高光洁度环氧改性羟基脂肪族树脂基抗污防腐蚀涂装材料属于涂料领域。具有自清洁抗污防腐涂装材料在工业领域尚无文献报导。本发明专利技术是由环氧改性羟基脂肪族树脂、具有光催化功能的纳米级锐钛型ＴｉＯ↓［２］、高光洁助剂、改性纳米非晶态ＳｉＯ↓［２］、颜料、填料及其它助剂制备成组分Ａ，填料为：滑石粉、超细煅烧高岭土；其它助剂为：增稠剂－有机膨润土、成膜助剂－邻苯二甲酸二丁脂；白色颜色料为：金红石钛白粉；异氰酸酯树脂为组分Ｂ，其中异氰酸酯树脂与乙酸丁脂、二甲苯混合液按４∶１～６∶１配制，Ａ与Ｂ按质量比８∶１～７∶１调制成涂料进行涂装施工。本发明专利技术可耐酸、耐碱、耐盐雾及化学品腐蚀；表面光泽度高、光洁性好，具有可抗粉尘污染。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种可耐酸、耐碱、耐盐雾的涂装材料；其表面光泽度高、 光洁性好，具有可抗粉尘污染的复合涂装材料。其涂层表面对污染物具有排 斥性和分解特性。
技术介绍
随着环境保护意识的增强及企业对绿化美化的要求， 一些钢铁企业对其 厂区设备及钢结构进行防腐治理的同时，对防腐涂装的外观美化也非常重视。 以首秦钢铁公司(首钢秦皇岛公司)为例，为了满足防腐涂装设备美化的要 求，其防腐涂装的周期非常短(约为3个月)。主要原因在于其设备及钢结 构在防腐涂装后，存在涂层很快二次污染问题，即在已经涂刷过的管道上， 很快弥漫灰尘，且灰尘颗粒带有一定的酸性或碱性物质，很快腐蚀嵌入到涂 层中，很难冲刷和清洗，造成厂子的管道经常涂刷，因此每年浪费大量的人 力和资源。上述涂装表面二次污染是现有涂装材料所存在的共性问题，涂层表面的 污染主要取决于外部环境(空气中的颗粒状悬浮物、弥散的酸性、碱性腐蚀 气体等)和涂层的自身性能(涂层的致密性、光洁度、耐化学性、与水或油 的润湿性等)。针对上述问题，可以设想，如果防腐涂层具有良好的防腐特性且具有一 定的耐污性能，即对带有酸性、碱性的粉体颗粒和气体凝聚体，具有很好的 防腐蚀性能，使其不对涂层有任何腐蚀作用；同时涂层表面又对己落的灰尘 或其它污染物不能牢固的附着在涂层表面，易于用水或用湿布清理干净，达 到有效解决为了美观反复涂刷所带来的人力和物力巨大浪费问题。目前用于 建筑外墙的自清洁耐用污染涂料研究报导较多，由于外墙涂装材料不具备防 腐性能，无法在工业防腐领域应用；而具有自清洁抗污防腐涂装材料在工业 领域研究与应用尚无文献报导。因此，研制具有耐沾污性能的重防腐涂装材 料，具有很强的实际应用前景和重要的学术意义。抗污涂装材料的作用原理，主要基于以下几方面(1)涂层表面能低于 污染物表面能，使得污染物较难稳定附着在涂层表面，主要集中在有机氟(整 体高氟或局部高氟)低表面涂料制备、有机硅耐沾污涂料、氟硅耐沾污涂料，由于氟树脂的有毒性和高价位，此类抗污自清洁外墙涂料应用受到限制；(2) 摸拟荷叶效应(接触角为150-160度)的超疏水性自清洁外墙涂料的制备， 其接触角可达95度；(3)基于亲水性表面的耐沾污涂料，亲水涂层表面由 于电阻值降低，不易积累电荷，从而不易吸附尘埃等污染物，但漆膜的耐久 性较差，且随着亲水物质的浸出，耐污性能下降较快；(4)基于"漆膜微粉 化"耐污涂料，借助涂层表面在紫外线作用下降解粉化层层剥落，来维持涂 层表面的新鲜性，涂层的耐久性较差，且受降雨量的限制。(5)基于光催化 材料所导致的"超亲水性"的耐沾污涂装材料，由于光催化的效率及催化材 料对有机成膜物的分解，加速了漆膜树脂的老化，从而影响了使用寿命。
技术实现思路
基于上述分析，本专利技术的目的在于提供一种具有耐酸、耐碱、耐盐、耐 化学品等重腐蚀环境下的防腐涂装材料，涂层的耐久性好，该涂装材料具有 表面光泽度高、光洁性好，涂层表面具有可抗粉尘污染特性，由于涂层表面 对污染物具有排斥性，可保持涂层表面长期光亮如新。本专利技术针对金属基材防腐涂装材料容易产生二次污染的特点，选用含有 惰性聚团的环氧改性羟基脂肪族树脂为成膜物，配加了具有光催化功能的纳 米锐钛型Ti02、高光洁助剂、改性纳米非晶态Si02、颜料、填料制备而成组 分A，异氰酸酯树脂为组分B的双组分多功能防腐涂装材料。各部分的重量百分比为环氧(E10)改性羟基脂肪族树脂40~50%;锐钛型纳米Ti02为 0.3 0.5。/。；纳米SiO2助剂0.2 0.5。/。；乙酸丁脂5.0~7.5.0%;环己酮3.0-5.0%; 二甲苯溶剂10.0-15.0°/。；金红石钛白粉8.0~15.0%;滑石粉6.0-10.0%; 高岭土4.0~8.0%;有机膨润土 0.6-1.0%;邻苯二甲酸二丁脂5.0-8.0%;色 料3.0~8.0% (视色漆的颜色而定)。上述物料经剪切分散、搅拌乳化、研磨调色，制备成的各色色漆为组分A。 异氰酸酯树脂与乙酸丁脂、二甲苯混合液按质量比4:1 6:1配制成组分B， 组分A同组分B按质量比8:1~7:1调制成涂料进行涂装施工。基料的选取基于以下三方面防腐性(耐酸耐碱)、光泽与光滑度、自 清洁性(以接触角大小衡量)。所选基料制备清漆后反光率达95%;漆膜耐 酸、碱性在15。/。H2S04、 10%HC1、 15。/。NaOH点蚀测试中288h漆膜均无变化; 漆膜疏水接触角为81度。高光洁疏水助剂主要来提高涂层表面的光洁度和疏水性，涂层表面的超 疏水性是实现本专利技术防腐多功能涂装材料抗污性能的关键。单独添加改性填 料、疏水助剂对涂层的接触角均有提高，以直接填加疏水助剂提高显著。随着改性填料添加量的增加，接触角由75度增加至92度，过量添加其接触角 的增量不大，以10%添加量为好；疏水助剂添加量大于5%时接触角可达100 度以上，以5%的添加量为好。将二者混合添加时(1°/。助剂+改性滑石粉)， 其疏水效果更加明显，总添加量大于11%时，接触角为105度，涂层表面具 有良好的疏水性。荷叶表面微观结构研究发现，荷叶表面乳突(平均直径5 9,)上还存在 纳米结构，这种微米结构与纳米结构相结合的阶层结构是产生 超疏水和自清洁效应的根本原因。合适的表面粗糙度对于构建疏水性自清洁 表面非常重要。本专利技术添加改性脂肪族纳米非晶态Si02以改善涂层表面的粗 糙度，进一步改善涂层表面的疏水性。随Si02的添加，涂层表面粗糙度有所 改善，同时涂层表面的疏水性进一步提高，当添加量大于0.35%时，涂层表面 的接触角可达109Q。其中粗糙度为相对于涂层表面lpm高度的比值。Wenze曾就液体相对于固体表面的接触角与表面的粗糙度作过定性描述。 即粗糙度定义为固体与液体接触面之间的真实面积与几何面积的比值。"cose/cose (&i; e辨o0)其中ey为液体在粗糙表面上的接触角；e为液体在理想光滑面上的真实接触角。由此可知，0>90度时，粗糙度可使接触角e进一步增大，即粗糙度可提 高表面的疏水性；当6<90度时，粗糙度可使e进一步变小，即可使表面疏水 性降低。表面粗糙度可使表面疏水性强者更强，弱者更弱。因此合理的设计涂层表面的粗糙度非常关键，本文中涂层表面的接触角均已大于90度，在不影响表面光泽及平整度的条件下，微米级的粗糙表面有利于改善涂层表面的 疏水性。锐钛型纳米Ti02自清洁助剂，主要是在光催化作用下，涂层表面对己附着的污染物具有排斥性和分解特性，从而达抗污性能。附图说明图1为添加钛白粉对涂层抗污染性能关系曲线。添加纳米Ti02对涂层抗污染性有显著改善，且随 着纳米Ti02量的增加，涂层的粘污率显著下降，当添加量大于0.25%时，涂 层表面几乎不污染。其中涂层表面的抗污染性测试标准及过程参照GB/T9780进行，详细过程略。本专利技术在施工中可加入适量溶剂，以调整粘度至涂4杯的30s至50gs。 综上所述，该涂装材料的涂层具有如下优点涂层具有极强的附着力、漆膜具有优良的柔韧性，色泽鲜艳，光亮坚韧； 具有优越的保光性、保色性、耐粉化、耐低温、装饰性好。对水、盐水、矿 物油、植物油、石油溶剂等具有良好的耐久性的防腐蚀性能；优良的耐酸性、 耐碱性、耐化学品性本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高光洁度环氧改性羟基脂肪族树脂基抗污防腐蚀涂装材料，其特征在于：由组分Ａ和组分Ｂ组成：组分Ａ包括如下质量百分比的物质：环氧Ｅ１０改性羟基脂肪族树脂４０～５０％；锐钛型纳米ＴｉＯ↓［２］：０．３～０．５％；纳米ＳｉＯ↓［２］助剂：０．２～０．５％；乙酸丁脂：５．０～７．５．０％；环己酮：３．０～５．０％；二甲苯：１０．０～１５．０％；金红石钛白粉：８．０～１５．０％；滑石粉：６．０～１０．０％；高岭土４．０～８．０％；有机膨润土：０．６～１．０％；邻苯二甲酸二丁脂：５．０～８．０％；色料：３．０～８．０％；异氰酸酯树脂与乙酸丁脂、二甲苯混合液按质量比４∶１～６∶１配制成组分Ｂ，其中二甲苯与乙酸丁脂质量比２∶１；组分Ａ同组分Ｂ按质量比８∶１～７∶１调制成涂料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王金淑，杜玉成，李洪义，杨伟超，李岩凌，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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