阻燒延耐高溫車(chē)間底漆及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種阻燒延耐高溫的車(chē)間底漆及其制備方法，所述車(chē)間底漆由A組分和B組分制備而成，所述A組分的原料及其重量份為：20～80份聚硅酸乙酯Si-40，20～80份有機(jī)溶劑，1～10份去離子水，0.5～5份濃酸；B組分的原料及其重量份為：15～20份有機(jī)溶劑，2～5份聚乙烯醇縮醛，0～8份醇溶性有機(jī)硅樹(shù)脂，1～6份環(huán)氧樹(shù)脂，10～30份阻燒延劑，1～5份涂料助劑，4～8份1000-1500目的磷鐵粉，20～40份1000-1500目的鋅粉；所述A組分和B組分的重量份配比為15～90∶100。所述底漆制得的涂層耐熱性達(dá)到800℃以上，燒損面積極小，且切割或焊接作用過(guò)程中幾乎不產(chǎn)生煙霧。
【專(zhuān)利說(shuō)明】阻燒延耐高溫車(chē)間底漆及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，特別是涉及一種阻燒延耐高溫車(chē)間底漆及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 自20世紀(jì)50年代初，車(chē)間底漆就作為超級(jí)游船、海上石油鉆井平臺(tái)等大型鋼鐵結(jié) 構(gòu)件的預(yù)處理底涂。車(chē)間底漆為適應(yīng)流水線(xiàn)作業(yè)，需滿(mǎn)足干燥快、防銹性能優(yōu)異、可焊接性 與機(jī)械性能好等要求。
[0003] 目前使用較廣的車(chē)間底漆是以聚乙烯醇縮丁醛和硅酸乙酯水解物為基料，復(fù)配鋅 粉的預(yù)涂底漆，其缺點(diǎn)是在室外保養(yǎng)時(shí)間短（一般只有3個(gè)月），熱加工時(shí)燒損面積較大，需 重涂面積大。
[0004] 還有一種是環(huán)氧富鋅車(chē)間底漆，是由鋅粉、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰胺固化劑等配制而成， 在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有幾十年的發(fā)展歷史，廣泛地應(yīng)用于船舶制造行業(yè)；其具有優(yōu)異的陰極保護(hù)防 腐蝕性能、耐機(jī)械磨損性、耐熱性和焊割時(shí)漆膜燒損面小等，如干膜的厚度控制在20 μ m左 右，則對(duì)鋼材的焊接工藝和焊接質(zhì)量無(wú)不良影響，并能和常用的防銹漆、面漆配套；但該種 車(chē)間底漆鋅粉含量較多，在進(jìn)行電焊、切割等熱加工時(shí)，由于涂層無(wú)法耐受高溫，故釋放較 多的氧化鋅煙塵，易導(dǎo)致"鋅熱病"，而威脅人體健康，且該種涂層對(duì)切割速度和質(zhì)量也有一 定影響。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中還有一種普通的車(chē)間底漆，但其不耐熱，且在400°C以上就會(huì)氣化，故 還需重新涂漆。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 基于此，本發(fā)明的目的在于提供一種阻燒延耐高溫車(chē)間底漆。
[0007] 解決上述技術(shù)問(wèn)題的具體技術(shù)方案如下：
[0008] -種阻燒延耐高溫車(chē)間底漆，所述車(chē)間底漆由下述A組分和B組分制備而成：
[0009] 所述A組分的原料及其重量份為：20?80份聚硅酸乙酯Si-40, 20?80份有機(jī) 溶劑，1?10份去離子水，〇. 5?5份濃酸；所述濃酸為濃鹽酸、濃硫酸或濃磷酸中的至少一 種；
