包含空心玻璃球和导电颜料的防腐蚀锌底漆涂料组合物制造技术

本发明专利技术涉及包含空心玻璃球和导电颜料的防腐蚀锌底漆涂料组合物。本发明专利技术的涂料组合物特别适用于保护铁和钢结构。特别地，本发明专利技术涉及的涂料组合物包含：a)粘合剂体系，b)锌颗粒，c)空心玻璃微球，以及d)导电颜料。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】
包含空心玻璃球和导电颜料的防腐蚀锌底漆涂料组合物本申请是申请日为2013年7月12日，申请号为“201380045540.5”，专利技术名称为“包含空心玻璃球和导电颜料的防腐蚀锌底漆涂料组合物”的中国专利申请的分案申请。
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。特别地，本专利技术涉及包含颗粒锌、导电颜料和玻璃微球的涂料组合物，例如环氧树脂基涂料。
技术介绍
有机涂料和无机涂料两种锌底漆(primer)被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、风车和民用结构例如机场、视距仪、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、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(urethanealkyd)等的粘合剂体系。在锌底漆中，锌被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。US4,621,024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。US5,252,632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。US5,580,907和US6,287,372两者均公开了通过并入微球来减少组合物中锌粉的量的进一步努力。WO2008/125610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。WO96/29372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(hardsettling)。WO99/58274公开了在环氧酯树脂基质中包含碳改性的锌粉(carbon-modifiedzincdust)、锌粉和空心玻璃球的涂料组合物。碳改性的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，有必要详细说明保护性油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。新技术和油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。这已经导致更多的重点将放在加速评价涂料性能的实验室测试上。许多这些加速暴露测试在其暴露时间内将不显示出视觉上对完整涂覆的表面的不利影响。因此，对人为造成的损害周围的涂料的行为例如划痕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(rustcreep)和起泡(blistering)以及来自评分的脱离，ISO12944，NORSOKM-501，ISO20340，NACETM0104、0204、0304、0404等(Weinell,C.E.和S.N.Rasmussen，Advancementinzincrichepoxyprimersforcorrosionprotection，NACEInternational，paperno.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.,Progressinoffshorecoatings,NACEInternational,paperno.04001(2004))。生锈蠕变越低，总防腐蚀性能越好。
技术实现思路
用包含以下组分的涂料组合物实现钢基金属结构的改善的抗腐蚀性：a)粘合剂体系，其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，b)锌颗粒，c)空心玻璃微球，以及d)导电颜料，其选自石墨、炭黑、铝颜料、氧化铁黑、掺锑的锡氧化物、涂布有掺锑的锡氧化物的云母、铟锡氧化物、碳纳米管、碳纤维及其任何混合物。在一个实施方案中，为了提供特别良好抗腐蚀性，根据本专利技术的涂料组合物包含选自炭黑、石墨及其任何混合物的导电颜料。具体实施方式应理解，原则上本专利技术适用于其中可并入锌粉末的任何类型的粘合剂体系，例如常规型的防腐蚀涂料组合物。其一些实例是包含选自如下的粘合剂体系的涂料组合物：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。在一个实施方案中，本专利技术的涂料组合物包含选自如下的粘合剂体系：环氧树脂基粘合剂体系、聚氨酯基粘合剂体系和聚硅氧烷基粘合剂体系。在另一个实施方案中，本专利技术的涂料组合物包含选自环氧树脂基粘合剂体系和聚硅氧烷基粘合剂体系的粘合剂体系。在又一个实施方案中，所述粘合剂体系是环氧树脂基粘合剂体系。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AralditeDY-E/BD(来自HuntsmanAdvancedMaterials-德国)，CardoliteNC513(来自CardanolChemicals(US))和CarduraE10P(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、蓖麻油及其衍生物、大豆油及其衍生物。合适的增量剂树脂的实例包括例如饱和聚酯树脂、聚乙酸乙烯酯、聚丁酸乙烯酯、乙酸乙烯酯和乙烯基异丁基醚的共聚物、氯乙烯和乙烯基异丁基醚的共聚物、聚乙烯甲基醚、聚乙烯异丁醚、聚乙烯乙醚、改性芳香族烃树脂；苯乙烯共聚物如苯乙烯/丁二烯共聚物；丙烯酸(酯)类树脂；羟基-丙烯酸酯共聚物；脂肪酸；以及环化橡胶。环氧树脂基粘合剂体系可包含一种或更多种环氧树脂以及充当交联剂的任何合适的固化剂，所述环氧树脂选自芳香族或非芳香族环氧树脂(例如氢化环氧树脂)，其每个分子包含多于一个环氧基，所述环氧基位于内部、末端或环结构上。为了降低粘度以及改善应用和物理性质，可包含与反应性稀释剂的组合，所述反应性稀释剂例如来自脂肪族、脂环族或芳香族化合物的单官能团缩水甘油醚或者酯种类。认为合适环氧树脂基粘合剂体系包含选自如下的环氧树脂和改性环氧树脂：双酚A、双酚F、酚醛环氧树脂、非芳香族环氧树脂、脂环族环氧树脂、环氧化的聚硫化物和环氧官能丙烯酸(酯)类树脂或其任何组合。特别的环氧树脂基粘合剂体系包含双酚A。环氧树脂基粘合剂体系可以是常规型的如溶剂型和水型环氧树脂基的环氧树脂基粘合剂体系。合适的商购的溶剂型环氧树脂的实例为：Epikote828，来自Momentive(US)，双本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涂料组合物，包含：/na)粘合剂体系，所述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，/nb)锌颗粒，/nc)空心玻璃微球，以及/nd)导电颜料，所述导电颜料选自石墨、炭黑、铝颜料、氧化铁黑、掺锑的锡氧化物、涂覆有掺锑的锡氧化物的云母、铟锡氧化物、碳纳米管、碳黑纤维及其任何混合物。/n

【技术特征摘要】
20120829 EP 12182173.01.一种涂料组合物，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、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)空心玻璃微球，以及
d)导电颜料，所述导电颜料选自石墨、炭黑、铝颜料、氧化铁黑、掺锑的锡氧化物、涂覆有掺锑的锡氧化物的云母、铟锡氧化物、碳纳米管、碳黑纤维及其任何混合物。


2.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述导电颜料选自炭黑、碳纳米管、石墨及其任何混合物；和/或
其中所述粘合剂体系是环氧树脂基粘合剂体系、聚氨酯基粘合剂体系或聚硅氧烷基粘合剂体系；和/或
其中所述导电颜料以所述涂料组合物的按固体体积计约0.5％至5.0％，如按固体体积计约0.5％至4.0％，优选按固体体积计约1.0％至3.0％，最优选按固体体积计约1.5％至2.5％的量存在；和/或
其中所述导电颜料是石墨，所述石墨以全部所述组合物的按重量计小于4％，如全部所述组合物的按重量计约0.1％至3.8％，例如全部所述组合物的按重量计0.5％至3.5％的量存在；和/或
其中所述空心玻璃微球为未涂覆的；和/或
其中所述组合物还包含溶剂；和/或
其中所述空心玻璃微球以所述组合物的按重量计小于5.9％，如按重量计...

【专利技术属性】
技术研发人员：萨尔瓦多·科洛米纳斯图图绍斯，桑蒂亚戈·阿里亚斯科多拉尔，托本·尚德尔，托马斯·阿兰布拉雷东多，安德烈亚斯·伦德唐·保尔森，
申请(专利权)人：赫普有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK