一種環氧聚硅氧烷涂料及制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種環氧聚硅氧烷石墨烯重防腐涂料，由重量比為100：10?16甲組分和乙組分組成，甲組分包括環氧樹脂和環氧聚硅氧烷；乙組分為腰果殼油改性胺固化劑。涂料的制備方法為（1）將氫化雙酚A環氧樹脂、甲氧基聚硅氧烷、石油醚加入到通氮氣的反應釜中，滴加二月桂酸二丁基錫后，加熱至70~90℃，反應4~6h；滴加1份氨基封頭偶聯劑JYE92，繼續反應1~2h；旋轉蒸發?0.8Mpa，30℃除溶劑，冷卻即得到環氧聚硅氧烷；（2）環氧樹脂和步驟（1）的環氧聚硅氧烷，混合后加熱溶解，然后加入其它原料混合；本發明所制備的涂料具備優異的耐老化性、耐水性、硬度、柔韌性、耐鹽水性等。
【專利說明】
一種環氧聚硅氧烷涂料及制備方法
技術領域
[0001] 本發明涉及一種環氧聚硅氧烷涂料及制備方法，屬于精細化工涂料領域。
【背景技術】
[0002] 目前國內技術的缺乏，重防腐涂料、或者無溶劑型防腐涂料相對較少，或者性能不 理想；涂料壽命或重防腐的同時，兼顧耐高溫性涂料配方較少。而傳統重防腐涂料，往往含 有鉛、鉻類重金屬;或者溶劑型涂料，都對環境十分不友好，必須開發出環境友好型長效防 腐蝕涂料，代替有毒污染環境的紅丹、鉻酸鹽等重金屬防腐底漆。近年來環境惡化，造就酸 雨、酸霧、微生物等使得地下管道，地下橋墩基建，船舶等腐蝕相當嚴重，同時維修起來相當 困難。目前國內較歐美日，技術匱乏;我國人均金屬資源少，但是每年腐蝕金屬超過20%。常 溫戶外重防腐/長壽命雙重性能涂料配方較少，在戶外涂裝條件下難以普及。
【發明內容】
[0003] 隨著防腐涂料的競爭規模的擴大，競爭態勢愈加明顯，國際合作也愈發重要，迫切 需求研制出更為高端的防腐涂料。本發明的目的是針對現有技術存在的不足，利用環氧聚 硅氧烷來改進現有技術，制備一種環氧聚硅氧烷涂料及制備方法，用于戶外重防腐，兼顧耐 尚溫。
[0004] 為實現以上目的，本發明采用如下技術方案：
[0005] -種環氧聚硅氧烷涂料，由甲組分和乙組分組成，甲組分和乙組分的重量份之比 為100:10-16,所述的甲組分由以下重量份的原料組成:環氧樹脂25.0-40.0份、環氧聚硅氧 烷10 · 0-20 · 0份、活性稀釋劑6 · 0-10 · 0份、顏料10 · 0-15 · 0份、填料25 · 0-35 · 0份、增稠劑0 · 4- 0.5份、流平劑0.1-0.3份、分散劑0.5-0.6份、增塑劑0.3-0.4份、消泡劑0.1-0.3份、耐刮擦 劑0.2-0.4份、成膜助劑3.0-4.0份;所述的乙組分為腰果殼油改性胺環氧固化劑。
[0006] 所述的環氧樹脂為氫化雙酸A型環氧樹脂，環氧值為0.30-0.0，軟化點為20-35Γ。
[0007] 所述的活性稀釋劑為脂肪族縮水甘油醚:所述的脂肪族縮水甘油醚為丁基縮水甘 油醚、季戊四醇縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、聚丙二 醇二縮水甘油醚、甘油三縮水甘油醚中的一種或2-6種任意比例的混合物。
[0008] 所述的增稠劑為氣相二氧化硅或膨潤土；
[0009] 所述的流平劑BYK-373流平劑；
[0010]所述的分散劑為BYK-P104分散劑；
[0011 ]所述的增塑劑選自鄰苯二甲酸二丁酯；
[0012] 所述的消泡劑為BYK-054消泡劑；
