CN115044270A - 一种潮湿表面快干的水性低表面能重防腐涂料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种潮湿表面快干的水性重防腐涂料，其原料包括，按重量百分比计：A组分：水性环氧乳液40～50％，氟硅改性乳液10‑20％，功能填料13‑10％，引发剂0.1‑1％、聚合物非离子分散剂0.6～1.0％，有机硅消泡剂0.9～1.2％，聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.5～0.8％，DP‑10附着力促进剂0.3～0.4％和去离子水15～30％；B组分：聚氨酯固化剂35～40％，反应型单体1‑8％，交联单体0.05‑0.8％，去离子水30‑50％。本发明所制得的水性重防腐涂料柔韧性、抗冲击性优异，在常温下即可快速固化，与基材的附着力强，能够保持持久的耐盐雾保护作用，成品各项性能符合行业测试标准要求，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及防腐技术领域，尤其涉及一种潮湿表面快干的水性低表面能重防腐涂料。
背景技术
涂料是材料保护最有效、最直接、且成本最低的一种保护手段，随着海洋资源的开发利用逐渐提高，对船舶及海工装备用型钢的需求量日益扩大，如球扁钢、 H钢等，但同时也对海工型钢的性能提出了更高的要求，特别是耐海水腐蚀性能。目前，除了合金化增强海工型钢自身耐蚀性外，采用涂层保护能改善其耐海水腐蚀性能，延长其使用寿命。相对常规防腐涂料而言，重防腐涂料能在相对苛刻腐蚀环境里应用，并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期。
然而，重防腐涂料技术含量较高，技术难度较大，涉及许多方面的技术进步与产品开发，特别是在潮湿表面甚至水下施工的水性重防腐涂料，其绿色环保性可以减少涂料施工对环境的影响，是重防腐涂料发展的重要方向之一。然而，水性涂料表干慢，潮湿表面难施工，易形成流挂等，是行业面临的难题。水凝胶是一种具有多孔网络结构的聚合物材料，它能够在水下快速膨胀而不溶解，水凝胶的这种独特性质为其在水下的应用奠定了基础，报道中水下粘附水凝胶的常见应用领域，包括水下粘合剂、水下运动监测、海洋环境勘探。。
将水凝胶运用于水下粘合，解锁潮湿表面粘合难题，该策略已经有少量研究报道。尼托巴大学Malcolm Xing教授团队联合陆军军医大学朱楚洪教授团队提出了一种水下原位适用的疏水粘合剂(UIHA)，由聚二甲基硅氧烷(PDMS)、缠结大分子硅油和反应性硅烷组成。疏水性流体取代了边界水，形成了原位凝胶，与组织结合获得了优异的水下粘附强度。
由于水化层的存在，严重阻碍了水凝胶与附着表面之间的相互作用，严重削弱了水凝胶的水下附着能力。欲将水凝胶技术运用于水性重防腐涂料，涂料成膜过程中水凝胶遇水膨胀快速形成斥水性聚合物交联网络，成为本领域亟待解决的难题。
发明内容
本发明通过将水凝胶技术运用于水性涂料中，构筑重防腐涂料所需的迷宫效应，提供一种潮湿表面快干的水性重防腐涂料，解决了现有水性涂料在潮湿和水下施工，干燥慢，施工难的问题，在潮湿表面快速干燥，形成斥水低表面能表面，兼具快干耐污防腐三重功效。
本发明第一方面提供了一种潮湿表面快干的水性重防腐涂料，其原料包括，按重量百分比计：
A组分：水性环氧乳液40～50％，氟硅改性乳液10-20％，功能填料10-13％，引发剂0.1-1％、聚合物非离子分散剂0.6～1.0％，有机硅消泡剂0.9～1.2％，聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.5～0.8％，DP-10附着力促进剂0.3～0.4％和去离子水 15～30％。
B组分：聚氨酯固化剂35～40％，反应型单体1-8％，交联单体0.05-0.8％，去离子水30-50％。
上述A组分中所述功能填料包括零维、一维和二维填料的组合。其中零维填料优选硅微粉、球状锌粉，从成本角度优选硅微粉；一维填料优选碳纳米管；二维填料可为云母、玻璃鳞片、鳞状石墨、鳞状锌粉，优选片状锌粉，三种维度功能填料的组合1-1.5：1-1.5：1-1.5。
上述A组分中引发剂为水溶性常温自由基引发剂，优选地，可为氧化还原型引发剂，如过硫酸钾、过硫酸胺、过硫酸钠中的一种或与Fe2+的组合物。
上述B组分中反应型单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺中的至少一种或者两种及以上组合物，所述交联单体为N,N’-亚甲基丙烯酰胺、γ-氨丙基三乙氧基硅氧烷、N-β-(胺乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β-(胺乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅氧烷中的一种或者几种。
