專利名稱：室溫固化的納米復(fù)合環(huán)氧聚硅氧烷涂料制備方法及其涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于涂料領(lǐng)域，具體涉及一種室溫固化的納米復(fù)合環(huán)氧聚硅氧烷涂料制備方法及采用該方法制成的涂料。
背景技術(shù)：
隨著石油能源需求的不斷增長(zhǎng)，石油與天然氣的開發(fā)和勘探逐漸從陸地走向海洋。離岸石油平臺(tái)是保障海洋石油開發(fā)的重要裝置，由于長(zhǎng)期處于海洋環(huán)境中，離岸石油平臺(tái)會(huì)受到惡劣海洋環(huán)境的嚴(yán)重腐蝕，相當(dāng)于ISO 12944-5腐蝕環(huán)境分類中的C5-M類，即最嚴(yán)酷，最復(fù)雜的腐蝕環(huán)境。因此，保護(hù)采油平臺(tái)長(zhǎng)期安全生產(chǎn)，防腐蝕是一項(xiàng)重要和必須的工作。用于海洋石油平臺(tái)等大型鋼結(jié)構(gòu)的涂料不僅要求性能優(yōu)良，壽命也必須比一般的防腐涂料長(zhǎng)的多。在重防腐蝕涂料領(lǐng)域，聚硅氧烷技術(shù)已得到了業(yè)內(nèi)越來(lái)越多的應(yīng)用。中國(guó)專利CN 101463223A制備了一種環(huán)氧改性的有機(jī)硅涂料，經(jīng)過環(huán)氧改性的有機(jī)硅涂料提高了附著力，改善了普通無(wú)機(jī)樹脂涂料容易開裂的缺陷；中國(guó)專利CN 101679799A公開了一種含有機(jī)硅樹脂的涂料組合物，該組合物在一定程度上改進(jìn)了涂料的柔韌性、硬度、抗沖擊性和耐腐蝕性等，但這些涂料組合物在長(zhǎng)時(shí)間的惡劣環(huán)境中仍存在耐紫外老化、耐腐蝕較低等不足。納米材料可以改善涂料的附著力，提高耐磨性、耐紫外線老化等性能。中國(guó)專利CN 1919948A制備了一種納米二氧化硅有機(jī)硅涂料，可提高涂膜的致密性，抵抗原子氧的沖擊， 屏蔽紫外線，并且可對(duì)聚合物起到增強(qiáng)增韌的作用。中國(guó)專利CN 1014^355A介紹了一種納米有機(jī)硅復(fù)合涂料，所獲得的涂料具有較好的硬度、耐磨性及耐候性。但是，這些有機(jī)硅涂料必須加熱才能固化成膜，對(duì)用于海洋石油平臺(tái)等大型鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕涂料來(lái)說，室溫固化不僅有利于施工，而且可顯著降低能耗。本發(fā)明結(jié)合了納米技術(shù)和聚硅氧烷的優(yōu)點(diǎn)，主要針對(duì)海洋石油平臺(tái)大氣區(qū)的防腐蝕、耐老化要求，同時(shí)也適用于油罐、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、跨海大橋、船舶的上層建筑和工業(yè)設(shè)備等大型鋼結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述的不足，本發(fā)明目的之一在于，提供一種制造工藝簡(jiǎn)易，成本低的室溫固化的納米復(fù)合環(huán)氧聚硅氧烷涂料制備方法；本發(fā)明目的還在于，提供一種能在室溫固化，且防腐蝕以及屏蔽紫外線性能好的涂料。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是一種室溫固化的納米復(fù)合環(huán)氧聚硅氧烷涂料制備方法，其包括以下步驟(1)配制組分A 組分A的組分及其重量百分比如下環(huán)氧樹脂10 60%，
聚硅氧烷樹脂10 70%，
鈦白粉 5 30%，
滑石粉 2 10%，
納米材料 1 10%，
助劑 0. 1 2%，
有機(jī)溶劑 1 15% ；
(2)配制組分B 組分B的組分及其重量百分比如下
胺類或/和氨基硅烷50 90%，
有機(jī)溶劑 1 50% ；
(3)稱重配比組分A和組分B的重量配比為5 1 2 1 ；
(4)制備涂料將相應(yīng)配比量的組分A和相應(yīng)配比量的組分B進(jìn)行混合，制成涂料；
(5)涂覆涂料將涂料通過浸涂、輥涂、幕涂、噴涂、刷涂中的一種或多種結(jié)合的方
