CN116656226A - 一种双组份无溶剂金属防腐涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种双组份无溶剂金属防腐涂料及其制备方法，属于金属防腐涂料技术领域。本发明通过采用疏水性强的天然油脂改性高官能度支化共聚酯多元醇，同时添加促进剂、流平剂、除水剂、抗水解助剂、催化剂、紫外光吸收剂、无机颜料，制成了耐温性、耐水解性好的双组分无溶剂金属防腐涂料主剂。将制得的双组分无溶剂金属防腐涂料主剂与固化剂混合后合成的双组分无溶剂金属防腐涂料，能够固化形成完整的网络结构，赋予漆膜优良的耐磨、耐冲击和耐蚀性，不被腐蚀介质溶胀、溶解、破坏、分解，长期处于稳定状态。同时能够提供对金属基材优良的附着力，完全满足无溶剂金属防腐涂料的各种性能要求。
Description
技术领域
本发明涉及金属防腐涂料技术领域，尤其涉及一种双组份无溶剂金属防腐涂料及其制备方法。
背景技术
金属腐蚀经常导致金属性能下降、寿命缩短而最终失效，是金属材料最大的损耗原因。其中，应用最广的钢铁材料的腐蚀造成的经济损失每年高达数百亿。防腐涂料的应用是减小或延缓腐蚀最有效的防护方法，是目前应用最广泛的金属防腐蚀技术。防腐涂料具有施工方便，适应性强，不受设备面积、结构、形状的限制，重涂和修复方便，费用较低等优点。
防腐涂料除具备一般涂料的基本物理、机械性能外，还应该具备如下特点：(1)高耐蚀性，不被腐蚀介质溶胀、溶解、破坏、分解，处于稳定状态；(2)高耐候性，适应户外环境温度的变化和具有较好的抗紫外线能力；(3)高耐久性，涂层使用寿命要长；(4)涂膜层较厚，涂层透气性和渗水性要小；(5)较好的施工性能和配套性能。
近几年来我国防腐涂料发展很快，在传统防腐涂料的基础开发出了许多性能优良的新型防腐涂料，如高固含涂料、长效重防腐涂料、粉末涂料、水性涂料、含氟涂料等。尽管目前防腐涂料品种众多，产量巨大，但目前的防腐涂料基本上都是溶剂型涂料，年排放挥发性有机物(VOC)超过20万吨，这些挥发性有机物难以回收，不仅严重污染环境，浪费资源，而且对涂装施工人员带来严重安全隐患，甚至会造成重大的人员和财产损失。因此，随着环保形势的日益严峻，世界各国已经开始停止或限制使用传统的高溶剂含量的防腐涂料，转而向环境友好型方向发展，因此研发、生产和使用环境友好型防腐涂料已势在必行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双组份无溶剂金属防腐涂料及其制备方法，以解决目前溶剂型金属防腐涂料挥发有机物且防腐效果差的技术问题。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种双组份无溶剂金属防腐涂料，由质量比为100：60～95的主剂和固化剂制备得到；
所述主剂包含以下质量份数的原料：
所述固化剂包含聚合MDI、改性MDI和六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的一种或几种。
进一步的，所述支化共聚酯多元醇包含S3301、S3302、S3303和S3304中的一种或几种。
进一步的，所述聚醚胺类促进剂包含SH-8108B聚醚胺；所述聚丙烯酸酯流平剂包含EFKAFL3740；所述羟基苯酚苯并***紫外线吸收剂包含Tinuvin328。
进一步的，所述碳化二亚胺抗水解助剂包含HYMAX220；所述微粉分子筛除水剂包含微粉分子筛JLH-03-B；所述有机金属催化剂包含二丁基锡二月桂酸酯。
进一步的，所述无机颜料包含锌铁黄、钛铬棕、钴铬蓝、金红石型钛白粉和钴绿中的一种或几种。
本发明提供了一种双组份无溶剂金属防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
1)将支化共聚酯多元醇、促进剂和流平剂混合后研磨，得到混合料一；
2)将除去除水剂和催化剂的剩余组分与混合料一混合后真空脱水，得到混合料二；
3)将除水剂、催化剂依次混合于混合料二中，研磨后得到主剂；
4)将主剂和固化剂按照质量配比混合，即得到双组份无溶剂金属防腐涂料。
进一步的，所述真空脱水的温度为70～80℃，时间为1～2h。
进一步的，所述主剂的粒度≤74μm。
本发明的有益效果：