本发明第二方面提供了一种潮湿表面快干的水性低表面能重防腐涂料的制备方法。
步骤一：氟硅树脂合成，将含氟有机硅氧烷单体、有机硅氧烷单体混合，加入溶剂和催化剂，保持50-60℃，搅拌下滴入去离子水，水解反应2-4小时，升温至110-140℃，进一步进行缩合20-40分钟，得到溶液即氟硅树脂。
步骤二：氟硅树脂对基础乳液的改性，将步骤一所得氟硅树脂乳液与基础乳液混合，氟硅乳液为基础乳液的质量比5-15％，在40-60℃，500-800rpm下搅拌2-4小时。
步骤三：涂料的制备：根据配比在分散罐内加入去离子水、聚合物非离子分散剂、有机硅消泡剂、进行低速搅拌600～800r/min，15-30min后，分批次加入功能填料，添加完毕后继续搅拌15-30min，再以1800～2000r/min高速搅拌 15～20min；随后在低速搅拌600～800r/min下加入水性环氧乳液，水性环氧乳液添加完毕后，保持中低速搅拌800～1000r/min下加入聚醚改性聚二甲基硅氧烷，添加完毕后，继续中速搅拌15-30min，调节pH值，过200目筛，得到A组分；
步骤四，B组分的制备：将聚氨酯固化剂加入分散罐中，并加入正丁醇、水、反应型单体、交联单体和水。中速搅拌1300～1500r/min，15-30min，制得B组分；
步骤五，多功能重防腐涂层的制备：将步骤三制得的A组分、步骤四制得的 B组分按质量比(1.5～2)：1搅拌混合，即得水性重防腐涂料成品，该涂料可采用喷涂、刮涂和辊涂的方式应用于水下和潮湿情形下的重防腐工程，如海工装备防腐。
步骤一所述的含氟有机硅氧烷单体为十三氟辛基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷中的一种或一种以上。
步骤一所述的有机硅氧烷单体包括二官能度和三官能度的含甲基和苯基的两种有机硅单体，其中三官能度的有机硅单体为甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷等的一种或以上，二官能度的有机硅单体为二甲基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷等的一种或以上。
步骤一所述的溶剂为丙二醇甲醚醋酸醋、二丙二醇甲醚醋酸醋、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚中的一种或一种以上。
步骤一催化剂为钦酸四丁醋、钦酸四异丁醋、二辛氧基锡、月桂二酸二丁基锡中的一种或一种以上。
有益效果：
本发明制备得到了一种潮湿表面快干的水性低表面能重防腐涂料，该涂膜兼具快干、低表能防水、高阻隔防腐三重功效。本发明涂膜形成原理为：充分利用含氟趋表性和低表面能，在低氟含量下形成疏水甚至超疏水表面；利用功能填料的密度差，成膜过程中发生自分层，其中片状锌粉因其密度较低，氟硅改性后迁移到涂膜表面，在表面形成高阻隔低表面能屏障，同时纳米填料构筑的三维网络形成了迷宫效应，能高效阻隔腐蚀介质的浸入；利用水凝胶快速形成的聚合物网络，挤出界面水，实现涂料在潮湿表面，甚至水下的快干施工。所制得的水性重防腐涂料柔韧性、抗冲击性优异，在常温下即可快速固化，与基材的附着力强，能够保持持久的耐盐雾保护作用，成品各项性能符合行业测试标准要求，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
本发明提供一种潮湿表面快干的水性重防腐涂料，其原料包括，按重量份数计：
A组分：水性环氧乳液45份，氟硅改性乳液20份，功能填料13份(硅微粉：碳纳米管：片状锌粉＝1：1:1)，引发剂0.8份、聚合物非离子分散剂0.6份，有机硅消泡剂1份，聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.5份，DP-10附着力促进剂0.3 份和去离子水20份。
B组分：聚氨酯固化剂35份，甲基丙烯酰胺5份，N,N’-亚甲基丙烯酰胺 0.8份，去离子水40份。
制备方法如下：步骤一：氟硅树脂合成，将含十三氟辛基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷混合，加入丙二醇甲醚醋酸醋和钦酸四丁醋，保持50-60℃，搅拌下滴入去离子水，水解反应2-4小时，升温至110-140℃，进一步进行缩合20-40分钟，得到溶液即氟硅树脂。
步骤二：氟硅树脂对基础乳液的改性，将步骤一所得氟硅树脂乳液与基础乳液混合，氟硅乳液为基础乳液的质量比5-15％，在40-60℃，500-800rpm下搅拌2-4小时。
步骤三：涂料的制备：根据配比在分散罐内加入去离子水、聚合物非离子分散剂、有机硅消泡剂、进行低速搅拌600～800r/min，15-30min后，分批次加入功能填料，添加完毕后继续搅拌15-30min，再以1800～2000r/min高速搅拌 15～20min；随后在低速搅拌600～800r/min下加入水性环氧乳液，水性环氧乳液添加完毕后，保持中低速搅拌800～1000r/min下加入聚醚改性聚二甲基硅氧烷，添加完毕后，继续中速搅拌15-30min，调节pH值，过200目筛，得到A组分；
