[發(fā)明專利]一種通過光熱固化的金屬表面防護(hù)有機(jī)－無機(jī)雜化涂料

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810021985.0
• 申請(qǐng)日: 2008-08-20
• 公開（公告）號(hào): CN101338086A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李為立
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C09D4/00
• 分類號(hào): C09D4/00;C09D5/08;B05D7/14
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及金屬用涂料領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種通過光熱固化的金屬表面防護(hù)有機(jī)-無機(jī)雜化涂料及其制備方法。

背景技術(shù)：

紫外光輻照固化涂料(UV涂料)由于其固化速度快、節(jié)能、環(huán)保等特點(diǎn)，自發(fā)明之日起，其應(yīng)用領(lǐng)域逐步擴(kuò)大，已被應(yīng)用到人們生活、生產(chǎn)的方方面面，各個(gè)領(lǐng)域。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和環(huán)境保護(hù)意識(shí)的加強(qiáng)，金屬的有效防護(hù)成為研究熱點(diǎn)之一。UV涂料形成的高度交聯(lián)的致密涂層可以阻擋水或氧氣的進(jìn)入，為底層金屬提供很好的防護(hù)作用。但一般情況下涂飾UV涂料之前，金屬表面已經(jīng)產(chǎn)生一層氧化膜，導(dǎo)致金屬氧化物的表面能降低，影響UV涂料的附著力；另外，由于金屬的光滑表面，涂料在固化后金屬底材不能像涂料固化于木材表面那樣形成一種有效的相互鉚接結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致在涂料固化后，鏈段間交聯(lián)產(chǎn)生收縮效應(yīng)而產(chǎn)生的收縮應(yīng)力，嚴(yán)重影響到涂膜和基材的結(jié)合力，導(dǎo)致附著變差。

雖然中國(guó)專利ZL?03131622.0采用酸價(jià)為10～25mgKOH/g的氨基甲酸酯作為活性添加低聚物，配以適當(dāng)?shù)乃嵝愿街渲缘玫降淖贤夤夤袒苛希潆m然收縮力較低，且因?yàn)榕c金屬底材的相互化學(xué)鍵作用可以提高漆膜與底材的附著力。但酸性體系對(duì)于金屬防腐必然帶來不利。

發(fā)明內(nèi)容

有機(jī)-無機(jī)雜化材料已經(jīng)開始成為國(guó)內(nèi)外復(fù)合材料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)和前沿課題。為克服上述現(xiàn)有專利等技術(shù)存在的不足，解決應(yīng)用于金屬防腐的紫外光固化涂料所存在的附著力不好、柔韌性差的問題，本發(fā)明的一種通過光熱固化的金屬表面防護(hù)有機(jī)-無機(jī)雜化涂料由氨基改性二氧化硅凝膠樹脂、E-44環(huán)氧樹脂、環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、活性稀釋劑、增韌劑、光引發(fā)劑和助劑組成，涂料的各組分及其質(zhì)量百分含量如下：

A.氨基改性二氧化硅凝膠樹脂????7.4～18.5％；

B.E-44環(huán)氧樹脂????????????????2.6～6.5％

C.環(huán)氧丙烯酸酯????????????????15～30％；

D.聚氨酯丙烯酸酯??????????????5～15％；

E.活性稀釋劑??????????????????35～45％；

F.增韌劑??????????????????????2～5％；

G.光引發(fā)劑????????????????????4～6％；

H.助劑????????????????????????0.5～1％；

上述的氨基改性二氧化硅凝膠樹脂的制備過程如下：正硅酸乙酯和γ-氨丙基三乙氧基硅烷按照摩爾比5∶1混合，經(jīng)過加熱攪拌后，冷卻得到。

上述的環(huán)氧丙烯酸酯是用環(huán)氧值為0.45～0.54的環(huán)氧樹脂和丙烯酸、甲基丙烯酸中的一種或兩種，按等當(dāng)量比混合，在催化劑存在下，加熱反應(yīng)制得的。

上述的聚氨酯丙烯酸酯是用分子量為350～1000的聚酯二元醇或分子量為400～2000的聚醚二元醇，與一種或兩種二異氰酸酯以1∶2的當(dāng)量比反應(yīng)生成兩端為異氰酸酯基團(tuán)的化合物，再將這種化合物與帶羥基基團(tuán)的含烯屬不飽和雙鍵的化合物以等當(dāng)量反應(yīng)制得的。

上述的活性稀釋劑是由乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯((EO)₃TMPTA)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、1，6-己二醇雙丙烯酸酯(HDDA)、三縮丙二醇雙丙烯酸酯(TPGDA)、丙烯酸異辛酯(2-EHA)、甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、苯乙烯(St)、或甲基丙烯酸甲酯(MMA)中的幾種所組成的混合物。

上述的增韌劑為鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)；光引發(fā)劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(HMPP)、1-羥基-環(huán)己基苯酮(HCPK)的任何一種；助劑是由異辛醇和臺(tái)灣德謙公司出品的Levelol?495兩者組成的混合物。

本發(fā)明的一種通過光熱固化的金屬表面防護(hù)有機(jī)-無機(jī)雜化涂料，其制備過程首先制備得到氨基改性二氧化硅凝膠樹脂，再按比例加入E-44環(huán)氧樹脂、環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、活性稀釋劑、增韌劑、光引發(fā)劑和助劑，經(jīng)過高速分散以得到。

本發(fā)明的一種通過光熱固化的金屬表面防護(hù)有機(jī)-無機(jī)雜化涂料，其固化首先是通過噴涂、刷涂、滾涂等方式將涂料涂布于金屬表面，流平后，經(jīng)過功率為1kw的高壓汞燈紫外光輻照30秒鐘后，再放入烘箱中60℃加熱1小時(shí)，固化后即可形成網(wǎng)狀的有機(jī)-無機(jī)雜化金屬防腐保護(hù)膜。

本發(fā)明的一種通過光熱固化的金屬表面防護(hù)有機(jī)-無機(jī)雜化涂料，所用的原料中包括環(huán)氧樹脂、環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、活性稀釋劑、光引發(fā)劑、助劑等均為涂料級(jí)市售品；在普通的高速機(jī)械攪拌機(jī)就可以進(jìn)行生產(chǎn)。