水性底漆制造技术

本发明专利技术涉及一种水性底漆，包含：(A)聚硅氧烷溶胶；和(B)0.1至30wt％的在25℃在去离子水中具有至少0.5g/L的溶解度的水溶性锌盐。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水性底漆
本专利技术涉及一种用于施加至诸如钢的基底(衬底，基材，substrate)的新的底漆组合物。特别地，本专利技术涉及一种底漆组合物，其包含聚硅氧烷溶胶、水溶性锌盐和防腐蚀颜料(防腐颜料)。本专利技术的底漆是快速固化的、耐磨的、具有低挥发性有机物含量(VOC)且最重要的是具有早期耐水性。另外，底漆优选具有良好的防腐蚀性能、快速固化、低VOC和良好的耐磨性。优选车间底漆。也可以在不进行大量预处理且不损失层间附着力(层间粘合，intercoatadhesion)的情况下使用另外的涂层外涂覆底漆。
技术介绍
基于有机溶剂的底漆涂料体系是已知的。但是，随着环境意识的不断提高，强烈希望开发出允许使用基于水的涂料体系作为底漆并避免基于有机溶剂的溶液的改进技术。在这方面，领先的水性底漆技术基于碱金属硅酸盐。Falberg(US5580371)提出了含锌底漆的实例，该底漆提供了与合适的可焊性结合的耐久的、耐腐蚀的涂层。该底漆包含锌、磷化铁和硅酸钾水溶液。最近，US6468336提出了基于硅酸盐的车间底漆，其包含锌、云母铁氧化物和硅酸盐。因此，基于碱式硅酸盐粘合剂的水性车间底漆在当今市场上是众所周知的，并且它们通常具有底漆尤其是车间底漆所需的许多重要特性，例如在低挥发物含量、快速干燥时间、可焊性等方面。然而，基于碱金属硅酸盐的水性车间底漆存在一个主要问题。碱金属硅酸盐车间底漆基于钠、钾或锂硅酸盐粘合剂，它们在水溶液中的pH非常高，通常在pH11-12的范围内。当体系暴露于水时，基底表面上的高pH值会导致下一个涂层，通常是环氧型涂料失去附着力并起泡。任何涂有碱式硅酸盐车间底漆的钢必须在外涂覆前完全除去或者用新鲜水(淡水，freshwater)反复彻底清洗以避免所述问题。此外，碱式硅酸盐需要专门的生产设备和施加设备，其中与湿涂料接触的所有部件必须由非金属材料制成。因此，非常需要开发水性但不依赖于碱金属硅酸盐的新的底漆。特别希望提供满足这些要求同时即使在高湿度条件下也能快速干燥的底漆。在某些环境中，可能不可避免的是将其上施加有底漆的制品暴露于高湿度区域。本专利技术人已经设计了具有非常低VOC的水性底漆，其是水可稀释的并且迅速干燥以赋予耐水性。另外的益处是本专利技术提供了一种车间底漆，其具有优异的可焊性，产生最少的孔、焊接飞溅和焊接烟，具有优异的耐磨性并且可以直接用大多数涂料进行外涂覆。该底漆还耐受风化、水、化学品和溶剂并且可以通过常规设备诸如通过无气喷涂机(无空气喷涂机，无气喷涂装置)施加。底漆基于水性聚硅氧烷粘合剂结合水溶性锌盐并且还可以包含防腐蚀颜料。已经出乎意料地发现，权利要求1中描述的组分的特定组合产生了下述组合物，该组合物满足底漆特别是车间底漆的所有要求，特别是在干燥时间、耐水和耐化学性、耐磨性方面，并且其允许用新的涂料层外涂覆而无需去除或重复清洗底漆。在本专利技术的底漆中使用的聚硅氧烷粘合剂不是新的并且尤其在US2011/0268899和US2014/0106176中进行了描述。然而，这些文献主要考虑粘合剂的结构，而不是针对有利地发挥作用的特定底漆组合物。本专利技术人通过确定在本领域中明显有用的特定底漆，特别是作为车间底漆，补充了这些文献中的知识。应理解有时将某些化合物诸如氧化锌作为腐蚀抑制剂添加到底漆中。对某些水溶性锌盐的添加尤其导致快速干燥和有利的外涂覆的认识是新的。快速干燥可以与微球的使用结合以提高硬度并减少孔形成和反燃(背烧，backburning)。本专利技术尤其涉及车间底漆。通常通过将许多单独的金属部件焊接在一起来组装船运集装箱和其它海洋金属物体。在海洋和工业结构中，通常期望在制造之前用含锌底漆对钢进行预涂，并且已知许多这样的涂料组合物，称为车间底漆或施工前底漆(pre-constructionprimer)。为了防止焊接过程中的腐蚀，对部件进行表面制备(例如，通过例如喷砂处理进行清洁和粗糙化)，然后使用提供临时腐蚀保护的车间底漆组合物涂覆。这样的组合物允许涂底漆的部件通过车间底漆层进行焊接，而没有必要去除在焊缝附近的底漆涂层。在焊接之后，可以用另外的底漆层和可选的顶涂层外涂覆底漆涂层以提供延长的腐蚀保护和所期望的美学外观。车间底漆可以是有机或无机的并且可以在水中或在有机溶剂中提供。一些车间底漆组合物在诸如环氧树脂、环氧酯、聚氨酯、聚苯乙烯树脂或硅酮树脂的有机树脂中包括锌粉。基于这些有机粘合剂的涂料不是很好地适合于涂覆最终必须进行焊接的钢，因为粘合剂倾向于由于焊接的热而分解，从而在焊缝中产生孔。根据本专利技术的底漆可以特别适合作为车间底漆。US2012/0204762描述了包含金属盐的水性硅烷基组合物，当作为涂料施加至金属基底时提供腐蚀防护。该涂料由包含0.5wt％硝酸Cr(III)、硝酸Al(III)或硝酸Ce(III)的硅烷基组合物来例示，其用于涂覆镀锌钢板。与未经处理的板相比，或与用不含金属盐的硅烷基涂料处理过的板相比，用盐雾喷雾(saltspraymist)处理后使用包含金属盐的涂料组合物涂覆的板显示出更高的耐腐蚀性。US2012/0204762未例示包含Zn(II)盐的硅烷组合物，也未描述硅烷基组合物作为车间底漆的适用性。
技术实现思路
因此，从一个方面看，本专利技术提供了一种水性底漆，其包含：(A)聚硅氧烷溶胶(polysiloxanesol)；和(B)0.1至30wt％的在25℃在去离子水中具有至少0.5g/L的溶解度(solubility)的水溶性锌盐。在一些实施方式中，底漆包含0至95wt％的至少一种防腐蚀颜料(C)，优选为15至45wt％。从另一个方面看，本专利技术提供了一种水性底漆，其包含：(A)聚硅氧烷溶胶；(B)0.1至30wt％的在25℃在去离子水中具有至少0.5g/L的溶解度的水溶性锌盐；(C)15至90wt％的至少一种防腐蚀颜料；和(D)0.5至20wt％的选自氧化锌、磷酸锌、磷硅酸锌锶钙(钙锶锌磷硅酸盐，磷硅酸钙锶锌，calciumstrontiumzincphosphosilicate)、磷酸氢锆(磷酸锆，zirconiumhydrogenphosphate)、磷化铁(铁磷化物，ironphosphide)、锆酸钙、锆酸钡、氮化锆(二氮化锆，zirconiumnitride)、钛酸锌或钛酸亚铁(II)(钛酸铁(II)，钛酸亚铁，iron(II)titanate)或它们的混合物中的促进剂。从另一个方面看，本专利技术提供了一种套件(试剂盒，成套工具，配套元件，工具箱，工具包，kit)，其包含至少两个部分：包含上文限定的组分(A)的第一组分(I)，和包含上文限定的组分(B)和/或组分(C)的第二组分(II)。在施加至基底之前不久，将套件的部分混合。应理解将单独提供组分(I)和(II)以及在适用时的组分(III)用于进行混合。从另一个方面看，本专利技术提供了一种用于保护基底不受腐蚀的方法，包括向基底施加上文限定的底漆组合物并且使所述底漆在所述基底上固化。...