步骤四，B组分的制备：将聚氨酯固化剂加入分散罐中，并加入正丁醇、水、反应型单体、交联单体和水。中速搅拌1300～1500r/min，15-30min，制得B组分；
步骤五，多功能重防腐涂层的制备：将步骤三制得的A组分、步骤四制得的B组分按质量比(1.5～2)：1搅拌混合，即得水性重防腐涂料成品，该涂料可采用喷涂、刮涂和辊涂的方式应用于水下和潮湿情形下的重防腐工程，如海工装备防腐。
实施例2
本发明提供一种潮湿表面快干的水性重防腐涂料，其原料包括，按重量份数计：
A组分：水性环氧乳液50份，氟硅改性乳液15份，功能填料10份，引发剂0.5份、聚合物非离子分散剂0.8份，有机硅消泡剂1份，聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.8份，DP-10附着力促进剂0.3份和去离子水25份。
B组分：聚氨酯固化剂40份，反应型单体6份，交联单体0.6份，去离子水 45份。
制备方法同实施例1
实施例3
本发明提供一种潮湿表面快干的水性重防腐涂料，其原料包括，按重量份数计：
A组分：水性环氧乳液40份，氟硅改性乳液10份，功能填料11份，引发剂0.5份、聚合物非离子分散剂0.8份，有机硅消泡剂0.9份，聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.6份，DP-10附着力促进剂0.4份和去离子水30份。
B组分：聚氨酯固化剂36份，反应型单体8份，交联单体0.1份，去离子水 45份。
制备方法同实施例1
实施例4
本发明提供一种潮湿表面快干的水性重防腐涂料，其原料包括，按重量份数计：
A组分：水性环氧乳液45份，氟硅改性乳液15份，功能填料12份，引发剂0.8份、聚合物非离子分散剂0.8份，有机硅消泡剂1.2份，聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.5份，DP-10附着力促进剂0.4份和去离子水25份。
B组分：聚氨酯固化剂40份，反应型单体6份，交联单体0.2份，去离子水 50份。
制备方法同实施例1
将实施例1-4制备的防腐涂料进性能评价，评价按行业相应标准进行：
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种潮湿表面快干的水性低表面能重防腐涂料，其特征在于，包括A组分和B组分，其中A组份按重量百分比计包括以下组分：水性环氧乳液40～50％，氟硅改性乳液10-20％，功能填料10-13％，引发剂0.1-1％、聚合物非离子分散剂0.6～1.0％，有机硅消泡剂0.9～1.2％，聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.5～0.8％，DP-10附着力促进剂0.3～0.4％和去离子水15～30％；B组份按重量百分比计包括以下组分：聚氨酯固化剂35～40％，反应型单体1-8％，交联单体0.05-0.8％，去离子水30-50％。
2.如权利要求1所述的一种潮湿表面快干的水性低表面能重防腐涂料，其特征在于：A组分中所述功能填料包括零维、一维和二维填料的组合。
3.如权利要求2所述的一种潮湿表面快干的水性低表面能重防腐涂料，其特征在于：所述零维填料优选硅微粉、球状锌粉中的一种；一维填料为碳纳米管；二维填料为云母、玻璃鳞片、鳞状石墨、鳞状锌粉中的一种，三种维度功能填料的组合1-1.5：1-1.5：1-1.5。
4.如权利要求1所述的一种潮湿表面快干的水性低表面能重防腐涂料，其特征在于：A组分中引发剂为水溶性常温自由基引发剂。
5.如权利要求1所述的一种潮湿表面快干的水性低表面能重防腐涂料，其特征在于：B组分中反应型单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺中的至少一种或者两种及以上组合物，所述交联单体为N,N’-亚甲基丙烯酰胺、γ-氨丙基三乙氧基硅氧烷、N-β-(胺乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β-(胺乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅氧烷中的一种或者几种。
6.一种制备如权利要求1-5任一项所述潮湿表面快干的水性低表面能重防腐涂料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)氟硅树脂合成，将含氟有机硅氧烷单体、有机硅氧烷单体混合，加入溶剂和催化剂，保持50-60℃，搅拌下滴入去离子水，水解反应2-4小时，升温至110-140℃，进一步进行缩合20-40分钟，得到溶液即氟硅树脂；
