含水底漆组合物及其方法技术

提供了一种含水底漆组合物，其包含在环境条件下为颗粒固体的第一热固性树脂和该第一热固性树脂至少部分可溶于其中的在环境条件下为液体并且充当反应性聚结剂的第二热固性树脂。该第二热固性树脂充当聚结剂，以使得能够在固化底漆之前在干燥底漆时形成连续底漆膜。该组合物还包含为基本上水不溶性的并且与该第一热固性树脂和第二热固性树脂具有反应性的固化剂。整体组合物可以含有至多4重量％的除水以外的挥发性溶剂，并且提供可在无需添加有机溶剂的情况下形成连续膜的储存稳定的底漆。底漆。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含水底漆组合物及其方法


[0001]本专利技术提供了可用于保护基底免于腐蚀的含水底漆组合物。所提供的含水底漆组合物可以应用于主要和辅助飞行器结构。

技术介绍

[0002]飞行器制造商为确保其飞行器的长期耐久性作出了巨大的努力。由于许多飞行器结构由诸如钢或铝的金属制成，因此保护这些部件免受腐蚀是一个主要问题。化学腐蚀可通过暴露于苛性清洁剂而引起，而电化学腐蚀可通过暴露于导电液体诸如盐水来诱发。这两者可由在飞行器应用中通常遇到的高温、湿度和腐蚀性海洋环境加剧。
[0003]腐蚀可由在金属表面上施加用作易损金属结构表面上的阻挡层的底漆涂层(或膜)来避免。为了增加保护，可以向此类底漆添加腐蚀抑制剂。常规地，用于铝合金的腐蚀抑制剂衍生自六价铬化合物，该化合物同时用于表面预处理剂和有机底漆组合物中。这些铬化合物一般包括铬酸盐，其为具有含铬和氧的阴离子的盐，诸如CrO
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。这些底漆不仅保护下面的基底，而且还促进对各种粘合剂(包括结构粘合剂)的粘附，该粘合剂稍后粘结到基底。
[0004]铬酸盐有效防止腐蚀，但由于环境、健康和安全问题而变得越来越不利。不断发展的监管制度已促使制造商探索使用能够满足新的监管标准的全新的底漆体系。

