專利名稱：一種重防腐蝕酚醛環氧涂料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種重防腐蝕酚醛環氧涂料，尤其涉及一種能夠在常溫條件下即可充分固化，具備優異耐化學品性和防腐蝕性的重防腐蝕酚醛環氧涂料。
背景技術：
眾所周知，環氧涂料具有良好的綜合力學性能、粘結力高、收縮率小、防腐蝕性能優異，廣泛應用于防腐蝕涂料工業領域，特別是在重防腐蝕領域。環氧涂料中最常應用的環氧樹脂是雙酚A型環氧樹脂。但是，某些重防腐蝕環境對涂膜有如下要求①一定的耐溫要求(包括耐熱電解質)；②優異的耐化學品性，包括酸、堿、鹽、氧化性物質、各種溶劑、原油等；③具備良好的抗陰極剝離性；④某些場合還需要具備良好的耐磨性。而以雙酚A型環氧樹脂為主要成膜物的環氧涂料，由于雙酚A型環氧樹脂的環氧官能度為2，其交聯密度低， 影響固化后涂膜的性能；酚醛環氧樹脂具有更高的環氧官能度，其充分固化后，涂膜的交聯密度高于雙酚A型環氧樹脂，因而賦予最終涂膜更優異的耐化學品性和耐溫性。但是，酚醛環氧涂料一般采用芳香胺作為固化劑，因此，存在著一個明顯的缺陷，那就是在常溫條件下涂膜無法充分固化，一般都需要加熱后固化來保證其耐化學品性和耐溫性，而實際工程施工中大多數是無法提供加熱后固化條件；另外，因芳香胺的致癌性正在逐步被禁止使用。因此，急需開發一種能夠在常溫條件下充分固化，可以滿足重防腐蝕環境要求，安全性更好的涂料。
發明內容
本發明的目的是提供一種能夠在常溫條件下充分固化，可以滿足重防腐蝕環境要求，安全性更好的重防腐蝕酚醛環氧涂料。實現本發明目的的技術方案是一種重防腐蝕酚醛環氧涂料，由A組分和B組分構成，其特征在于，A組分由按重量份計的下述原料組成諾伏勒克環氧樹脂25 35，潤濕分散劑0. 5 0. 8，防沉劑有機膨潤土 0. 5 1. 0， 消泡劑0. 5 0. 8，顏料10 15，填料40 50，稀釋劑10 20，其中諾伏勒克環氧樹脂的環氧官能度為2. 5 3. 0，環氧當量為172 179 ；潤濕分散劑為BYK公司的DISPERBYK-2164 ； 消泡劑為BYK公司的BYK-A 530 ；A組分的環氧基當量為500 702 ；B組分由按重量份計的下述原料組成脂環胺50 60，雙酚F環氧樹脂10 20，增塑劑苯甲醇15 20，稀釋劑4 8， 附著力促進劑氨基硅烷偶聯劑3 5，促進劑水楊酸1 3 ；所述脂環胺與雙酚F環氧樹脂進行加成反應形成改性脂環胺后，再與其他原料混合制得B組分，其中脂環胺為異佛爾酮二胺、4，4’ - 二氨基二環己基甲烷中的一種或二者的混合物，雙酚F環氧樹脂的分子量< 500，環氧當量為167 174 ；B組分的活潑氫當量為 74 121 ；
A組分和B組分中的稀釋劑均為二甲苯與丁醇的混合物，二者的重量比為4 5 1 3 ；按照A組分的環氧基當量與B組分的活潑氫當量之比為1 0.9計算A組分與B 組分的用量并稱量，再經充分混合即為重防腐蝕酚醛環氧涂料。上述重防腐蝕酚醛環氧涂料中，所述A組分中的諾伏勒克環氧樹脂為DOW公司的 DEN431, HUNTSMAN公司的EPW179中的一種或二者的混合物。上述重防腐蝕酚醛環氧涂料中，所述A組分中的顏料為二氧化鈦、炭黑、中鉻黃、 酞菁藍中的一種或幾種。上述重防腐蝕酚醛環氧涂料中，所述A組分中的填料為滑石粉、硫酸鋇、石英粉、 云母粉中的一種或幾種。上述重防腐蝕酚醛環氧涂料中，所述B組分的具體制備操作如下①將50 60重量份的脂環胺在四口燒瓶中加熱使溫度維持在60 100°C，然后將10 20重量份的雙酚F環氧樹脂用稀釋劑稀釋至固體含量為85 90wt%后，滴加到上述加熱的脂環胺中，滴加期間，反應體系溫度保持在80 100°C，于1. 