水下涂装重防腐涂料及涂料树脂的制备方法技术

本发明专利技术公开一种水下涂装重防腐涂料及涂料树脂的制备方法。该水下涂装重防腐涂料是在涂料树脂中加入环氧固化剂，其中环氧固化剂是对已筛选的固化剂基础材料进行聚合改性深加工制得的。该涂料树脂是通过对筛选出来的环氧树脂进行深加工制得的，使其具鳌合转锈功能和良好的亲铁性。本发明专利技术提供的水下涂装防腐涂料在淡水、海水中快速固化，固化时间在３０分钟以内，并且具有低表面处理，无毒，无ＶＯＣ排放，具良好的耐酸、耐碱、耐水和耐盐份性能，具良好的附着力等特点。

Method for preparing underwater painting heavy corrosion resistant coating and coating resin

The invention discloses a method for preparing an underwater paint, a heavy-duty anticorrosive coating and a coating resin. The underwater coating heavy anticorrosive coating is an epoxy curing agent added in the coating resin, wherein the epoxy curing agent is polymerized, modified and deeply processed by the base material of the selected curing agent. The coating resin is prepared by the deep processing of the screened epoxy resin, which has the advantages of corrosion resistance, rust resistance and good affinity to the iron. The invention provides a coating anticorrosion coating under water curing fast in fresh water, sea water, curing time in 30 minutes, and has low surface treatment, non-toxic, no VOC emissions, good acid and alkali resistance, water resistance and salt resistance properties, good adhesion characteristics.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涂料领域，具体涉及水下涂装重防腐涂料及涂料树脂的制 备方法。
技术介绍
水下涂装重防腐涂料对水下作业工程有着非常重要的意义，无论是在 军事还是民用方面水下涂装重防腐涂料对其都有着深远的影响。军事需求我国海军装备(如大型军舰、潜艇以至将来的航空母舰) 长期在海洋执行任务， 一般返坞维修的时期为三至五年左右，如在这期间， 舰船的个别部位因擦碰或其它原因而导致层部漆膜失效时，如不及修补， 会导致整船的漆膜整体失效，造成不可估量的损失。如进行修补又需终止执行任务上岸返坞维修，也造成较大损失。另外，军用码头及长期浸泡在 海洋的军用设备也不可能移至陆地进行维修，因此研制一种新型的可在淡水或海水中进行低表面处理，直接涂装防腐蚀的涂料显然十分必要，具有 深远战略意义。民用需求我国大型的海洋采油设备(如海洋钻井平台、海底管道等) 及大型的长期浸泡在水中的设备(如水电站设备、民用码头及大型船只等)， 发生腐蚀时想在隔绝水的环境进行维修非常困难，如果有一种防腐蚀涂料 能直接在水中作业进行修补达到理想的防腐效果，则对长期浸泡在水中的 设备的防腐蚀防护是一个突破性的革命，具有划时代的意义。与此同时，该技术产品可应用非水下环境，因为其低表面处理，零voc排放及耐水和潮湿环境，可以广泛应用于桥梁、矿山设备、水力电力设备。尤其在化学 气罐、油罐的防腐蚀。世界各国都纷纷投入资金研发水下涂装涂料产品，目前推出成熟系列产品的只有葡萄牙优龙涂料公司。