(2)氟硅树脂对基础乳液的改性，将步骤一所得氟硅树脂乳液与基础乳液混合，氟硅乳液为基础乳液的质量比5-15％，在40-60℃，500-800rpm下搅拌2-4小时
(3)涂料的制备：根据配比在分散罐内加入去离子水、聚合物非离子分散剂、有机硅消泡剂、进行低速搅拌600～800r/min，15-30min后，分批次加入功能填料，添加完毕后继续搅拌15-30min，再以1800～2000r/min高速搅拌15～20min；随后在低速搅拌600～800r/min下加入水性环氧乳液，水性环氧乳液添加完毕后，保持中低速搅拌800～1000r/min下加入聚醚改性聚二甲基硅氧烷，添加完毕后，继续中速搅拌15-30min，调节pH值，过200目筛，得到A组分
(4)B组分的制备：将聚氨酯固化剂加入分散罐中，并加入正丁醇、水、反应型单体、交联单体和水。中速搅拌1300～1500r/min，15-30min，制得B组分
(5)多功能重防腐涂层的制备：将步骤三制得的A组分、步骤四制得的B组分按质量比(1.5～2)：1搅拌混合，即得水性重防腐涂料成品。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述的含氟有机硅氧烷单体为十三氟辛基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷中的一种或一种以上。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤一所述的溶剂为丙二醇甲醚醋酸醋、二丙二醇甲醚醋酸醋、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚中的一种或一种以上。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤一催化剂为钦酸四丁醋、钦酸四异丁醋、二辛氧基锡、月桂二酸二丁基锡中的一种或一种以上。
10.如权利要求1-9任一项所述的防腐涂料在水下和潮湿情形下的重防腐工程中的应用。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103497636A (zh) * | 2013-09-07 | 2014-01-08 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 纳米导电碳材料改性的水性环氧富锌涂料及其制备方法 |
| CN104693365A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-06-10 | 惠州学院 | 一种含氟硅的多胺核-壳型乳液的制备及其在重防腐环氧涂层中应用 |
| CN110003774A (zh) * | 2019-04-10 | 2019-07-12 | 中南大学 | 一种基于碳纳米复合材料的水性防腐涂料及其制备方法 |
| CN112143340A (zh) * | 2020-10-13 | 2020-12-29 | 朱晓林 | 一种添加碳纳米管和鳞片状锌粉的环氧防腐涂料 |
| CN114106679A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-03-01 | 南京工程学院 | 一种多功能重防腐涂层及其制备方法和应用 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103497636A (zh) * | 2013-09-07 | 2014-01-08 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 纳米导电碳材料改性的水性环氧富锌涂料及其制备方法 |
| CN104693365A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-06-10 | 惠州学院 | 一种含氟硅的多胺核-壳型乳液的制备及其在重防腐环氧涂层中应用 |
| CN110003774A (zh) * | 2019-04-10 | 2019-07-12 | 中南大学 | 一种基于碳纳米复合材料的水性防腐涂料及其制备方法 |
| CN112143340A (zh) * | 2020-10-13 | 2020-12-29 | 朱晓林 | 一种添加碳纳米管和鳞片状锌粉的环氧防腐涂料 |
| CN114106679A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-03-01 | 南京工程学院 | 一种多功能重防腐涂层及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 山东省科协材料学科群，山东硅酸盐学会: "《山东省材料发展建议》", 山东大学出版社 * |
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