防腐蚀的锌底漆涂料组合物制造技术

本发明专利技术涉及防腐蚀的涂料组合物，特别是用于保护铁和钢结构的涂料组合物。特别地，本发明专利技术涉及包含颗粒锌、导电颜料和微球的涂料组合物。本发明专利技术还涉及包含所述组合物的套件，所述组合物的应用方法以及涂覆有所述组合物的金属结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及防腐蚀涂料组合物特别是用于保护铁和钢结构的涂料组合物的领域。具体地，本专利技术涉及包含颗粒锌、导电颜料和微球的涂料组合物。
技术介绍
有机涂料和无机涂料的锌底漆广泛用于航海和海运工业中，还可例如被指定用于桥梁，容器，精炼厂，石油化工工业，发电厂，储存罐，起重机，风车，以及民用结构如机场、体育场、高层建筑物的钢结构部件。这种涂料可基于若干粘合剂体系，例如基于硅酸盐/酯、环氧树脂、聚氨酯、环化橡胶、苯氧树脂、环氧酯、氨基甲酸乙酯醇酸(urethane alkyd)等的粘合剂体系。在锌底漆中，锌用作导电颜料以产生阳极活性涂料。锌充当牺牲阳极材料并保护成为阴极的钢基材。抗腐蚀性取决于锌底漆对动电电流的传输，但是只要保持所述体系的导电性并且只要存在足够的锌来充当阳极，就会电保护钢。因此，锌底漆中的锌颜料颗粒紧紧地堆积在一起并且通常用非常高的锌粉载荷配制锌底漆。在本领域中，已经使用各种方法来降低锌载荷。US 4,621,024公开了具有金属基材如锌的涂料微球，其导致涂料的金属组分全面降低。US 5,252,632公开了使用非涂覆的空心玻璃微球来改善锌基涂料组合物的腐蚀保护以及降低组合物密度。US 6,287,372公开了通过引入陶瓷微球来减少组合物中锌粉的量的进一步努力。其还公开了陶瓷微球的引入有利于较厚涂层而无龟裂。WO 2008/125610公开了包含某些锌合金以改善涂料组合物的腐蚀保护。其还公开了导电颜料如炭黑可提高腐蚀抑制性。WO 96/29372公开了在溶剂中原位溶解的干涂料组合物，所述干涂料组合物包含石墨以避免涂料组合物的硬沉降(hard settling)。WO 99/58274公开了在环氧酯树脂基质中包含碳改性锌粉、锌粉和空心玻璃球的涂料组合物。碳改性锌粉不是碳和锌的简单混合物。然而，仍然需要以成本有效并限制应用到保护涂料中的锌的量的方式来改善钢基金属结构的抗腐蚀性。为了建立足够的腐蚀保护并确保涂料的最佳性能，需要详细说明保护性漆系统以及评估其可能的耐久性的相关实验室性能测试的要求。新技术和漆制剂的使用也意味着涂料将在极少或无先前记录的情况下被开发。这导致更多的重点放在评价涂料性能的加速实验室测试上。这些加速暴露测试中有许多在其暴露时间内不显示出视觉上对完整涂覆表面的不利影响。因此，对涂料在人为造成的损害例如划痕周围的行为给出了重要的考虑并且除了其他之外许多资格预审测试是基于生锈蠕变(rust creep)和起泡(blistering)以及由于划痕导致的脱离，ISO 12944，NORSOK M-501，ISO 20340，NACE TM 0104、0204、0304、0404等(Weinell,C.E.和S.N.Rasmussen，Advancement in zinc rich epoxy primers for corrosion protection，NACE International，paper no.07007(2007))。这些加速风化的方法寻求加强环境的影响以使得膜破坏发生得更迅速(Mitchell,M.J.,Progress in offshore coatings,NACE International,paper no.04001(2004))。较低的生锈蠕变意味着较好的总防腐蚀性能。
