具有改善的防腐性的双包装环氧涂料制造技术

本发明专利技术涉及双包装涂料组合物，其包含环氧树脂E组分和为用于其的硬化剂H组分，该硬化剂H组分包含至少一种有机脂族酸的锌盐Z，并且涉及其用于制备防腐改善的涂料的用途。及其用于制备防腐改善的涂料的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改善的防腐性的双包装环氧涂料


[0001]本专利技术涉及具有改善的防腐性的双包装环氧涂料，其制备方法，以及使用这些涂料保护基材免受腐蚀的方法。
[0002]除贵金属或形成相干的氧化物层的那些金属(如铝)外，大多数金属在暴露于环境条件下均具有涂膜，以防止或至少延缓腐蚀。如果涂膜对金属基材有足够的粘附力，并且如果涂膜对氧气和水的渗透性低，则将涂膜施加到金属表面上可在金属基材和破坏性环境之间提供屏障。在涂膜中，液体形式或粉末形式的油漆起着重要的作用。选择涂层材料时必须考虑的一个方面是避免涂料组合物中会与金属表面发生反应从而可能损坏金属基材的成分，例如氯离子，其可能为将来的腐蚀性侵蚀提供种子。许多有机聚合物适用于在金属表面上形成涂膜。期望这些膜具有足够的硬度，如上所述的足够的粘附力以及足够的弹性以使涂膜能够跟随被涂金属物品的可能变形。
[0003]环氧树脂是防腐涂料配方中使用最广泛的材料之一。优选基于环氧树脂和其硬化剂的水性双包装环氧涂料，因为其不需要有机溶剂，因此由于其分散形式而具有低挥发性有机化合物，并且结合高摩尔质量的具有低粘度高质量分数固体的树脂。
[0004]通过在所谓的“富锌底漆”中添加金属锌粉，可以进一步改善用于钢基材的环氧涂层的防腐，该锌粉提供了所谓的“阴极保护”。由于金属锌在腐蚀性环境中被消耗，因此这些涂层的使用寿命有限。但是，金属粉末的加入损害涂层的物理性能，特别是涂层的抗冲击性。此外，在对涂覆的基材进行维修工作时的焊接或气体切割过程中，会产生氧化锌烟雾，对健康构成危害。
[0005]本专利技术所基于的发展的目的是开发一种不包含金属锌粉的，具有改善的耐腐蚀性和良好的耐冲击性的环氧涂层。
[0006]已经发现，将脂族有机酸、特别是脂族羧酸的锌盐添加到双包装环氧树脂粘结剂配制剂中，导致抗腐蚀性能的显著改善。
[0007]在本说明书的上下文中，有机酸是指羧酸，来自有机磷化合物的酸(例如磷酸、膦酸、次膦酸)和来自有机硫化合物的酸(例如磺酸)。更特别地，在本说明书的上下文中，脂族有机酸(也称为有机脂族酸)是指(在其脂族链上)包含至少一个选自以下的酸基的酸：羧酸基(
‑
COOH)、膦酸基(
‑
PO(OH)2)、次膦酸基(>PO(OH))、磷酸基(
‑
O
‑
PO(OH)2)和磺酸基(
‑
S(O)2OH)。
[0008]因此，本专利技术涉及一种双包装涂料组合物，其包含环氧树脂E组分和用于其的硬化剂H组分，以及另外的至少一种有机脂族酸A的锌盐Z(以增强最终涂膜的防腐性能)。
[0009]本专利技术的锌盐Z优选为二价锌和(在其脂族链上)具有至少一个酸基的脂族有机酸A的盐，所述酸基优选选自羧酸基
‑
COOH、膦酸基
‑
PO(OH)2、次膦酸基>PO(OH)和磷酸基
‑
O
‑
PO(OH)2。脂族基团优选为具有至多40个碳原子，更优选6至18个碳原子的直链或支链烷基。优选地，有机脂族酸是单官能羧酸。
[0010]锌盐Z优选为具有至多20个碳原子的单官能直链或支链羧酸的锌盐，所述羧酸特别优选选自2
‑
乙基己酸、正辛酸、正癸酸(癸酸)、8
‑
甲基壬酸和新癸酸(2,2,3,5
‑
四甲基己
酸、2,4
‑
二甲基
‑2‑
异丙基戊酸、2,5
‑
二甲基
‑2‑
乙基己酸、2,2
‑
二甲基辛酸、2,2
‑
二乙基己酸和少量其他异构体的混合物)。也可以使用较长链脂族酸的锌盐，例如硬脂酸、棕榈酸、异硬脂酸、异棕榈酸以及其他具有12
‑
18个碳原子的天然存在的或合成的脂肪酸。
[0011]本专利技术的组合物可以包含一种以上的锌盐Z。锌盐Z可以由氧化锌制备，将其在搅拌下在110
‑
160℃的温度下添加至熔融酸中50
‑
90分钟的时间，直到固体氧化锌在与酸反应下溶解为止。然后可以将盐用溶剂稀释以便于处理。
[0012]可以将锌盐Z添加到双包装涂料组合物的环氧树脂组分或硬化剂组分中。
