一种环氧聚硅氧烷涂料及制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种环氧聚硅氧烷石墨烯重防腐涂料，由重量比为100：10?16甲组分和乙组分组成，甲组分包括环氧树脂和环氧聚硅氧烷；乙组分为腰果壳油改性胺固化剂。涂料的制备方法为（1）将氢化双酚A环氧树脂、甲氧基聚硅氧烷、石油醚加入到通氮气的反应釜中，滴加二月桂酸二丁基锡后，加热至70~90℃，反应4~6h；滴加1份氨基封头偶联剂JYE92，继续反应1~2h；旋转蒸发?0.8Mpa，30℃除溶剂，冷却即得到环氧聚硅氧烷；（2）环氧树脂和步骤（1）的环氧聚硅氧烷，混合后加热溶解，然后加入其它原料混合；本发明所制备的涂料具备优异的耐老化性、耐水性、硬度、柔韧性、耐盐水性等。
【专利说明】
一种环氧聚硅氧烷涂料及制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种环氧聚硅氧烷涂料及制备方法，属于精细化工涂料领域。
【背景技术】
[0002] 目前国内技术的缺乏，重防腐涂料、或者无溶剂型防腐涂料相对较少，或者性能不 理想；涂料寿命或重防腐的同时，兼顾耐高温性涂料配方较少。而传统重防腐涂料，往往含 有铅、铬类重金属;或者溶剂型涂料，都对环境十分不友好，必须开发出环境友好型长效防 腐蚀涂料，代替有毒污染环境的红丹、铬酸盐等重金属防腐底漆。近年来环境恶化，造就酸 雨、酸雾、微生物等使得地下管道，地下桥墩基建，船舶等腐蚀相当严重，同时维修起来相当 困难。目前国内较欧美日，技术匮乏;我国人均金属资源少，但是每年腐蚀金属超过20%。常 温户外重防腐/长寿命双重性能涂料配方较少，在户外涂装条件下难以普及。
【发明内容】
[0003] 随着防腐涂料的竞争规模的扩大，竞争态势愈加明显，国际合作也愈发重要，迫切 需求研制出更为高端的防腐涂料。本发明的目的是针对现有技术存在的不足，利用环氧聚 硅氧烷来改进现有技术，制备一种环氧聚硅氧烷涂料及制备方法，用于户外重防腐，兼顾耐 尚温。
[0004] 为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
[0005] -种环氧聚硅氧烷涂料，由甲组分和乙组分组成，甲组分和乙组分的重量份之比 为100:10-16,所述的甲组分由以下重量份的原料组成:环氧树脂25.0-40.0份、环氧聚硅氧 烷10 · 0-20 · 0份、活性稀释剂6 · 0-10 · 0份、颜料10 · 0-15 · 0份、填料25 · 0-35 · 0份、增稠剂0 · 4- 0.5份、流平剂0.1-0.3份、分散剂0.5-0.6份、增塑剂0.3-0.4份、消泡剂0.1-0.3份、耐刮擦 剂0.2-0.4份、成膜助剂3.0-4.0份;所述的乙组分为腰果壳油改性胺环氧固化剂。
[0006] 所述的环氧树脂为氢化双酸A型环氧树脂，环氧值为0.30-0.0，软化点为20-35Γ。
[0007] 所述的活性稀释剂为脂肪族缩水甘油醚:所述的脂肪族缩水甘油醚为丁基缩水甘 油醚、季戊四醇缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、聚丙二 醇二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚中的一种或2-6种任意比例的混合物。
[0008] 所述的增稠剂为气相二氧化硅或膨润土；
[0009] 所述的流平剂BYK-373流平剂；
[0010]所述的分散剂为BYK-P104分散剂；
[0011 ]所述的增塑剂选自邻苯二甲酸二丁酯；
[0012] 所述的消泡剂为BYK-054消泡剂；
[0013]所述的耐刮擦剂为CERAFAK 103耐刮擦剂；
[0014]所述的成膜助剂为丙二醇甲醚。
[0015]所述的填料为玻璃鳞片、硫酸钡、云母粉、滑石粉、磷酸锌、石墨粉或硅微粉中的一 种或2-7种任意比例的混合物。
[0016] 所述的颜料为钛白粉、三聚磷酸铝中的一种或两种任意比例的混合物。
[0017] 所述的腰果壳油改性胺固化剂为ZY-F100腰果壳油改性胺固化剂。
[0018] -种环氧聚硅氧烷石墨烯重防腐涂料的制备方法，其步骤如下：
[0019] (1)合成环氧聚硅氧烷:将40-60份氢化双酚A环氧树脂、40~50份甲氧基聚硅氧 烷、30-35份石油醚加入到通氮气的反应釜中，滴加二月桂酸二丁基锡后，加热至70~90°C， 反应时间4~6h;然后滴加1份氨基封头偶联剂JYE92,继续反应1~2h;最后旋转蒸发（_ 0.8Mpa，30 °C)除溶剂，冷却即得到环氧聚硅氧烷。