式對(duì)所需涂覆的基材進(jìn)行涂覆動(dòng)作，使基材的表面形成一層均勻的涂膜；(6)涂覆動(dòng)作完畢，在溫度為5 50°C、相對(duì)濕度為10% 80%的室溫下，涂膜自動(dòng)固化附著在基材上，使該基材的表面上形成一層厚度為30 80微米的保護(hù)膜；(7)重復(fù)步驟(5)至(6)，于基材的表面形成多層保護(hù)膜，以充分保護(hù)基材。其中，所述步驟(1)、⑵沒有先后順序。所述的步驟(1)，其具體包括如下步驟(1. 1)預(yù)先將相應(yīng)配方量的助劑和相應(yīng)配方量的90%的有機(jī)溶劑混合制得溶液， 接著將相應(yīng)配方量的環(huán)氧樹脂和相應(yīng)配方量的聚硅氧烷樹脂溶解在溶液中，然后放入高速分散機(jī)以實(shí)現(xiàn)均勻混合，啟動(dòng)高速分散機(jī)，該高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)度設(shè)定為1000 1500轉(zhuǎn)/分鐘，分散時(shí)間為10 15分鐘；(1. 2)步驟(1. 1)完畢后，再往溶液中加入相應(yīng)配方量的鈦白粉和相應(yīng)配方量的滑石粉，然后啟動(dòng)高速分散機(jī)，該高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)度設(shè)定為2000 3000轉(zhuǎn)/分鐘，分散時(shí)間為10 20分鐘，分散動(dòng)作完畢后制得漿料；(1. 3)將漿料轉(zhuǎn)移到球磨機(jī)中，然后往漿料中加入相應(yīng)配方量的納米材料和剩余的相應(yīng)配方量10%的有機(jī)溶劑，啟動(dòng)球磨機(jī)，該球磨機(jī)的轉(zhuǎn)度設(shè)定為2500 3500轉(zhuǎn)/分鐘，研磨時(shí)間為4 6小時(shí)；(1. 4)研磨動(dòng)作完畢后制得組分A，將組分A裝入防潮的容器中，進(jìn)行包裝。所述的步驟( ，其具體包括如下步驟(2. 1)預(yù)先將相應(yīng)配方量的胺類或/和氨基硅烷和相應(yīng)配方量的有機(jī)溶劑混合，然后放入高速分散機(jī)以實(shí)現(xiàn)均勻混合，啟動(dòng)高速分散機(jī)，該高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)度設(shè)定為 800 1600轉(zhuǎn)/分鐘，分散時(shí)間為20 30分鐘，分散動(dòng)作完畢后制得組分B ；(2. 2)將組分B裝入防潮的容器中，進(jìn)行包裝。所述步驟(2)中的組分B還包括可以加快涂料固化速度的有機(jī)催化劑，其重量百分比小于或等于5% ；預(yù)先將相應(yīng)配方量的胺類或/和氨基硅烷、相應(yīng)配方量的有機(jī)催化劑和相應(yīng)配方量的有機(jī)溶劑混合，然后放入高速分散機(jī)以實(shí)現(xiàn)均勻混合，啟動(dòng)高速分散機(jī)，該高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)度設(shè)定為800 1600轉(zhuǎn)/分鐘，分散時(shí)間為20 30分鐘，分散動(dòng)作完畢后制得組分B，將組分B裝入防潮的容器中，進(jìn)行包裝；一種實(shí)施權(quán)利要求1所述方法制備的室溫固化的納米復(fù)合環(huán)氧聚硅氧烷涂料，其含有組分A和組分B，組分A和組分B的重量配比為5 1 2 1，其中組分A的組分及其重量百分比如下環(huán)氧樹脂10 60%，聚硅氧烷樹脂10 70%，鈦白粉5 30%，滑石粉2 10%，納米材料1 10%，助劑0.1 2%，有機(jī)溶劑1 15%;組分B的組分及其重量百分比如下胺類或/和氨基硅烷 50 90 %，有機(jī)溶劑1 50%。所述環(huán)氧樹脂為芳香族環(huán)氧樹脂或/和非芳香族環(huán)氧樹脂；芳香族環(huán)氧樹脂如雙酚A環(huán)氧樹脂等，非芳族環(huán)氧樹脂如氫化雙酚A環(huán)氧樹脂的二縮水甘油醚等。優(yōu)選非芳族環(huán)氧樹脂，包括但不限于如道康寧的DER 732,DER 736 ；Tohto Kasei的ST 1000和ST 3000 等。環(huán)氧樹脂含量占組分A總量的10 60% (wt)，優(yōu)選在20 45% (wt)。所述聚硅氧烷樹脂包括含有烷氧基或/和硅烷醇基官能團(tuán)的聚硅氧烷樹脂；包括但不限于道康寧的DC 3074，DC 3037，DC-840等；瓦克的SY-550、SY-231、SY-300和 SY-440等。聚硅氧烷樹脂含量占組分A總量的10 70% (wt)，優(yōu)選在35 65% (wt)。所述鈦白粉為金紅石型二氧化鈦；鈦白粉優(yōu)選耐候性佳的金紅石型二氧化鈦，包括但不限于杜邦的R-960型，R706型等。所述滑石粉的粒徑為大于或等于800目；所述納米材料為粉末狀或分散液狀的納米T^2或/和納米SiO2，其中粉末狀的納米TiO2、納米SiA的粒徑為不大于IOOnm ；納米TiA或/和納米SiA可以有粉末或分散液兩種形態(tài)。含量不大于組分A總量的10% (Wt)，優(yōu)選在2 8% (Wt)。粒徑在不大于IOOnm之間，優(yōu)選在10 60nm。納米材料表面可以未經(jīng)過表面處理，也可以經(jīng)過表面處理，如無(wú)機(jī)改性處理，包括但不限于二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯等一種或幾種包覆處理；如有機(jī)改性處理，包括但不限于硬脂酸、月桂酸、油酸、鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑等一種或幾種包覆處理；或者無(wú)機(jī)有機(jī)復(fù)合改性。優(yōu)選經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑處理的納米TW2和納米SW2分散液。所述助劑為分散劑、流平劑、防沉劑、UV穩(wěn)定劑、潤(rùn)濕劑、觸變劑、增塑劑、消泡劑中的一種或多種混合而成的混合物；所述有機(jī)溶劑為芳烴、醇、醚、酯、醚醇、酮中的一種或多種混合而成的混合物。優(yōu)選芳烴和酯類溶劑，如甲苯，二甲苯，乙酸乙酯，乙酸丁酯等。組分B中合適的固化劑包括胺類或/和氨基硅烷，優(yōu)選氨基硅烷及其混合物。所述氨基硅烷的通式是Y-Si-(O-X)3,其中，X是不大于6個(gè)碳原子的烷基、羥烷基、烷氧基烷基或羥基烷氧基烷基；Y是H(HNR)a，a為1 6的整數(shù)，R是選自芳基、烷基、二烷基芳基、烷氧基烷基或環(huán)烷基的有機(jī)基團(tuán)。優(yōu)選的氨基硅烷包括但不限于氨乙基氨丙基三乙氧基硅烷，二丁基氨甲基三丁氧基硅烷，氨乙基氨甲基苯基三甲氧基硅烷，環(huán)己基氨甲基甲基二乙氧基硅烷，Y-氨丙基三甲氧基硅烷，Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷等。如道康寧的 Z6020, Z-6436 ；GE 的 A1100, A2100 等。所述組分B還包括有機(jī)催化劑，其重量百分比小于或等于5%，所述有機(jī)催化劑為二月桂酸二丁基錫、二乙酸二丁基錫、有機(jī)鈦酸酯、辛酸鉛、環(huán)烷酸鉍、辛酸錳、乙酰丙酮酸釩、氯化亞錫、環(huán)烷酸鋅、乙酸汞中的一種。有機(jī)催化劑可以加快涂膜的固化速度，但不是一定必須使用。如果需要使用催化劑時(shí)，催化劑包括但不限于二月桂酸二丁基錫、二乙酸二丁基錫、有機(jī)鈦酸酯、辛酸鉛、環(huán)烷酸鉍、辛酸錳、乙酰丙酮酸釩、 氯化亞錫、環(huán)烷酸鋅、乙酸汞等。優(yōu)選二月桂酸二丁基錫。催化劑含量不大于組分B總量的 5 %，并且催化劑必須和固化劑在一起。在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明的涂料組合物還可以包括著色劑，如顏料、染料和調(diào)色劑。顏料包括無(wú)機(jī)顏料和有機(jī)顏料，如炭黑，氧化鐵黃，酞青綠、酞青藍(lán)等。在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明的涂料組合物還可以包括硅酸鎂，石膏，碳酸鈣，重晶石，硅藻土，粘土，云母，云母氧化鐵，薄鋁片，玻璃鱗片等填料之一或其混合物。 組分A和組分B存儲(chǔ)在防潮的容器中，以降低水解縮合的可能性，從而增加混合物的壽命。如保存在密封的金屬罐中。組分A和組分B可采用雙包裝體系供應(yīng)。本發(fā)明中的基材主要是指金屬表面如鋼鐵，鋁合金等。本發(fā)明提供的涂料可以直接涂覆在基材的表面或者先在基材的表面上涂覆一道底漆，如環(huán)氧富鋅底漆或無(wú)機(jī)鋅底漆等，然后再進(jìn)行涂覆涂料。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明提供的方法制造工藝簡(jiǎn)易，成本低、效率高；本發(fā)明提供的涂料的在常溫下就可以固化成膜，使用方便，無(wú)需熱源，降低了能耗，而且具有較好的耐腐蝕性以及耐紫外線老化能力，大大延長(zhǎng)使用壽命。由于納米材料本身粒徑小，表面能高，表面改性后可參加涂料交聯(lián)，進(jìn)一步提高涂料的致密程度，降低氯離子、氧氣等滲透率，從而改善耐腐蝕性，并可以提高涂料的附著力； 同時(shí)納米T^2和納米S^2可有效的反射/吸收紫外線，故對(duì)紫外線起到屏蔽作用，可有效的改善涂料耐紫外老化性能，從而大大延長(zhǎng)涂料的使用壽命。通過固化劑中的氨基硅烷與環(huán)氧和聚硅氧烷樹脂之間的相互反應(yīng)，在常溫下就可以固化成膜，使用方便，無(wú)需熱源，降低了能耗，特別適合于海洋石油平臺(tái)大氣區(qū)、油罐、船舶上層建筑、橋梁等大型工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)的防腐要求。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。


