CN113174193A

CN113174193A - 一种无溶剂低表面处理多功能杂化涂料及其制备方法

Info

Publication number: CN113174193A
Application number: CN202110369217.XA
Authority: CN
Inventors: 霍行; 刘培礼; 国晓军; 张茂伟; 付攀; 李树喆
Original assignee: Qingdao Advanced Marine Material Technology Co ltd
Current assignee: Qingdao Advanced Marine Material Technology Co ltd
Priority date: 2021-04-07
Filing date: 2021-04-07
Publication date: 2021-07-27

Abstract

本发明公开了一种无溶剂低表面处理多功能杂化涂料，包括A、B成分混合而成的产物，A：聚氨酯—双酚A型环氧杂化树脂、环氧活性稀释剂、γ‑（2,3‑环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷、氧化铁红、磷钛粉、三聚磷酸铝、聚酰胺蜡、高聚物分散剂、流平剂、消泡剂；B：β‑氨基腰果壳油酚醛化合物、改性脂环胺15‑20、γ‑氨丙基三乙氧基硅烷。本发明的技术效果在于，常温固化，易施工，不受环境湿度的影响，可对潮湿或有水基底进行封闭，具有优异的附着力、高强度、高韧性、防腐蚀，专为涵洞、隧道、地下防水工程、地下室等高湿度苛刻环境场所设计，也可用于一般防水工程，与聚氨酯、丙烯酸、防水卷材等防水材料具有优异的配套性，适用于污水处理池、工程防水、石油储罐等场景。

Description

一种无溶剂低表面处理多功能杂化涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子防腐防水化工材料领域，具体是一种无溶剂低表面处理多功能杂化涂料及其制备方法。

背景技术

防水卷材、防水聚脲、防水丙烯酸涂料等材料以其优异的防水性能而被广泛应用，但在特殊工况下，诸如涵洞、隧道、地下室等基底高湿及表面有水等条件下，防水卷材、防水聚脲、防水丙烯酸涂料不宜直接施工，而是先对基底进行隔水封闭处理。其中，环氧涂料以其优异的防腐性能，高性价比而大量应用。但传统的环氧涂料包括高固体份涂料、水性涂料、粉沫涂料。普遍存在以下缺点：1）韧性不足，在冲击作用下易开裂，影响封闭性。2）与高伸长防水材料配套性一般，附着力保持率低，使用过程中容易引起层间脱胶、脱层、鼓包。3）对基底要求高，必须采用多道工序，周期长、效率低。4）所含溶剂具有毒性，伤害人体，污染环境。

中国专利（申请号CN201210295727.8）《一种低表面处理型无溶剂涂料、制备方法及其应用》公开了一种低表面处理型无溶剂涂料、制备方法及其应用，其原料包括双酚A型环氧树脂、二聚酸二缩水甘油酯、活性稀释剂、颜料、填料、固化剂、流变助剂及其它助剂。并且还公开了该材料的制备工艺和涂装工艺。从其公开的技术内容来看，该材料坚韧性好、固化快速、环保，能在潮湿表面甚至带锈表面上涂装，但未涉及涂层对混凝土基底的附着性，也无与其他涂料的配套研究。

因此，在特殊工况下，诸如涵洞、隧道、地下污水池、地下室等基底高湿及表面有水等条件下，需要一种低表面处理且配套性优异的涂料。

发明内容

本发明的目的是提供一种无溶剂低表面处理多功能杂化涂料，解决上述问题。

本发明的技术方案是：

一种无溶剂低表面处理多功能杂化涂料，是由包括下列A、B组分混合而成的产物：

所述A组分包括如下重量百分比组分的配方：聚氨酯—双酚A型环氧杂化树脂50-60%、环氧活性稀释剂6-8%、γ-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷4-6%、氧化铁红10-16%、磷钛粉10-15%、三聚磷酸铝9-16%、聚酰胺蜡0.5-1%、高聚物分散剂0.2-0.5%、流平剂0.3-0.5%、消泡剂0.2-0.5%；

