專利名稱：一種無溶劑型磷酸三甲苯酯改性環(huán)氧重防腐涂料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種化工材料領域技術，特別是一種無溶劑型磷酸三甲苯酯改性環(huán)氧重防腐涂料。
背景技術：
目前我國對船舶、碼頭、橋梁、海洋鉆井平臺、采油平臺以及海底管道等防腐工程，80%以上采用溶劑型環(huán)氧涂料進行保護，而溶劑揮發(fā)污染環(huán)境，對人體健康造成影響，另外溶劑易燃、易爆帶來不安全因素，而且多道涂裝，施工周期長，勞動強度大，尤其在成膜過程中，由于溶劑的揮發(fā)，給漆膜帶來針孔，影響防腐效果。無溶劑重防腐涂料屬于高效、安全、環(huán)保、節(jié)能型涂料，在抵抗腐蝕、抵抗化學物品 等方面性能很好，對經過良好處理的表面附著力很強，對沒有處理過的鋼板邊緣具有強大的覆蓋能力，在固化成膜，涂層干燥過程中收縮系數小，干燥以后沒有伸長力。無溶劑涂料在涂裝時，能明顯減少施工道數，節(jié)時、節(jié)能、節(jié)成本。由于其無溶劑，給封閉艙室施工減少了通風量，并對施工人員無害，安全，環(huán)保，而且涂層無針孔，極大地提高了防腐效果。發(fā)明名稱為《無溶劑型古馬隆改性環(huán)氧重防腐涂料》的中國專利CN102051105 A，公開了一種無溶劑型改性環(huán)氧重防腐涂料，尤其指采用雙組分高壓無氣噴涂重防腐涂料。從專利看出，其采用雙組分高壓無氣噴涂，此設備引進相對小型船廠和工程項目而言，投資大，增加了投資風險，減少了涂料的使用范圍，另外與車間底漆配套等性能，文章未做闡述。經檢索，未見有磷酸三甲苯酯改性的無溶劑環(huán)氧重防腐涂料的專利報告?，F有無溶劑環(huán)氧重防腐涂料在國內尚未得到廣泛應用的原因，主要由于其粘度高，甲乙組份混合后適用期短，與面漆的配套性差，而且對環(huán)境濕度較敏感。目前國內海洋環(huán)境中的鋼結構構件防腐80%采用溶劑型環(huán)氧涂料進行防腐，然而溶劑型環(huán)氧涂料由于其含有溶劑，成膜過程中涂層必然留有針孔，影響防腐性能，如果需要干膜厚度為300 400Mm的漆膜，需多道涂裝，費工費時，另施工由于溶劑揮發(fā)，會影響人體健康，并給施工帶來不安全因素，而且污染環(huán)氧，浪費資源，而現有無溶劑環(huán)氧涂料，由于粘度高，適用期短，影響其廣泛使用。需要一種實現一次性涂裝干膜厚度最高可達300 400 μ m,體現低粘度，適用期長，抗流掛性能好，與車間底漆、各種面漆配套性好的新涂料。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種無溶劑型磷酸三甲苯酯改性環(huán)氧重防腐涂料，提供一種附著力強，機械強度高，防腐性能優(yōu)異，施工工藝性能好，節(jié)能，環(huán)保，低成本的無溶劑改性環(huán)氧重防腐涂料，可用于船舶、碼頭、橋梁、海洋鉆井平臺、采油平臺以及海底管道等海洋環(huán)境中的鋼結構構件。為了實現解決上述技術問題的目的，本發(fā)明采用了如下技術方案
本發(fā)明的一種無溶劑型磷酸三甲苯酯改性環(huán)氧重防腐涂料，包括甲乙組分，其中甲組分各原料占甲乙組分總量的質量百分比為E44環(huán)氧樹脂5 10%、NPPN_631環(huán)氧樹脂5 10%、磷酸三甲苯酯I 7. 5%、氧茚樹脂I 7. 5%、活性稀釋劑環(huán)氧丙烷丁基醚I 5%、BYK消泡劑O. I O. 5%、HX流平劑O. I O. 5%、多功能流變劑I 4%、三聚磷酸鋁5 10%、硅灰石粉5 10%、滑石粉10 20%、活性二氧化硅5 10%、其它顏填料5 10% ；乙組分各原料占甲乙組分總量的質量百分比為腰果酚改性胺10 30%、改性硅烷偶聯劑O. I O. 5% ；所述的多功能流變劑是凹土和氣相二氧化硅質量比3 1的混合物。所述的NPPN-631環(huán)氧樹脂屬于液體酚醛環(huán)氧類環(huán)氧樹脂，環(huán)氧當量168 178g/eq，黏度25°C 1100 1700cps。