圖1是本發(fā)明的制備流程圖。
具體實(shí)施例方式第一實(shí)施例參見圖1，本實(shí)施例提供了一種室溫固化的納米復(fù)合環(huán)氧聚硅氧烷涂料制備方法，其包括以下步驟(1)配制組分A 組分A的組分及其重量百分比如下
環(huán)氧樹脂10 60%，聚硅氧烷樹脂10 70%，鈦白粉5 30%，滑石粉2 10%，納米材料1 10%，助劑0.1 2%，有機(jī)溶劑1 15%;所述的步驟(1)，其具體包括如下步驟(1. 1)預(yù)先將相應(yīng)配方量的助劑和相應(yīng)配方量的90%的有機(jī)溶劑混合制得溶液，接著將相應(yīng)配方量的環(huán)氧樹脂和相應(yīng)配方量的聚硅氧烷樹脂溶解在溶液中，然后放入高速分散機(jī)以實(shí)現(xiàn)均勻混合，啟動(dòng)高速分散機(jī)，該高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)度設(shè)定為1000 1500轉(zhuǎn)/分鐘，分散時(shí)間為10 15分鐘；(1. 2)步驟(1. 1)完畢后，再往溶液中加入相應(yīng)配方量的鈦白粉和相應(yīng)配方量的滑石粉，然后啟動(dòng)高速分散機(jī)， 該高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)度設(shè)定為2000 3000轉(zhuǎn)/分鐘，分散時(shí)間為10 20分鐘，分散動(dòng)作完畢后制得漿料；(1. 3)將漿料轉(zhuǎn)移到球磨機(jī)中，然后往漿料中加入相應(yīng)配方量的納米材料和剩余的相應(yīng)配方量10%的有機(jī)溶劑，啟動(dòng)球磨機(jī)，該球磨機(jī)的轉(zhuǎn)度設(shè)定為2500 3500轉(zhuǎn) /分鐘，研磨時(shí)間為4 6小時(shí)；(1. 4)研磨動(dòng)作完畢后制得組分A，將組分A裝入防潮的容器中，進(jìn)行包裝。(2)配制組分B 組分B的組分及其重量百分比如下胺類或/和氨基硅烷50 90 %，有機(jī)溶劑1 50%;所述的步驟O)，其具體包括如下步驟(2. 1)預(yù)先將相應(yīng)配方量的胺類或/和氨基硅烷和相應(yīng)配方量的有機(jī)溶劑混合，然后放入高速分散機(jī)以實(shí)現(xiàn)均勻混合，啟動(dòng)高速分散機(jī)，該高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)度設(shè)定為800 1600轉(zhuǎn)/分鐘，分散時(shí)間為20 30分鐘，分散動(dòng)作完畢后制得組分B; (2. 將組分B裝入防潮的容器中，進(jìn)行包裝。所述步驟O)中的組分B還包括可以加快涂料固化速度的有機(jī)催化劑，其重量百分比小于或等于5% ；預(yù)先將相應(yīng)配方量的胺類或/和氨基硅烷、相應(yīng)配方量的有機(jī)催化劑和相應(yīng)配方量的有機(jī)溶劑混合，然后放入高速分散機(jī)以實(shí)現(xiàn)均勻混合，啟動(dòng)高速分散機(jī)，該高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)度設(shè)定為 800 1600轉(zhuǎn)/分鐘，分散時(shí)間為20 30分鐘，分散動(dòng)作完畢后制得組分B，將組分B裝入防潮的容器中，進(jìn)行包裝。(3)稱重配比組分A和組分B的重量配比為5 1 2 1 ；(4)制備涂料將相應(yīng)配比量的組分A和相應(yīng)配比量的組分B進(jìn)行混合，制成涂料；(5)涂覆涂料將涂料通過浸涂、輥涂、幕涂、噴涂、刷涂中的一種或多種結(jié)合的方式對(duì)所需涂覆的基材進(jìn)行涂覆動(dòng)作，使基材的表面形成一層均勻的涂膜；(6)涂覆動(dòng)作完畢，在溫度為5 50°C、相對(duì)濕度為10% 80%的室溫下，涂膜自動(dòng)固化附著在基材上，使該基材的表面上形成一層厚度為30 80微米的保護(hù)膜；(7)重復(fù)步驟(5)至(6)，于基材的表面形成多層保護(hù)膜，以充分保護(hù)基材。其中，所述步驟(1)、⑵沒有先后順序。