[0013]所述的耐刮擦劑為CERAFAK 103耐刮擦劑；
[0014]所述的成膜助劑為丙二醇甲醚。
[0015]所述的填料為玻璃鱗片、硫酸鋇、云母粉、滑石粉、磷酸鋅、石墨粉或硅微粉中的一 種或2-7種任意比例的混合物。
[0016] 所述的顏料為鈦白粉、三聚磷酸鋁中的一種或兩種任意比例的混合物。
[0017] 所述的腰果殼油改性胺固化劑為ZY-F100腰果殼油改性胺固化劑。
[0018] -種環氧聚硅氧烷石墨烯重防腐涂料的制備方法，其步驟如下：
[0019] (1)合成環氧聚硅氧烷:將40-60份氫化雙酚A環氧樹脂、40~50份甲氧基聚硅氧 烷、30-35份石油醚加入到通氮氣的反應釜中，滴加二月桂酸二丁基錫后，加熱至70~90°C， 反應時間4~6h;然后滴加1份氨基封頭偶聯劑JYE92,繼續反應1~2h;最后旋轉蒸發（_ 0.8Mpa，30 °C)除溶劑，冷卻即得到環氧聚硅氧烷。
[0020] (2)按配比稱取環氧樹脂和步驟（1)的環氧聚硅氧烷，混合后水浴加熱至50°C進行 溶解，得到混合樹脂。
[0021 ] (3)將上述混合樹脂中，依次加活性稀釋劑、增稠劑、流平劑、分散劑、增塑劑、消泡 劑、耐刮擦劑、成膜助劑、顏料和填料，在攪拌機中進行高速分散2000r/min，30min后，進行 研磨。
[0022] (4)研磨至細度為30微米，自然降溫至室溫后，得到甲組分。
[0023] (5)按比例將甲組分加入乙組分中混合，攪拌(600r/min，15min)均勻后進行涂裝 即得重防腐涂料。
[0024]本發明有益的技術效果:本發明利用環氧聚硅氧烷卓越的耐高溫、耐腐蝕性。本配 方所制備得到的環保型聚硅氧烷耐高溫涂料/重防腐雙組份涂料，通過測試通過改性后的 涂料在耐擦性、耐腐蝕、使用年限等方面具有明顯的改進，耐沖擊達到50cm，附著力1級，耐 高溫超過400°C，耐候性極佳的高性能涂料。可以應用到化工儲罐、船舶、鋼構、集裝箱、儲油 罐等重防腐涂料，地下管道涂料，高溫防腐。
【具體實施方式】
[0025]以下各實施例中原料的來源為：
[0026] 氫化雙酸A型環氧樹脂為煙臺廣順化學制品，型號為AL-3040;
[0027]甲氧基聚硅氧烷為道康寧產品，型號為DC3074;
[0028]氨基封頭偶聯劑JYE922為清遠市清新區駿宇化工，型號JYE922氨基封頭偶聯劑； [0029]助劑:流平劑選自德國畢克化學公司BYK-373流平劑;分散劑選自德國畢克化學公 司BYK-P104分散劑;消泡劑選自德國畢克化學公司BYK-054消泡劑;耐刮擦劑選自德國畢克 化學公司CERAFAK 103耐刮擦劑；
[0030] 腰果殼油改性胺固化劑，為徐州中研科技工業有限公司產品，型號為ZY-F100腰果 酚改性胺固化劑。
[0031] 實施例1
[0032] -種環氧聚硅氧烷涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0033] (1)合成環氧聚硅氧烷樹脂:40g氫化雙酸A環氧樹脂、40g甲氧基聚硅氧烷、50mL石 油醚加入到四口燒瓶中，通氮氣，分多次滴加 o.lg二月桂酸二丁基錫后，加熱至80°C，反應 時間4h;降溫至65°C，滴加 lg氨基封頭偶聯劑JYE92，繼續反應lh;旋轉蒸發(-0.8Mpa，30°C) 除溶劑，冷卻即得到環氧聚硅氧烷。
[0034] (2)按配比稱取氫化雙酚A環氧樹脂29.0g和步驟（1)的環氧聚硅氧烷12.0g，混合 后水浴加熱至50°C進行溶解，得到混合樹脂。
