本發(fā)明涉及一種具有耐候耐溫面漆和一種具有耐溫性、附著力高、防腐性?xún)?yōu)的底漆配套體系，用于制備一種耐候耐溫的防腐涂層。
背景技術(shù)：
常規(guī)的耐候防腐涂層采用環(huán)氧富鋅、環(huán)氧云鐵等底漆，配合聚氨酯或醇酸類(lèi)面漆，這樣形成的復(fù)合涂層具有良好的粘附力、耐磨性、耐化學(xué)品性，以及方便的施工性能和成本低廉等特點(diǎn)，被廣泛地用于橋梁、鋼結(jié)構(gòu)廠房、水泥等領(lǐng)域，一般最高使用溫度不高于100℃；部分采用酚醛環(huán)氧底漆配合氟碳面漆構(gòu)成的涂層體系，可以在170℃以下使用。耐高溫涂層采用有機(jī)硅樹(shù)脂、無(wú)機(jī)硅樹(shù)脂配合鋁粉、鋅粉、炭黑等制備而成，其耐溫、耐候性能好，使用溫度一般在300℃以上，但顏色單一，且涂層固化溫度高、固化時(shí)間長(zhǎng)，并存在漆膜機(jī)械性能、附著力和耐有機(jī)溶劑性能較差等缺點(diǎn)，因此使用具有一定局限性。
目前，市場(chǎng)上能夠在200℃左右的環(huán)境溫度下長(zhǎng)期使用的防腐涂料，主要由環(huán)氧改性有機(jī)硅樹(shù)脂配合防腐、耐溫的顏填料制備而成，其性能以耐溫、防腐為主，涂層顏色以黑色、銀色為主，存在著裝飾性較差、淺色系長(zhǎng)期使用易變色等缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是制備一種能夠在200℃左右的環(huán)境溫度下長(zhǎng)期使用的涂層，克服目前市面上該類(lèi)產(chǎn)品顏色較深、且單一，淺色系長(zhǎng)期使用易變色的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的之一是制備一種具有耐候耐溫面漆。
本發(fā)明的目的之二是制備一種具有耐溫性、附著力高、防腐性?xún)?yōu)的底漆。
本發(fā)明的目的之三所述的耐候耐溫面漆是由有機(jī)硅改性飽和聚酯樹(shù)脂、固化劑、耐溫顏填料、助劑和溶劑組成。
本發(fā)明的目的之四所述的耐溫防腐底漆是由酚醛環(huán)氧改性有機(jī)硅樹(shù)脂、固化劑、耐溫顏填料、助劑和溶劑組成。
本發(fā)明的面漆組合物包括下列組分，有機(jī)硅改性飽和聚酯樹(shù)脂、固化劑、耐溫顏填料、助劑和溶劑，各組分的含量如下：
本發(fā)明所述的有機(jī)硅改性飽和聚酯樹(shù)脂，其結(jié)構(gòu)式如下所示：
式中n為1.2.3……12，式中m為1.2.3……30，式中R1為—CH3或式 中R3為—CH2—
本發(fā)明所述的有機(jī)硅改性飽和聚酯樹(shù)脂，是有機(jī)硅樹(shù)脂與氨基樹(shù)脂在溶劑和催化劑存在下接枝后，再與飽和聚酯樹(shù)脂接枝合成的。
所述的有機(jī)硅改性飽和聚酯樹(shù)脂滿(mǎn)足氨基樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂和飽和聚酯樹(shù)脂的摩爾比為1:3:6，占總投料量的50－70％重量比。
所述的氨基樹(shù)脂具有以下結(jié)構(gòu)：
式中R2為—CH2OCH3或—CH2OCH2CH2CH2CH3
選自江蘇三木公司的5860丁醚化氨基樹(shù)脂。
所述的有機(jī)硅樹(shù)脂具有以下結(jié)構(gòu)：
式中m為1.2.3……30，式中R1為—CH2或
選自美國(guó)Dow coning公司3074、Z6018等有機(jī)硅樹(shù)脂中的一種。
所述的有機(jī)硅樹(shù)脂與氨基樹(shù)脂接枝物具有以下結(jié)構(gòu)：
式中m為1.2.3……30，式中R1為—CH3或式中R2為—CH2OCH3或—CH2OCH2CH2CH2CH3，式中R3為—CH2—
所述的飽和聚酯樹(shù)脂具有以下結(jié)構(gòu)：
式中n為1.2.3……12，式中R1為—CH2或
選自美國(guó)奧斯浦SN470飽和聚酯樹(shù)脂。
所訴的溶劑可以是酮類(lèi)和苯類(lèi)的混合溶劑，例如丙酮、丁酮、環(huán)己酮、環(huán)戊酮或苯、甲苯、二甲苯。最優(yōu)選是環(huán)己酮、環(huán)戊酮中任選一種和甲苯、二甲苯中任選一種混合組成的溶劑。用量是總投料量的30-50％重量百分比。
所述的催化劑是二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、鈦酸正丁酯中任選一種。用量是總投料量的0.1-3％重量百分比
本發(fā)明所述的有機(jī)硅改性飽和聚酯樹(shù)脂按下述方法制備：