一種實(shí)施權(quán)利要求1所述方法制備的室溫固化的納米復(fù)合環(huán)氧聚硅氧烷涂料，其含有組分A和組分B，組分A和組分B的重量配比為5 1 2 1，其中組分A的組分及其重量百分比如下環(huán)氧樹脂10 60%，聚硅氧烷樹脂10 70%，鈦白粉5 30%，滑石粉2 10%，納米材料1 10%，助劑0.1 2%，有機(jī)溶劑1 15%;組分B的組分及其重量百分比如下胺類或/和氨基硅烷 50 90 %，有機(jī)溶劑1 50%。所述環(huán)氧樹脂為芳香族環(huán)氧樹脂或/和非芳香族環(huán)氧樹脂；芳香族環(huán)氧樹脂如雙酚A環(huán)氧樹脂等，非芳族環(huán)氧樹脂如氫化雙酚A環(huán)氧樹脂的二縮水甘油醚等。優(yōu)選非芳族環(huán)氧樹脂，包括但不限于如道康寧的DER 732,DER 736 ；Tohto Kasei的ST 1000和ST 3000 等。環(huán)氧樹脂含量占組分A總量的10 60% (wt)，優(yōu)選在20 45% (wt)。所述聚硅氧烷樹脂包括含有烷氧基或/和硅烷醇基官能團(tuán)的聚硅氧烷樹脂；包括但不限于道康寧的DC 3074，DC 3037，DC-840等；瓦克的SY-550、SY-231、SY-300和 SY-440等。聚硅氧烷樹脂含量占組分A總量的10 70% (wt)，優(yōu)選在35 65% (wt)。所述鈦白粉為金紅石型二氧化鈦；鈦白粉優(yōu)選耐候性佳的金紅石型二氧化鈦，包括但不限于杜邦的R-960型，R706型等。所述滑石粉的粒徑為大于或等于800目；所述納米材料為粉末狀或分散液狀的納米TiO2或/和納米SiO2，其中粉末狀的納米TiO2、納米S^2 的粒徑為小于或等于IOOnm ；納米T^2或/和納米SiO2可以有粉末或分散液兩種形態(tài)。含量不大于組分A總量的10% (wt)，優(yōu)選在2 8% (wt)。粒徑在不大于IOOnm之間，優(yōu)選在10 60nm。納米材料表面可以未經(jīng)過表面處理，也可以經(jīng)過表面處理，如無(wú)機(jī)改性處理， 包括但不限于二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯等一種或幾種包覆處理；如有機(jī)改性處理，包括但不限于硬脂酸、月桂酸、油酸、鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑等一種或幾種包覆處理；或者無(wú)機(jī)有機(jī)復(fù)合改性。優(yōu)選經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑處理的納米TW2和納米SW2分散液。所述助劑為分散劑、流平劑、防沉劑、UV穩(wěn)定劑、潤(rùn)濕劑、觸變劑、增塑劑、消泡劑中的一種或多種混合而成的混合物；所述有機(jī)溶劑為芳烴、醇、醚、酯、醚醇、酮中的一種或多種混合而成的混合物。優(yōu)選芳烴和酯類溶劑，如甲苯，二甲苯，乙酸乙酯，乙酸丁酯等。組分B中合適的固化劑包括胺類或/和氨基硅烷，優(yōu)選氨基硅烷及其混合物。所述氨基硅烷的通式是Y-Si-(O-X)3,其中，X是不大于6個(gè)碳原子的烷基、羥烷基、烷氧基烷基或羥基烷氧基烷基；Y是H(HNR)a，a為1 6的整數(shù)，R是選自芳基、烷基、二烷基芳基、烷氧基烷基或環(huán)烷基的有機(jī)基團(tuán)。優(yōu)選的氨基硅烷包括但不限于氨乙基氨丙基三乙氧基硅烷，二丁基氨甲基三丁氧基硅烷，氨乙基氨甲基苯基三甲氧基硅烷，環(huán)己基氨甲基甲基二乙氧基硅烷，Y-氨丙基三甲氧基硅烷，Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷等。如道康寧的 Z6020, Z-6436 ；GE 的 Al 100，A2100 等。
所述組分B還包括有機(jī)催化劑，其重量百分比小于或等于5%，所述有機(jī)催化劑為二月桂酸二丁基錫、二乙酸二丁基錫、有機(jī)鈦酸酯、辛酸鉛、環(huán)烷酸鉍、辛酸錳、乙酰丙酮酸釩、氯化亞錫、環(huán)烷酸鋅、乙酸汞中的一種。有機(jī)催化劑可以加快涂膜的固化速度，但不是一定必須使用。如果需要使用催化劑時(shí)，催化劑包括但不限于二月桂酸二丁基錫、二乙酸二丁基錫、有機(jī)鈦酸酯、辛酸鉛、環(huán)烷酸鉍、辛酸錳、乙酰丙酮酸釩、氯化亞錫、環(huán)烷酸鋅、乙酸汞等。優(yōu)選二月桂酸二丁基錫。催化劑含量不大于組分B總量的5%，并且催化劑必須和固化劑在一起。在本發(fā)明上述實(shí)施例方法及組分的基礎(chǔ)上，還可以添加其他組分，以獲得特定的改進(jìn)效果。在其它實(shí)施方案中，本發(fā)明的涂料組合物還可以包括著色劑，如顏料、染料和調(diào)色劑。顏料包括無(wú)機(jī)顏料和有機(jī)顏料，如炭黑，氧化鐵黃，酞青綠、酞青藍(lán)等。