一种可重涂柔性氟碳涂料的制作方法

文档序号:19019368发布日期:2019-11-01 20:28阅读:1221来源:国知局

本发明涉及表面防护技术领域,特别涉及一种可重涂柔性氟碳涂料。



背景技术:

我国高铁及高速公路网的建设与完善正在改变着中国居民的出行习惯与活动规律,带来了超大规模的社会和经济效益,与此同时,悬索桥、斜拉桥、拱桥等大跨度钢构桥梁应运而生;由于大跨度钢构桥梁结构自身的柔度大、刚度与阻尼小、基频低、周期长的特点,在风荷载及车辆通行过程中产生的振动的作用下出现径向和轴向的相对变形;氟碳涂料因其优异的耐候性在户外钢构桥梁防腐领域得到了越来越多的应用,尤其对严酷海洋腐蚀环境而言,氟碳涂料已显示出其日益重要的地位,但常规氟碳涂料通常刚性较大,对易发生形变的钢构桥梁适应性较差,同时由于其氟碳树脂的低表面能特性,其重涂性不良,不能完全适应现代桥梁行业的装配工艺要求。

中国专利cn105419602b公开了一种防腐蚀用常温固化氟碳涂料及其制备方法,其中采用feve氟碳树脂和异氰酸酯类固化剂的成膜体系,利用纳米二氧化钛与纳米二氧化铈的复合效应,进一步提高了氟碳涂层的耐候性,可较好地应用于严酷环境下的铁路混凝土结构与钢结构表面的防腐蚀保护,但是其难以适应钢构桥梁的形变,涂料涂层易在钢构桥梁形变处出现裂纹,失去防护效益,导致钢构桥梁受侵蚀病害。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的常规氟碳涂料通常刚性较大,对易发生形变的钢构桥梁适应性较差,使用过程中氟碳涂料涂层易在钢构桥梁形变处出现裂纹,失去防护效益,导致钢构桥梁受侵蚀病害的上述不足,提供一种可重涂柔性氟碳涂料。

为了实现上述发明目的,本发明提供了以下技术方案:

一种可重涂柔性氟碳涂料,其为a和b双组分体系,其100质量份包括:

a组分:

b组分:聚异氰酸酯三聚体1.5~2份

弹性固化剂10.3~12.1份

b组分溶剂2~3份;

其中,氟碳树脂为三氟氯乙烯和乙烯基醚交替共聚结构的低tg(玻璃化温度)的feve氟碳树脂,tg值≤20℃,氟碳树脂固体份占氟碳树脂的50%,氟碳树脂固体份在干膜质量中含量≥43%,其他助剂包括触变剂、消泡剂、分散剂和光稳定剂中的一种或多种。

优选地,氟碳树脂为lf600x树脂。

优选地,该氟碳涂料,其100质量份包括:

a组分:

b组分:聚异氰酸酯三聚体1.6~1.8份

弹性固化剂9.4~11.2份

b组分溶剂2.4~2.9份。

优选地,聚异氰酸酯三聚体为六亚甲基二异氰酸酯(hdi)三聚体,固体含量≥90%。

优选地,弹性固化剂为由六亚甲基二异氰酸酯(hdi)构成的脂肪族聚异氰酸酯,nco(异氰酸酯基)含量≤8%。

优选地,弹性固化剂与聚异氰酸酯三聚体的质量比为1.8~3.4∶1。

优选地,基材润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物。

优选地,改性硅灰石为通过3-巯丙基三甲氧基硅烷改性的针状硅灰石粉。

进一步优选地,针状硅灰石粉粒径为1250目。

优选地,双组分体系中异氰酸酯指数为1.07~1.11。

综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:

本发明所述的可重涂柔性氟碳涂料,采用低tg的柔性氟碳树脂体系,调节软、硬固化剂组分比例,固化后反应形成软、硬链段交错的互穿网络结构,改善成膜树脂的漆膜柔韧性;通过添加经硅烷偶联剂处理的针状硅灰石粉,改善氟碳树脂对粉体的润湿性,增强固化漆膜增强涂料的抗力学冲击性能,减少裂纹;利用基材润湿剂的复配使用改善氟碳涂料重涂性,提升涂料的综合应用性能;该氟碳涂料具有优异的耐候性、化学稳定性和耐水、耐沾污性,制备工艺简单、施工方便,拉伸强度大,拉断伸长率可达180%以上,耐人工气候老化6000小时后保光率大于80%,耐候性优异,产品具有良好的自重涂性,常规重涂窗口时间达到7~14天,采用本发明所述的可重涂柔性氟碳涂料可以满足超大跨度钢桥实际使用中的长寿命、抗形变及超长重涂期的使用要求。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

