适于涂覆待制造和涂饰的金属（优选钢）基材的涂料组合物，所述组合物包含：（ｉ）锌粉末和／或锌合金以及（ｉｉ）改性的硅溶胶，所述硅溶胶包含用基于硅烷化合物和胶态二氧化硅颗粒的总干重为６－４０重量％的一种或多种硅烷化合物改性的胶态二氧化硅颗粒，并可通过将所述硅烷化合物以不大于每小时每ｎｍ↑［２］胶态二氧化硅表面２０个硅烷分子的速率加入硅溶胶中获得。所述涂料组合物具有较长的贮存期、良好的防白锈性和良好的膜性能。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于金属基材的涂料组合物本专利技术涉及一种可用于涂覆金属基材如钢基材的涂料组合物。特别地， 本专利技术涉及一种用于半成品钢产品的涂料组合物，随后通过热密集方法制 造所述钢产品并对其进行涂饰。此类半成品钢产品用于造船工业和用于制造大规模结构如产油平台。其包括钢板(例如6-75mm的厚度)、钢条、钢 梁和用作紧固构件的各种型钢。最重要的热密集方法为焊接；基本上所有半成品钢产品都是焊接的。其它重要的热密集方法为切割(例如氧燃料切 割、等离子体切割或激光切割)和热整形，其中在加热的同时将钢材弯曲成 形。这些钢产品在储存和建造期间通常暴露于气候环境中，通常用被称为 "工厂底漆"或"建造前涂料"的涂料涂覆它们，以免在给予钢结构(例如 船舶)其抗腐蚀漆完全涂覆前钢材腐蚀。这避免了必须涂饰或除去钢腐蚀产 物的问题。在大多数大型造船厂中，作为在生产线上所进行的若干处理之 一涂覆工厂底漆，其中例如将钢材预热、喷丸或喷^^、以除去轧制4^鳞和腐 蚀产物，对其涂覆工厂底漆，并使其通过干燥室。或者，在将钢材交付给 造船厂或其它建筑工地之前由专职涂覆商或钢材供应商涂覆工厂底漆。尽管工厂底漆的主要目的为在建造期间提供临时性腐蚀保护，但造船 厂商优选不必除去工厂底漆，而是可在制造期间和之后将其保留在钢材上。 因此用工厂底漆涂覆过的钢材必须在不除去工厂底漆的情况下可焊接，且 可用多种常用于船舶和其它钢结构的保护性抗腐蚀涂料涂饰，其中底漆与 随后涂覆的涂料之间具有良好的附着力。优选涂覆过工厂底漆的钢材应可 焊接，同时对焊接质量或焊接过程的速度均无任何明显不利影响，且应足 够耐热，以便工厂底漆于整形期间或焊接钢材的反面期间在所加热的区域 中保持其抗腐蚀性能。现今可用的商品化成功的工厂底漆为基于预水解的原硅酸四乙酯粘合 剂和锌粉末的溶剂型涂料。此类涂料包含高比例的挥发性有机溶剂(通常为 约650克/升)，以使漆粘合剂稳定和能够以薄膜(通常为约20微米的厚度)涂覆产品。挥发性有机溶剂的释放可能对环境有害，且在很多国家受到法规限制。US-A-4，888，056和JP-A-7-70476描述了不释放或释放明显较少挥 发性有机溶剂的工厂底漆的实例。JP-A-06-200188涉及工厂底漆涂料且提及使用含7JC碱性硅酸盐类粘合 剂的可能性。GB-A-1226360 、 GB-A-1007481 、 GB-A-997094 、 US-A-4,230，496和JP-A-55-106271也提出了包含含水碱金属珪酸盐和锌粉 末的涂料。US-A國3，522，066 、 US画A-3，620，784 、 US國A-4，162，169和 US-A-4，479，824也提及了用于抗腐蚀涂料的碱性珪酸盐粘合剂。在 EP-A-295 834中提及了包含碱金属硅酸盐与少量胶态二氧化硅的混合物、作为填料的Al203粉末和作为增韧剂的金属粉末的涂料。尽管基于含7K碱性硅酸盐粘合剂和锌粉末的底漆涂层可提供足够的腐蚀保护，且允许焊接 其所覆盖的钢表面，但它们在涂饰时产生问题。含水硅酸盐含有将所述硅 酸盐保留在溶液中所需的大量碱金属阳离子，而这些离子在涂层干燥后仍 存在于涂层中。如果用任何传统的有机涂料涂饰具有这些大量碱金属离子的底漆涂料且接着将其浸入水中，则会起泡(涂层的局部分层)。尽管如果 在涂覆工厂底漆后将涂料于户外风化一段时间或在涂饰之前洗涤可减轻此问题，但此类方法与在现今高生产率造船厂中的用途并不相容。另一*为使用包含含水硅溶胶粘合剂的工厂底漆。硅溶胶为无定形 二氧化硅的离散、胶体大小颗粒在水溶液中的稳定^lt体。硅溶胶在约7-11 的pH下通常是稳定的。pH低于约7时，二氧化硅颗粒上的负电荷太低以 致无法防止聚集；pH高于约ll时，二氧化硅开始溶解。