所述B组分包括如下重量百分比组分的配方：β-氨基腰果壳油酚醛化合物70-80%、改性脂环胺15-20%、γ-氨丙基三乙氧基硅烷4-6%。

所述A组份与B组份的重量比为3-4：1。

本发明的优点是：

1）该涂料涂层韧性高，抗冲击性好，断裂伸长率不低于30%；

2）该涂料对基底处理要求低，在有锈蚀钢基底、水饱和和有水混凝土基底表面可直接施工，且防腐防护及封闭性优异，同时大大简化涂装工艺，提高施工效率；

3）该涂料与防水材料配套性优异，附着力保持率高；

4）该涂料不含溶剂，安全环保。

附图说明

附图1是本发明中用到的一部分原料及其特性。

附图2是本发明中用到的另一部分的原料及其特性。

附图3是实施例1中钢基底涂装检测项目结果。

附图4是实施例1中混凝土基底涂装并与防水材料配套检测项目结果。

附图5是实施例2中钢基底涂装检测项目结果。

附图6是实施例2中混凝土基底涂装并与防水材料配套检测项目结果。

具体实施方式

本发明提供了一种无溶剂低表面处理多功能杂化涂料，可以单独使用，对涂装区域（包括钢板和混凝土）起到优异的防腐防护及对混凝土的加固作用，也可与防水材料配套，对基底起到防腐防护及加固的同时，起到优异的连接作用。可在特殊工况下，诸如涵洞、隧道、地下污水池、地下室等基底高湿及表面有水等条件下进行施工。

一种制备无溶剂低表面处理多功能杂化涂料的制备方法，具体步骤如下：

1）聚氨酯—双酚A型环氧杂化树脂的制备

将异氰酸酯与聚醚多元醇按-NCO：-OH=2-2.2:1混合，然后缓慢加热至60℃反应半小时，再升高温度至85℃继续反应2小时，得到预聚体；加入脱水后的环氧树脂，其中E51与E44比例为1:0.8~0.4，预聚体与环氧树脂比例为1:4，在85℃条件下继续反应2小时，得到聚氨酯—双酚A型环氧杂化树脂。

2）将环氧活性稀释剂（6-8%）、γ-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷（4-6%）、高聚物分散剂（0.2-0.5%）、流平剂（0.3-0.5%）、消泡剂（0.2-0.5%）加入到聚氨酯—双酚A型环氧杂化树脂50-60%中，在分散盘线速度360-850m/min转速下搅拌10-15min，得到均匀一致的透明液体；

3）在以上透明液体中，边搅拌边依次加入氧化铁红（10-16%）、磷钛粉（10-15%）、三聚磷酸铝（12-18%）、聚酰胺蜡（0.5-1%），然后将分散盘转速提升至700-1000m/min，在此转速下搅拌10-20min至均匀后研磨至细度不大于60μm，然后在55~65℃温度范围内保温30~40min，得到A组份（制作A组分时应注意：分散和研磨过程中温度应不超过65℃）；

4）将低表面处理固化剂β-氨基腰果壳油酚醛化合物（70-80%）、改性脂环胺（15-20%）、γ-氨丙基三乙氧基硅烷（4-6%）混合，在搅拌盘线速度300-500m/min速率下搅拌10-15min至均匀一致，得到透明的B组份；

5）将A组分与B组分按照配比3~4：1重量比混合，搅拌均匀，即可得到本发明的无溶剂低表面处理多功能杂化涂料。

上下文中提及的原料及其特性见附图1和附图2。

实施例1

本发明所公开的具体实施例和方法，其描述是示例性的而非限制性的。

一种无溶剂低表面处理多功能杂化涂料，其中A组分包括如下重量百分比组分的配方：聚氨酯—双酚A型环氧杂化树脂58%、环氧活性稀释剂6%、γ-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷5%、氧化铁红10%、磷钛粉10%、三聚磷酸铝9.6%、聚酰胺蜡0.5%、高聚物分散剂0.5%、流平剂0.2%、消泡剂0.2%；B组份包括如下重量百分比组分的配方：β-氨基腰果壳油酚醛化合物80%、改性脂环胺15%、γ-氨丙基三乙氧基硅烷5%。