本发明所述的一种可重涂柔性氟碳涂料,其为a和b双组分体系。

a组分:将47.2kg氟碳树脂(agc公司lf600x)和4.8kg醋酸丁酯加入到混料缸中,加入1.63kg触变剂(德固赛r972),以800r/min转速高速分散20min至均匀;

在500r/min转速下加入0.23kg分散剂(迪高610s),分散10min后依次加入13.8kg金红石钛白粉(r818)、0.5kg炭黑(n660)、1kg中铬黄,1.4kg经处理的改性硅灰石粉,分散30min后研磨至细度30μm以下;

加入0.36kg基材润湿剂(迪高450)、0.23kg消泡剂(默克mok6021)、0.64kg光稳定剂(汽巴精化5151)以及剩余的醋酸丁酯溶剂,在600r/min转速下分散20min至均匀,得到a组分。

b组分:混料缸中加入3kg醋酸丁酯、1.9kghdi三聚体(拜耳3390)和12kg弹性固化剂(旭化成e402-90t),在500r/min转速下分散至均匀,得到b组分。

实施例2

本发明所述的一种可重涂柔性氟碳涂料,其为a和b双组分体系。

a组分:包括51.5kg氟碳树脂(agc公司lf600x)、13.2kg金红石钛白粉(r818)、0.2kg炭黑(n660)、1.3kg经处理的改性硅灰石粉、1.5kg膨润土(bp-183b)、0.2kg分散剂(迪高628)、0.2kg消泡剂(默克mok6021)、0.62kg光稳定剂(汽巴精化5151)、0.34kg基材润湿剂(迪高wetkl245)、6kg醋酸丁酯、9kg二甲苯,制备方法同实施例1。

b组分:包括10.9kg弹性固化剂(旭化成e405-80t)、1.8kghdi三聚体(巴斯夫hi190b/s)、2.9kg醋酸丁酯,制备方法同实施例1。

实施例3

本发明所述的一种可重涂柔性氟碳涂料,其为a和b双组分体系。

a组分:包括53.6kg氟碳树脂(agc公司lf600x)、12.4kg金红石钛白粉(r962)、1.2kg经处理的改性硅灰石粉、10kg超分散型流变助剂(海明斯德谦benge1828)、1.4kg润湿分散剂(毕克byk163)、0.21kg消泡剂(巴斯夫埃夫卡efka2722)、0.57kg光稳定剂(汽巴精化5151)、0.32kg基材润湿剂(迪高tego450)、5kg醋酸丁酯、7.8kg二甲苯、1.2kg乙二醇乙醚醋酸酯,制备方法同实施例1。

b组分:包括10.3kg弹性固化剂(旭化成e402-90t)、1.7kghdi三聚体(巴斯夫hi190b/s)、2.6kg醋酸丁酯,制备方法同实施例1。

实施例4

本发明所述的一种可重涂柔性氟碳涂料,其为a和b双组分体系。

a组分:包括56.2kg氟碳树脂(agc公司lf600x)、11.4kg金红石钛白粉、1.1kg经处理的改性硅灰石粉、1.3kg气相二氧化硅(r972)、0.18kg润湿分散剂(迪高610s)、0.14kg消泡剂(巴斯夫埃夫卡efka2722)、0.28kg基材润湿剂(科莱恩ud505)、0.19kg消泡剂(默克mok6021),0.51kg光稳定剂(巴斯夫5060)、5kg醋酸丁酯、7.5kg二甲苯,制备方法同实施例1。

b组分:包括11.2kg弹性固化剂(旭化成e402-90t)、1.6kghdi三聚体(拜耳3390)、2.4kg醋酸丁酯,制备方法同实施例1。

实施例5

本发明所述的一种可重涂柔性氟碳涂料,其为a和b双组分体系。

a组分:包括58.3kg氟碳树脂(agc公司lf600x)、10.1kg钛白粉、1.0kg经处理的改性硅灰石粉、1.2kg气相二氧化硅(r972)、0.17kg润湿分散剂(迪高610s)、0.13kg消泡剂(巴斯夫埃夫卡efka2722)、0.17kg消泡剂(默克mok6021)、0.26kg基材润湿剂(迪高wet505)、0.47kg光稳定剂(uv-9)、4.5kg醋酸丁酯、11.4kg二甲苯,制备方法同实施例1。

