高固体分抗水无毒玻璃鳞片防腐涂料及其制备方法与流程

2021-02-02 20:02:17|

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本发明涉及涂料技术领域，具体涉及高固体分抗水无毒玻璃鳞片防腐涂料，同时，本发明还涉及该涂料的制备方法。

背景技术：

随着国家对环境保护的重视，对安全环保要求的不断提高，促使涂料行业不断的追求更高的发展目标和方向，防腐涂料逐步向环保和低表面处理要求、向无毒和低毒、向高固体份和无溶剂等方向发展，符合国家“高效、经济、环保、安全、节能”的发展原则，具有十分广阔的应用前景。现已广泛应用于原油储罐、化学品储罐内壁涂装、污水池、消防水罐、化工厂内管道、设备及钢结构等领域。

现有环氧玻璃鳞片涂料产品大多存在的一次成膜厚度较薄，施工遍较多，涂层耐化学品、耐油性、耐水性较差等问题且国内有关该类涂料的改进方法鲜有报道。

技术实现要素：

本发明提供一种高固体分抗水无毒玻璃鳞片防腐涂料，所述涂料具有优异的耐化学腐蚀性、耐油性、耐水性、耐磨性，不含重金属的无毒涂料。

一种高固体分抗水无毒玻璃鳞片防腐涂料，包含组分a和组分b，其中组分a由以下重量份数的原材料组成：

二甲苯：2-5份，正丁醇：1-3份，环氧树脂：32-36份，增韧树脂：5-9份，气相二氧化硅：0.2-0.5份，钛白粉：6-9份，滑石粉：26-32份，碳黑：0.1-0.2份，防流挂助剂：2-4份，玻璃鳞片：18-22份，偶联剂：2-4份，流平剂:0.2-0.3份；

组分b：改性胺固化剂；

组分a与组分b的质量比为5：1。

进一步的，所述的环氧树脂为e51环氧树脂和npsn134*80环氧树脂，e51环氧树脂和npsn134*80环氧树脂的质量比7-8：1。

进一步的，所述的改性胺固化剂为美国亨斯曼aradur3226ci。

进一步的，所述的气相二氧化硅为aerosilr972。

进一步的，所述的防流挂助剂为monoral3300m。

进一步的，所述的玻璃鳞片为片状，粒径为200目。

进一步的，所述的偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷。

进一步的，所述的增韧树脂为聚氨酯改性环氧树脂，所述的聚氨酯改性环氧树脂由以下重量分数的原料制备得到：

1,4丁二醇二缩水甘油醚：202份

乙二醇胺：38.5份

ipdi：222份

聚丙二醇(ppg400)：400份。

进一步的，所述的聚氨酯改性环氧树脂采用以下方法制备而成：

按照配方量将1,4-丁二醇二缩水甘油醚置于三口烧瓶中，滴加乙二醇胺，升温至85℃反应2小时，加入ipdi，加入催化剂二月桂酸二丁基锡反应1h，得到侧基含有-nco基团的环氧树脂；加入ppg400在氮气保护下继续反应4h即得到聚氨酯改性环氧树脂。

上述的高固体分抗水无毒玻璃鳞片防腐涂料制备方法，按原材料配方依次将二甲苯、正丁醇、环氧树脂，增韧树脂加入配料罐中，600r/min低速分散5min，然后在700r/min转速下，依次加入气相二氧化硅、钛白粉、滑石粉、碳黑、防流挂助剂，然后在1200r/min转速下分散60min，然后进行砂磨机研磨至细度小于50μm，研磨料浆出口温度为5-60℃，然后缓慢加入玻璃鳞片、偶联剂、流平剂、700r/min中速分散60min，400μ滤网过滤，即得到组分a，组分b：改性胺固化剂。

