组分包括：

3、(a)丙烯酸多元醇；以及

4、(b)脂肪族酮亚胺，所述脂肪族酮亚胺基本上不含、大体上不含和/或完全不含硅烷官能团；以及任选地

5、(c)聚天冬氨酸酯；以及

6、(2)固化剂，所述固化剂包括至少两种不同的脂肪族聚异氰酸酯。基于可固化成膜组合物或套件的总重量，所述可固化成膜组合物或套件包括小于10重量百分比、或小于5重量百分比、或小于2重量百分比、或0重量百分比的聚异氰酸酯聚合物或预聚物。

7、本发明进一步涉及经涂覆的结构，其包括：

8、(a)车辆、建筑物、桥梁、工业防护结构、施工设备结构、船舶、轨道车、轨道车集装箱、水塔、电力线塔、隧道、石油或天然气工业结构、海运结构、航空航天结构、桥梁支撑结构、管道、石油钻塔、储罐或风力涡轮机的组件，其中所述组件包括金属基材；以及

9、(b)经固化的涂层，所述经固化的涂层由直接施涂到基材的至少一个表面的上述可固化成膜组合物形成。

技术特征：

1.一种可固化成膜组合物，其包括：

2.根据权利要求1所述的可固化成膜组合物，其中所述固化剂(2)不包括聚异氰酸酯聚合物或预聚物。

3.根据权利要求1或2所述的可固化成膜组合物，其中所述聚天冬氨酸酯(c)存在并且其氨基当量为270克/当量至300克/当量。

4.根据前述权利要求中任一项所述的可固化成膜组合物，其中所述脂肪族酮亚胺(b)由反应混合物制备，所述反应混合物包括：

5.根据权利要求4所述的可固化成膜组合物，其中所述脂肪族酮亚胺(b)由包括异佛尔酮二胺和甲基异丁基酮的反应混合物制备。

6.根据前述权利要求中任一项所述的可固化成膜组合物，其中所述丙烯酸多元醇(a)的羟基当量为至少650克/当量、或至少670克/当量、或至少690克/当量，以及至多750克/当量、或至多720克/当量、或至多700克/当量，并且其中所述丙烯酸多元醇由包括丙烯酸丁酯和丙烯酸2-羟乙酯的单体混合物制备。

7.根据前述权利要求中任一项所述的可固化成膜组合物，其中所述丙烯酸多元醇(a)与所述聚天冬氨酸酯(c)的重量比为1:4至1:2.5(0.25至0.4)、或1:4至1:2.7(0.25至0.37)、或1:4至1:3(0.25至0.33)、或1:4至1:3.45(0.25至0.29)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的可固化成膜组合物，其中所述固化剂(2)中的异氰酸酯官能团与所述树脂组分(1)中的全部活性氢官能团的当量比为1:1至1.2:1。

9.根据前述权利要求中任一项所述的可固化成膜组合物，其中所述脂肪族聚异氰酸酯包括以下中的至少两种：4,4'-亚甲基-双(环己基异氰酸酯)、异佛尔酮二异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、前述脂肪族聚异氰酸酯中的一种或多种的缩二脲以及前述脂肪族聚异氰酸酯中的一种或多种的异氰脲酸酯。

10.根据前述权利要求中任一项所述的可固化成膜组合物，其中在将所述可固化成膜组合物施涂到基材之后并且在固化以形成经固化的涂层之后，所述经固化的涂层表现出的20°表面光泽度大于70、或大于75、或大于85且小于95或小于90，并且其表现出的60°表面光泽度大于85、或大于90且小于98或小于96，如根据astm d-523-14测量的。

11.根据前述权利要求中任一项所述的可固化成膜组合物，其进一步包括(3)消光剂，基于所述可固化成膜组合物的总重量，所述消光剂以3重量百分比至5重量百分比的量存在于所述可固化成膜组合物中，其中所述消光剂包括：(a)沉淀的二氧化硅，所述沉淀的二氧化硅用蜡进行表面处理并且其表现出的数均d50粒度为5微米至7微米、或6微米至7微米，如6.3微米，如通过测试方法iso 13320-2009使用激光衍射测量的；以及(b)有机聚合物颗粒，所述有机聚合物颗粒表现出的密度为1.4g/cm3至2.0g/cm3，如通过测试方法iso 787-10测量的，并且其表现出的体积平均d50粒度为4微米至6微米、或4.5微米至5.5微米，如5微米，如通过测试方法iso 13320-2009使用激光衍射测量的。