将A组分与B组分按照配比3:1混合搅拌均匀，即可得到无溶剂低表面处理多功能杂化涂料。

所得涂层断裂伸长率为33.7%，在钢基底和混凝土基底涂装及配套时，检测数据如下，

1）钢基底涂装

检测项目及结果见附图3所示。

2）混凝土基底涂装并与防水材料配套

检测项目参照GB/T19250-2013聚氨酯防水材料部分指标进行。检测项目及结果见附图4所示。

实施例2

一种无溶剂低表面处理多功能杂化涂料，其中A组分包括如下重量百分比组分的配方：聚氨酯—双酚A型环氧杂化树脂50%、环氧活性稀释剂8%、γ-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷5%、氧化铁红10%、磷钛粉10%、三聚磷酸铝15.6%、聚酰胺蜡0.5%、高聚物分散剂0.5%、流平剂0.2%、消泡剂0.2%；B组份包括如下重量百分比组分的配方：β-氨基腰果壳油酚醛化合物80%、改性脂环胺15%、γ-氨丙基三乙氧基硅烷5%。

将A组分与B组分按照配比3.5:1混合搅拌均匀，即可得到无溶剂低表面处理多功能杂化涂料。

所得涂层断裂伸长率为40.1%，在钢基底和混凝土基底涂装及配套时，检测数据如下：

1）钢基底涂装

检测项目及结果见附图5所示。

2）混凝土基底涂装并与防水材料配套

检测项目参照GB/T19250-2013聚氨酯防水材料部分指标进行。结果见附图6。

虽然本发明已将较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此发明的保护范围应以申请专利的专利要求范围为准。

Claims

1.一种无溶剂低表面处理多功能杂化涂料，包括下列A、B组分混合而成；

A组分包括下列重量百分比的成分：聚氨酯—双酚A型环氧杂化树脂50-60%、环氧活性稀释剂6-8%、γ-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷4-6%、氧化铁红10-16%、磷钛粉10-15%、三聚磷酸铝9-16%、聚酰胺蜡0.5-1%、高聚物分散剂0.2-0.5%、流平剂0.3-0.5%、消泡剂0.2-0.5%；

B组分包括下列重量百分比的成分：β-氨基腰果壳油酚醛化合物70-80%、改性脂环胺15-20%、γ-氨丙基三乙氧基硅烷4-6%。

2.如权利要求1所述的无溶剂低表面处理多功能杂化涂料，其特征在于，所述的聚氨酯—双酚A型环氧杂化树脂由异氰酸酯、聚醚多元醇、双酚A型环氧树脂反应组成。

3.如权利要求2所述的无溶剂低表面处理多功能杂化涂料，其特征在于，所述的异氰酸酯选自下列的一种或多种：异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯。

4.如权利要求2所述的无溶剂低表面处理多功能杂化涂料，其特征在于，所述的聚醚多元醇选自下列的一种或多种：低官能度多元醇、聚四氢呋喃二醇。

5.如权利要求2所述的无溶剂低表面处理多功能杂化涂料，其特征在于，所述的双酚A型环氧树脂选自下列的一种或多种：环氧E51、环氧E44。

6.如权利要求1或2所述的无溶剂低表面处理多功能杂化涂料，其特征在于，所述的聚氨酯—双酚A型环氧杂化树脂数均分子量为350~500，环氧值0.2~0.285，以聚氨酯—双酚A型环氧杂化树脂的重量按100 wt.% 计。