[0020] (2)按配比称取环氧树脂和步骤（1)的环氧聚硅氧烷，混合后水浴加热至50°C进行 溶解，得到混合树脂。
[0021 ] (3)将上述混合树脂中，依次加活性稀释剂、增稠剂、流平剂、分散剂、增塑剂、消泡 剂、耐刮擦剂、成膜助剂、颜料和填料，在搅拌机中进行高速分散2000r/min，30min后，进行 研磨。
[0022] (4)研磨至细度为30微米，自然降温至室温后，得到甲组分。
[0023] (5)按比例将甲组分加入乙组分中混合，搅拌(600r/min，15min)均匀后进行涂装 即得重防腐涂料。
[0024]本发明有益的技术效果:本发明利用环氧聚硅氧烷卓越的耐高温、耐腐蚀性。本配 方所制备得到的环保型聚硅氧烷耐高温涂料/重防腐双组份涂料，通过测试通过改性后的 涂料在耐擦性、耐腐蚀、使用年限等方面具有明显的改进，耐冲击达到50cm，附着力1级，耐 高温超过400°C，耐候性极佳的高性能涂料。可以应用到化工储罐、船舶、钢构、集装箱、储油 罐等重防腐涂料，地下管道涂料，高温防腐。
【具体实施方式】
[0025]以下各实施例中原料的来源为：
[0026] 氢化双酸A型环氧树脂为烟台广顺化学制品，型号为AL-3040;
[0027]甲氧基聚硅氧烷为道康宁产品，型号为DC3074;
[0028]氨基封头偶联剂JYE922为清远市清新区骏宇化工，型号JYE922氨基封头偶联剂； [0029]助剂:流平剂选自德国毕克化学公司BYK-373流平剂;分散剂选自德国毕克化学公 司BYK-P104分散剂;消泡剂选自德国毕克化学公司BYK-054消泡剂;耐刮擦剂选自德国毕克 化学公司CERAFAK 103耐刮擦剂；
[0030] 腰果壳油改性胺固化剂，为徐州中研科技工业有限公司产品，型号为ZY-F100腰果 酚改性胺固化剂。
[0031] 实施例1
[0032] -种环氧聚硅氧烷涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0033] (1)合成环氧聚硅氧烷树脂:40g氢化双酸A环氧树脂、40g甲氧基聚硅氧烷、50mL石 油醚加入到四口烧瓶中，通氮气，分多次滴加 o.lg二月桂酸二丁基锡后，加热至80°C，反应 时间4h;降温至65°C，滴加 lg氨基封头偶联剂JYE92，继续反应lh;旋转蒸发(-0.8Mpa，30°C) 除溶剂，冷却即得到环氧聚硅氧烷。
[0034] (2)按配比称取氢化双酚A环氧树脂29.0g和步骤（1)的环氧聚硅氧烷12.0g，混合 后水浴加热至50°C进行溶解，得到混合树脂。
[0035] (3)将上述混合树脂中，依次加聚丙二醇二缩水甘油醚2.0g、季戊四醇缩水甘油醚 3. (^、丁基缩水甘油醚5.(^、钛白粉58、超细云母粉1(^、玻璃鳞片138、三聚磷酸铝58、磷酸 锌5g、硅微粉6g、气相二氧化硅0 · 5g、BYK-373流平剂0 · 3g、BYK-P104分散剂0 · 5g、邻苯二甲 酸二丁酯〇. 3g、BYK-054消泡剂0.2g、CERAFAK 103耐刮擦剂0.2g和丙二醇甲醚4份，在搅拌 机中进行高速分散2000r/min，30min后，进行研磨。
[0036] (4)研磨至细度为30微米，自然降温至室温后，得到甲组分。
[0037] (5)乙组分为腰果壳油改性胺固化剂，与甲组分进行固化时，甲组分：乙组分按质 量比100:13配比，搅拌(60〇1'/111；[11，15111；[11)均勾后进行涂装即得重防腐涂料。
[0038] 实施例2
[0039] -种环氧聚硅氧烷涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0040] (1)合成环氧聚硅氧烷树脂:40g氢化双酸A环氧树脂、50g甲氧基聚硅氧烷、50mL石 油醚加入到四口烧瓶中，通氮气，分多次滴加〇.2g二月桂酸二丁基锡后，加热至80°C，反应 时间5h;降温至55°C，滴加 lg氨基封头偶联剂JYE92，继续反应2h;旋转蒸发(-0.8Mpa，30°C) 除溶剂，冷却即得到环氧聚硅氧烷。
[0041] (2)按配比称取氢化双酚A环氧树脂32.0g和步骤（1)的环氧聚硅氧烷12.0g，混合 后水浴加热至50°C进行溶解，得到混合树脂。