技术实现思路
本专利技术的目的通过包含以下组分的涂料组合物得以实现：a)粘合剂体系，所述粘合剂体系选自环氧树脂基粘合剂体系、硅酸盐/酯基粘合剂体系、聚硅氧烷基粘合剂体系、聚氨酯基粘合剂体系、环化橡胶基粘合剂体系和苯氧树脂基粘合剂体系，b)锌颗粒，c)微球，以及d)按重量计至少0.1％的导电颜料，所述导电颜料选自石墨、炭黑、石墨烯、铝、氧化铁黑、掺锑的锡氧化物、涂覆有掺锑的锡氧化物的云母、碳纳米管、碳纤维及其任何混合物，其中所述微球为球形并且由选自以下的材料制成：玻璃、陶瓷、聚合物材料及其混合物。在一个实施方案中，在根据本专利技术的涂料组合物中，所述微球不是空心玻璃微球。具体实施方式粘合剂体系可以选自环氧树脂基粘合剂体系、硅酸盐/酯基粘合剂体系、聚硅氧烷基粘合剂体系、聚氨酯基粘合剂体系、环化橡胶基粘合剂体系和苯氧树脂基粘合剂体系。锌、微球和导电颜料的添加对于这些粘合剂体系中的每一种都是有益的。但是，在一些粘合剂体系中，效果可能更显著。在本专利技术的一个实施方案中，粘合剂体系选自环氧树脂基粘合剂体系、聚硅氧烷基粘合剂体系、聚氨酯基粘合剂体系、环化橡胶基粘合剂体系和苯氧树脂基粘合剂体系。在本专利技术的另一个实施方案中，粘合剂体系选自环氧树脂基粘合剂体系、硅酸盐/酯基粘合剂体系、聚硅氧烷基粘合剂体系和聚氨酯基粘合剂体系。在又一个实施方案中，粘合剂体系选自环氧树脂基粘合剂体系、聚硅氧烷基粘合剂体系和聚氨酯基粘合剂体系。在另一个实施方案中，粘合剂体系是硅酸盐/酯基粘合剂体系。在再一个实施方案中，粘合剂体系是环氧树脂基粘合剂体系。对于本领域技术人员明显的是，根据本专利技术的涂料组合物可包含其他漆成分。这些涂料成分的实例为颜料、填料、添加剂(例如，表面活性剂、润湿剂和分散剂、消泡剂、催化剂、稳定剂、聚结剂、触变剂(例如，聚酰胺蜡)、防沉剂和染料)。对于本领域技术人员明显的是，涂料组合物通常包含一种或更多种溶剂。溶剂的实例为醇，例如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇和苄醇；脂肪族、脂环族和芳香族烃，例如白色溶剂油(white spirit)、环己烷、甲苯、二甲苯和石脑油溶剂；酮，例如甲基乙基酮、丙酮、甲基异丁基酮、甲基异戊基酮、双丙酮醇和环己酮；醚醇，例如2-丁氧基乙醇、丙二醇单甲醚和丁基二甘醇；酯，例如乙酸甲氧基丙酯、乙酸正丁酯和乙酸2-乙氧基乙酯；及其混合物。对于本领域技术人员明显的是，涂料组合物可包含加速剂。加速剂的实例包括氯化锌、氯化镁、月桂酸二丁基锡和月桂酸二辛基锡。对于本领域技术人员明显的是，涂料组合物通常包含填料。填料的实例包括氧化铁红或氧化铁黄、天然和沉淀的硫酸钡、重晶石、重晶石粉；硅酸铝、高岭土、高岭石、陶土；硅酸镁和氢化硅酸镁、云母、滑石、云母氧化铁、绿泥石、透闪石；二氧化硅、表面处理的二氧化硅、无定形石英、结晶石英、气相二氧化硅；氧化铝、矾土、煅烧矾土；碳酸钙镁、白云石；天然和沉淀的碳酸钙；硅酸铝、硅酸钾/铝、长石；霞石正长岩；硅酸钙、钙硅石；氧化锌；磷酸锌；钒酸铋；碳化硅；沸石；叶腊石。也可能是其他族的硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐、氧化物和钒酸盐。