一种水性有机杂化防腐涂层及其制备方法技术

本发明专利技术涉及化工钢结构防腐技术领域，特别涉及一种水性有机杂化防腐涂层及其制备方法。水性有机杂化防腐涂层分为A，B组份，A组份为改性多异氰酸酯，磷酸酯增塑剂，磷酸酯催化剂，填料，润湿剂，消泡剂和防流挂剂，B组份为改性水性乳液；所述A、B组分的质量比例为1:1‑10:1。本发明专利技术的防腐涂层具有高强度，耐强酸碱、耐各种溶剂、耐冻融、耐海洋气候腐蚀等防腐性能，适用于钢基材的化工钢结构防腐领域。本发明专利技术具有施工多样性，可采用无气喷涂，辊涂，双组份喷涂的施工方式。

A kind of waterborne organic hybrid anticorrosive coating and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种水性有机杂化防腐涂层及其制备方法
本专利技术涉及化工钢结构防腐
，特别涉及一种水性有机杂化防腐涂层及其制备方法。
技术介绍
化工行业在生产过程中会产生大量含有强酸、强碱、有机溶剂等强腐蚀介质的有毒有害气体，而化工反应装置、管廊、储罐等化工设备均为钢结构材质，尤其是沿海地区化工企业的生产设备不仅受到生产中产生的腐蚀介质气体的侵蚀，同时还要经受海洋环境的长时间腐蚀，所以化工钢结构的防腐处理是化工企业面临的重要问题。近年来随着国家对涂料行业VOC排放的要求越来越高，同时大力推广水性涂料的技术和水性涂料产品的市场化程度逐年增加，在化工钢结构防腐涂料领域水性化也是水性涂料应用的重要领域之一。目前化工管廊防腐涂料主要是以油性溶剂型三层体系为主，包括底漆、中间漆和面漆，其中底漆主要有环氧富锌底漆，环氧铁红或通用性环氧底漆；中间漆为环氧云铁；面漆为丙烯酸或聚氨酯面漆。溶剂型涂料主要存在的问题是其高VOC挥发量，施工时产生较多的有毒有害VOC成分，对施工人员的身体以及环境造成较大危害。而相对应得水性三层体系在性能上与油性漆差距较大，还不满足C3环境以上的重防腐环境下的使用要求。同时对于通过缩聚的方式交联固化成膜的涂层其固化后产生的体积收缩率较高，带来涂层在基材上的干、湿附着力差的弊端导致涂层在盐雾性能和耐介质性能上不能满足要求。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种水性有机杂化防腐涂层及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用技术方案为：一种水性有机杂化防腐涂层，水性有机杂化防腐涂层分为A，B组份，A组份为改性多异氰酸酯，磷酸酯增塑剂，磷酸酯催化剂，填料，润湿剂，消泡剂和防流挂剂，B组份为改性水性乳液；所述A、B组分的质量比例为1:1-10:1。所述B组份为水性物质、改性剂，抑泡剂制得；所述B组分按100份质量计，水性物质60-95份、改性剂1-5份、抑泡剂0.5-2份；其中，水性物质为水性树脂或乳液。所述A组分按100份质量计，10-80份多异氰酸酯、1-30份磷酸酯增塑剂、1-10份磷酸酯催化剂、10-50份填料、0.5-2份润湿剂、0.3-1份消泡剂和1-5份防流挂剂。所述多异氰酸酯为2,4(6)-甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、二甲基二苯基甲烷二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯，液化MDI、TDI二聚体、TDI三聚体、TDI-TMP加成物、HDI二聚体、HDI三聚体、HDI缩二脲、IPDI三聚体、TDI-HDI混合多聚体、HDI-IPDI混合多聚体、三苯基甲烷三异氰酸酯、二甲基三苯基甲烷四异氰酸酯、硫代磷酸三(4-苯基异氰酸酯)、七异氰酸酯中的一种或几种；其中优选为液化MDI、TDI二聚体。所述磷酸酯为：磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、丁基二乙基磷酸酯、磷酸三苯脂、磷酸三甲苯酯、磷酸二苯酯、三氯乙基磷酸酯、三(二氯丙基)磷、三(二溴丙基)磷酸酯、二氯乙基磷酸、二甲酚基二氯乙基磷酸、二磷酸盐、聚二磷酸、含有醚键的磷酸酯中的一种或几种，其中优选为磷酸二苯酯、三氯乙基磷酸酯、三(二氯丙基)磷、三(二溴丙基)磷酸酯、二氯乙基磷酸或二甲酚基二氯乙基磷酸中的两种或几种；所述填料为磷酸锌、氧化锌、氧化铁红、云母氧化铁红、云母氧化铁灰、滑石粉、绢云母、复合铁钛粉、沉淀硫酸钡、立德粉中的一种或几种；所述润湿剂为改性苯甲基硅油；所述消泡剂为含有疏水粒子的聚硅氧烷混合物；所述防流挂剂为气相二氧化硅、改性膨润土、氢化蓖麻油、聚酰胺蜡、聚乙烯蜡中的两种；优选为气相二氧化硅、氢化蓖麻油。所述改性剂为5％氢氧化钠水溶液，氨水，40％硅酸钾水溶液(模数2-6)或40％硅酸钠水溶液(模数2-6)；优选为模数为3的40％硅酸钾水溶液和5％氢氧化钠水溶液。所述水性物质为水性丙烯酸乳液，水性丙烯酸树脂，水性环氧乳液，水性环氧酯乳液，水性醇酸树脂；优选为水性丙烯酸树脂和/或水性丙烯酸乳液。所述抑泡剂为道康宁7610抑泡剂。所述水性丙烯酸乳液为最低成膜温度(MFT)在10～110℃的水性丙烯酸乳液；优选为MFT为64℃和70℃的水性丙烯酸乳液。所述水性丙烯酸树脂为玻璃化转变温度为Tg＝30～80℃的自乳化改性丙烯酸树脂；优选为Tg＝55℃的自乳化改性丙烯酸树脂。所述水性环氧乳液为双酚A型环氧乳液、双酚F型环氧乳液或酚醛环氧乳液；乳液的环氧当量eq为190～800，优选为双酚A型自乳化环氧乳液(eq＝195)。所述水性环氧酯乳液为自乳化丙烯酸改性或自乳化脂肪酸改性的环氧酯乳液；优选为自乳化丙烯酸改性环氧酯乳液。所述水性醇酸树脂为自乳化短油醇酸树脂，自乳化中油醇酸树脂或自乳化长油醇酸树脂。优选为自乳化短油醇酸树脂。一种水性有机杂化防腐涂层的制备方法：所述A组份的制备过程：将填料、消泡剂、防流挂助剂加入至磷酸酯催化剂和磷酸酯增塑剂中分散均匀后研磨至粒径小于30μm；干燥空气保护条件下将多异氰酸酯和润湿剂加入至上述研磨液中，搅拌均匀过滤后得到A组份；所述B组份的制备过程：将水性物质稀释至40％固含量，加入抑泡剂分散均匀后，升温至40-50℃，滴加改性剂至体系PH达到11～13，保温1h后冷却至室温过滤后得到B组份；而后将A组份与B组份混合即为水性有机杂化防腐涂层。本专利技术与现有技术相比，具有如下优势：本专利技术的水性有机杂化防腐涂层以A，B组份在搅拌条件下充分混合均匀后发生交联固化成膜，其交联结构以聚脲结构为主，水性高分子与之形成互穿网络结构，提高涂层的强度，耐水性，耐盐雾性，耐酸碱性等防腐性能的同时降低涂层交联固化后的内应力使涂层具有一定的柔韧性，使其在钢基面有着较强的干附着力和湿附着力。本专利技术的A组份为无溶剂油性组份，B组份为水性乳液，产品属于高固体分无溶剂环保型涂层。本专利技术A，B组份混合后在聚合产生交联结构的同时与B组份中的高分子链形成互传网络结构均匀分散在涂层中，使得涂层防腐性能大幅度提高。本专利技术A组份在高速分散搅拌过程中，按照比例混合入缓慢加入B组份，可以在低表面处理的钢基面有着较强的附着力，可一定程度上降低打磨和喷砂处理的成本。本专利技术的防腐涂层具有高强度，耐强酸碱、耐各种溶剂、耐冻融、耐海洋气候腐蚀等防腐性能，适用于钢基材的化工钢结构防腐领域。本专利技术具有施工多样性，可采用无气喷涂，辊涂，双组份喷涂的施工方式。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案、解决的技术问题、技术方案及有益效果进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅为本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利技术中的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性有机杂化防腐涂层，其特征在于：水性有机杂化防腐涂层分为A，B组份，A组份为改性多异氰酸酯，磷酸酯增塑剂，磷酸酯催化剂，填料，润湿剂，消泡剂和防流挂剂，B组份为改性水性乳液；所述A、B组分的质量比例为1:1-10:1。/n

