CN103602215A - 一种改性环氧底漆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种改性环氧底漆，按照重量份数计，包括以下各组分：环氧树脂：25～65份，纳米氧化硅：1～10份，触变剂：2～5份，分散剂：1～3份，防腐填料：10～20份，颜填料：10～20份，消泡剂：0.1～1份；聚酰胺类固化剂：20～40份；所述环氧树脂的环氧当量为250～400EE。本发明提供一种可以直接涂覆在铝材表面的改性环氧底漆，不但与铝材表面的附着力好，又可以简化施工工艺和降低成本，而且本发明的改性环氧底漆具有良好的耐腐蚀性能。
Description
技术领域
本发明涉及底漆材料，具体而言，涉及一种改性环氧底漆。
背景技术
国防、航空、机械、仪表等众多行业领域中使用铝或者铝合金作外壳，但是因为金属铝的化学性质比较活泼，在空气中会被氧化，导致铝材表面发黑，而且表面生成的氧化膜具有致密性差、硬度低等缺点，不能满足防腐蚀和外观装饰的要求，因此需要采取一定的措施来对铝材制成的产品工件进行防护与装饰。
目前，通常采用涂层对铝材进行防护或装饰，涂层根据涂覆先后顺序包括过渡漆、防腐底漆和面漆。很多底漆在铝材表面的附着力不好，需要预先涂覆过渡漆来解决这个问题，这样造成成本提高和施工效率相对低下的问题。
发明内容
本发明解决了现有技术中的不足，提供一种可以直接涂覆在铝材表面的改性环氧底漆，不但与铝材表面的附着力好，又可以简化施工工艺和降低成本。
本发明的技术方案为：一种改性环氧底漆，其特征在于，按照重量份数计，包括以下各组分：环氧树脂：25～65份，纳米氧化硅：1～10份，触变剂：2～5份，分散剂：1～3份，防腐填料：10～20份，颜填料：10～20份，消泡剂：0.1～1份；聚酰胺类固化剂：20～40份；所述环氧树脂的环氧当量为250～400EE。
优选地，按照重量份数计，包括以下各组分：环氧树脂：45份，纳米氧化硅：5份，触变剂：3.5份，分散剂：2份，防腐填料：15份，颜填料：15份，消泡剂：0.5份；余量为聚酰胺类固化剂；所述环氧树脂的环氧当量为250～400EE。
优选地，所述纳米氧化硅为纳米氧化硅浓缩浆或纳米氧化硅粉末。
更优选地，所述纳米氧化硅粉末的粒径为1～50nm，所述纳米氧化硅粉末的比表面积大于100m2/g。
优选地，所述触变剂为有机膨润土、氢化蓖麻油或气相二氧化硅。本发明优选的三种触变剂都是对环氧底漆触变性影响较好的触变剂，能够增加底漆黏度并使其具有触变性的助剂。
优选地，所述分散剂为硬脂酰胺与高级醇的混合物。本发明配方中用硬脂酰胺与高级醇的混合物作为分散剂，两种混合起来可以改善底漆的润滑性和热稳定性。
更优选地，所述硬脂酰胺为乙烯基双硬脂酰胺、硬酯酸单甘油酯和三硬脂酸甘油酯中的一种或其混合物；所述高级醇为C6～C10范围内的醇。
优选地，所述防腐填料为复合磷酸盐。复合磷酸银的主要化学成分是正磷酸铝锌水合物，选用其作为防腐填料使得底漆具有更好的防腐性能。
优选地，所述颜填料为炭黑、钛白粉或铁红。本发明涉及的颜填料为行业内常用的颜填料。
优选地，所述消泡剂为有机硅酮消泡剂。消泡剂作用在于消除或防止在改性环氧底漆的生活、包装以及使用过程中产生气泡。
本发明的解决了现有技术的缺陷，具有以下有益效果：
1.本发明配方中主料环氧树脂的环氧当量为250～400EE（环氧当量是指含有1mol环氧基的环氧树脂质量，环氧当量越大环氧树脂的分子量越大），本发明选用的环氧树脂属于中分子量的环氧树脂，中分子量的环氧树脂与固化剂反应后具有较好的交联密度和物理平衡性，制备的漆膜耐化学介质性、物理机械性能好、易于施工。
2.本发明在配方中选用了有机膨润土、氢化蓖麻油或气相二氧化硅为触变剂，配方中添加了这几种触变剂后，使底漆在施工时有较低的黏度，提高改性环氧底漆流动性，易于施工，从而提高施工效率；在施工之后因为有触变剂的存在，使得底漆在低剪切速率下可以防止颜填料沉降。
3.本发明的配方中纳米氧化硅的含量控制在1～10%，纳米氧化硅中的硅氧基与化学性能的铝材形成化学键，化学键的存在增强了环氧底漆与铝材表面的附着力，同时纳米粒子还有封闭微空隙的作用，提高底漆涂膜的致密性，增强底漆的防腐性能，但是纳米氧化硅的用量要控制在一定的范围之内，如果过量会导致纳米粒子团聚，达不到纳米改性的效果，本发明的最佳用量为6%。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明，并使本发明的上述优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
（1）将65份环氧树脂，1份纳米氧化硅浓缩浆，2份触变剂，0.1份消泡剂，1份分散剂和10.9份助剂放入高速搅拌机中搅拌均匀，备用；
（2）将步骤（1）中搅拌均匀的组分混合物中添加10份复合磷酸盐和10份颜填料，再将混合物混合搅拌均匀，经过磨砂机研磨、过滤得到改性环氧底漆的组分一；
（3）将步骤（2）中制备的改性环氧底漆的组分一与20份聚氨酯固化剂混合即可制备改性环氧底漆涂层。