[0013]所述组合物中存在的锌盐的量优选为使得Zn的质量分数相对于环氧树脂E(固体)和硬化剂H(固体)的总质量为0.01
‑
10％，更优选为0.02
‑
2％。
[0014]本专利技术的涂料组合物优选为水分散体的形式。
[0015]所述涂料组合物中的环氧树脂E组分优选为水分散体的形式。环氧树脂的水分散体是众所周知的，并且例如可以商标名EP384w/53WAMP和EP387w/53WA商购。
[0016]优选的环氧树脂是亲水改性的环氧树脂，尤其是通过引入非离子型亲水性部分。原因是常用的离子亲水化基团(例如在水环境中形成离子的氨基或酸基团)本身可与环氧基反应。引入常用的聚(氧乙烯)嵌段作为亲水化部分是一个困难的步骤，因为必须使用强酸催化剂，主要是路易斯酸，例如三氟化硼，或其与醚或胺的络合物，并且工艺很难控制。此化学已经在US 4,886,845和US 4,987,163中描述。环氧树脂E的优选的水分散体是自乳化的树脂分散体，其中环氧树脂通过与包含氧化烯基(优选为低聚或聚合氧乙烯部分)作为亲水性成分和可参与低摩尔质量的聚合环氧树脂或低聚环氧树脂与含芳族羟基的化合物(优选双酚A二缩水甘油醚和双酚A或通常用于合成环氧树脂涂料的类似化合物)之间的促进反应的官能团的改性剂反应而改性。此类环氧树脂的水分散体的实例已描述于例如US 4,886,845和US 4,987,163中。
[0017]用于本专利技术的环氧树脂E的环氧当量优选为100
‑
2000，更优选100
‑
1500，特别是150
‑
700。环氧树脂的环氧当量为相对于1摩尔环氧基的环氧树脂(固体)的克数。
[0018]所述组合物中环氧树脂E的总量优选为环氧树脂E、硬化剂H和锌盐Z的总固体重量的15
‑
90％，更优选50
‑
80％。
[0019]本专利技术中使用的硬化剂H优选为胺基硬化剂(也称为固化剂)。此类用于环氧树脂的硬化剂通常具有伯、仲或叔氨基，其与环氧基反应，形成β
‑
羟基胺结构或甜菜碱结构。固化活性从伯胺到仲胺到叔胺降低。尽管可以使用多官能伯胺(由于其较高的反应速率而成为最有效的胺，例如异佛尔酮二胺或间亚二甲苯基二胺)作为环氧官能的化合物的硬化剂，但其高蒸气压和不良气味以及潜在的健康危害已禁止其在没有足够通风的应用中使用。此外，缺乏单体胺与环氧树脂的相容性限制了其用途。由伯胺与环氧官能的化合物反应产生的仲胺与环氧树脂具有良好的相容性，但与伯胺相比，其固化速度较低。基于胺和具有伯氨基的环氧官能的化合物的反应产物的水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种双包装涂料组合物，其包含环氧树脂E组分和用于其的胺基硬化剂H组分，其特征在于所述组合物还包含至少一种有机脂族酸的锌盐Z。2.根据权利要求1所述的组合物，其为水分散体的形式。3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述环氧树脂E组分或/和所述硬化剂H组分为水分散体的形式。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的组合物，其中所述锌盐Z为其中酸基选自羧酸基、膦酸基、次膦酸基和磷酸基的有机脂族酸的盐。5.根据权利要求4所述的组合物，其中脂族基是具有至多40个碳原子的直链或支链烷基。6.根据权利要求4或5所述的组合物，其中所述有机脂族酸是单官能的羧酸。7.根据权利要求4所述的组合物，其中所述锌盐Z是选自以下酸的锌盐：2
‑
乙基己酸、正辛酸、正癸酸、8
‑
甲基壬酸和新癸酸。8.根据权利要求1
‑
7中任一项所述的组合物，其中所述组合物中锌盐的量使得Zn的质量分数相对于环氧树脂E(固体)和硬化剂H(固体)的总质量为0.01
‑
10％，优选0.02
‑
2％。9.根据权利要求1
‑
8中任一项所述的组合物，其中在环氧树脂E组分中和/或在硬化剂H组分中的Zn的质量分数为0.01
‑
10％，优选0.02
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：湛新奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：