在其它實(shí)施方案中，本發(fā)明的涂料組合物還可以包括硅酸鎂，石膏，碳酸鈣，重晶石，硅藻土，粘土，云母，云母氧化鐵，薄鋁片，玻璃鱗片等填料之一或混合物。組分A和組分B存儲(chǔ)在防潮的容器中，以降低水解縮合的可能性，從而增加混合物的壽命。如保存在密封的金屬罐中。組分A和組分B可采用雙包裝體系供應(yīng)。本發(fā)明中的基材主要是指金屬表面如鋼鐵，鋁合金等。本發(fā)明的涂料可以直接涂覆在基材的表面或者先在基材的表面上涂覆一道底漆，如環(huán)氧富鋅底漆或無(wú)機(jī)鋅底漆等， 然后再進(jìn)行涂覆涂料。第二實(shí)施例，一種上述的室溫固化的納米復(fù)合環(huán)氧聚硅氧烷涂料制備方法的涂料，該涂料由組分A和組分B組成。其中組分A的組分及其重量百分比如下脂肪族環(huán)氧樹脂20%，烷氧基官能聚硅氧烷樹脂40%，鈦白粉10%，滑石粉10%，納米%，分散劑 1.0%,消泡劑0.5%，流平劑0. 5%，二甲苯5%，乙酸乙酯9%。組分B的組分及其重量百分比如下氨基硅烷90%，乙酸丁酯5%，二月桂酸二丁基錫5%。組分A和組分B的重量配比為10 3. 5。第三實(shí)施例，其與第二實(shí)施例的區(qū)別在于組分A和組分B中的組分比例以及其重量配比不同。該涂料由組分A和組分B組成。其中組分A的組分及其重量百分比如下脂肪族環(huán)氧樹脂25%，烷氧基官能聚硅氧烷樹脂50%，鈦白粉6%，滑石粉2%，納米%， 分散劑1. 0%，消泡劑0.5%，流平劑0.5%，乙酸乙酯9%。組分B的組分及其重量百分比如下氨基硅烷90%，乙酸丁酯5%，二月桂酸二丁基錫5%。組分A和組分B的重量配比為 10 4。第四實(shí)施例，其與第二實(shí)施例的區(qū)別在于組分A和組分B中的組分比例以及其重量配比不同。該涂料由組分A和組分B組成。其中組分A的組分及其重量百分比如下 脂肪族環(huán)氧樹脂20 %，硅烷醇基官能聚硅氧烷樹脂35 %，鈦白粉15 %，滑石粉10 %，納米 Ti024 %，納米%，分散劑1.0%，消泡劑0. 5 %，流平劑0. 5 %，二甲苯5 %，乙酸乙酯 5%。組分B的組分及其重量百分比如下氨基硅烷90%，乙酸丁酯10%。組分A和組分B 的重量配比為10 3。第五實(shí)施例，其與第二實(shí)施例的區(qū)別在于組分A和組分B中的組分比例以及其重量配比不同。該涂料由組分A和組分B組成。其中組分A的組分及其重量百分比如下 脂肪族環(huán)氧樹脂20 %，硅烷醇基官能聚硅氧烷樹脂35 %，鈦白粉15 %，滑石粉10 %，納米 Ti023 %，納米%，分散劑1.0%，消泡劑0. 5 %，流平劑0. 5 %，二甲苯6 %，乙酸乙酯6%。組分B的組分及其重量百分比如下氨基硅烷90%，乙酸丁酯10%。組分A和組分B 的重量配比為10 3。第六實(shí)施例，其與第二實(shí)施例的區(qū)別在于組分A和組分B中的組分比例以及其重量配比不同。該涂料由組分A和組分B組成。其中組分A的組分及其重量百分比如下脂肪族環(huán)氧樹脂25%，烷氧基官能聚硅氧烷樹脂50%，鈦白粉5%，滑石粉2%，納米TW2S%， 分散劑1. 0%，消泡劑0.5%，流平劑0.5%，乙酸乙酯8%。組分B的組分及其重量百分比如下氨基硅烷90%，乙酸丁酯10%。組分A和組分B的重量配比為10 4。第七實(shí)施例，其與第二實(shí)施例的區(qū)別在于組分A和組分B中的組分比例以及其重量配比不同。該涂料由組分A和組分B組成。其中組分A的組分及其重量百分比如下脂肪族環(huán)氧樹脂25%，烷氧基官能聚硅氧烷樹脂35%，鈦白粉10%，滑石粉8%，納米%， 分散劑1.0%，消泡劑0. 5%，流平劑0. 5%，二甲苯5%，乙酸乙酯9%。組分B的組分及其重量百分比如下氨基硅烷90%，乙酸丁酯6%，二月桂酸二丁基錫4%。組分A和組分B的比例為10 3.5ο上述實(shí)施例僅為本發(fā)明較好的實(shí)施方式，本發(fā)明不能一一列舉出全部的實(shí)施方式，凡采用上述實(shí)施例之一的技術(shù)方案，或根據(jù)上述實(shí)施例所做的等同變化，均在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。表1是采用本發(fā)明上述實(shí)施例所得到納米復(fù)合環(huán)氧聚硅氧烷涂料的性能測(cè)試報(bào)告，具體采用的測(cè)試底材是噴砂鋼板，底漆為環(huán)氧富鋅底漆，干膜厚度為50士5微米，中層漆為環(huán)氧云母氧化鐵中層漆，干膜厚度為100微米左右，面漆為本發(fā)明各實(shí)施例提供的納米復(fù)合環(huán)氧聚硅氧烷涂料，干膜厚度在50士5微米，干燥條件為25°C，50 %相對(duì)濕度，干燥時(shí)間為7天，7天后進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試環(huán)境條件為常溫常壓，性能測(cè)試結(jié)果如表1所示。表權(quán)利要求