所述的活性稀釋劑為環(huán)氧丙烷丁基醚。具體指標為環(huán)氧值eq/100g ^0. 60 ;有機氯 eq/100g O. 02 ;無機氯 eq/100g :彡 0. 001，粘度 mpa. s/25°C :彡 10。所述的E44環(huán)氧樹脂，環(huán)氧當量210 244g/eq，其他指標為軟化點15 23°C，黏度25°C，6 10Pa*S，屬于液體雙酚A類環(huán)氧樹脂。 所述的BYK消泡劑為有機硅消泡劑。進一步優(yōu)選BYKA-530牌號。所述的HX流平劑是屬于非硅類。進一步優(yōu)選HX-3300牌號。所述的滑石粉為超細或纖維的滑石粉。所述的云母粉為片狀的云母粉。所述的活性二氧化硅是指經過硅烷偶聯劑處理的亞納米材料的活性二氧化硅。處理方法為活性二氧化硅和硅烷偶聯劑按照質量比為2 1進行均勻混合，然后放置于離心機中離心分離即可。優(yōu)選的硅烷偶聯劑為Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，進一步優(yōu)選美國道康寧的SH-6030。所述的其它顏填料是氧化鐵紅、氧化鐵黃或者是鈦白粉。所述的腰果酚改性胺是天然長鏈取代酚醛胺固化劑，含有脂肪族氨基、弱酸性的酚羥基以及苯環(huán)上帶的含雙鍵C15長鏈。進一步優(yōu)選上海美東生物材料有限公司生產的MD-2015腰果酚改性胺固化劑。所述的改性硅烷偶聯劑，沸點217°C、比重0. 92、閃點98°C。對無機材質具有很好的親和作用。進一步優(yōu)選道森尼AD-9改性硅烷偶聯劑。本發(fā)明的無溶劑型磷酸三甲苯酯改性環(huán)氧重防腐涂料，其制備方法為首先在100°c蒸汽加熱的條件下，充分溶解氧茚樹脂、磷酸三甲苯酯、活性稀釋劑所組成的環(huán)氧改性劑，攪拌均勻，過濾包裝備用；其次把制備好的環(huán)氧改性劑和配方中的樹脂、助劑在高速分散的條件下，分散均勻，然后加入其它的顏填料，細度< 100 μ m,過濾包裝即可使用。本發(fā)明為解決無溶劑環(huán)氧涂料成本高，適用期短，施工工藝復雜，與面漆、車間底漆配套、對環(huán)境溫度敏感度高等技術問題，技術方案原理在于
(I)在涂料中加入磷酸三甲苯酯，水解后，產生磷酸根離子鈍化鋼板，從而使陽極極化，極大地提高了涂層的防腐性和附著力；改性后的無溶劑環(huán)氧涂料，其粘度低，適用期滿足了施工工藝要求，與車間底漆、各種面漆有良好的配套性，為在船舶上大規(guī)模使用提供必要的技術，不僅降低了涂料成本，還提高了涂料的儲存穩(wěn)定性和漆膜的柔韌性。(2)在涂料中加入氧茚樹脂，不僅與磷酸三甲苯酯、環(huán)氧樹脂有良好的相溶性，而且它進一步提高涂層的耐水性、耐酸堿性和絕緣性，改進和提高純環(huán)氧易于失光和粉化的弊病，還進一步降低了涂料成本。
(3)運用一個分子中含有兩個以上的環(huán)氧基的樹脂與液體雙酚A環(huán)氧樹脂優(yōu)化組合，有效的增加交聯密度，使結構致密，涂層堅韌，防腐蝕性優(yōu)良，耐鹽霧達3000h，耐80°C熱鹽水浸泡達IOOOh不銹蝕、不脫落、不起泡，劃痕處剝離< 6mm的優(yōu)異性能。(4)優(yōu)選凹土和氣相二氧化硅組成多功能流變助劑，性能優(yōu)異，生產工藝簡單，施工性能好，單道干膜厚度達300 400Mm，環(huán)境友好，省時省工，節(jié)能節(jié)資。(5)運用經過偶聯劑處理的亞納米材料的活性二氧化硅，超細或纖維的滑石粉，片狀的云母粉，顯現亞納米材料功能，使涂層更為緊密，滲透性降低，防腐性更優(yōu)越，耐磨性更強，同時活性二氧化硅還起到觸變防沉作用，經在-I. 5v電極電位條件下，主涂層干膜厚度為320Mm左右，直接嗔涂在裸露鋼板上，陰極剝尚< 4mm,嗔涂在本公司生廣的暴曬2個月的車間底漆上，陰極剝離< 8mm，完全達到GB/T6822-2007和GB/T7790-2008標準要求指標。(6)優(yōu)選腰果酚改性胺固化劑與AD-95改性硅烷偶聯劑組合成無溶劑型磷酸三甲苯酯改性環(huán)氧重防腐涂料固化劑，表現粘度低，相容性好，固化快，涂層堅韌強度高，耐水性好，耐鹽霧性好，附著力強，防腐蝕性優(yōu),經附著力拉開法測試達5. OMpa以上，沖擊40cm，柔 韌性2級，實驗數據表明，作為無溶劑改性環(huán)氧重防腐涂料達到了較高標準。表I是無溶劑型磷酸三甲苯酯改性環(huán)氧重防腐涂料主要技術指標。表I無溶劑型磷酸三甲苯酯改性環(huán)氧重防腐涂料主要技術指標