b组分:包括13kg弹性固化剂(旭化成e405-80t)、1.5kghdi三聚体(拜耳3390)、2.2kg醋酸丁酯,制备方法同实施例1。

对比例1

一种氟碳涂料,由a、b两组分组成。

a组分:包括25.5kg氟碳树脂(agc公司lf600x)、16.9kg钛白粉、1.77kg气相二氧化硅(r972)、0.26kg润湿分散剂(迪高610s)、0.2kg消泡剂(巴斯夫埃夫卡efka2722)、0.26kg消泡剂(默克mok6021),0.71kg光稳定剂(uv-9)、6.9kg醋酸丁酯、10.3kg二甲苯,制备方法同实施例1。

b组分:包括4.0kg弹性固化剂(旭化成e402-90t)、1.7kghdi三聚体(拜耳3390)、3.4kg醋酸丁酯,制备方法同实施例1。

对比例2

一种氟碳涂料,由a、b两组分组成。

a组分:包括48.9kg氟碳树脂(agc公司lf600x)、15.8kg钛白粉、1.6kg气相二氧化硅(r972)、0.24kg润湿分散剂(迪高610s)、0.24kg消泡剂(巴斯夫埃夫卡efka2722)、0.18kg消泡剂(默克mok6021)、0.36kg基材润湿剂(迪高wet505),0.66kg光稳定剂(uv-9)、6.4kg醋酸丁酯、9.6kg二甲苯,制备方法同实施例1。

b组分:包括10.4kg弹性固化剂(旭化成e402-90t)、1.1kghdi三聚体(巴斯夫hi190b/s)、3.1kg醋酸丁酯,制备方法同实施例1。

性能测试

对实施例1-5、对比例1-2中制备的柔性涂料进行性能测试。

将所得产品均匀涂在基材上,在25℃下干燥2h达到表干,再置于80℃的烘箱中,2h后干燥完全,将其取出,按照下述的测定方法进行性能指标的测试,测试结果参见表1。

冲击强度:按照中国国家标准gb/t1732-1993《漆膜耐冲击测定法》测定。

柔韧性:按照中国国家标准gb/t1731-1993《漆膜柔韧性测定法》测定其柔韧度。

断裂伸长率:漆膜要求制成自由膜,厚度不低于100μm,干燥后,将漆膜裁成gb/t528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》规定的哑铃状型,在50mm/min移动速度的试验机进行测定。

拉伸强度:漆膜要求制成自由膜,厚度不低于100μm,干燥后,将漆膜裁成gb/t528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》规定的哑铃状型,在50mm/min移动速度的试验机进行测定。

耐盐水、耐碱性、耐酸性:按照中国国家标准gb/t9274-1988《色漆和清漆耐液体介质的测定》甲法(浸泡法)规定进行。

漆膜附着力(拉开法):按照中国国家标准gb/t5210-2006《色漆和清漆拉开法附着力试验》规定进行。

耐光老化:按照中国国家标准gb/t14522-2008《机械工业产品用塑料、涂料、橡胶材料人工气候老化试验方法荧光紫外灯》标准荧光紫外线/冷凝试验方法规定进行,采用uvb光源,光照和冷凝周期为4h光照、4h冷凝。

重涂性:按照中国国家标准gb/t34681-2017《色漆和清漆涂料配套性和再涂性的测定》进行测试评价。

表1、性能测试结果

如上表所示,本发明实施例1-5中制得的综合性能都比对比例1-2中制得的氟碳涂料好,其中实施例3中的综合性能最佳;对比例1柔性氟碳树脂占干膜质量含量不足43%,导致漆膜总体偏脆性,断裂伸长率仅达到80%,抗变形能力不足;对比例2中柔性氟碳树脂占干膜质量含量为45%,但弹性固化剂与聚异氰酸酯三聚体的质量比超过3.4∶1,达到了4∶1.漆膜过软,断裂伸长率指标较高,附着力不足,无法满足长效应用要求,同时对比例1-2重涂试验均存在层间附着力明显不足的情况。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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