1. 一種室溫固化的納米復(fù)合環(huán)氧聚硅氧烷涂料制備方法，其特征在于，其包括以下步驟(1)配制組分A 組分A的組分及其重量百分比如下環(huán)氧樹脂10 --60%,聚硅氧烷樹脂10 --70%,鈦白粉5 30%,滑石粉2 10%,納米材料1 10%,助劑0. 1 2%，有機(jī)溶劑1 15% ；(2)配制組分B組分B的組分及其重量百分比如下胺類或/和氨基硅烷 50 90 %，有機(jī)溶劑1 50%;(3)稱重配比組分A和組分B的重量配比為5 1 2 1 ；(4)制備涂料將相應(yīng)配比量的組分A和相應(yīng)配比量的組分B進(jìn)行混合，制成涂料；所述步驟(1)、(2)沒有先后順序；所述的納米材料為粉末狀或分散液狀的納米T^2或/和納米SiO2，其中粉末狀的納米 TiO2、納米SW2的粒徑為小于或等于lOOnm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室溫固化的納米復(fù)合環(huán)氧聚硅氧烷涂料制備方法，其特征在于，所述的步驟(1)，其具體包括如下步驟(1. 1)預(yù)先將相應(yīng)配方量的助劑和相應(yīng)配方量的90%的有機(jī)溶劑混合制得溶液，接著將相應(yīng)配方量的環(huán)氧樹脂和相應(yīng)配方量的聚硅氧烷樹脂溶解在溶液中，然后放入高速分散機(jī)以實(shí)現(xiàn)均勻混合，啟動(dòng)高速分散機(jī)，該高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)度設(shè)定為1000 1500轉(zhuǎn)/分鐘， 分散時(shí)間為10 15分鐘；(1.2)步驟(1. 1)完畢后，再往溶液中加入相應(yīng)配方量的鈦白粉和相應(yīng)配方量的滑石粉，然后啟動(dòng)高速分散機(jī)，該高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)度設(shè)定為2000 3000轉(zhuǎn)/分鐘，分散時(shí)間為 10 20分鐘，分散動(dòng)作完畢后制得漿料；(1. 3)將漿料轉(zhuǎn)移到球磨機(jī)中，然后往漿料中加入相應(yīng)配方量的納米材料和剩余的相應(yīng)配方量10%的有機(jī)溶劑，啟動(dòng)球磨機(jī)，該球磨機(jī)的轉(zhuǎn)度設(shè)定為2500 3500轉(zhuǎn)/分鐘，研磨時(shí)間為4 6小時(shí)；(1. 4)研磨動(dòng)作完畢后制得組分A，將組分A裝入防潮的容器中，進(jìn)行包裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室溫固化的納米復(fù)合環(huán)氧聚硅氧烷涂料制備方法，其特征在于，所述的步驟O)，其具體包括如下步驟(2. 1)預(yù)先將相應(yīng)配方量的胺類或/和氨基硅烷和相應(yīng)配方量的有機(jī)溶劑混合，然后放入高速分散機(jī)以實(shí)現(xiàn)均勻混合，啟動(dòng)高速分散機(jī)，該高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)度設(shè)定為800 1600轉(zhuǎn)/分鐘，分散時(shí)間為20 30分鐘，分散動(dòng)作完畢后制得組分B ；(2. 2)將組分B裝入防潮的容器中，進(jìn)行包裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室溫固化的納米復(fù)合環(huán)氧聚硅氧烷涂料制備方法，其特征在于，所述步驟( 中的組分B還包括可以加快涂料固化速度的有機(jī)催化劑，其重量百分比小于或等于5% ；預(yù)先將相應(yīng)配方量的胺類或/和氨基硅烷、相應(yīng)配方量的有機(jī)催化劑和相應(yīng)配方量的有機(jī)溶劑混合，然后放入高速分散機(jī)以實(shí)現(xiàn)均勻混合，啟動(dòng)高速分散機(jī)，該高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)度設(shè)定為800 1600轉(zhuǎn)/分鐘，分散時(shí)間為20 30分鐘，分散動(dòng)作完畢后制得組分B，將組分B裝入防潮的容器中，進(jìn)行包裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室溫固化的納米復(fù)合環(huán)氧聚硅氧烷涂料制備方法，其特征在于，其還包括以下步驟(5)涂覆涂料將涂料通過浸涂、輥涂、幕涂、噴涂、刷涂中的一種或多種結(jié)合的方式對(duì)所需涂覆的基材進(jìn)行涂覆動(dòng)作，使基材的表面形成一層均勻的涂膜；(6)涂覆動(dòng)作完畢，在溫度為5 50°C、相對(duì)濕度為10% 80%的室溫下，涂膜自動(dòng)固化附著在基材上，使該基材的表面上形成一層厚度為30 80微米的保護(hù)膜；(7)重復(fù)步驟(5)至(6)，于基材的表面形成多層保護(hù)膜，以充分保護(hù)基材。