I頁冃 支術指標試驗標準
深MII色和外觀各色，採膜平整光滑目測
混臺粘度 C23t2'c)，mpa.s 1500 3000GB/T 9751.1
適用期(23±2 ), h >1.5-
_不揮發(fā)份，H__|98__GB/T 1725
表干<6
干雜時間(23±2'C〕，hGB/T1728
附著力，MPa>5,0GB/T 5210 中 9.4.3
萊韋D性,mm<2GB/T 1731
抗沖擊，cm>40GB/T1732
與本公司年間底深配套(暴哂2n
i^jBZT /790
個月〕，耐陰極剎離，mm__:__
耐鹽水性(Ξ周期)深膜無起泡、無臓、無生銹GBfflOBM
7ΙΤΓ深膜無起抱、無貺落、無生銹;
鹽I試驗，3000hGB/r 1771
劃痕處單項最大剝肖￡8mm
_酣1熱，30d__深膜無起泡、無貺落，無生錛GB/T1740
耐酸性，liD%H2SC>4,常潖I，30d__深膜殼好__GB/T 9274
耐堿性，10%NaOH,常jii, 3IM漆膜完好GB/T 9274
對面漆適應性無不艮影響-
施工性IlM-
儲-稱月，12個月通立GB/T 6753.3從表I的主要技術指標說明本涂料可船舶、碼頭、橋梁、海洋鉆井平臺、采油平臺以及海底管道、地下埋管等鋼結構構件防腐工程項目中。通過采用上述技術方案，本發(fā)明具有以下的有益效果
本發(fā)明采用磷酸三甲苯酯和氧茚樹脂改性的無溶劑環(huán)氧涂料，可采用雙組份或單組份高壓無氣噴涂，具有優(yōu)異的附著力，防腐性，在海洋嚴酷的腐蝕環(huán)境中能得到長期有效的保護，其粘度低，而且甲乙組份混合后適用期長，一次性涂裝干膜厚度可達300 400Mm不流掛，與車間底漆、各種面漆配套性好減少了涂裝道數，縮短了施工周期，對人體健康無影響，使用安全，而且節(jié)能環(huán)保，市場廣闊，具有重要的經濟效益和社會效益。


圖I是無溶劑型磷酸三甲苯酯改性環(huán)氧重防腐涂料改性劑生產流程圖。 圖2是無溶劑型磷酸三甲苯酯改性環(huán)氧重防腐涂料甲組分生產流程圖。圖3是無溶劑型磷酸三甲苯酯改性環(huán)氧重防腐涂料乙組分生產流程圖。圖4是涂膜、底材二者之間的界面示意圖。圖中，I —底材，2 —涂膜。
具體實施例方式本發(fā)明實施例見表2如下
表2、實施例配比組成
甲組分原材料名稱 I實施例11實施例2 I實施例3E4497. 5 15
NPPN-631I7. 5 5
磷酸三甲苯酯10 _ 52
氧茚樹脂_4_5_5_
活性稀釋劑_5_3_I_
BYK 消泡劑_O. 5 O. 2 O. I
HX 流平劑O. 5 O. 3 O. I
多功能流變劑3 —2I
三聚磷酸紹_5_8_3_
硅灰石粉_15_8_9_
滑石粉i 1715
活性二氧化硅Ti 8. 5 3
其它顏填料7. 7 10.3
乙組分原材料名稱 _例I實施例2實施例3 腰果酚改性胺20 30
AD-95|θ· I |θ· 3 |θ· 5
其中，實施例I的活性稀釋劑牌號為NC-513，BYK消泡劑牌號為ΒΥΚ-067Α，HX流平劑為ΗΧ-3050，多功能流變劑是凹土和氣相二氧化硅按照質量比4 1比例混合物，其他顏填料指氧化鐵紅，氧茚樹脂為美國Cumar R-12。實施例2的活性稀釋劑牌號為660Α，BYK消泡劑牌號為ΒΥΚ-Α530，HX流Χ-3300，多功能流變劑是凹土和氣相二氧化硅按照質量比3 1比例混合物，其他顏填料指鈦白粉，氧茚樹脂為美國Cumar R-16。實施例3的活性稀釋劑牌號為6350，BYK消泡劑牌號為ΒΥΚ-Α530，HX流平劑為HX-3050，多功能流變劑是凹土和氣相二氧化硅按照質量比2 1比例混合物，其他顏填料指氧化鐵黃，氧茚樹脂為美國Paradenel 35。以實施例2做性能試驗，得到以下數據，見表3 表3實施例2的性能數據