[0035] (3)將上述混合樹脂中，依次加聚丙二醇二縮水甘油醚2.0g、季戊四醇縮水甘油醚 3. (^、丁基縮水甘油醚5.(^、鈦白粉58、超細云母粉1(^、玻璃鱗片138、三聚磷酸鋁58、磷酸 鋅5g、硅微粉6g、氣相二氧化硅0 · 5g、BYK-373流平劑0 · 3g、BYK-P104分散劑0 · 5g、鄰苯二甲 酸二丁酯〇. 3g、BYK-054消泡劑0.2g、CERAFAK 103耐刮擦劑0.2g和丙二醇甲醚4份，在攪拌 機中進行高速分散2000r/min，30min后，進行研磨。
[0036] (4)研磨至細度為30微米，自然降溫至室溫后，得到甲組分。
[0037] (5)乙組分為腰果殼油改性胺固化劑，與甲組分進行固化時，甲組分：乙組分按質 量比100:13配比，攪拌(60〇1'/111；[11，15111；[11)均勾后進行涂裝即得重防腐涂料。
[0038] 實施例2
[0039] -種環氧聚硅氧烷涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0040] (1)合成環氧聚硅氧烷樹脂:40g氫化雙酸A環氧樹脂、50g甲氧基聚硅氧烷、50mL石 油醚加入到四口燒瓶中，通氮氣，分多次滴加〇.2g二月桂酸二丁基錫后，加熱至80°C，反應 時間5h;降溫至55°C，滴加 lg氨基封頭偶聯劑JYE92，繼續反應2h;旋轉蒸發(-0.8Mpa，30°C) 除溶劑，冷卻即得到環氧聚硅氧烷。
[0041] (2)按配比稱取氫化雙酚A環氧樹脂32.0g和步驟（1)的環氧聚硅氧烷12.0g，混合 后水浴加熱至50°C進行溶解，得到混合樹脂。
[0042] (3)將上述混合樹脂中，依次加聚丙二醇二縮水甘油醚l.Og、丁基縮水甘油醚 5.(^、甘油三縮水甘油醚2.08、超細云母粉158、鈦白粉88、三聚磷酸鋁5 8、滑石粉118、石墨 粉3g、膨潤土 0.4g、BYK-373流平劑0.3g、BYK-P104分散劑0.6g、鄰苯二甲酸二丁酯0.3g、 BYK-054消泡劑0.2g、CERAFAK 103耐刮擦劑0.2g、丙二醇甲醚4g，在攪拌機中進行高速分散 2000r/min，30min 后，進行研磨。
[0043] (4)研磨至細度為30微米，自然降溫至室溫后，得到甲組分。
[0044] (5)乙組分為腰果殼油改性胺固化劑，與甲組分進行固化時，甲組分：乙組分按質 量比100:11配比，攪拌(600r/min，15min)均勾后進行涂裝即得重防腐涂料。
[0045] 實施例3
[0046] -種環氧聚硅氧烷涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0047] (1)合成環氧聚硅氧烷樹脂:50g氫化雙酸A環氧樹脂、40g甲氧基聚硅氧烷、50mL石 油醚加入到四口燒瓶中，通氮氣，分多次滴加〇.2g二月桂酸二丁基錫后，加熱至75°C，反應 時間6h;降溫至55°C，滴加 lg氨基封頭偶聯劑JYE92，繼續反應2h;旋轉蒸發(-0.8Mpa，30°C) 除溶劑，冷卻即得到環氧聚硅氧烷。
[0048] (2)按配比稱取氫化雙酚A環氧樹脂37.0g和步驟（1)的環氧聚硅氧烷10.0g，混合 后水浴加熱至50°C進行溶解，得到混合樹脂。