尤其是其ES323水下涂装产品分别在美 国、巴西、德国、荷兰、挪威、西班牙、英国、法国、希腊、阿拉伯及东 南亚各国广泛应用，中国海军也曾在部份重要部位使用该产品，但因涂料 的价格太贵(每公斤约350元)而无法大面积推广。美国亚美隆公司一直 是美国军用涂料的重要供应商，正在全力以赴研制水下涂装产品，丹麦 Hempel公司、日本关西公司、挪威佐墩公司等世界重防腐涂料巨头都在纷 纷地研制水下涂装涂料产品。从技术而言，目前国际上水下涂装涂料的研 究方向都是沿无溶剂环氧涂料方向发展，优龙公司应用成熟的产品也都是 基于环氧树脂基础材料的基础上。同时，从国际上水下涂装涂料的研究中 发现，因为水中设备的前处理工作非常困难，不可能达到严格的除锈效果， 因此所有的水下涂装涂料都必须具备低表面处理性能，同时涂料的固化速 度必须保证在一个较快的速度，否则在涂料未来得及固化之前就被海水浸 泡冲刷掉。国内80年代开始就水下涂装产品进行了一些基础性研究，长沙化工研 究所长期研究水下环氧树脂的应用，每年国家对青岛海洋研究院投入大量 科技经费，重点研究海洋环境设备的腐蚀与防护，该院也进行了一些水下 涂装基础性的研究。随着改革开放的深入，我国涂料行业中具有前瞻性的 民营企业也意识到水下涂装涂料未来巨大的市场前景，如深圳阿斯顿涂料Asdon63919产品，水下涂装技术方面也取得一定的应用成效。该技术产品所制成的涂料产品属无溶剂涂料，即零V0C排放，是符合 国家环保要求的绿色化工产品。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无voc排放，在淡水，海水中固化，具有良好的耐酸、耐碱、耐水和耐盐份性能，具良好的附着力水下涂装涂料。 为实现本专利技术目的，我们将对筛选出来的环氧树脂进行改性，使其具鳌合转锈功能和良好的亲铁性。常见的环氧树脂中， 一种双酚A縮水甘油 醚型环氧树脂，通常称为双酚A环氧树脂，占环氧树脂总产量的90%, —般 为重防腐涂料的首选产品。筛选环氧树脂，重点要从如下特性指标加以考虑a) 环氧值(E): 100g树脂中含有的环氧的当量数，每一个环氧树脂分子中含两个端环氧基，因此分子量越大，环氧值越小。b) 环氧当量(Q):含有一个当量环氧基树脂的克数，Q与树脂分子量的关系正好与E相反，Q=100/Ec) 羟基值(OH): 100g树脂中含有的羟基数，与此相对应的还有羟基d) 粘度本研究产品因为属无溶剂产品，为制备具有适当施工粘度的涂料，树脂成膜物的粘度就很重要。本专利技术中所选用的环氧树脂为(具体要求)低分子量双酚A环氧树脂， 2， 2-bis(p(2， 3-epoxypropoxy)phenyl)propane， DGEBA。我们对环氧树脂、颜料、填料通过反应釜进行适度的深加工改性处理，使其涂刷在钢铁表面时，迅速与钢铁表面进行鳌合，在成膜的过程中随着 鳌合的进行，将钢铁表面针孔中的水分及锈中的结晶水挤出涂层，涂层的 固化过程实际就是鳌合转化过程，涂料完全干固时鳌合过程结束。在随着牢固的锈层表面，经改性的环氧基料同样与锈层的铁分子进行 鳌合，不断排除铁锈中的水份，从而切断铁锈进一步腐蚀的可能(因此没 有水的存在，电化学不能进行)，从而达到鳌合转锈的目的。下面介绍具体合成改性方法本合成采用两步法，首先合成A树脂，再合成B树脂，合成完的B树脂用于涂料的制备中的甲组份主要树脂，具体如下A树脂合成配方及工艺重量比1. 苯酚 1002. 甲醛 1503. 丹宁 1004. 银粉，锌粉，乙二醇单乙醚，二甲苯，开水混合溶液 45. 草酸 16. 活性稀释剂 150 合计 505按配方量称好1+2放入反应釜，搅拌升温至4(TC，加入3号原料升温 至60。C后，保持1.5-2小时。加入4号原料升温至80。C保温2-2.5小时， 使单宁完全溶解，呈粘稠状。加入5号原料在8(TC保温1-1.5小时，溶液 达到金黄相，银粉均匀分布，手拉起丝状。再升温至9(TC保温4-5.5小时，再升温至回流温度反应5-8小时，取样检验合格后抽真空脱水，加入6搅 l-l. 5小时均匀后做为A树脂，用于制造涂料甲组份的主要树脂。 B树脂合成配方及工艺重量比1. 活性稀释剂 502. A树脂 703. 100X固含液态双酚A环氧树脂 4004. 二次合成脂肪酸 555. 