技术实现思路

[0005]现有的底漆通常被分类为基于水的(即，含水)或基于有机溶剂的。基于有机溶剂的底漆含有溶解于低粘度有机溶剂中的可固化树脂，该低粘度有机溶剂直接润湿待涂覆的基底。使用水作为挥发性溶剂的含水底漆以胶乳(分散在含水分散体中的热固性树脂的乳化颗粒)的形式提供。通常，将分散体涂覆到基底上，干燥，然后加热以固化热固性树脂。
[0006]虽然含水溶液可以大大减少挥发性有机溶剂的排放，但是这些溶液的开发引入了由含水组合物的独特润湿行为引起的新技术挑战。这些组合物中的树脂和固化剂颗粒通常是高熔点或高软化点固体，并且在干燥时不形成光滑和连续的膜。相反，这些涂层倾向于具有粗糙和粉末状纹理，并且当处理涂覆的部件时可能易受碎片和划痕的影响。这些涂层的异质性质还可以降低固化系统的耐化学性和耐腐蚀性。
[0007]该问题的一种潜在解决方案是将有机溶剂引入乳液中以在乳液干燥时聚结树脂颗粒并增强组合物的成膜能力。该方法的缺点是这些组合物在底漆储存期间稳定性降低、在干燥和固化底漆时润湿能力降低以及产物性能的更大变化性的趋势。仍然需要不含铬酸盐的含水底漆组合物，该组合物在储存和施加期间保持稳定，有助于在固化之前和之后进行的涂覆部件的处理和运输，并提供优异的耐化学性和耐腐蚀性。
[0008]本文描述了底漆组合物，其中反应性液体环氧树脂而不是非反应性有机溶剂用作聚结剂，以使得能够在上述方法的干燥和固化步骤的过程中形成连续底漆膜。有利地，该方法允许在无需添加有机溶剂的情况下形成连续膜。通过解决该技术困境，这些底漆组合物
可以同时提供在固化时均匀，改善表面保护，并且在其未固化状态下显示出高度的储存稳定性的底漆膜。
[0009]在第一方面，提供了一种含水底漆组合物。该含水底漆组合物包含：第一热固性树脂，该第一热固性树脂在环境条件下为颗粒固体；第二热固性树脂，该第二热固性树脂在环境条件下为液体并且充当反应性聚结剂，第一热固性树脂至少部分可溶于该第二热固性树脂中；以及固化剂，该固化剂为基本上水不溶性的并且与第一热固性树脂和第二热固性树脂具有反应性，其中相对于含水底漆组合物的总重量，该含水底漆组合物含有至多4％的除水以外的挥发性溶剂。
[0010]在第二方面，提供了一种在基底上提供连续底漆膜的方法，该方法包括以下步骤：将含水底漆组合物设置到基底上；从含水底漆组合物中去除水；在第二热固性树脂内聚结第一热固性树脂；以及使第一热固性树脂和第二热固性树脂与固化剂反应以获得连续底漆膜。
[0011]在第三方面，提供了一种制备含水底漆组合物的方法，该方法包括以下步骤：在水中分散第一热固性树脂、第一热固性树脂至少部分可溶于其中的在环境条件下为液体的第二热固性树脂以及水不溶性固化剂，以获得树脂乳液，其中第一热固性树脂和水不溶性固化剂在环境条件下为颗粒固体；以及将热固性树脂的颗粒固体加工至50纳米至300微米的中值粒径并将水不溶性固化剂的颗粒固体加工至50纳米至300微米的中值粒径，其中相对于含水底漆组合物的总重量，含水底漆组合物含有至多4重量％的除水以外的挥发性溶剂。
[0012]定义
[0013]如本文所用：
[0014]“环境条件”意指在25℃的温度和1个大气压(即，101.3千帕)下；
[0015]“环境温度”是指25℃的温度；
[0016]除非另有说明，否则“平均”默认是指数均值；
[0017]“固化”是指诸如通过暴露于呈任何形式的辐射、加热、或使其经历导致硬化或粘度增加的化学反应(例如，在室温或加热条件下)而进行的化学交联；
[0018]“聚合物”是指具有多个重复单元的分子；
[0019]“溶剂”是指能够溶解固体、液体或气体的液体，诸如硅树脂、有机化合物、水、醇、离子液体和超临界流体；
[0020]“基本上”是指基于重量或体积的大多数或大部分，如为组合物的至少50％、60％、70％、80％、90％、95％、96％、97％、98％、99％、99.5％、99.9％、99.99％或99.999％或100％的量；
[0021]“基本上不含”意为具有微不足道的数量的组分，使得组合物含有0重量％至5重量％的给定组分，或0重量％至1重量％，或5重量％，或少于、等于或大于4.5重量％、4重量％、3.5重量％、3重量％、2.5重量％、2重量％、1.5重量％、1重量％、0.9重量％、0.8重量％、0.7重量％、0.6重量％、0.5重量％、0.4重量％、0.3重量％、0.2重量％、0.1重量％、0.01重量％或0.001重量％或0重量％的组分；并且
[0022]“取代的”是指其中包含的一个或多个氢原子被一个或多个非氢原子替代的状态。
具体实施方式
[0023]如本文所用，术语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些益处的本文所述的实施方案。然而，在相同的情况或其它情况下，其它实施方案也可以是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案是不可用的，并且并非旨在将其他实施方案排除在本专利技术范围之外。
[0024]如本文和所附权利要求中所用，除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一个/一种(a/an)”和“该/所述”包括复数对象。因此，举例来说，提及“一个/一种”或“该/所述”部件可包括本领域技术人员已知的一个或多个部件或其等价物。另外，术语“和/或”意指所列元件中的一个或全部或者所列元件中的任何两个或更多个的组合。
[0025]值得注意的是，术语“包括”及其变型在出现在所附说明书中时不具有限制性含义。此外，“一个”、“一种”、“该”、“至少一个”及“一个或多个”在本文中可互换使用。
[0026]贯穿本说明书的对“一个实施方案”、“某些实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种含水底漆组合物，所述含水底漆组合物包含：第一热固性树脂，所述第一热固性树脂在环境条件下为颗粒固体；第二热固性树脂，所述第二热固性树脂在环境条件下为液体并且充当反应性聚结剂，所述第一热固性树脂至少部分可溶于所述第二热固性树脂中；以及固化剂，所述固化剂为基本上水不溶性的并且与所述第一热固性树脂和所述第二热固性树脂具有反应性，其中相对于所述含水底漆组合物的总重量，所述含水底漆组合物含有至多4％的除水以外的挥发性溶剂。2.根据权利要求1所述的含水底漆组合物，其中所述第一热固性树脂和所述第二热固性树脂通过表面活性剂分散在水中以形成乳液。3.根据权利要求1或2所述的含水底漆组合物，其中所述第一热固性树脂包括至少一种环氧树脂。4.根据权利要求3所述的含水底漆组合物，其中所述至少一种环氧树脂包括酚醛清漆环氧树脂。5.根据权利要求1至4中任一项所述的含水底漆组合物，其中所述第一热固性树脂的中值一次粒径(D50)为50纳米至300微米。6.根据权利要求1至5中任一项所述的含水底漆组合物，其中相对于不包括挥发性溶剂的所述含水底漆组合物的总重量，所述第一热固性树脂以20重量％至70重量％的量存在。7.根据权利要求1至6中任一项所述的含水底漆组合物，其中所述第二热固性树脂包括环氧树脂。8.根据权利要求7所述的含水底漆组合物，其中相对于不包括挥发性溶剂的所述含水底漆组合物的总重量，所述第二热固性树脂以5重量％至40重量％的量存在。9.根据权利要求1至8中任一项所述的含水底漆组合物，其中所述固化剂包括2，2
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双
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[4
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(4
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氨基苯氧基)
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈连周，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：