本发明高固体分抗水无毒玻璃鳞片防腐涂料具有以下有益效果：

(1)本发明玻璃采用了e51环氧树脂和npsn134*80环氧树脂复配体系来控制产品的一次成膜厚度并兼顾成膜的流平性及漆膜的交联密度、漆膜与底材粘接强度。e51环氧树脂为液态环氧树脂，固含量为100％，e51环氧树脂的分子量更小，制备的涂料黏度更低，涂覆的涂层更加致密、硬度更高、防腐性更加优异，npsn134*80环氧树脂相容性好、粘度低、耐化学品性优良，尤其是耐碱性，漆膜附着力强，特别是金属，具有较好的耐热性和电绝缘性。聚氨酯改性环氧树脂其分子结构的特点能够提供很好的柔韧性，并且聚氨酯改性环氧树脂的环氧值较低，粘度低，能够完全参与固化反应从而达到良好的耐化学品性能和优异抗弯曲性能，涂料中含有玻璃鳞片，玻璃鳞片在涂层中层层交叉堆积，就像“迷宫”一样，因此在一定厚度的耐腐蚀层中，腐蚀渗透的距离大大的延长，相当于有效地增加了玻璃鳞片防腐层的厚度。涂层抗渗透性好，涂膜收缩率低，热膨胀系数小，耐磨性能优异。

(2)本发明对不同种类的固化剂及涂料用助剂进行筛选，成功制备出一种高固体分抗水无毒玻璃鳞片防腐涂料，满足空气喷涂、刷涂、辊涂、高压无气喷涂施工方式、一次喷涂成膜厚度可达300μm环氧涂料，该涂料不仅满足sht3022-2011的标准要求，而且具有优异的耐磨性和抗流挂性能。本发明经过大量的气相二氧化硅筛选试验，最终确定采用是经dds(二甲基二氯硅烷)后处理得到的疏水性助剂使用，此助剂的应用一方面提高颜料的稳定性和加强腐蚀防护，一方面加强漆膜疏水性和流变剂，增强漆膜厚度，并且不影响产品的光泽，从而使本产品实现了抗流挂性能达到300微米的同时保证了良好的外观。

(3)本发明的偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷。γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷一端含有环氧基团可以与固化剂交联固化形成羟基，另一端含有甲氧基硅烷结构水解形成羟基，可以与底材吸引，γ-氨丙基三乙氧基硅烷一端的氨丙基可以和环氧基团反应生成羟基，另一端含有甲氧基硅烷结构水解形成羟基，可以与底材吸引，提供涂层优异的附着力，3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷的甲氧基硅烷结构水解形成羟基，另一端的氟结构可以降低表面张力，提供优异的疏水抗水性能。偶联剂中含有的羟基之间以及与环氧树脂中的羟基之间可以脱水固化提供涂层优异的交联密度，提高涂层的耐化学性能及机械性能。本发明涂层因含有大量的羟基，具有优异的附着力及防腐性能，且形成的si-o-si交联网络结构，赋予涂层优异的耐化学品性能及耐磨性。

具体实施方式

基于本发明的设计思想，下面，结合具体的实施例对本发明的一种高固体分抗水无毒玻璃鳞片防腐涂料做进一步的详细描述：

实施例1-3

聚氨酯改性环氧树脂：

聚氨酯改性环氧树脂由以下重量分数的原料制备得到：

1,4丁二醇二缩水甘油醚：202份

乙二醇胺：38.5份

ipdi：222份

聚丙二醇(ppg400)：400份。

聚氨酯改性环氧树脂采用以下方法制备而成：

高固体分抗水无毒玻璃鳞片防腐涂料组分a原料重量组成如下表所示：

实施例的高固体分抗水无毒玻璃鳞片防腐涂料组分a采用以下方法制备得到：按原材料配方依次将二甲苯、正丁醇、e51环氧树脂，npsn134*80环氧树脂，聚氨酯改性环氧树脂加入配料罐中，600r/min低速分散5min，然后在700r/min转速下，依次加入气相二氧化硅、钛白粉、滑石粉、碳黑、防流挂助剂，然后在1200r/min转速下分散60min，然后进行砂磨机研磨至细度小于50μm，研磨料浆出口温度为5-60℃，然后缓慢加入玻璃鳞片、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、流平剂、700r/min中速分散60min，400μ滤网过滤，即得到组分a。

将组分a与组分b改性胺固化剂(美国亨斯曼aradur3226ci)按质量比5:1混合均匀。

对实施例1-3制备得到的高固体分抗水无毒玻璃鳞片防腐涂料进行性能测试，检测结果如下表所示：

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