本发明中共聚酯多元醇是具有端羟基的低分子量、高官能度、支化共聚树脂，能够赋予金属防腐涂料高耐候性和耐久性，能够适应户外环境温度的变化和具有较好的抗紫外线能力，同时能够提供对金属基材优良的附着力；天然油脂侧链的引入能够赋予漆膜较小透气性和渗水性，使漆膜具有良好的斥水性和更好的施工性能及配套性能；通过固化该系列支化共聚酯多元醇能够形成完整的网络结构，赋予漆膜优良的耐磨、耐冲击和耐蚀性，不被腐蚀介质溶胀、溶解、破坏、分解，长期处于稳定状态；该共聚酯多元醇由于其结构独特、性能优异以及合成工艺的经济性、安全性和在环境保护方面的优势，能够完全满足生产无溶剂金属防腐涂料的性能要求。
本发明采用高官能度支化共聚酯多元醇，同时添加促进剂、流平剂、除水剂、抗水解助剂、催化剂、紫外光吸收剂、无机颜料，制成了耐温性、耐水解性好的双组分无溶剂金属防腐涂料主剂。将制得的双组分无溶剂金属防腐涂料主剂与固化剂聚合MDI、改性MDI或六亚甲基二异氰酸酯三聚体等混合后合成的双组分无溶剂金属防腐涂料，能够固化形成完整的网络结构，赋予漆膜优良的耐磨、耐冲击和耐蚀性，不被腐蚀介质溶胀、溶解、破坏、分解，长期处于稳定状态。
具体实施方式
本发明提供了一种双组份无溶剂金属防腐涂料，由质量比为100：60～95的主剂和固化剂制备得到；
所述主剂包含以下质量份数的原料：
所述主剂包含以下质量份数的原料：
所述固化剂包含聚合MDI、改性MDI和六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的一种或几种。
在本发明中，所述主剂和固化剂的质量比优选为100：66～92，进一步优选为100：75～88。
在本发明中，按照质量份数计，所述支化共聚酯多元醇的含量优选为75～90份，进一步优选为80～85份。
在本发明中，按照质量份数计，所述聚醚胺类促进剂的含量优选为2～4份，优选为3份。
在本发明中，按照质量份数计，所述聚丙烯酸酯流平剂的含量优选为0.4～0.9份，优选为0.5～0.8份，进一步优选为0.6～0.7份。
在本发明中，按照质量份数计，所述羟基苯酚苯并***紫外线吸收剂的含量优选为1.0～2.5份，进一步优选为1.5～2.0份。
在本发明中，按照质量份数计，所述碳化二亚胺抗水解助剂的含量优选为0.8～1.5份，进一步优选为1.0～1.2份。
在本发明中，按照质量份数计，所述微粉分子筛除水剂的含量优选为0.2～0.8份，进一步优选为0.4～0.6份。
在本发明中，按照质量份数计，所述有机金属催化剂的含量优选为0.08～0.2份，进一步优选为0.1份。
在本发明中，按照质量份数计，所述无机颜料的含量优选为10～18份，进一步优选为12～15份。
在本发明中，所述固化剂包含聚合MDI、改性MDI和六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的一种或几种，所述聚合MDI优选为PM-200，所述改性MDI优选为WANNATE8319。
在本发明中，所述支化共聚酯多元醇包含S3301、S3302、S3303和S3304中的一种或几种，优选为S3301和/或S3302，进一步优选为S3302。
在本发明中，所述聚醚胺类促进剂优选为SH-8108B聚醚胺；所述聚丙烯酸酯流平剂优选为EFKAFL3740；所述羟基苯酚苯并***紫外线吸收剂优选为Tinuvin328。
在本发明中，所述碳化二亚胺抗水解助剂优选为HYMAX220；所述微粉分子筛除水剂优选为微粉分子筛JLH-03-B；所述有机金属催化剂优选为二丁基锡二月桂酸酯。
在本发明中，所述无机颜料包含锌铁黄、钛铬棕、钴铬蓝、金红石型钛白粉和钴绿中的一种或几种，优选为锌铁黄和金红石型钛白粉。
在本发明中，所述双组份无溶剂金属防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
1)将支化共聚酯多元醇、促进剂和流平剂混合后研磨，得到混合料一；
2)将除去除水剂和催化剂的剩余组分与混合料一混合后真空脱水，得到混合料二；
3)将除水剂、催化剂依次混合于混合料二中，研磨后得到主剂；
4)将主剂和固化剂按照质量配比混合，即得到双组份无溶剂金属防腐涂料。
在本发明中，所述真空脱水的温度为70～80℃，优选为75℃；时间为1～2h，优选为1.5h。
在本发明中，所述主剂的粒度≤74μm，优选为20～70μm，进一步优选为30～50μm。
在本发明中，支化共聚酯多元醇由郑州百事特化工科技有限公司生产，具体性能指标如下表1所示：
表1支化共聚酯多元醇性能指标
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
双组分无溶剂金属防腐涂料主剂：