活性稀释剂 70 合计 645按配方量称好l+2放入反应釜，搅拌升温至5(TC，加入3号原料升温 至回流温度135-170'C反应10-12小时，除去生成水，至回流无水再加入4 号原料，继续在170-18(TC反应4-6小时，停止加热，降温至120。C，加5 均匀混合。过滤取样检验合格后作为B树脂送制漆工段，用于制造甲组份 涂料。所述的A树脂、B树脂配方中的活性稀释剂优选烯丙基縮水甘油醚。 B树脂技术指标如下1. 粘度10-15pa.m2. 比重1. 15-1. 19为了实现水下涂装涂料在淡水、海水中固化，需要在涂料中加入环氧 固化剂，即涂料的乙组份。目前，商业上使用的各种牌号的环氧固化剂主 要是多元胺及其改性的固化剂， 一般分为；a)多元胺如乙二胺、己二胺、二亚乙基三胺等。b)聚酰胺固化剂。C)环氧一多元胺加成物固化剂。d)酚醛胺固化剂。e)酮亚胺固化剂。水下涂装涂料为无溶剂环氧类型，在选择固化剂时必须考虑到混合使 用时间较短的因素。另外，环氧树脂与胺固化剂用量的控制，理论上讲氨基上的一个活泼氢对应一个环氧基进行交联反应，可用下列公式进行计算We=Ma/HnXE式中We—1009()环氧树脂所耗用的克数Ma—胺的相对分子质量 Hn—活泼氢数E—环氧树脂环氧值本专利技术筛选的固化剂是通过试验的手段筛选，最终采用高胺值聚酰胺 树脂与多聚醛及多酮合成100%固体含量的水下涂装固化剂。合成水下涂装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水下涂装重防腐涂料，由甲组分和固化剂乙组分组成，所述的甲组分是以Ｂ树脂为基料，再加入涂料用通用颜料，填料，助剂等一起研磨，经过调漆，调整粘度后的混合物；所述的的乙组分为Ｃ树脂或由Ｃ树脂与叔胺类固化促进剂组成的混合物；　所述的甲组分 中的Ｂ树脂组成如下：　重量比　活性稀释剂　５０　Ａ树脂　７０　１００％固含液态双酚Ａ环氧树脂　４００　二次合成脂肪酸　５５　活性稀释剂　７０　合计　６４５　所述的Ｂ树脂中的Ａ树脂组 成如下：　重量比　苯酚　１００　甲醛　１５０　丹宁　１００　银粉、锌粉、乙二醇单乙醚、二甲苯、开水混合溶液　４　草酸　１　活性稀释剂　１５０　合计　５０５　所述的Ｃ树脂的组 成如下，　重量比　无溶剂多酮　９０　聚酰胺树脂　２５０　壬基酚树脂　１８０　多聚醛　４８　活性稀释剂　３００　合计　８６８。

【技术特征摘要】
1. 一种水下涂装重防腐涂料，由甲组分和固化剂乙组分组成，所述的甲组分是以B树脂为基料，再加入涂料用通用颜料，填料，助剂等一起研磨，经过调漆，调整粘度后的混合物；所述的的乙组分为C树脂或由C树脂与叔胺类固化促进剂组成的混合物；所述的甲组分中的B树脂组成如下 重量比活性稀释剂 50A树脂 70100％固含液态双酚A环氧树脂 400二次合成脂肪酸 55活性稀释剂 70合计 645所述的B树脂中的A树脂组成如下 重量比苯酚 100甲醛 150丹宁 100银粉、锌粉、乙二醇单乙醚、二甲苯、开水混合溶液 4草酸 1活性稀释剂 150合计505所述的C树脂的组成如下，重量比无溶剂多酮 90聚酰胺树脂 250壬基酚树脂 180多聚醛 48活性稀释剂 300合计8682. 根据权利要求1所述的涂料，所述的活性稀释剂是烯丙基縮水 甘油醚。3. 根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，甲组份乙组份=4:1 (重量比)；所述的甲组分配方为: 原料B树脂抗流挂剂 铁红 石英粉重晶石粉重量％ 50 1 8 8碳酸韩 所述的乙组分为c树脂。4.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，甲组份乙组份: 5: 1 (重量比)，所述的甲组分组成为 原料B树脂抗流挂剂 BYK湿润分散助剂大豆卵膦脂 硼润土增塑剂DIDP钛白粉 铁红石英粉纤维状滑石粉重晶石粉玻璃鳞片烯丙基縮水甘油醚稀释剂 所述的乙组分由C树脂和叔胺类固化促进剂组成，C树脂叔胺类固化促进剂=80: 20 (重量比)。5. 权利要求1涂料中A树脂的制备方法，包含如下步骤(1) 将按配方称...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭亚军，刘捷，蔡谆，孙健鸣，
申请(专利权)人：上海达旺化学科技有限公司，上海师范大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]