【技术保护点】
1.一种水性底漆，包含：/n(A)聚硅氧烷溶胶；和/n(B)0.1至30wt％的在25℃在去离子水中具有至少0.5g/L的溶解度的水溶性锌盐。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170725 EP 17183163.91.一种水性底漆，包含：
(A)聚硅氧烷溶胶；和
(B)0.1至30wt％的在25℃在去离子水中具有至少0.5g/L的溶解度的水溶性锌盐。


2.根据权利要求1所述的水性底漆，另外包含0至95wt％的至少一种防腐蚀颜料(C)，优选为15至45wt％。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的水性底漆，其中所述聚硅氧烷溶胶以1.0至20wt％(干固体)的量存在。


4.根据权利要求1至3所述的水性底漆，其中所述聚硅氧烷溶胶以10至80，优选25至70wt％的量存在(即，聚硅氧烷和水的组合的重量)。


5.根据前述权利要求中任一项所述的水性底漆组合物，其中所述聚硅氧烷溶胶是通过包括下述的方法可获得的溶胶：
(i)使至少一种双氨基官能烷氧基硅烷或环氧官能烷氧基硅烷水解；
(ii)使产生的水解产物与它自身、至少一种可选地水解的烷基烷氧基硅烷或至少一种可选地水解的氨基官能烷氧基聚硅氧烷进行反应。


6.根据前述权利要求中任一项所述的水性底漆，其中所述水溶性锌盐是有机锌盐，优选地选自葡萄糖酸锌、柠檬酸锌或它们的混合物。


7.根据前述权利要求中任一项所述的水性底漆组合物，不含碱金属硅酸盐。


8.根据权利要求2至7中任一项所述的水性底漆组合物，其中所述防腐蚀颜料包含锌或由锌组成。


9.根据前述权利要求中任一项所述的水性底漆组合物，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈弗德·温德鲁姆，托尔·哈孔·克拉内·特韦特，
申请(专利权)人：佐敦有限公司，
类型：发明
国别省市：挪威;NO