6.一種實(shí)施權(quán)利要求1所述方法制備的室溫固化的納米復(fù)合環(huán)氧聚硅氧烷涂料，其特征在于，其含有組分A和組分B，組分A和組分B的重量配比為5 1 2 1，其中組分A 的組分及其重量百分比如下環(huán)氧樹脂10 --60%,聚硅氧烷樹脂10 --70%,鈦白粉5 30%,滑石粉2 10%,納米材料1 10%,助劑0. 1 2%，有機(jī)溶劑1 15% ；組分B的組分及其重量百分比如下胺類或/和氨基硅烷 50 90 %，有機(jī)溶劑1 50%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的室溫固化的納米復(fù)合環(huán)氧聚硅氧烷涂料，其特征在于，所述組分B還包括有機(jī)催化劑，其重量百分比小于或等于5%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的室溫固化的納米復(fù)合環(huán)氧聚硅氧烷涂料，其特征在于，所述有機(jī)催化劑為二月桂酸二丁基錫、二乙酸二丁基錫、有機(jī)鈦酸酯、辛酸鉛、環(huán)烷酸鉍、辛酸錳、乙酰丙酮酸釩、氯化亞錫、環(huán)烷酸鋅、乙酸汞中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的室溫固化的納米復(fù)合環(huán)氧聚硅氧烷涂料，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂為芳香族環(huán)氧樹脂或/和非芳香族環(huán)氧樹脂；所述聚硅氧烷樹脂包括含有烷氧基或/和硅烷醇基官能團(tuán)的聚硅氧烷樹脂；所述鈦白粉為金紅石型二氧化鈦；所述滑石粉的粒徑為800目 2000目；所述納米材料為粉末狀或分散液狀的納米TiO2或/和納米SiO2, 其中粉末狀的納米TiO2、納米SiO2的粒徑為小于或等于IOOnm ；所述助劑為分散劑、流平齊IJ、 防沉劑、UV穩(wěn)定劑、潤(rùn)濕劑、觸變劑、增塑劑、消泡劑中的一種或多種混合而成的混合物；所述有機(jī)溶劑為芳烴、醇、醚、酯、醚醇、酮中的一種或多種混合而成的混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的室溫固化的納米復(fù)合環(huán)氧聚硅氧烷涂料，其特征在于，所述氨基硅烷的通式是Y-Si-(O-X) 3，其中，X是小于或等于6個(gè)碳原子的烷基、羥烷基、烷氧基烷基或羥基烷氧基烷基；Y是H(HNR)a，a為1 6的整數(shù)，R是選自芳基、烷基、二烷基芳基、烷氧基烷基或環(huán)烷基的有機(jī)基團(tuán)之一。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種室溫固化的納米復(fù)合環(huán)氧聚硅氧烷涂料制備方法，其包括以下步驟1)配制組分A；2)配制組分B；3)稱重配比；4)制備涂料將相應(yīng)配比量的組分A和相應(yīng)配比量的組分B進(jìn)行混合，制成涂料。其還公開了一種實(shí)施該室溫固化的納米復(fù)合環(huán)氧聚硅氧烷涂料制備方法的涂料；本發(fā)明提供的方法制造工藝簡(jiǎn)易，成本低、效率高；本發(fā)明提供的涂料的在常溫下就可以固化成膜，使用方便，無(wú)需熱源，降低了能耗，而且具有較好的耐腐蝕性以及耐紫外線老化能力，大大延長(zhǎng)使用壽命，特別適合于海洋石油平臺(tái)大氣區(qū)、油罐、船舶上層建筑、橋梁等大型工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)的防腐要求。
文檔編號(hào)C09D183/04GK102277083SQ201110153889
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月9日
發(fā)明者孫小英, 堯華, 施利毅, 杭建忠 申請(qǐng)人:上海大學(xué), 東莞上海大學(xué)納米技術(shù)研究院