环氧树脂基粘合剂体系术语“环氧树脂基粘合剂体系”应被理解为一种或更多种环氧树脂、任何固化剂、任何反应性环氧树脂稀释剂、任何环氧树脂改性剂、任何增量剂(extender)树脂、任何环氧树脂加速剂和任何环氧树脂增韧剂的组合。合适的反应性环氧树脂稀释剂的实例包括例如脂肪族、脂环族或芳香族化合物的单官能缩水甘油醚或酯，例如Araldite DY-E/BD(来自Huntsman Advanced Materials-德国)，Cardolite NC 513(来自Cardanol Chemicals(US))和Cardura E10P(来自Momentive-荷兰)。合适的环氧树脂改性剂的实例包括例如油、油衍生物、改性油，如亚麻油及其衍生物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂料组合物，包含：a)粘合剂体系，所述粘合剂体系选自环氧树脂基粘合剂体系、硅酸盐/酯基粘合剂体系、聚硅氧烷基粘合剂体系、聚氨酯基粘合剂体系、环化橡胶基粘合剂体系和苯氧树脂基粘合剂体系，b)锌颗粒，c)微球，以及d)按重量计至少0.1％的导电颜料，所述导电颜料选自石墨、炭黑、石墨烯、铝、氧化铁黑、掺锑的锡氧化物、涂覆有掺锑的锡氧化物的云母、碳纳米管、碳纤维及其任何混合物，其中所述微球为球形并且由选自以下的材料制成：玻璃、陶瓷、聚合物材料及其混合物，前提条件是所述微球不是空心玻璃微球。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.05 EP 14157935.91.一种涂料组合物，包含：a)粘合剂体系，所述粘合剂体系选自环氧树脂基粘合剂体系、硅酸盐/酯基粘合剂体系、聚硅氧烷基粘合剂体系、聚氨酯基粘合剂体系、环化橡胶基粘合剂体系和苯氧树脂基粘合剂体系，b)锌颗粒，c)微球，以及d)按重量计至少0.1％的导电颜料，所述导电颜料选自石墨、炭黑、石墨烯、铝、氧化铁黑、掺锑的锡氧化物、涂覆有掺锑的锡氧化物的云母、碳纳米管、碳纤维及其任何混合物，其中所述微球为球形并且由选自以下的材料制成：玻璃、陶瓷、聚合物材料及其混合物，前提条件是所述微球不是空心玻璃微球。2.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述微球选自实心玻璃微球、空心陶瓷充气微球、具有厚壁的空心陶瓷微球、实心陶瓷微球、聚甲基丙烯酸甲酯微球、丙烯酸微球、聚乙烯微球、丙烯腈微球及其混合物。3.根据权利要求1或2所述的涂料组合物，其中所述导电颜料选自炭黑、石墨烯、碳纤维、碳纳米管、石墨、涂覆有掺锑的锡氧化物的云母及其任何混合物。4.根据权利要求3所述的涂料组合物，其中所述导电颜料是石墨。5.根据权利要求3所述的涂料组合物，其中所述导电颜料是炭黑。6.根据前述权利要求中任一项所述的涂料组合物，其中所述粘合剂体系是选自以下的粘合剂体系：环氧树脂基粘合剂体系、聚硅氧烷基粘合剂体系、聚氨酯基粘合剂体系、环化橡胶基粘合剂体系和苯氧树脂基粘合剂体系。7.根据权利要求6所述的涂料组合物，其中所述粘合...

【专利技术属性】
技术研发人员：玛丽亚·比卢尔比纳·坎普斯，安德烈亚斯·伦德唐·保尔森，若塞普·帕拉西·巴尔加略，泰雷扎·沃斯特拉茨卡，
申请(专利权)人：赫普有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK