本发明涉及一种保温耐腐蚀集装箱涂料、集装箱保温耐腐蚀涂装方法。
背景技术：
在上世纪六十年代之前，集装箱上用的涂料配套单一，为醇酸底漆配醇酸面漆。七十年代，醇酸涂料渐渐被淘汰，取而代之的是氯化橡胶底漆和面漆的配套。八十年代，一种崭新的体系——环氧涂料的出现给集装箱涂料也带来了革命性的变化，各种环氧体系的涂层开始出现并逐步大规模使用，有环氧富锌底漆、环氧中层漆、环氧内面漆等等。与此同时，集装箱涂层配套也是各家不一，有两涂层的也有三涂层的。直到二十世纪末，集装箱涂料配套体系才归于统一。进入二十一世纪后，由于环保理念日益深入人心，丙稀酸涂料渐渐应用于集装箱外面漆，而之前的氯化橡胶涂料逐步退出历史舞台。现如今集装箱内部的配套基本为环氧富锌底漆加环氧内面漆，外部的配套则为环氧富锌底漆加环氧中间漆再加丙稀酸面漆。现有技术中，申请公开号为cn106700833a的中国专利提供了一种集装箱用防腐金属涂料，但是该涂料成分复杂，价格成本高，难以大规模推广实施。申请公开号为cn107384174a的中国专利提供了一种集装箱防护面漆涂料，该涂料主要基料为聚氨酯材料，而该涂料具有初始粘度较低，耐水性较差等缺点，并不适用于长期在海洋上漂泊的集装箱的涂装，此外，该专利还对其配方中的润湿剂、分散剂、消泡剂和流平剂的具体选择讳莫如深，因此不具备可重复性。因此，现有技术中仍缺乏一种优异的集装箱的涂料，尤其是一种环保、防腐、耐候性能俱佳的集装箱涂料。技术实现要素：为了克服上述缺陷，本发明提供了使用了三层漆涂抹方式，分别喷涂环氧富锌底漆、环氧中间漆和聚氨酯面漆。其中，环氧中间漆和聚氨酯面漆是全新的配方。本发明提供的涂料不仅环保还具有保温性能好、防腐和耐候性佳等特点。具体地，本发明是通过下述技术方案实现的：一种集装箱的保温耐腐蚀涂装方法，在集装箱外表面依次喷涂环氧富锌底漆、环氧中间漆和聚氨酯面漆。在本发明中所采用的环氧富锌底漆为常用市售环氧富锌底漆，如立邦牌环氧富锌底漆、佐敦牌环氧富锌底漆、大桥牌环氧富锌底漆。优选地，所述环氧中间漆的原料包括按重量份计的：25-40份环氧树脂、4-6份防沉助剂、5-15份溶剂、6-12份有机相变材料、5-10份固化剂和20-25份填料；所述的溶剂为水和乙酸乙酯体积比为(15-30):1的混合溶剂；所述的防沉助剂为膨润土。优选地，所述的填料为过渡金属氧化物和磷酸锌质量比为(15-20):1的混合物；所述过渡金属氧化物为五氧化二铌、三氧化二钇、氧化锆、二氧化钛和三氧化钼中的任意一种或任意多种以任意比例混合的混合物。优选地，所述的有机相变材料为正十六烷或聚乙二醇。优选地，所述的固化剂为3-氨基吲哚烷-2-酮、6-氨基吲哚酮和1-氨基-2-甲基吲哚啉中任意一种。优选地，所述聚氨酯面漆的原料包括：聚氨酯树脂、羧丙基甲基纤维素、多酚类化合物、植酸钠和壳聚糖；所述聚氨酯面漆制备方法如下：(1)将壳聚糖溶于30-50倍质量的2.0-5.0wt％冰醋酸水溶液中，得壳聚糖溶液；(2)配制1.0-4.0wt％的植酸钠水溶液；(3)将植酸钠水溶液和壳聚糖溶液按体积比(3-5)：1混合，得到组分a；(4)向聚氨酯树脂中依次加入1.0-5.0wt％的羧丙基甲基纤维素水溶液和1.0-5.0wt％的多酚类化合物水溶液，得组分b；所述聚氨酯树脂：羧丙基甲基纤维素水溶液：多酚类化合物水溶液的质量比为(5-7):1:1；(5)将组分a和组分b按质量比1：(5-10)混合，即得聚氨酯面漆。优选地，所述的多酚类化合物为菊苣酸、绿原酸、新绿原酸、表儿茶素或杨梅素。一种集装箱的保温耐腐蚀涂装方法：(1)在集装箱上喷涂环氧富锌底漆，喷涂量为0.04-0.08l/m2，在80-120℃下干燥2-5分钟；(2)再喷涂环氧中间漆，喷涂量为0.17-0.25l/m2，室温下放置10-15分钟；(3)再喷涂聚氨酯面漆，喷涂量为0.11-0.15l/m2，45-50℃下放置10-15分钟，65-85℃下烘1-2小时。优选地，上述所有涂料的喷涂方式均为无气喷涂。一种保温耐腐蚀集装箱涂料，包括环氧富锌底漆、环氧中间漆和聚氨酯面漆；所述环氧中间漆的原料包括按重量份计的：25-40份环氧树脂、4-6份防沉助剂、5-15份溶剂、6-12份有机相变材料、5-10份固化剂和20-25份填料；所述的溶剂为水和乙酸乙酯体积比为(15-30):1的混合溶剂；所述的防沉助剂为膨润土；所述聚氨酯面漆的原料包括：聚氨酯树脂、羧丙基甲基纤维素、多酚类化合物、植酸钠和壳聚糖；所述聚氨酯面漆制备方法如下：(1)将壳聚糖溶于30-50倍质量的2.0-5.0wt％冰醋酸水溶液中，得壳聚糖溶液；(2)配制1.0-4.0wt％的植酸钠水溶液；(3)将植酸钠水溶液和壳聚糖溶液按体积比(3-5)：1混合，得到组分a；(4)向聚氨酯树脂中依次加入1.0-5.0wt％的羧丙基甲基纤维素水溶液和1.0-5.0wt％的多酚类化合物水溶液，得组分b；所述聚氨酯树脂：羧丙基甲基纤维素水溶液：多酚类化合物水溶液的质量比为(5-7):1:1；(5)将组分a和组分b按质量比1：(5-10)混合。本发明针对现有技术中集装箱涂料使用过程中voc量过高，原料成本偏高，保温耐腐蚀效果差等缺点，提供了一种全新的集装箱涂料，不仅使用了水性涂料降低了voc量，使用了较为廉价的原材料降低了成本，最主要的是整体使用效果有很好的附着力和优异的隔热性能。具体实施方式下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，以下实施例仅仅是用来解释本发明，并不用于限定本发明。具体地，下述实施例中使用到的原料来源或cas号如下：环氧富锌底漆为杭州亚盛油漆油墨有限公司生产的大桥牌环氧富锌底漆。聚氨酯树脂为安徽合肥华越新材料科技有限公司生产的水性pu聚氨酯树脂，固体含量50％。羧丙基甲基纤维素，cas号：9004-65-3，i型，粘度400mpa·s，为阿拉丁生化科技股份有限公司生产。绿原酸，cas号：327-97-7。表儿茶素，cas号：490-46-0。植酸钠，cas号：14306-25-3。壳聚糖，cas号：9012-76-4，粘度小于300mpa·s，为阿拉丁生化科技股份有限公司生产。6101型环氧树脂，6002型环氧树脂，均为南通星辰合成材料有限公司生产的凤凰牌环氧树脂。膨润土，cas号：1302-78-9，型号为bentone38，为阿拉丁生化科技股份有限公司生产，使用前过300目筛。乙酸乙酯，cas号：141-78-6。正十六烷，cas号：544-76-3。6-氨基吲哚酮，cas号：150544-04-0。3-氨基吲哚烷-2-酮，cas号：117069-75-7。五氧化二铌，cas号：1313-96-8，使用前过300目筛。二氧化钛，cas号：13463-67-7，使用前过300目筛。磷酸锌，cas号：7779-90-0，使用前过300目筛。实施例1一种保温耐腐蚀集装箱涂料，包括环氧富锌底漆、环氧中间漆和聚氨酯面漆。所述环氧富锌底漆为杭州亚盛油漆油墨有限公司生产的大桥牌环氧富锌底漆。所述聚氨酯面漆的原料包括：聚氨酯树脂、羧丙基甲基纤维素、绿原酸、植酸钠和壳聚糖。