实施例2
（1）将45份环氧树脂，5份纳米氧化硅浓缩浆，3.5份触变剂，0.5份消泡剂，2份分散剂和14份助剂放入高速搅拌机中搅拌均匀，备用；
（2）将步骤（1）中搅拌均匀的组分混合物中添加15份复合磷酸盐和15份颜填料，再将混合物混合搅拌均匀，经过磨砂机研磨、过滤得到改性环氧底漆的组分一；
（3）将步骤（2）中制备的改性环氧底漆的组分一与30份聚氨酯固化剂混合即可制备改性环氧底漆涂层。
实施例3
（1）将25份环氧树脂，10份纳米氧化硅浓缩浆，5份触变剂，1份消泡剂，3份分散剂和16份助剂放入高速搅拌机中搅拌均匀，备用；
（2）将步骤（1）中搅拌均匀的组分混合物中添加20份复合磷酸盐和20份颜填料，再将混合物混合搅拌均匀，经过磨砂机研磨、过滤得到改性环氧底漆的组分一；
（3）将步骤（2）中制备的改性环氧底漆的组分一与40份聚氨酯固化剂混合即可制备改性环氧底漆涂层。
性能测试
对实施例1-3制得的改性环氧底漆，加入聚氨酯类固化剂，制得改性环氧底漆涂层，涂层厚度约200μm，对这些涂层进行了性能测试，其结果如表1所示。
实施例中涉及的环氧树脂型号为NPES-901X75，其他原料组分等都是市场可易得的原料。NPES-901X75环氧树脂的环氧当量为250～400EE（环氧当量是指含有1mol环氧基的环氧树脂质量，环氧当量越大环氧树脂的分子量越大），本发明选用的环氧树脂属于中分子量的环氧树脂，中分子量的环氧树脂与固化剂反应后具有较好的交联密度和物理平衡性。从实施例1-3的结果看出，制备的涂层耐水性和耐盐雾性等化学介质性能较好；附着力和柔韧性等物理机械性能好，易于施工。
在表1中的结果可看出，实施例1-3的底漆配方中的纳米氧化硅浓缩浆所占的比例是逐渐增大的，其中在实施例2纳米氧化硅浓缩浆占6%时涂膜的耐盐雾性最好，小于6%使随着纳米氧化硅浓缩浆用量增加，耐耐盐雾性是升高的，这是因为硅氧基与活性较好的铝型材表面活泼的原子形成化学键，在化学键的作用下增强了环氧底漆与铝材表面的附着力，同时纳米粒子还有封闭微空隙的作用，提高底漆涂膜的致密性，增强底漆的防腐性能，但是纳米氧化硅的用量要控制在一定的范围之内，当超过6%时会导致纳米粒子团聚，达不到纳米改性的效果，本发明的最佳用量为6%。
对实施例中制备的改性环氧底漆与市售的相同类型相同用途的环氧底漆的性能进行测试对比，其结果如表2所示。从表2中可以看出，本发明的改性环氧底漆的固化时间、附着力、柔韧性、冲击强度等性能与市售的环氧底漆的性能相当，但是本发明的改性环氧底漆的耐水性、耐盐雾性和耐汽油性等比市售的环氧底漆明显好的多。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
表1 性能测试结果
表2 实施例中的改性环氧底漆与市售环氧底漆的性能对比结果
Claims (10)
1.一种改性环氧底漆，其特征在于，按照重量份数计，包括以下各组分：环氧树脂：25～65份，纳米氧化硅：1～10份，触变剂：2～5份，分散剂：1～3份，防腐填料：10～20份，颜填料：10～20份，消泡剂：0.1～1份；聚酰胺类固化剂：20～40份；所述环氧树脂的环氧当量为250～400EE。
2.根据权利要求1所述的一种改性环氧底漆，其特征在于，按照重量份数计，包括以下各组分：环氧树脂：45份，纳米氧化硅：5份，触变剂：3.5份，分散剂：2份，防腐填料：15份，颜填料：15份，消泡剂：0.5份；余量为聚酰胺类固化剂；所述环氧树脂的环氧当量为250～400EE。
3.根据权利要求2所述的一种改性环氧底漆，其特征在于，所述纳米氧化硅为纳米氧化硅浓缩浆或纳米氧化硅粉末。
4.根据权利要求3所述的一种改性环氧底漆，其特征在于，所述纳米氧化硅粉末的粒径为1～50nm，所述纳米氧化硅粉末的比表面积大于100m2/g。
5.根据权利要求2所述的一种改性环氧底漆，其特征在于，所述触变剂为有机膨润土、氢化蓖麻油或气相二氧化硅。
6.根据权利要求2所述的一种改性环氧底漆，其特征在于，所述分散剂为硬脂酰胺与高级醇的混合物。
7.根据权利要求6所述的一种改性环氧底漆，其特征在于，所述硬脂酰胺为乙烯基双硬脂酰胺、硬酯酸单甘油酯和三硬脂酸甘油酯中的一种或其混合物；所述高级醇为C6～C10范围内的醇。
8.根据权利要求2所述的一种改性环氧底漆，其特征在于，所述防腐填料为复合磷酸盐。
9.根据权利要求2所述的一种改性环氧底漆，其特征在于，所述颜填料为炭黑、钛白粉或铁红。
10.根据权利要求2所述的一种改性环氧底漆，其特征在于，所述消泡剂为有机硅酮消泡剂。
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- 2013-10-28 CN CN201310517893.2A patent/CN103602215B/zh not_active Expired - Fee Related
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