12.根据权利要求11所述的可固化成膜组合物，其中在将所述可固化成膜组合物施涂到基材之后并且在固化以形成经固化的涂层之后，所述经固化的涂层表现出的20°表面光泽度大于5、或大于8且小于15或小于10，并且其表现出的60°表面光泽度大于40、或大于43且小于50或小于47，如根据astm d-523-14测量的。

13.根据前述权利要求中任一项所述的可固化成膜组合物，其中基于所述可固化成膜组合物的总重量，所述可固化成膜组合物的固体含量为至少60重量百分比、或至少65重量百分比、或至少68重量百分比，以及至多80重量百分比、或至多77重量百分比、或至多75重量百分比。

14.根据前述权利要求中任一项所述的可固化成膜组合物，其中所述可固化成膜组合物的挥发性有机化合物(voc)含量小于2.7磅/加仑、或小于2.6磅/加仑、或小于2.5磅/加仑。

15.根据前述权利要求中任一项所述的可固化成膜组合物，其中所述可固化成膜组合物包括单独包装，其中第一包装包括所述树脂组分(1)和所述消光剂(3)，如果存在的话；并且其中第二包装包括所述固化剂(2)；并且其中所述包装彼此分离，直到刚好将所述可固化成膜组合物施涂到基材之前。

16.根据前述权利要求中任一项所述的可固化成膜组合物，其中所述树脂组分(1)进一步包括(d)聚酯多元醇。

17.一种经涂覆的结构，其包括：

18.根据权利要求17所述的经涂覆的结构，其中所述聚天冬氨酸酯存在于所述可固化成膜组合物中，并且所述可固化成膜组合物被直接施涂到所述基材的至少一个表面。

19.根据权利要求17所述的经涂覆的结构，其进一步包括至少一种另外的成膜组合物，所述至少一种另外的成膜组合物施涂在所述可固化成膜组合物的顶部上和/或施涂在所述可固化成膜组合物与所述基材之间。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的经涂覆的结构，其中所述基材包括黑色金属、铝、铝合金、铜和黄铜中的一种或多种。

21.根据权利要求20所述的经涂覆的结构，其中所述基材包括型钢。

22.一种涂层套件，其包括：

23.根据权利要求22所述的涂层套件，其包括多个单独包装，其中第一包装包括所述树脂组分(1)，并且第二包装包括所述固化剂(2)。

24.根据权利要求22至23中任一项所述的涂层套件，其中所述树脂组分(1)进一步包括(d)聚酯多元醇。

25.根据权利要求22至24中任一项所述的涂层套件，其中所述涂层套件包括根据权利要求1至16中任一项所述的可固化成膜组合物。

技术总结
本发明涉及可固化成膜组合物和涂层套件，其包括：(1)树脂组分，所述树脂组分包括：(a)丙烯酸多元醇；(b)脂肪族酮亚胺，所述脂肪族酮亚胺基本上不含、大体上不含和/或完全不含硅烷官能团；以及任选地(c)聚天冬氨酸酯；以及(2)固化剂，所述固化剂包括至少两种不同的脂肪族聚异氰酸酯。本发明进一步涉及经涂覆的结构，其包括：(a)车辆、建筑物、桥梁、工业防护结构、施工设备结构、船舶、轨道车、轨道车集装箱、水塔、电力线塔、隧道、石油或天然气工业结构、海运结构、航空航天结构、桥梁支撑结构、管道、石油钻塔、储罐或风力涡轮机的组件，其中所述组件包括金属基材；以及(b)经固化的涂层，所述经固化的涂层由直接或间接施涂到所述基材的至少一个表面的上述可固化成膜组合物形成。

技术研发人员：C·A·B·纳瓦奥蒂兹,G·S·德赛
受保护的技术使用者：PPG工业俄亥俄公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15