将支化共聚酯多元醇S330175公斤、促进剂(SH-8108B聚醚胺)4.5公斤、流平剂(EFKAFL3740)0.5公斤混合搅拌45分钟进行预分散，然后进行研磨，研磨后再依次添加紫外光吸收剂(Tinuvin328)2公斤、抗水解助剂(HYMAX220)1公斤、颜料(锌铁黄JF-B11902)3公斤，金红石型钛白粉13公斤，进行分散之后在70℃下真空脱水2小时，脱水后依次添加除水剂(微粉分子筛JLH-03-B)1公斤、催化剂(T-12)0.05公斤，分散25分钟后，再次进行研磨至细度为70μm，过滤包装，得到双组分无溶剂金属防腐涂料主剂。
固化剂组份为聚合MDI(PM-200)采用独立包装。
将上述制得的双组分无溶剂金属防腐涂料主剂与固化剂(聚合MDI：PM200)按质量配比为100：75混合，即得到双组分无溶剂金属防腐涂料。
实施例2
双组分无溶剂金属防腐涂料主剂：
将支化共聚酯多元醇S330276公斤、促进剂(SH-8108B聚醚胺)4公斤、流平剂(EFKAFL3740)0.5公斤混合搅拌45分钟进行预分散，然后进行研磨，研磨后再依次添加紫外光吸收剂(Tinuvin328)2公斤、抗水解助剂(HYMAX220)1.55公斤、颜料(钛铬棕JF-B2406)4公斤，金红石型钛白粉11公斤，进行分散之后在75℃下真空脱水1小时，脱水后依次添加除水剂(微粉分子筛JLH-03-B)1公斤、催化剂(T-12)0.08公斤，分散28分钟后，再次进行研磨至细度为70μm，过滤包装，得到双组分无溶剂金属防腐涂料主剂。
固化剂组份为聚合MDI(PM-200)采用独立包装。
将上述制得的双组分无溶剂金属防腐涂料主剂与固化剂(聚合MDI：PM200)按质量配比为100：78混合，即得到双组分无溶剂金属防腐涂料。
实施例3
双组分无溶剂金属防腐涂料主剂：
将支化共聚酯多元醇S330380公斤、促进剂(SH-8108B聚醚胺)5公斤、流平剂(EFKAFL3740)0.5公斤混合搅拌45分钟进行预分散，然后进行研磨，研磨后再依次添加紫外光吸收剂(Tinuvin328)2公斤、抗水解助剂(HYMAX220)1.05公斤、颜料(钴铬蓝JF-B3601)3公斤，金红石型钛白粉8公斤，进行分散之后在80℃下真空脱水1.5小时，脱水后依次添加除水剂(微粉分子筛JLH-03-B)0.8公斤、催化剂(T-12)0.1公斤，分散30分钟后，再次进行研磨至细度为70μm，过滤包装，得到双组分无溶剂金属防腐涂料主剂。
固化剂组份为改性MDI(WANNATE8319)采用独立包装。
将上述制得的双组分无溶剂金属防腐涂料主剂与固化剂(改性MDI：WANNATE8319)按质量配比为100：92混合，即得到双组分无溶剂金属防腐涂料。
实施例4
双组分无溶剂金属防腐涂料主剂：
将支化共聚酯多元醇S330476公斤、促进剂(SH-8108B聚醚胺)4.5公斤、流平剂(EFKAFL3740)0.5公斤混合搅拌45分钟进行预分散，然后进行研磨，研磨后再依次添加紫外光吸收剂(Tinuvin328)2公斤、抗水解助剂(HYMAX220)1.05公斤、颜料(钴绿JF-B5010)3公斤，金红石型钛白粉12公斤，进行分散之后在78℃下真空脱水2小时，脱水后依次添加除水剂(微粉分子筛JLH-03-B)0.8公斤、催化剂(T-12)0.15公斤，分散20分钟后，再次进行研磨至细度为70μm，过滤包装，得到双组分无溶剂金属防腐涂料主剂。
固化剂组份为HDI三聚体(HT-100)采用独立包装。
将上述制得的双组分无溶剂金属防腐涂料主剂与固化剂(HDI三聚体：HT-100)按质量配比为100：85混合，即得到双组分无溶剂金属防腐涂料。
对比例1
双组分无溶剂金属防腐涂料主剂：
将支化共聚酯多元醇L322085公斤、流平剂(EFKAFL3740)0.5公斤混合搅拌45分钟进行预分散，然后进行研磨，研磨后再依次添加紫外光吸收剂(Tinuvin328)2公斤、抗水解助剂(HYMAX220)1.05公斤、颜料(钴铬蓝JF-B3601)3公斤，金红石型钛白粉8公斤，进行分散之后在80℃下真空脱水1小时，脱水后依次添加除水剂(微粉分子筛JLH-03-B)1公斤、催化剂(T-12)0.08公斤，分散20分钟后，再次进行研磨至细度为70μm，过滤包装，得到双组分无溶剂金属防腐涂料主剂。
固化剂组份为聚合MDI(PM-200)采用独立包装。
将上述制得的双组分无溶剂金属防腐涂料主剂与固化剂(聚合MDI：PM-200)按质量配比为100：75混合，即得到双组分无溶剂金属防腐涂料。