[0049] (3)將上述混合樹脂中，依次加聚丙二醇二縮水甘油醚2.0g、丁基縮水甘油醚 4. (^、超細云母粉158、鈦白粉88、三聚磷酸錯58、硫酸鋇11^、石墨粉2.88、膨潤土0.48、1^1(- 373流平劑0 · 3g、BYK-P104分散劑0 · 5g、鄰苯二甲酸二丁酯0 · 4g、BYK-054消泡劑0 · 2g、 CERAFAK 103耐刮擦劑0.4g、丙二醇甲醚3g，在攪拌機中進行高速分散2000r/min，30min后， 進行研磨。
[0050] (4)研磨至細度為30微米，自然降溫至室溫后，得到甲組分。
[0051] (5)乙組分為腰果殼油改性胺固化劑，與甲組分進行固化時，甲組分：乙組分按質 量比100:16配比，攪拌(60〇1'/111；[11，15111；[11)均勾后進行涂裝即得重防腐涂料。
[0052] 實施例4
[0053] 一種環氧聚硅氧烷涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0054] (1)合成環氧聚硅氧烷樹脂:45g氫化雙酸A環氧樹脂、60g甲氧基聚硅氧烷、50mL石 油醚加入到四口燒瓶中，通氮氣，分多次滴加 o.lg二月桂酸二丁基錫后，加熱至80°C，反應 時間6h;降溫至55°C，滴加 lg氨基封頭偶聯劑JYE92，繼續反應2h;旋轉蒸發(-0.8Mpa，30°C) 除溶劑，冷卻即得到環氧聚硅氧烷。
[0055] (2)按配比稱取氫化雙酚A環氧樹脂30.0g和步驟（1)的環氧聚硅氧烷10.0g，混合 后水浴加熱至50°C進行溶解，得到混合樹脂。
[0056] (3)將上述混合樹脂中，依次加聚乙二醇二縮水甘油醚2.0g、三羥甲基丙烷三縮水 甘油醚4.0g、丁基縮水甘油醚2.0g、超細云母粉15g、鈦白粉8g、三聚磷酸鋁6.8g、滑石粉 168、膨潤土0.48、8￥1(-373流平劑0.28、8￥1(-?104分散劑0.58、鄰苯二甲酸二丁酯0.48、8￥1(- 0 5 4消泡劑0.3 g、C E R A F A K 10 3耐刮擦劑0.4 g、丙二醇甲醚4 g，在攪拌機中進行高速分散 2000r/min，30min 后，進行研磨。
[0057] (4)研磨至細度為30微米，自然降溫至室溫后，得到甲組分。
[0058] (5)乙組分為腰果殼油改性胺固化劑，與甲組分進行固化時，甲組分：乙組分按質 量比100:14配比，攪拌(60〇1'/111；[11，15111；[11)均勾后進行涂裝即得重防腐涂料。
[0059] 將各實施例和空白組按照如下標準進行測試:耐鹽霧性能測試標準:GB/T 1771 - 2007色漆和清漆耐中性鹽霧性能的測定;耐酸、耐堿、甲苯、丙酮、乙醇、甲醇等化學試劑測 試標準:GB/T11547-2008塑料耐液體化學試劑性能的測定；耐老化時間測試標準：GB/T 1865-2009色漆和清漆人工氣候老化和人工輻射曝露；耐水性測試標準:GB/T 1733-1993 漆膜耐水性測定法;耐汽油、耐柴油測試標準:GB-T 1734-1993漆膜耐汽油性測定法;硬度 測試標準:GB/T 6739-2006色漆和清漆鉛筆法測定漆膜硬度；附著力測試測試標準:GB/T 6739-2006《色漆和清漆鉛筆法測定漆膜硬度》；耐沖擊力測試標準:GB/T 1732-1993漆膜 耐沖擊測定法;柔韌性測試標準:GB/T 1731 -1993漆膜柔韌性測定法;耐熱性測試標準： GB/T 1735-1979漆膜耐熱性測定法;耐濕擦洗測試標準:GB/T 31410-2015色漆和清漆涂層 耐濕擦洗性和可清潔性的評定。
[0060] 其結果如下：
[0061]
【主權項】