5 2小時內滴加完畢后，繼續在80°C 100°C保溫1小時，滴加及保溫過程中反應體系均處于900轉/分鐘的攪拌狀態，保溫完畢后冷卻至室溫形成改性脂環胺；②將增塑劑苯甲醇15 20重量份，附著力促進劑氨基硅烷偶聯劑3 5重量份， 促進劑水楊酸1 3重量份加入到剩余的稀釋劑中，攪拌至溶解形成均勻混合液；③將步驟①制得的改性脂環胺與步驟②制得的均勻混合液混合并攪拌均勻即為B 組分。本發明的技術效果是本發明技術方案的重防腐蝕酚醛環氧涂料，其A組分中，使用適當數量的諾伏勒克環氧樹脂作為基料樹脂，由于其環氧官能度明顯高于普通液態雙酚 A環氧樹脂，充分固化后的涂膜具有比普通雙酚A環氧樹脂更高的交聯密度，因此，其最終固化的涂膜具有更優異的耐化學品性和耐溫性；A組分所用潤濕分散劑DISPERBYK-2164是含有顏料親和基團的高分子量嵌段共聚體，它對樹脂和顏填料都具有優異的結合作用，可以克服諾伏勒克環氧樹脂本身結構中沒有極性基團，樹脂鏈段比較剛硬，對顏料、填料的潤濕分散性比較差，很容易導致涂料出現假稠現象，以及由于樹脂與顏填料之間的結合力差， 腐蝕介質很容易通過“樹脂-顏填料”之間的縫隙到達基材，使漆膜提前防腐蝕失效的諸多問題，不僅提高了樹脂對顏填料的潤濕分散性，還能顯著的提高整個涂料的防腐蝕性能； A組分所用消泡劑BYK-A 530是含有破泡聚合物和含有有機硅的聚硅氧烷的混合物，不僅能起到很好的消泡作用，同時涂膜又不會產生縮孔的現象；在B組分中，脂環胺與雙酚F環氧樹脂進行加成反應形成改性脂環胺后，再與其他原料混合制得B組分，所選用的分子量 < 500，環氧當量為167 174的雙酚F環氧樹脂，其樹脂本身的粘度低，因此，改性脂環胺的粘度也比較低，可以適用高固份酚醛環氧涂料，由于所選用的雙酚F環氧樹脂環氧當量比較低，故脂環胺改性后不會導致涂膜的耐化學品性下降，而且還保留了單純脂環胺與環氧基團開環固化得到的漆膜具備類似于芳香胺的優異的耐化學品性和耐溫性，常溫條件下的固化速度快、色澤淺、固化漆膜不易變色的諸多優點，既可用于底漆也可用于面漆體系中；B組分所用增塑劑苯甲醇具有以下優點其本身無毒(可用于人體注射試劑)，沸點高， 不易揮發，而且固化之后，由于苯甲醇具有強的極性，能夠與環氧樹脂很好的相容，即使在高溫條件下使用也不會遷移；苯甲醇能夠促進環氧樹脂與胺的反應，加快反應速度；苯甲醇具有很好的疏水性能，能夠顯著提高涂層的光澤，降低白樺現象的出現，特別是苯甲醇能降低固化體系的玻璃化溫度，從而促使該固化體系在常溫條件下繼續固化，最終保證涂料在常溫條件下充分固化；B組分所用附著力促進劑氨基硅烷偶聯劑其一端的硅烷水解生成的硅醇(Si(OH)3)與基材相結合，而另一端的氨基與環氧樹脂中的環氧基團發生反應，從而起到增加涂料與基材之間附著力的作用；B組分所用促進劑水楊酸中的酚羥基和羧基具有非常良好的促進作用，使體系具備良好的低溫固化性能，同時水楊酸不會導致涂膜變脆，還可以改善涂膜固化后的表面狀態。由此可見，本發明技術方案的重防腐蝕酚醛環氧涂料由于確定了恰當的A組分和B組分，因此，可以在常溫下充分固化，無需加熱后固化處理，對涂料的使用條件沒有限制，最終固化得到的涂膜具有比普通雙酚A環氧涂料更優異的防腐蝕性能、耐化學品性以及耐溫性(見表3)，可以廣泛適用于重防腐蝕環境且符合環境保護要求。
具體實施例方式以下結合實施例對本發明作進一步具體描述，但不局限于此。各實施例和比較例所用原料，除另有說明外，均為涂料用工業級市售品。實施例1 2制備重防腐蝕酚醛環氧涂料本發明涂料的A組分由按重量份計的下述原料組成諾伏勒克環氧樹脂25 35， 潤濕分散劑0. 5 0. 8，防沉劑有機膨潤土 0. 5 1. 0，消泡劑0. 5 0. 8，顏料10 15，填料40 50，稀釋劑10 20，其中諾伏勒克環氧樹脂的環氧官能度為2. 5 3. 0，環氧當量為172 179 ；潤濕分散劑為BYK公司的DISPERBYK-2164 ；消泡劑為BYK公司的BYK-A 530 ； B組分由按重量份計的下述原料組成脂環胺50 60，雙酚F環氧樹脂10 20，增塑劑苯甲醇15 20，稀釋劑4 8，附著力促進劑氨基硅烷偶聯劑3 5，促進劑水楊酸1 3。(一)制備A組分A組分的具體配方見表1。表 權利要求
1.一種重防腐蝕酚醛環氧涂料，由A組分和B組分構成，其特征在于， A組分由按重量份計的下述原料組成諾伏勒克環氧樹脂25 35，潤濕分散劑0. 5 0. 8，防沉劑有機膨潤土 0. 5 1. 0，消泡劑0. 5 0. 8，顏料10 15，填料40 50，稀釋劑10 20，其中諾伏勒克環氧樹脂的環氧官能度為2. 5 3. 0，環氧當量為172 179 ；潤濕分散劑為BYK公司的DISPERBYK-2164 ； 消泡劑為BYK公司的BYK-A 530 ；A組分的環氧基當量為500 702 ； B組分由按重量份計的下述原料組成脂環胺50 60，雙酚F環氧樹脂10 20，增塑劑苯甲醇15 20，稀釋劑4 8，附著力促進劑氨基硅烷偶聯劑3 5，促進劑水楊酸1 3 ；所述脂環胺與雙酚F環氧樹脂進行加成反應形成改性脂環胺后，再與其他原料混合制得B組分，其中脂環胺為異佛爾酮二胺、4，4’_ 二氨基二環己基甲烷中的一種或二者的混合物，雙酚F環氧樹脂的分子量< 500，環氧當量為167 174 ；B組分的活潑氫當量為74 121 ；A組分和B組分中的稀釋劑均為二甲苯與丁醇的混合物，二者的重量比為4 5 1 3 ；按照A組分的環氧基當量與B組分的活潑氫當量之比為1 0.9計算A組分與B組分的用量并稱量，再經充分混合即為重防腐蝕酚醛環氧涂料。
2.根據權利要求1所述的重防腐蝕酚醛環氧涂料，其特征在于，所述A組分中的諾伏勒克環氧樹脂為DOW公司的DEN431，HUNTSMAN公司的EPW179中的一種或二者的混合物。
3.根據權利要求1所述的重防腐蝕酚醛環氧涂料，其特征在于，所述A組分中的顏料為二氧化鈦、炭黑、中鉻黃、酞菁藍中的一種或幾種。
4.根據權利要求1所述的重防腐蝕酚醛環氧涂料，其特征在于，所述A組分中的填料為滑石粉、硫酸鋇、石英粉、云母粉中的一種或幾種。
5.根據權利要求1所述的重防腐蝕酚醛環氧涂料，其特征在于，所述B組分的具體制備操作如下①將50 60重量份的脂環胺在四口燒瓶中加熱使溫度維持在60 100°C，然后將 10 20重量份的雙酚F環氧樹脂用稀釋劑稀釋至固體含量為85 90襯％后，滴加到上述加熱的脂環胺中，滴加期間，反應體系溫度保持在80 100°C，于1. 5 2小時內滴加完畢后，繼續在80°C 100°C保溫1小時，滴加及保溫過程中反應體系均處于900轉/分鐘的攪拌狀態，保溫完畢后冷卻至室溫形成改性脂環胺；②將增塑劑苯甲醇15 20重量份，附著力促進劑氨基硅烷偶聯劑3 5重量份，促進劑水楊酸1 3重量份加入到剩余的稀釋劑中，攪拌至溶解形成均勻混合液；③將步驟①制得的改性脂環胺與步驟②制得的均勻混合液混合并攪拌均勻即為B組分。
全文摘要
本發明涉及一種重防腐蝕酚醛環氧涂料，A組分由按重量份計下述原料組成諾伏勒克環氧樹脂25～35，潤濕分散劑0.5～0.8，防沉劑有機膨潤土0.5～1.0，消泡劑0.5～0.8，顏料10～15，填料40～50，稀釋劑10～20，諾伏勒克環氧樹脂環氧官能度為2.5～3.0，環氧當量為172～179；潤濕分散劑為BYK公司的DISPERBYK-2164；消泡劑為BYK公司的BYK-A 530；B組分由按重量份計下述原料組成脂環胺50～60，雙酚F環氧樹脂10～20，增塑劑苯甲醇15～20，稀釋劑4～8，附著力促進劑氨基硅烷偶聯劑3～5，促進劑水楊酸1～3。常溫固化且符合重防腐蝕環境及環保要求。
文檔編號C09D163/04GK102321423SQ201110330200
公開日2012年1月18日 申請日期2011年10月27日 優先權日2011年10月27日
發明者常安樂, 方健君, 李敏, 王秀娟, 馬勝軍 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油常州涂料化工研究院, 中海油能源發展股份有限公司