[0042] (3)将上述混合树脂中，依次加聚丙二醇二缩水甘油醚l.Og、丁基缩水甘油醚 5.(^、甘油三缩水甘油醚2.08、超细云母粉158、钛白粉88、三聚磷酸铝5 8、滑石粉118、石墨 粉3g、膨润土 0.4g、BYK-373流平剂0.3g、BYK-P104分散剂0.6g、邻苯二甲酸二丁酯0.3g、 BYK-054消泡剂0.2g、CERAFAK 103耐刮擦剂0.2g、丙二醇甲醚4g，在搅拌机中进行高速分散 2000r/min，30min 后，进行研磨。
[0043] (4)研磨至细度为30微米，自然降温至室温后，得到甲组分。
[0044] (5)乙组分为腰果壳油改性胺固化剂，与甲组分进行固化时，甲组分：乙组分按质 量比100:11配比，搅拌(600r/min，15min)均勾后进行涂装即得重防腐涂料。
[0045] 实施例3
[0046] -种环氧聚硅氧烷涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0047] (1)合成环氧聚硅氧烷树脂:50g氢化双酸A环氧树脂、40g甲氧基聚硅氧烷、50mL石 油醚加入到四口烧瓶中，通氮气，分多次滴加〇.2g二月桂酸二丁基锡后，加热至75°C，反应 时间6h;降温至55°C，滴加 lg氨基封头偶联剂JYE92，继续反应2h;旋转蒸发(-0.8Mpa，30°C) 除溶剂，冷却即得到环氧聚硅氧烷。
[0048] (2)按配比称取氢化双酚A环氧树脂37.0g和步骤（1)的环氧聚硅氧烷10.0g，混合 后水浴加热至50°C进行溶解，得到混合树脂。
[0049] (3)将上述混合树脂中，依次加聚丙二醇二缩水甘油醚2.0g、丁基缩水甘油醚 4. (^、超细云母粉158、钛白粉88、三聚磷酸错58、硫酸钡11^、石墨粉2.88、膨润土0.48、1^1(- 373流平剂0 · 3g、BYK-P104分散剂0 · 5g、邻苯二甲酸二丁酯0 · 4g、BYK-054消泡剂0 · 2g、 CERAFAK 103耐刮擦剂0.4g、丙二醇甲醚3g，在搅拌机中进行高速分散2000r/min，30min后， 进行研磨。
[0050] (4)研磨至细度为30微米，自然降温至室温后，得到甲组分。
[0051] (5)乙组分为腰果壳油改性胺固化剂，与甲组分进行固化时，甲组分：乙组分按质 量比100:16配比，搅拌(60〇1'/111；[11，15111；[11)均勾后进行涂装即得重防腐涂料。
[0052] 实施例4
[0053] 一种环氧聚硅氧烷涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0054] (1)合成环氧聚硅氧烷树脂:45g氢化双酸A环氧树脂、60g甲氧基聚硅氧烷、50mL石 油醚加入到四口烧瓶中，通氮气，分多次滴加 o.lg二月桂酸二丁基锡后，加热至80°C，反应 时间6h;降温至55°C，滴加 lg氨基封头偶联剂JYE92，继续反应2h;旋转蒸发(-0.8Mpa，30°C) 除溶剂，冷却即得到环氧聚硅氧烷。
[0055] (2)按配比称取氢化双酚A环氧树脂30.0g和步骤（1)的环氧聚硅氧烷10.0g，混合 后水浴加热至50°C进行溶解，得到混合树脂。
[0056] (3)将上述混合树脂中，依次加聚乙二醇二缩水甘油醚2.0g、三羟甲基丙烷三缩水 甘油醚4.0g、丁基缩水甘油醚2.0g、超细云母粉15g、钛白粉8g、三聚磷酸铝6.8g、滑石粉 168、膨润土0.48、8￥1(-373流平剂0.28、8￥1(-?104分散剂0.58、邻苯二甲酸二丁酯0.48、8￥1(- 0 5 4消泡剂0.3 g、C E R A F A K 10 3耐刮擦剂0.4 g、丙二醇甲醚4 g，在搅拌机中进行高速分散 2000r/min，30min 后，进行研磨。
[0057] (4)研磨至细度为30微米，自然降温至室温后，得到甲组分。
[0058] (5)乙组分为腰果壳油改性胺固化剂，与甲组分进行固化时，甲组分：乙组分按质 量比100:14配比，搅拌(60〇1'/111；[11，15111；[11)均勾后进行涂装即得重防腐涂料。