聚氨酯面漆制备方法如下：(1)将壳聚糖溶于40倍质量的2.0wt％冰醋酸水溶液中，得壳聚糖溶液；(2)配制2.0wt％的植酸钠水溶液；(3)将植酸钠水溶液和壳聚糖溶液按体积比4：1混合，得到组分a；(4)向聚氨酯树脂中依次加入5.0wt％的羧丙基甲基纤维素水溶液和5.0wt％的绿原酸水溶液，得组分b；所述聚氨酯树脂：羧丙基甲基纤维素水溶液：绿原酸水溶液的质量比为5:1:1；(5)将组分a和组分b按质量比1：9混合，即得聚氨酯面漆。所述环氧中间漆的原料包括按重量份计：40份环氧树脂、5份膨润土、12份溶剂、8份正十六烷、9.2份6-氨基吲哚酮、20份填料；所述的溶剂为水和乙酸乙酯体积比为30:1的混合溶剂；所述填料为二氧化钛和磷酸锌质量比为15:1的混合物；所述环氧树脂为6101型环氧树脂与6002型环氧树脂质量比为3：1的混合物。所述环氧中间漆制备方式如下：(1)将正十六烷加入容器中，升温至80℃，加入填料，以300rpm搅拌保温60分钟，冷却至室温，得到定型相变材料；(2)将环氧树脂、溶剂、膨润土混合，得混合料；(3)使用前，将定型相变材料、混合料和6-氨基吲哚酮混合以500rpm搅拌20分钟即得。实施例2与实施例1中相比，仅使用的聚氨酯面漆不同，其余均相同。所述聚氨酯面漆的原料包括：聚氨酯树脂、羧丙基甲基纤维素、表儿茶素、植酸钠和壳聚糖。聚氨酯面漆制备方法如下：(1)将壳聚糖溶于40倍质量的2.0wt％冰醋酸水溶液中，得壳聚糖溶液；(2)配制2.0wt％的植酸钠水溶液；(3)将植酸钠水溶液和壳聚糖溶液按体积比4：1混合，得到组分a；(4)向聚氨酯树脂中依次加入5.0wt％的羧丙基甲基纤维素水溶液和5.0wt％的多酚类化合物水溶液，得组分b；所述聚氨酯树脂：羧丙基甲基纤维素水溶液：表儿茶素水溶液的质量比为5:1:1；(5)将组分a和组分b按质量比1：9混合，即得聚氨酯面漆。实施例3与实施例2相比，仅使用的环氧中间漆不同，其余均相同。所述环氧中间漆的原料包括按重量份计的：40份环氧树脂、5份膨润土、12份溶剂、8份正十六烷、9.2份6-氨基吲哚酮、20份填料；所述的溶剂为水和乙酸乙酯体积比为30:1的混合溶剂；所述填料为五氧化二铌和磷酸锌质量比为15:1的混合物；所述环氧树脂为6101型环氧树脂与6002型环氧树脂质量比为3：1的混合物。所述环氧中间漆制备方式如下：(1)将正十六烷加入容器中，升温至80℃，加入填料，以300rpm搅拌保温60分钟，冷却至室温，得到定型相变材料；(2)将环氧树脂、溶剂、膨润土混合，得混合料；(3)使用前，将定型相变材料、混合料和6-氨基吲哚酮混合以500rpm搅拌20分钟即得。实施例4与实施例2相比，仅使用的环氧中间漆不同，其余均相同。所述环氧中间漆的原料包括按重量份计的：40份环氧树脂、5份膨润土、12份溶剂、8份正十六烷、9.2份6-氨基吲哚酮、20份填料；所述的溶剂为水和乙酸乙酯体积比为30:1的混合溶剂；所述填料为五氧化二铌：二氧化钛：磷酸锌质量比为7.5:7.5:1的混合物；所述环氧树脂为6101型环氧树脂与6002型环氧树脂质量比为3：1的混合物。所述环氧中间漆制备方式如下：(1)将正十六烷加入容器中，升温至80℃，加入填料，以300rpm搅拌保温60分钟，冷却至室温，得到定型相变材料；(2)将环氧树脂、溶剂、膨润土混合，得混合料；(3)使用前，将定型相变材料、混合料和6-氨基吲哚酮混合以500rpm搅拌20分钟即得。实施例5与实施例2相比，仅使用的环氧中间漆不同，其余均相同。所述环氧中间漆的原料包括按重量份计的：40份环氧树脂、5份膨润土、12份溶剂、8份正十六烷、9.2份3-氨基吲哚烷-2-酮、20份填料；所述的溶剂为水和乙酸乙酯体积比为30:1的混合溶剂；所述填料为五氧化二铌：二氧化钛：磷酸锌质量比为7.5:7.5:1的混合物；所述环氧树脂为6101型环氧树脂与6002型环氧树脂质量比为3：1的混合物。