權利要求
1.一種無溶劑型磷酸三甲苯酯改性環(huán)氧重防腐涂料，其特征是包括甲乙組分，其中甲組分各原料占甲乙組分總量的質量百分比為E44環(huán)氧樹脂5 10%、NPPN-631環(huán)氧樹脂5 10%、磷酸三甲苯酯I 7. 5%、氧茚樹脂I 7. 5%、活性稀釋劑I 5%、BYK消泡劑0.I 0. 5%、HX流平劑0. I 0. 5%、多功能流變劑I 4%、三聚磷酸鋁5 10%、硅灰石粉5 10%、滑石粉10 20%、活性二氧化硅5 10%、其它顏填料5 10% ;乙組分各原料占甲乙組分總量的質量百分比為腰果酚改性胺10 30%，改性硅烷偶聯劑0. I 0. 5% ;多功能流變劑是凹土和氣相二氧化硅質量比3 1的混合物。
2.根據權利要求I所述無溶劑型磷酸三甲苯酯改性環(huán)氧重防腐涂料，其特征是NPPN-631環(huán)氧樹脂屬于液體酚醛環(huán)氧類環(huán)氧樹脂，環(huán)氧當量168 178g/eq，黏度250C 1100 1700cps。
3.根據權利要求I所述無溶劑型磷酸三甲苯酯改性環(huán)氧重防腐涂料，其特征是所述的活性稀釋劑是環(huán)氧丙烷丁基醚。
4.根據權利要求I所述無溶劑型磷酸三甲苯酯改性環(huán)氧重防腐涂料，其特征是所述的BYK消泡劑是BYK-A530，HX流平劑是HX-3300。
5.根據權利要求I所述無溶劑型磷酸三甲苯酯改性環(huán)氧重防腐涂料，其特征是所述的滑石粉為超細或纖維的滑石粉；云母粉為片狀的云母粉。
6.根據權利要求I所述無溶劑型磷酸三甲苯酯改性環(huán)氧重防腐涂料，其特征是所述的活性二氧化硅是指經過硅烷偶聯劑處理的亞納米材料的活性二氧化硅。
7.根據權利要求I所述無溶劑型磷酸三甲苯酯改性環(huán)氧重防腐涂料，其特征是所述的活性二氧化硅是指經過Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶聯劑處理的亞納米材料的活性二氧化硅。
8.根據權利要求I所述無溶劑型磷酸三甲苯酯改性環(huán)氧重防腐涂料，其特征是所述的其它顏填料為氧化鐵紅、氧化鐵黃或者鈦白粉。
9.根據權利要求I所述無溶劑型磷酸三甲苯酯改性環(huán)氧重防腐涂料，其特征是所述的腰果酚改性胺為上海美東生物材料有限公司生產的MD-2015腰果酚改性胺固化劑。
10.根據權利要求I所述無溶劑型磷酸三甲苯酯改性環(huán)氧重防腐涂料，其特征是所述的改性硅烷偶聯劑為道森尼AD-9改性硅烷偶聯劑。
全文摘要
本發(fā)明介紹了一種無溶劑型磷酸三甲苯酯改性環(huán)氧重防腐涂料，總量中甲組分為E44環(huán)氧樹脂5～10%、NPPN-631環(huán)氧樹脂5～10%、磷酸三甲苯酯1～7.5%、氧茚樹脂1～7.5%、活性稀釋劑1～5%、BYK消泡劑0.1～0.5%、HX流平劑0.1～0.5%、多功能流變劑1～4%、三聚磷酸鋁5～10%、硅灰石粉5～10%、滑石粉10～20%、活性二氧化硅5～1%、其它顏填料5～10%；乙組分為腰果酚改性胺10～30%、改性硅烷偶聯劑0.1～0.5%。本發(fā)明的涂料可采用單組份或雙組分高壓無氣噴涂，附著力強，防腐性好，粘度低，適用期長，一次性涂裝可達300～400μm不流掛，使用安全，節(jié)能環(huán)保。
文檔編號C09D7/12GK102702916SQ201210160299
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月23日 優(yōu)先權日2012年5月23日
發(fā)明者方大慶, 蔡云露, 陳乃洪, 高波 申請人:廈門雙瑞船舶涂料有限公司