[0059] 将各实施例和空白组按照如下标准进行测试:耐盐雾性能测试标准:GB/T 1771 - 2007色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定;耐酸、耐碱、甲苯、丙酮、乙醇、甲醇等化学试剂测 试标准:GB/T11547-2008塑料耐液体化学试剂性能的测定；耐老化时间测试标准：GB/T 1865-2009色漆和清漆人工气候老化和人工辐射曝露；耐水性测试标准:GB/T 1733-1993 漆膜耐水性测定法;耐汽油、耐柴油测试标准:GB-T 1734-1993漆膜耐汽油性测定法;硬度 测试标准:GB/T 6739-2006色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度；附着力测试测试标准:GB/T 6739-2006《色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》；耐冲击力测试标准:GB/T 1732-1993漆膜 耐冲击测定法;柔韧性测试标准:GB/T 1731 -1993漆膜柔韧性测定法;耐热性测试标准： GB/T 1735-1979漆膜耐热性测定法;耐湿擦洗测试标准:GB/T 31410-2015色漆和清漆涂层 耐湿擦洗性和可清洁性的评定。
[0060] 其结果如下：
[0061]
【主权项】
1. 一种环氧聚硅氧烷涂料，由甲组分和乙组分组成，其特征在于：甲组分和乙组分的重 量份之比为100:10-16,所述的甲组分由以下重量份的原料组成:环氧树脂25.0-40.0份、环 氧聚硅氧烷10.0-20.0份、活性稀释剂6.0-10.0份、颜料10.0-15.0份、填料25.0-35.0份、增 稠剂0.4-0.5份、流平剂0.1 -0.3份、分散剂0.5-0.6份、增塑剂0.3-0.4份、消泡剂0.1-0.3 份、耐刮擦剂0.2-0.4份、成膜助剂3.0-4.0份;所述的乙组分为腰果壳油改性胺环氧固化 剂。2. 根据权利要求1所述的一种环氧聚硅氧烷涂料，其特征在于:所述的环氧树脂为氢化 双酸A型环氧树脂，环氧值为0.30-0.0，软化点为20-35°C。3. 根据权利要求1所述的一种环氧聚硅氧烷涂料，其特征在于:所述的活性稀释剂为丁 基缩水甘油醚、季戊四醇缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油 醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚中的一种或2-6种任意比例的混合物。4. 根据权利要求1所述的一种环氧聚硅氧烷涂料，其特征在于:所述的增稠剂为气相二 氧化硅或膨润土;所述的流平剂BYK-373流平剂;所述的分散剂为BYK-P104分散剂;所述的 增塑剂选自邻苯二甲酸二丁酯；所述的消泡剂为BYK-054消泡剂；所述的耐刮擦剂为 CERAFAK 103耐刮擦剂;所述的成膜助剂为丙二醇甲醚。5. 根据权利要求1所述的一种环氧聚硅氧烷涂料，其特征在于：所述的填料为玻璃鳞 片、硫酸钡、云母粉、滑石粉、磷酸锌、石墨粉或硅微粉中的一种或2-7种任意比例的混合物。6. 根据权利要求1所述的一种环氧聚硅氧烷涂料，其特征在于:所述的颜料为钛白粉、 三聚磷酸铝中的一种或两种任意比例的混合物。7. 根据权利要求1所述的一种环氧聚硅氧烷涂料，其特征在于:所述的腰果壳油改性胺 固化剂为ZY-F100腰果壳油改性胺固化剂。8. 权利要求1所述的一种环氧聚硅氧烷石墨烯重防腐涂料的制备方法，其步骤如下： (1) 合成环氧聚硅氧烷:将40-60份氢化双酚A环氧树脂、40~50份甲氧基聚硅氧烷、30-35份石油醚加入到通氮气的反应釜中，滴加0.1-0.2份二月桂酸二丁基锡后，加热至70~90 °C，反应时间4~6h;然后滴加1份氨基封头偶联剂JYE92,继续反应1~2h;最后旋转蒸发- 0.8Mpa，30 °C除溶剂，冷却即得到环氧聚硅氧烷； (2) 按配比称取环氧树脂和步骤（1)的环氧聚硅氧烷，混合后水浴加热至50°C进行溶 解，得到混合树脂； (3) 将上述混合树脂中，依次加活性稀释剂、增稠剂、流平剂、分散剂、增塑剂、消泡剂、 耐刮擦剂、成膜助剂、颜料和填料，在搅拌机中进行2000r/min高速分散，30min后，进行研 磨； (4) 研磨至细度为30微米，自然降温至室温后，得到甲组分； (5) 按比例将甲组分加入乙组分中混合，600r/min搅拌，15min后进行涂装即得重防腐 涂料。
【文档编号】C08G77/42GK105838192SQ201610312732
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月12日
【发明人】李文, 廖龙, 郑春永, 贾伦, 李伟, 操文平, 张军, 杨柯
【申请人】武汉赫斯特涂层材料股份有限公司