将上述合成双组分无溶剂金属防腐涂料主剂与聚合MDI(PM200)、改性MDI或六亚甲基二异氰酸酯三聚体(HT-100)混合制备双组分无溶剂金属防腐涂料，并对制得的碳钢表面涂层综合性能进行评价，结果列于下表2：
表2双组份无溶剂金属防腐涂料的综合性能评价
由以上实施例可知，本发明提供了一种双组份无溶剂金属防腐涂料及其制备方法。综上所述，本发明的实施例中，通过采用疏水性强的天然油脂改性高官能度支化共聚酯多元醇，同时添加促进剂、流平剂、除水剂、抗水解助剂、催化剂、紫外光吸收剂、无机颜料，制成了耐温性、耐水解性好的双组分无溶剂金属防腐涂料主剂。将制得的双组分无溶剂金属防腐涂料主剂与固化剂聚合MDI、改性MDI或六亚甲基二异氰酸酯三聚体等混合后合成的双组分无溶剂金属防腐涂料，能够固化形成完整的网络结构，赋予漆膜优良的耐磨、耐冲击和耐蚀性，不被腐蚀介质溶胀、溶解、破坏、分解，长期处于稳定状态。同时能够提供对金属基材优良的附着力，完全满足无溶剂金属防腐涂料的各种性能要求。由于制得的双组分无溶剂金属防腐涂料主剂粘度低，主剂和固化剂的重量比较接近，非常适合采用双组分喷涂设备进行喷涂施工，提高工作效率，以及合成工艺的经济性、安全性和在环境保护方面的优势，将具有广阔的应用前景。
以上所述仅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，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种双组份无溶剂金属防腐涂料，其特征在于，由质量比为100：60～95的主剂和固化剂制备得到；
所述主剂包含以下质量份数的原料：
所述固化剂包含聚合MDI、改性MDI和六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的双组份无溶剂金属防腐涂料，其特征在于，所述支化共聚酯多元醇包含S3301、S3302、S3303和S3304中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的双组份无溶剂金属防腐涂料，其特征在于，所述聚醚胺类促进剂包含SH-8108B聚醚胺；所述聚丙烯酸酯流平剂包含EFKA FL3740；所述羟基苯酚苯并***紫外线吸收剂包含Tinuvin 328。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的双组份无溶剂金属防腐涂料，其特征在于，所述碳化二亚胺抗水解助剂包含HYMAX220；所述微粉分子筛除水剂包含微粉分子筛JLH-03-B；所述有机金属催化剂包含二丁基锡二月桂酸酯。
5.根据权利要求4所述的双组份无溶剂金属防腐涂料，其特征在于，所述无机颜料包含锌铁黄、钛铬棕、钴铬蓝、金红石型钛白粉和钴绿中的一种或几种。
6.权利要求1～5任意一项所述的双组份无溶剂金属防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将支化共聚酯多元醇、促进剂和流平剂混合后研磨，得到混合料一；
2)将除去除水剂和催化剂的剩余组分与混合料一混合后真空脱水，得到混合料二；
3)将除水剂、催化剂依次混合于混合料二中，研磨后得到主剂；
4)将主剂和固化剂按照质量配比混合，即得到双组份无溶剂金属防腐涂料。
7.根据权利要求6所述的双组份无溶剂金属防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述真空脱水的温度为70～80℃，时间为1～2h。
8.根据权利要求6或7所述的双组份无溶剂金属防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述主剂的粒度≤74μm。
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| KR20090003696A (ko) * | 2007-07-03 | 2009-01-12 | (주)바우쉐미커코리아 | 무기도막탄성 방수제의 무용제 우레탄 상도 코팅제 |
| CN103421420A (zh) * | 2013-07-17 | 2013-12-04 | 中国石油天然气集团公司 | 一种储罐用无溶剂聚氨酯耐候防腐涂料 |
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