[0010] 所述B組分的原料及其重量份為：15?20份有機(jī)溶劑，2?5份聚乙烯醇縮醛， 0?8份醇溶性有機(jī)硅樹(shù)脂，1?6份環(huán)氧樹(shù)脂，10?30份阻燒延劑，1?5份涂料助劑， 4?8份1000-1500目的磷鐵粉，20?40份1000-1500目的鋅粉；所述阻燒延劑為玻璃粉、 輕鈣、重鈣、云母粉、硅微粉、霞長(zhǎng)石、氫氧化鋁、硅藻土、高嶺土、海泡石粉、白炭黑、凹凸棒 土或蒙脫土中的至少一種；
[0011] 所述有機(jī)溶劑為乙醇、異丙醇或正丁醇中的至少一種；
[0012] 所述A組分和B組分的重量份配比為15?90 : 100。
[0013] 在其中一些實(shí)施例中，所述車(chē)間底漆由下述A組分和B組分制備而成：
[0014] 所述A組分的原料及其重量份為：45?80份聚硅酸乙酯Si-40, 20?30份有機(jī) 溶劑，1?7份去離子水，0. 5?1份濃酸；
[0015] 所述B組分的原料及其重量份為：15?20份有機(jī)溶劑，2?3份聚乙烯醇縮醛， 2?5份醇溶性有機(jī)硅樹(shù)脂，1?3份環(huán)氧樹(shù)脂，15?30份阻燒延劑，2. 5?5份涂料助劑， 4?6份1000-1500目的磷鐵粉，23?30份1000-1500目的鋅粉。
[0016] 在其中一些實(shí)施例中，所述阻燒延劑包括玻璃粉和輕鈣、重鈣、云母粉、硅微粉、霞 長(zhǎng)石、氫氧化鋁、硅藻土、高嶺土、海泡石粉、白炭黑、凹凸棒土或蒙脫土中的至少一種。
[0017] 在其中一些實(shí)施例中，所述玻璃粉的熔點(diǎn)為380°C?1600°C。
[0018] 在其中一些實(shí)施例中，所述玻璃粉的熔點(diǎn)為380°C?1200°C。
[0019] 在其中一些實(shí)施例中，所述聚乙烯醇縮醛為聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯醇縮丙醛、聚 乙烯醇縮乙醛或聚乙烯醇縮甲醛中的至少一種。
[0020] 在其中一些實(shí)施例中，所述聚乙烯醇縮醛為聚乙烯醇縮丁醛。
[0021] 在其中一些實(shí)施例中，所述環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛型環(huán)氧樹(shù)脂。
[0022] 在其中一些實(shí)施例中，所述雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂E-20、E-44或 E-51。
[0023] 在其中一些實(shí)施例中，所述涂料助劑包括涂料分散劑0. 5?1份、涂料防沉劑 0. 5?1份、涂料消泡劑0. 5?1份、流平劑0. 5?1份和有機(jī)膨潤(rùn)土 0. 5?1份。
[0024] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種阻燒延耐高溫車(chē)間底漆的制備方法，包括如下步 驟：
[0025] (1)將聚硅酸乙酯Si-40、有機(jī)溶劑置于密閉反應(yīng)器中，在攪拌條件下緩慢滴加濃 酸和去離子水的混合液，控制溫度為-l〇°C?50°C，滴加結(jié)束后靜置22-26h，即得A組分；
[0026] (2)將有機(jī)溶劑置于容器中，在攪拌條件下緩慢加入聚乙烯醇縮醛，至完全溶解， 再加入醇溶性有機(jī)硅樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、阻燒延劑和涂料助劑，經(jīng)高速（4500-5000轉(zhuǎn)/分鐘） 分散、研磨至粒度小于50 μ m后加入磷鐵粉和鋅粉，再經(jīng)分散、砂磨至粒度小于50 μ m即得 B組分；
[0027] (3)將步驟（1)所得的A組分與步驟⑵所得的B組分混勻，即可。