通过可溶性(碱金 属)盐中和二氧化硅颗粒上的负表面电荷，其在颗粒周围形成双电层。硅溶胶与前述碱金属硅酸盐类粘合剂的区别在于后者不含通过碱金属离子中和 的无定形二氧化硅的离散胶体大小颗粒。相反，碱金属硅酸盐为碱金属与 硅酸盐的反应产物，且形成澄清透明溶液。硅溶胶与二氧化硅水凝胶的区 别在于其二氧化硅颗粒是离散的，而水凝胶中的二氧化硅颗粒形成网络。具有非常低碱金属含量的含水硅溶胶是市售的，但基于常用大溶胶(一 般而言大于25nm)的涂层通常具有就附着力、内聚力、硬度以及耐磨性和 防水性而言的非常差的(初始)膜强度。涂层的这些不佳物理性质使其易于在处理或进一步加工期间受损。这引起大量涂层f"复的潜在需求和高昂费用。对硅溶胶涂料的建议改进为添加不可与水混溶的有机胺 (US-A-3，320，082)，添加可溶于水的丙烯酰胺聚合物(GB-A-1541022)，添加 季铵或碱金属硅酸盐(GB-A-1485169)，以及添加粘土材料和/或金属氧化物 如Ai203和磷酸氩铝和/或硅酸乙酯(JP-A-55-100921)。然而，此类涂料不 具有与基于碱金属硅酸盐的涂料相似的物理性质。基于常用大硅溶胶(一般 而言大于25nm)的涂料在涂饰/浸水时表现出低程度的起泡。尽管可溶于水 的盐含量和渗透压低，但仍会起泡，因为由于其不佳的物理性质，涂料表 现出对水泡发生/生长的低抗性。在WO 00/055260、 WO 00/055261、 WO 02/022745、 WO 02/022746 和WO 03/022940中，公开了包含Si02/M20之比为至少6:1的含水硅溶胶 的工厂底漆，其中M表示碱金属离子和铵离子的总和。WO 03/022940的 工厂底漆甚至可包含硅烷偶连剂。这些涂料一旦涂覆便表现出膜性能如硬 度的迅速发展，固化的涂层具有良好的物理性质(例如在涂饰/浸水时对水 泡发生/生长的良好抗性)。然而，对这些已知涂料组合物而言，贮存期通 常局限于若干小时。对特定组合物而言，通过使用氧化铝改性的硅溶胶可 延长贮存期；较高程度的氧化铝改性导致较长的贮存期。与以上已知工厂底漆相关的其它问题为其对白锈形成的低抗性。白锈 为可观体积的柔软、白色、蓬松、非保护性锌腐蚀产物(例如氢氧化锌、碳 酸锌和/或碱式碳酸锌)在含锌涂层表面上的积聚。现已发现可通过使用用6-40重量％的一或多种硅烷化合物改性的硅溶 胶获得具有较长贮存期、良好防白锈性以及良好膜性能的涂料組合物。进一步发现只有在将硅烷化合物以不大于每小时每nii^胶态二氧化硅 表面20个硅烷分子的速率加入硅溶胶的情况下才可获得合适改性。本专利技术因此涉及一种适于涂覆待制造或涂饰的金属(优选钢)基材的涂 料组合物，所述组合物包含(i)锌粉末和/或锌合金以及(ii)改性的硅溶胶，所 述硅溶胶包含用基于硅烷化合物和胶态二氧化硅颗粒的总干重为6-40重量 %的一或多种硅烷化合物改性的胶态二氧化硅颗粒，并可通过将所述硅烷 化合物以不大于每小时每nm2胶态二氧化硅表面20个硅烷分子的速率加入硅溶胶中获得。发现在硅烷改性的硅溶胶中硅烷基团共价键接至胶态二氧化硅颗粒的 表面。硅烷改性的硅溶胶的制备可在无环境危害或对处理分散体的工艺操作 员没有健康问题的情况下进行。具有不同程度硅烷改性的测试已表明用小于6重量％的硅烷改性硅溶 胶并没有提高防白锈性，而使用大于40重量％的硅烷在实践中不可能。在 优选实施方案中，用至少8重本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种适于涂覆待制造和涂饰的金属基材，优选钢基材的涂料组合物，所述组合物包含（ｉ）锌粉末和／或锌合金以及（ｉｉ）改性的硅溶胶，所述硅溶胶包含用基于硅烷化合物和胶态二氧化硅颗粒的总干重为６－４０重量％的一或多种硅烷化合物改性的胶态二氧化硅颗粒，并可通过将所述硅烷化合物以不大于每小时每ｎｍ↑［２］胶态二氧化硅表面２０个硅烷分子的速率加入硅溶胶中获得。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：V布朗，PA杰克逊，AJ里德，PHJ格林伍德，
申请(专利权)人：阿克佐诺贝尔国际涂料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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