[發(fā)明專利]一種硅氧烷雜化防腐蝕涂料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310565609.9
• 申請(qǐng)日: 2013-11-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103602220A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張偉麗;馬勝軍;李敏;王秀娟;沈雪鋒;徐科
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)海洋石油總公司;中海油常州涂料化工研究院;中海油能源發(fā)展股份有限公司;中海油常州環(huán)保涂料有限公司
• 主分類號(hào): C09D163/02
• 分類號(hào): C09D163/02;C09D163/00;C09D7/12;C09D5/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種硅氧烷雜化防腐蝕涂料。

背景技術(shù)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，以及我國(guó)對(duì)海洋資源的大力開(kāi)發(fā)，在海洋及其周邊，建造鋼結(jié)構(gòu)的規(guī)模正日益擴(kuò)大，特別是跨海大橋、海上平臺(tái)等海洋鋼結(jié)構(gòu)，受到海洋性氣候中高濕度、高鹽霧和強(qiáng)烈紫外線等因素的影響，其鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕速度和程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于內(nèi)陸大氣環(huán)境，為此制定了海洋工程防腐蝕標(biāo)準(zhǔn)。目前被業(yè)界廣泛接受的海洋工程涂層標(biāo)準(zhǔn)是ISO20340。該標(biāo)準(zhǔn)要求海洋大氣環(huán)境使用的有機(jī)涂層經(jīng)過(guò)4200h循環(huán)老化試驗(yàn)后，以富鋅涂料為底漆的配套涂層體系的腐蝕蔓延單邊擴(kuò)蝕≤3mm；以非富鋅涂料為底漆的配套涂層體系的腐蝕蔓延單邊擴(kuò)蝕≤8mm。目前最常使用的高固體環(huán)氧防腐蝕涂料，其涂膜4200h循環(huán)老化后，其單邊的涂膜腐蝕蔓延超過(guò)8mm，不符合該標(biāo)準(zhǔn)要求；在海洋大氣環(huán)境中廣泛用作底漆的富鋅涂料，其中無(wú)機(jī)富鋅涂料的耐腐蝕性優(yōu)于環(huán)氧富鋅涂料，其涂膜4200h循環(huán)老化后，單邊的涂膜腐蝕蔓延≤3mm，符合該標(biāo)準(zhǔn)要求，但是其耐腐蝕性受下道涂層（例如，無(wú)機(jī)硅酸鋅底漆的中間漆）的影響較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是:提供一種硅氧烷雜化防腐蝕涂料，在鋼材上有優(yōu)異的附著力和耐腐蝕性能且用于無(wú)機(jī)硅酸鋅底漆的中間漆，有良好滲透性、耐腐蝕性。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：一種硅氧烷雜化防腐蝕涂料組合物，其特征在于，由A組分和B組分構(gòu)成，A組分與B組分的質(zhì)量份比為100:20；

A組分由環(huán)氧樹(shù)脂、改性樹(shù)脂、顏料、填料、助劑和溶劑組成，在每100質(zhì)量份的A組分中，環(huán)氧樹(shù)脂20份、改性樹(shù)脂8～12份、顏料和填料50～55份、助劑1～3份、余量為混合溶劑，其中，環(huán)氧樹(shù)脂為低分子量的雙酚A型或雙酚F型液體環(huán)氧的一種或幾種；改性樹(shù)脂為有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂，它是以每100質(zhì)量份物料中含有正硅酸乙酯42份、苯基三甲氧基硅烷8份、γ－氨基丙基三烷氧基硅烷4.5份、水4份、鹽酸1.5份、異丙醇25份、E-51環(huán)氧樹(shù)脂10份和丙酮5份為原料，將正硅酸乙酯、苯基三甲氧基硅烷、異丙醇加入反應(yīng)容器中，升溫至40℃，開(kāi)始滴加鹽酸和水的混合物，1h滴加完畢后，在60～70℃保溫4h，然后加入γ－氨基丙基三烷氧基硅烷，保溫1h，形成含有氨基的硅氧烷樹(shù)脂，再于攪拌下分批加入環(huán)氧樹(shù)脂和丙酮的溶液，繼續(xù)攪拌反應(yīng)4h，冷卻到常溫制得的；

B組分由聚酰胺、氨基硅氧烷樹(shù)脂、有機(jī)溶劑組成，在每100質(zhì)量份的B組分中，聚酰胺50份、氨基硅氧烷樹(shù)脂10～15份、余量為混合溶劑，其中，聚酰胺是二聚酸與多乙烯多氨的低聚合度產(chǎn)物；氨基硅氧烷樹(shù)脂為DOW?CORNING

上述硅氧烷雜化防腐蝕涂料組合物中，所述A組分中的環(huán)氧樹(shù)脂為E51、E44、F51中的一種或幾種；顏料為二氧化鈦、炭黑、中鉻黃、酞箐藍(lán)中的一種或幾種；填料為滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇、石英粉、云母粉、長(zhǎng)石粉、硅灰粉、煅燒瓷土中的一種或幾種；助劑為分散劑、消泡劑、觸變劑、防沉劑中的一種或幾種。

上述硅氧烷雜化防腐蝕涂料組合物中，所述B組分中的聚酰胺為Versmide?v-140、BS850A、350A中的一種，其胺值在300～400mgKOH/g。

上述硅氧烷雜化防腐蝕涂料組合物中，A組分和B組分中所使用的混合溶劑是二甲苯與丁醇的的混合物，兩者的質(zhì)量比為2:1。

本發(fā)明的技術(shù)效果是：本發(fā)明技術(shù)方案的硅氧烷雜化防腐蝕涂料與現(xiàn)有同類涂料比較主要改進(jìn)是：①在A組分中采用了特定配方和方法制得的改性樹(shù)脂，即有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂。該改性樹(shù)脂的主體組分是正硅酸乙酯，在制備過(guò)程正硅酸乙酯中的部分乙氧基與苯基三甲氧基硅烷發(fā)生水解縮合反應(yīng)，隨后用γ－氨基丙基三烷氧基硅烷封端，形成含氨基的硅氧烷樹(shù)脂，接著加入的環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧基與之前所形成的含氨基的硅氧烷樹(shù)脂的氨基反應(yīng)，制得改性樹(shù)脂，即有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂，其所含的環(huán)氧基在與B組分混合后，與構(gòu)成B組分的氨基硅氧烷樹(shù)脂的氨基進(jìn)行反應(yīng)，參與交聯(lián)固化，形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將改性樹(shù)脂中的-O-Si-O-鍵引入網(wǎng)絡(luò)中，形成有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化涂層，增強(qiáng)了涂層的耐熱性和耐化學(xué)品性，增加了附著力，提高了耐蝕性；A組分的改性樹(shù)脂分子鏈上正硅酸乙酯中未水解的乙氧基在涂膜的固化過(guò)程中，可繼續(xù)水解，形成硅羥基，與金屬底材上的活性基團(tuán)形成化學(xué)鍵，增加涂層間的附著力，進(jìn)而改進(jìn)了涂層在金屬底材上的耐腐蝕性，使得雜化涂料通過(guò)化學(xué)鍵合牢固粘附在金屬底材上，水分子或其他腐蝕介質(zhì)很難在金屬界面置換防腐蝕涂層，提高了涂層抵御腐蝕蔓延的能力；同時(shí)改性樹(shù)脂的加入，提高了B組分中氨基硅氧烷樹(shù)脂在涂料體系中的相容性，二者協(xié)同使用，增加了涂料的無(wú)機(jī)成分，提高了涂料的整體性能；