[0028] 本領(lǐng)域技術(shù)人員都知道，無(wú)論是有機(jī)硅樹(shù)脂還是無(wú)機(jī)硅聚合物，最高耐熱極限不 超過(guò)400°C溫度。因此，傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)富鋅底漆或無(wú)機(jī)硅酸鋅車(chē)間底漆的耐熱性只能達(dá)到 400°C。在工況環(huán)境下進(jìn)行氧焰切割和焊接作業(yè)，由于涂層無(wú)法耐受如此高溫，必然產(chǎn)生損 毀現(xiàn)象，其燒損面并向四周擴(kuò)延；同時(shí)，由于鋅的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，當(dāng)溫度達(dá)到225°C后， 鋅氧化激烈；鋅在空氣中燃燒是因?yàn)殇\表面有一層氧化鋅，燃燒時(shí)冒出白煙，而這種白色煙 霧被人長(zhǎng)期吸入，就會(huì)患上一種"鋅熱病"，危害人體健康。
[0029] 本發(fā)明所述的一種阻燒延耐高溫車(chē)間底漆及其制備方法具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效 果：
[0030] (1)本發(fā)明經(jīng)發(fā)明人大量的實(shí)驗(yàn)和研究，確定出阻燒延耐高溫車(chē)間底漆的最佳組 分及其重量份，該種底漆所得的涂層耐熱性達(dá)到800°C以上，燒損面積極小，切割或焊接作 用過(guò)程中幾乎不產(chǎn)生煙霧。其中，所述阻燒延劑配合其他原料可顯著提高車(chē)間底漆的阻燒 延耐高溫性能；進(jìn)一步地，所述阻燒延劑在切割或焊接條件下會(huì)形成連續(xù)膜或者發(fā)生分解 吸收熱量阻礙熱量的擴(kuò)散，進(jìn)而保證涂層的耐熱性能，同時(shí)還可以有效地包覆鋅粉粒子免 于暴露在空氣當(dāng)中，以達(dá)到隔絕空氣、防止氧化的目的；所述阻燒延劑中除玻璃粉之外的其 余原料，還具有骨架填充作用，可提高漆膜的強(qiáng)度、耐水性，增加底漆對(duì)基層表面的沉積性 和滲透性，亦能有效降低玻璃粉的用量且不影響阻燒延耐高溫效果，且降低成本；兩者與其 他原料配合所制得的車(chē)間底漆具有顯著的阻燒延和耐高溫效果。
[0031] (2)本發(fā)明所述車(chē)間底漆的制備方法工藝簡(jiǎn)單，易操作，適合于大規(guī)模生產(chǎn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032] 圖1為試驗(yàn)例1中對(duì)照組1的阻燒延效果圖；
[0033] 圖2為試驗(yàn)例1中實(shí)驗(yàn)組-實(shí)施例1的阻燒延效果圖；
[0034] 圖3為試驗(yàn)例1中實(shí)驗(yàn)組-實(shí)施例3的阻燒延效果圖。

【具體實(shí)施方式】
[0035] 本發(fā)明實(shí)施例中使用的原料如下：
[0036] 聚硅酸乙酯（Si-40)生產(chǎn)商為江蘇常余化工有限公司，但實(shí)現(xiàn)本發(fā)明不局限于該 公司；
[0037] 聚乙烯醇縮醛生產(chǎn)商均為天津市光大冰峰化工有限公司，但實(shí)現(xiàn)本發(fā)明不局限于 該公司；其中，聚乙烯醇縮丁醛（10%乙醇溶液的粘度為10?15mPa · s);
[0038] 醇溶性有機(jī)硅樹(shù)脂購(gòu)自深圳市恒潤(rùn)納米材料有限公司，但實(shí)現(xiàn)本發(fā)明不局限于該 公司；
[0039] 環(huán)氧樹(shù)脂購(gòu)自廣州東風(fēng)化工廠(chǎng)，但實(shí)現(xiàn)本發(fā)明不局限于該公司；
[0040] 玻璃粉購(gòu)自深圳晶材化工有限公司，但實(shí)現(xiàn)本發(fā)明不局限于該公司；
[0041] 輕鈣、重鈣、云母粉、硅微粉、霞長(zhǎng)石、氫氧化鋁、硅藻土、高嶺土、海泡石粉、白炭 黑、凹凸棒土或蒙脫土購(gòu)自廣州拓億貿(mào)易有限公司，但實(shí)現(xiàn)本發(fā)明不局限于該公司；
[0042] 涂料助劑包括分散劑、防沉劑、消泡劑、流平劑、有機(jī)膨潤(rùn)土等，購(gòu)自世邦佳明有限 公司，但實(shí)現(xiàn)本發(fā)明不局限于該公司。
