[發明專利]綠色環保環氧型耐候涂料組合物及其制備和應用

有效

• 申請號: 201110266754.8
• 申請日: 2011-09-09
• 公開（公告）號: CN102382551A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 楊凱;高新華;方倩;徐金文;郭常青;張善貴;萬眾;丁家智
• 申請（專利權）人: 海洋化工研究院;中國艦船研究設計中心
• 主分類號: C09D163/02
• 分類號: C09D163/02;C09D4/02;C09D4/06;C09D7/12
• 代理公司: 北京金富邦專利事務所有限責任公司 11014
• 代理人: 揭玉斌

技術領域

本發明涉及一種脂環族環氧樹脂、觸變劑、助劑、顏填料和復合型固化劑的組合物，通過固化該組合物得到交聯產物，用于制備一種耐候性、裝飾性的綠色環保環氧涂層。

背景技術

普通環氧樹脂是指雙酚A型環氧樹脂，具有良好的機械性能、耐化學品能和使用方便等性能，廣泛應用于電子信息、能源開發、航空航天、交通運輸、水利工程、軍事工業等國民經濟的所有行業和新興領域；但雙酚A型環氧樹脂分子鏈段中含有苯環、雙鍵的不飽和結構，在大氣和紫外線照射的情況下容易斷裂，造成涂層黃變和粉化，制約了雙酚A型環氧樹脂在戶外領域的應用，開發出耐候型環氧涂層成為本領域技術人員的目標和期盼。

目前我國耐候性環氧涂層普遍采用飽和聚酯改性雙酚A型環氧樹脂，如國外公司在中國申請的專利CN99814130，國內公司申請的專利CN200810056833、CN200810115542、CN200610119210等。其它改進措施有專利CN200610083846、CN200510130312、CN200610081562、CN03814008等以有機硅改性雙酚A環氧樹脂，專利CN101967269、CN201010525121等以丙烯酸單體或樹脂改性雙酚A環氧樹脂，專利CN200810115542以氟碳樹脂改性雙酚A環氧樹脂，專利CN200810115542、CN90108974等以聚氨酯樹脂改性雙酚A環氧樹脂，專利CN200710037733以聚硫橡膠樹脂改性雙酚A環氧樹脂，專利CN200410025880、CN200810056833以顏填料、助劑，對紫外線吸收或屏蔽等方式減少雙酚A環氧樹脂不飽和結構斷裂；由于這些發明中樹脂以雙酚A環氧樹脂所含有苯環、雙鍵的不飽和結構為主，制備的涂層的耐候性能依然無法滿足環境要求，短短幾年內涂層就產生黃變、粉化。但如果雙酚A環氧樹脂中不飽和結構改變為飽和結構，將大幅提高涂層的耐候性能。

發明內容

本發明的目的在于克服普通環氧涂層耐候性差的缺點，提供一種耐候性良好的以氫化雙酚A環氧樹脂和復合型固化劑為成膜物的無溶劑環氧組合物的制備方法。

本發明的環氧型耐候涂料，生產過程中無溶劑添加，不會產生VOC(揮發性有機化合物)，符合環保要求；涂料組分采用無毒原料生產，固化后涂層無毒，因此是綠色環保型環氧涂料。

本發明的涂料組合物包括下列組分，以氫化雙酚A環氧樹脂和環氧增韌稀釋劑總和為100重量份計，各組分的含量如下：

本發明所述的環氧樹脂由氫化雙酚A二縮水甘油醚構成，結構式如下：式中n＝0、1、2、3、4

氫化雙酚A環氧樹脂采用市售產品，生產廠家有巴斯夫公司和中吳晨光院的專利產品、江蘇佳發公司的JEw系列、煙臺奧利福公司的AL系列等。

本發明所采用的氫化雙酚A環氧樹脂不含有苯環、雙鍵的不飽和結構，據有關文獻報道，氫化雙酚A環氧樹脂在大氣和紫外線照射的情況下不容易斷裂，因此涂層不容易發生黃變和粉化等現象，是可以在戶外等耐候領域應用的環氧樹脂。

所述的環氧增韌稀釋劑的作用是：因環氧樹脂與胺類固化劑反應，固化后產物收縮率較大，涂膜即硬又脆，質量很差，加入環氧增韌稀釋劑，在固化產物中引入一定量的脂肪鏈或氨酯鍵，脂肪鏈或氨酯鍵與體積龐大的環狀結構交叉、互補，具有提高涂層柔韌性的功能。

所述的環氧增韌稀釋劑可以采用含有三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯類物質的產品，例如市售上?？茖幑镜腜hotomer4006，也可以采用含壬基酚聚氨酯類物質的產品，例如拜耳公司的Desmocap11，還可以采用含脂肪族環氧樹脂的活性稀釋劑，例如武漢森茂的CER170牌號產品。

上述的環氧增韌稀釋劑采用一種或幾種的混合物。

本發明的耐候性環氧涂料組合物不但要環氧樹脂不含有苯環、雙鍵的不飽和結構，固化劑也要不含有不飽和結構，脂肪族和脂環族胺類固化劑成為首選，由于脂環胺容易吸收空氣中的水和二氧化碳，并與之反應變質，為延長使用時間需要對脂環胺改性。

較好的改性產品是脂環族的改性胺類產品，例如美國亨斯曼公司的Aradur21、Aradur22、Aradur26、Aradur40、Aradur42，無錫蕙隆公司的822B、G2125等異佛爾酮二胺改性胺固化劑；以及脂肪族胺類固化劑，如巴斯夫公司、大連連晟公司的D230、D400、ED600、T403等聚醚胺固化劑。

本發明所述的復合型固化劑采用上述兩種或兩種以上的混合物。