所述环氧中间漆制备方式如下：(1)将正十六烷加入容器中，升温至80℃，加入填料，以300rpm搅拌保温60分钟，冷却至室温，得到定型相变材料；(2)将环氧树脂、溶剂、膨润土混合，得混合料；(3)使用前，将定型相变材料、混合料和3-氨基吲哚烷-2-酮混合以500rpm搅拌20分钟即得。测试例1聚氨酯面漆性能测试对按照实施例1和2制备的聚氨酯面漆进行漆膜300h盐雾后二次拉拔附着力测定。样品按照gb/t9271-2008标准制备，每个实施例均制备两份样品。一份在样品制备完成后直接按照gb/t5210-2006标准测试漆膜拉拔附着力。另一份按照gb/t1771-2007标准进行300小时盐雾测试，盐雾箱采用5wt％的氯化钠水溶液，溶液ph值为7.0，测试温度35℃，盐雾沉降率为1ml/80cm2·h。300小时盐雾测试后再按照gb/t5210-2006标准测试漆膜拉拔附着力。测试结果如表1所示。表1聚氨酯面漆漆膜拉拔附着力由上表可知，本发明提供的聚氨酯面漆具有很好的漆膜拉拔附着力在经受300小时的盐雾测试后，仍具有非常优异的二次拉拔附着力。测试例2环氧中间漆保温性能测试对实施例1,3-5方法制备的环氧中间漆进行保温隔热测试参照《相变储能柔性保温隔热外墙涂料的研制》(中国涂料,2011,26(11):35-39.)一文的测试方法进行。测试结果如表2所示。表2环氧中间漆导热系数的测定实施例1实施例3实施例4实施例5导热系数/[w/(m·k)0.0710.0630.0600.052导热系数是热阻的倒数，热阻越大，导热系数越小，传输的热量就越小，材料的阻隔保温性能就越好。在满足保温涂层物理性能的前提条件下，应当尽可能降低涂层的导热系数、提高保温隔热效果。由上表可知，本发明提供的环氧中间漆有很好的保温隔热性能，尤其当采用五氧化二铌、二氧化钛和磷酸锌三者混合的填料及采用3-氨基吲哚烷-2-酮作为固化剂时有最好的保温隔热性能。测试例3保温耐腐蚀集装箱涂料单边扩蚀试验采用实施例1-5制备的保温耐腐蚀集装箱涂料，进行集装箱保温耐腐蚀涂装：对材质为5mm冷轧碳钢板的集装箱盒的外表面进行除油操作，机械打磨，喷砂吹净，准备进入下一喷涂步骤。喷涂步骤如下：(1)喷涂环氧富锌底漆，喷涂量为0.05l/m2，在100℃下干燥5分钟；(2)喷涂环氧中间漆，喷涂量为0.20l/m2，室温下放置10分钟；(3)喷涂聚氨酯面漆，喷涂量为0.15l/m2，45℃下放置10分钟，70℃下烘2小时。随后在离短边20mm处划宽2mm，长50mm的线槽，然后进行循环腐蚀老化试验。。循环腐蚀老化试验具体步骤如下：(1)在uv和凝露中暴露72小时，参照标准iso11507-1997实施；(2)盐雾中暴露72小时，参照标准iso7253-1996实施；(3)-20±2℃低温冷冻24小时；以168小时为一循环，实验进行25个循环即4200小时，试验结束后观察划线处腐蚀情况，用小刀剔除划线处腐蚀产物，取划线中间点测量腐蚀宽度，每隔5mm取点测量腐蚀宽度，共取9个点，9个测试值的平均值减去初始值2mm后除以2记为单边扩蚀值。测试结果如表3所示。表3单边扩蚀值实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5单边扩蚀值/mm6.45.24.03.83.0由上表可知，使用了本发明提供的保温耐腐蚀集装箱涂料，具有很好的耐腐蚀效果，说明三层涂料具有很好的相容性，较能适应各种极端环境。当前第1页12