[0043] 本發(fā)明所述乙醇為分析純、化學(xué)純，也可以為工業(yè)級(jí)。
[0044] 本發(fā)明所述濃鹽酸的濃度為37-38%，濃硫酸的濃度為98%左右，濃磷酸的濃度 為85%左右。
[0045] 以下將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0046] 實(shí)施例1
[0047] 本實(shí)施例一種阻燒延耐高溫車(chē)間底漆，由A組分和B組分制備而成：
[0048] 所述A組分的原料及其重量份為：60份聚硅酸乙酯Si-40,12份乙醇，8份異丙醇， 0. 912份濃磷酸，7. 088份去離子水；
[0049] 所述B組分的原料及其重量份為：10份乙醇，10份正丁醇，3份聚乙烯醇縮丁醛， 5份醇溶性有機(jī)硅樹(shù)脂，1份環(huán)氧樹(shù)脂E-20, 5份40(TC玻璃粉，12份輕質(zhì)碳酸鈣，5份涂料 助劑（其中涂料分散劑1份、涂料防沉劑1份、涂料消泡劑和流平劑各1份、有機(jī)膨潤(rùn)土 1 份），4份800-1500目的超細(xì)磷鐵粉，23份800-1500目的超細(xì)鋅粉；
[0050] 所述A組分和B組分的重量份配比1 : 4。
[0051] 上述車(chē)間底漆的制備方法，包括如下步驟：
[0052] (1)A組分：按上述重量份，順序稱(chēng)取聚硅酸乙酯Si-40、乙醇、異丙醇和置于密閉 反應(yīng)器中，在攪拌的條件下緩慢滴加酸-去離子水溶液，控制溫度為20°C?30°C，滴加結(jié)束 后靜置24h，用嗎啡啉檢測(cè)水解程度，即得A組分；
[0053] (2)B組分：按上述重量份，稱(chēng)取乙醇、正丁醇置于容器中，攪拌狀態(tài)下緩慢加入聚 乙烯醇縮丁醛（PVB)至PVB完全溶解成透明狀液體，再向容器中加入醇溶性有機(jī)硅樹(shù)脂、環(huán) 氧樹(shù)脂E-20、玻璃粉、輕質(zhì)碳酸鈣和涂料助劑，經(jīng)高速分散、研磨至細(xì)度達(dá)到40 μ m后加入 超細(xì)磷鐵粉和超細(xì)鋅粉，再經(jīng)分散、砂磨至粒度小于50 μ m即得B組分；
[0054] (3)將A組分與B組分以重量份配比1 : 4的比例混合攪拌均勻，即得所述車(chē)間底 漆。
[0055] 本實(shí)施例的產(chǎn)品應(yīng)符合GB6747-2008標(biāo)準(zhǔn)，其特征指標(biāo)見(jiàn)表1與表2。
[0056] 表1阻燒延耐高溫車(chē)間底漆技術(shù)指標(biāo)
[0057]

【權(quán)利要求】
1. 一種阻燒延耐高溫車(chē)間底漆，其特征在于，所述車(chē)間底漆由下述A組分和B組分制備 而成： 所述A組分的原料及其重量份為：20?80份聚硅酸乙酯Si-40, 20?80份有機(jī)溶劑， 1?10份去離子水，0. 5?5份濃酸；所述濃酸為濃鹽酸、濃硫酸或濃磷酸中的至少一種； 所述B組分的原料及其重量份為：15?20份有機(jī)溶劑，2?5份聚乙烯醇縮醛，0?8 份醇溶性有機(jī)硅樹(shù)脂，1?6份環(huán)氧樹(shù)脂，10?30份阻燒延劑，1?5份涂料助劑，4?8份 1000?1500目的磷鐵粉，20?40份1000?1500目的鋅粉；所述阻燒延劑為玻璃粉、輕鈣、 重鈣、云母粉、硅微粉、霞長(zhǎng)石、氫氧化鋁、硅藻土、高嶺土、海泡石粉、白炭黑、凹凸棒土或蒙 脫土中的至少一種； 所述有機(jī)溶劑為乙醇、異丙醇或正丁醇中的至少一種； 所述A組分和B組分的重量份配比為15?90 : 100。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燒延耐高溫車(chē)間底漆，其特征在于，所述車(chē)間底漆由下述A 組分和B組分制備而成： 所述A組分的原料及其重量份為：45?80份聚硅酸乙酯Si-40, 20?30份有機(jī)溶劑， 1?7份去離子水，0. 5?1份濃酸； 所述B組分的原料及其重量份為：15?20份有機(jī)溶劑，2?3份聚乙烯醇縮醛，2?5 份醇溶性有機(jī)硅樹(shù)脂，1?3份環(huán)氧樹(shù)脂，15?30份阻燒延劑，2. 5?5份涂料助劑，4?6 份1000?1500目的磷鐵粉，23?30份1000?1500目的鋅粉。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的阻燒延耐高溫車(chē)間底漆，其特征在于，所述阻燒延劑包 括玻璃粉和輕鈣、重鈣、云母粉、硅微粉、霞長(zhǎng)石、氫氧化鋁、硅藻土、高嶺土、海泡石粉、白炭 黑、凹凸棒土或蒙脫土中的至少一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的阻燒延耐高溫車(chē)間底漆，其特征在于，所述玻璃粉的熔點(diǎn)為 380°C? 1600°C。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的阻燒延耐高溫車(chē)間底漆，其特征在于，所述聚乙烯醇縮醛 為聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯醇縮丙醛、聚乙烯醇縮乙醛或聚乙烯醇縮甲醛中的至少一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的阻燒延耐高溫車(chē)間底漆，其特征在于，所述聚乙烯醇縮醛為 聚乙烯醇縮丁醛。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的阻燒延耐高溫車(chē)間底漆，其特征在于，所述環(huán)氧樹(shù)脂為雙 酚A型環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛型環(huán)氧樹(shù)脂。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的阻燒延耐高溫車(chē)間底漆，其特征在于，所述雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂 為雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂E-20、E-44或E-51。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的阻燒延耐高溫車(chē)間底漆，其特征在于，所述涂料助劑包 括涂料分散劑〇. 5?1份、涂料防沉劑0. 5?1份、涂料消泡劑0. 5?1份、流平劑0. 5? 1份和有機(jī)膨潤(rùn)土 0. 5?1份。
10. -種如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的阻燒延耐高溫車(chē)間底漆的制備方法，其特征在 于，包括如下步驟： (1) 將聚硅酸乙酯Si-40、有機(jī)溶劑置于密閉反應(yīng)器中，在攪拌條件下緩慢滴加濃酸和 去離子水的混合液，控制溫度為-l〇°C?50°C，滴加結(jié)束后靜置22-26h即得A組分； (2) 將有機(jī)溶劑置于容器中，在攪拌條件下緩慢加入聚乙烯醇縮醛，至完全溶解，再加 入醇溶性有機(jī)硅樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、阻燒延劑和涂料助劑，經(jīng)高速分散、研磨后加入磷鐵粉和 鋅粉，再經(jīng)分散、砂磨至粒度小于50 μ m即得B組分； (3)將步驟（1)所得的A組分與步驟（2)所得的B組分混勻，即可。
【文檔編號(hào)】C09D5/38GK104109460SQ201410337424
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月19日
【發(fā)明者】哈成勇, 劉海峰, 張濤, 李天龍, 胡志忠 申請(qǐng)人:廣州中國(guó)科學(xué)院工業(yè)技術(shù)研究院