【技术特征摘要】
1.一种水性有机杂化防腐涂层，其特征在于：水性有机杂化防腐涂层分为A，B组份，A组份为改性多异氰酸酯，磷酸酯增塑剂，磷酸酯催化剂，填料，润湿剂，消泡剂和防流挂剂，B组份为改性水性乳液；所述A、B组分的质量比例为1:1-10:1。


2.按权利要求1所述的水性有机杂化防腐涂层，其特征在于：所述B组份为水性物质、改性剂，抑泡剂制得；所述B组分按100份质量计，水性物质60-95份、改性剂1-5份、抑泡剂0.5-2份；其中，水性物质为水性树脂或乳液。


3.按权利要求1所述的水性有机杂化防腐涂层，其特征在于：所述A组分按100份质量计，10-80份多异氰酸酯、1-30份磷酸酯增塑剂、1-10份磷酸酯催化剂、10-50份填料、0.5-2份润湿剂、0.3-1份消泡剂和1-5份防流挂剂。


4.按权利要求1-3任意一项所述的水性有机杂化防腐涂层，其特征在于：所述多异氰酸酯为2,4(6)-甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、二甲基二苯基甲烷二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯，液化MDI、TDI二聚体、TDI三聚体、TDI-TMP加成物、HDI二聚体、HDI三聚体、HDI缩二脲、IPDI三聚体、TDI-HDI混合多聚体、HDI-IPDI混合多聚体、三苯基甲烷三异氰酸酯、二甲基三苯基甲烷四异氰酸酯、硫代磷酸三(4-苯基异氰酸酯)、七异氰酸酯中的一种或几种；
所述磷酸酯为：磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、丁基二乙基磷酸酯、磷酸三苯脂、磷酸三甲苯酯、磷酸二苯酯、三氯乙基磷酸酯、三(二氯丙基)磷、三(二溴丙基)磷酸酯、二氯乙基磷酸、二甲酚...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕赟，张宇，周乃羽，吴井龙，王佳妮，刘宏宇，
申请(专利权)人：沈阳化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21