1. 一種環氧聚硅氧烷涂料，由甲組分和乙組分組成，其特征在于：甲組分和乙組分的重 量份之比為100:10-16,所述的甲組分由以下重量份的原料組成:環氧樹脂25.0-40.0份、環 氧聚硅氧烷10.0-20.0份、活性稀釋劑6.0-10.0份、顏料10.0-15.0份、填料25.0-35.0份、增 稠劑0.4-0.5份、流平劑0.1 -0.3份、分散劑0.5-0.6份、增塑劑0.3-0.4份、消泡劑0.1-0.3 份、耐刮擦劑0.2-0.4份、成膜助劑3.0-4.0份;所述的乙組分為腰果殼油改性胺環氧固化 劑。2. 根據權利要求1所述的一種環氧聚硅氧烷涂料，其特征在于:所述的環氧樹脂為氫化 雙酸A型環氧樹脂，環氧值為0.30-0.0，軟化點為20-35°C。3. 根據權利要求1所述的一種環氧聚硅氧烷涂料，其特征在于:所述的活性稀釋劑為丁 基縮水甘油醚、季戊四醇縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油 醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、甘油三縮水甘油醚中的一種或2-6種任意比例的混合物。4. 根據權利要求1所述的一種環氧聚硅氧烷涂料，其特征在于:所述的增稠劑為氣相二 氧化硅或膨潤土;所述的流平劑BYK-373流平劑;所述的分散劑為BYK-P104分散劑;所述的 增塑劑選自鄰苯二甲酸二丁酯；所述的消泡劑為BYK-054消泡劑；所述的耐刮擦劑為 CERAFAK 103耐刮擦劑;所述的成膜助劑為丙二醇甲醚。5. 根據權利要求1所述的一種環氧聚硅氧烷涂料，其特征在于：所述的填料為玻璃鱗 片、硫酸鋇、云母粉、滑石粉、磷酸鋅、石墨粉或硅微粉中的一種或2-7種任意比例的混合物。6. 根據權利要求1所述的一種環氧聚硅氧烷涂料，其特征在于:所述的顏料為鈦白粉、 三聚磷酸鋁中的一種或兩種任意比例的混合物。7. 根據權利要求1所述的一種環氧聚硅氧烷涂料，其特征在于:所述的腰果殼油改性胺 固化劑為ZY-F100腰果殼油改性胺固化劑。8. 權利要求1所述的一種環氧聚硅氧烷石墨烯重防腐涂料的制備方法，其步驟如下： (1) 合成環氧聚硅氧烷:將40-60份氫化雙酚A環氧樹脂、40~50份甲氧基聚硅氧烷、30-35份石油醚加入到通氮氣的反應釜中，滴加0.1-0.2份二月桂酸二丁基錫后，加熱至70~90 °C，反應時間4~6h;然后滴加1份氨基封頭偶聯劑JYE92,繼續反應1~2h;最后旋轉蒸發- 0.8Mpa，30 °C除溶劑，冷卻即得到環氧聚硅氧烷； (2) 按配比稱取環氧樹脂和步驟（1)的環氧聚硅氧烷，混合后水浴加熱至50°C進行溶 解，得到混合樹脂； (3) 將上述混合樹脂中，依次加活性稀釋劑、增稠劑、流平劑、分散劑、增塑劑、消泡劑、 耐刮擦劑、成膜助劑、顏料和填料，在攪拌機中進行2000r/min高速分散，30min后，進行研 磨； (4) 研磨至細度為30微米，自然降溫至室溫后，得到甲組分； (5) 按比例將甲組分加入乙組分中混合，600r/min攪拌，15min后進行涂裝即得重防腐 涂料。
【文檔編號】C08G77/42GK105838192SQ201610312732
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月12日
【發明人】李文, 廖龍, 鄭春永, 賈倫, 李偉, 操文平, 張軍, 楊柯
【申請人】武漢赫斯特涂層材料股份有限公司