將本發(fā)明所述的氨基樹(shù)脂和有機(jī)硅樹(shù)脂在攪拌下與有機(jī)溶劑混合后，加入催化劑。在120—150℃下，通過(guò)冷凝回流將反應(yīng)中產(chǎn)生的水餾出，反應(yīng)3-6小時(shí)，冷卻至70℃，再加入飽和聚酯樹(shù)脂，冷凝回流將反應(yīng)中產(chǎn)生的水餾出，反應(yīng)3-6小時(shí)，冷卻至40℃出料，得到低粘度溶液。即為有機(jī)硅改性飽和聚酯樹(shù)脂。
本發(fā)明所述的面漆耐溫顏填料可根據(jù)具體顏色要求加入適當(dāng)?shù)念伭?、填料。選用耐溫的白色顏料有金紅石型鈦白粉、氧化鋅，紅色顏料有氧化鐵紅，藍(lán)色顏料有群青、鈷藍(lán)，黃色顏料有釩酸鉍、鈦鎳黃，黑色顏料有石墨、鐵鉻黑，填料有沉淀硫酸鋇、滑石粉、云母粉、玻璃粉、氣相二氧化硅和空心玻璃微珠等。
本發(fā)明所述的面漆固化劑選自拜耳公司的Desmodur系列產(chǎn)品N3375BA/SN、N3390BA/SN、Z4470、N75MPA/X中的一種單獨(dú)使用，或兩種混合使用。
本發(fā)明所述的面漆助劑主要是消泡劑，選自畢克公司的BYK-066N。
本發(fā)明所述的面漆溶劑可以是酮類(lèi)和苯類(lèi)的混合溶劑，例如丙酮、丁酮、環(huán)己酮、環(huán)戊酮或苯、甲苯、二甲苯。最優(yōu)選是環(huán)己酮、環(huán)戊酮中任選一種和甲苯、二甲苯中任選一種混合組成的溶劑。
本發(fā)明所述的溶劑混合比例為酮類(lèi)與苯類(lèi)比為3:7(重量比)。
本發(fā)明的底漆組合物包括下列組分，酚醛環(huán)氧改性有機(jī)硅樹(shù)脂、固化劑、耐溫顏填料、助劑和溶劑，各組分的含量如下：
本發(fā)明所述的酚醛環(huán)氧改性有機(jī)硅樹(shù)脂是按專(zhuān)利CN201210563457.4制備。
本發(fā)明所述的底漆耐溫顏填料主要考慮對(duì)基材的防腐性和耐溫性，選用氧化鐵紅、云母氧化鐵紅、云母氧化鐵灰、磷酸鋅、三聚磷酸鋁等具有防腐功能性顏料，填料有沉淀硫酸鋇、滑石粉、云母粉、氣相二氧化硅等。
本發(fā)明所述的底漆固化劑選自卡德萊公司的CARDOLITE系列產(chǎn)品NX2001、NX2003、NX2007、NX2015、NX2018、NX2041、NX5454中的一種。
本發(fā)明所述的底漆助劑主要是消泡劑，選自畢克公司的BYK-066N。
本發(fā)明所述的底漆溶劑可以是酮類(lèi)和苯類(lèi)的混合溶劑，例如丙酮、丁酮、環(huán)己酮、環(huán)戊酮或苯、甲苯、二甲苯。最優(yōu)選是環(huán)己酮、環(huán)戊酮中任選一種和甲苯、二甲苯中任選一種混合組成的溶劑。
本發(fā)明所述的溶劑混合比例為酮類(lèi)與苯類(lèi)比為3:7(重量比)。
所述的耐候耐溫面漆和耐溫防腐底漆的制備方法相同，都分A、B組分，包括以下步驟：
1.按所述配比將改性樹(shù)脂、顏填料和助劑攪拌均勻，然后用砂磨機(jī)或三輥 機(jī)研磨至40～80μm(根據(jù)需要可再加入填料，攪拌均勻后)，濾網(wǎng)過(guò)濾，計(jì)量包裝，配制得到A組分；
2.按所述配比將固化劑和溶劑攪拌均勻，濾網(wǎng)過(guò)濾，計(jì)量包裝，配制得到B組分。
A、B組分按重量比為5～10:1均勻混合配置。
本發(fā)明的涂料組合物的涂敷方法可以為刷涂或噴涂工藝。
本發(fā)明的涂料組合物的涂敷涂底漆二道，面漆二道(環(huán)境溫度高于15℃時(shí)，兩道間隔24h；環(huán)境溫度高于25℃時(shí)，兩道間隔12h；環(huán)境溫度低于15℃時(shí)，間隔適當(dāng)延長(zhǎng))。
本發(fā)明在涂刷底面漆共四道涂層常溫固化七天后，涂層外觀平整，表面光潔，厚度控制在160～320μm，可以得到滿(mǎn)意效果。
本發(fā)明制備的耐候耐溫的防腐涂層具有下列優(yōu)異的綜合性能：
柔韌性(mm)：2(GB/T1731-1993漆膜柔韌性測(cè)定法)；
常溫附著力(MPa)：8(GBT5210-2006色漆和清漆拉開(kāi)法附著力試驗(yàn))；
220℃附著力(MPa)：2(GBT5210-2006色漆和清漆拉開(kāi)法附著力試驗(yàn))；
沖擊強(qiáng)度(Kg.cm)：50(GB/T1732-1993漆膜耐沖擊測(cè)定法)；
耐鹽霧：4000小時(shí)不起泡、不脫落、無(wú)變色(GB/T1771-2007色漆和清漆耐中性鹽霧性能的測(cè)定)；
耐高溫老化循環(huán)：氙燈老化200h后200℃24h，循環(huán)五次，漆膜顏色變化小于3級(jí)，無(wú)粉化、無(wú)失光、無(wú)起泡、無(wú)開(kāi)裂(GB/T1865-2009色漆和清漆人工氣候老化和人工輻射曝露濾過(guò)的氙弧輻射)；
耐高溫濕熱循環(huán)：濕熱200h后200℃24h，循環(huán)五次，漆膜無(wú)起皺、無(wú)氣泡、無(wú)脫落(GB 1740-1989漆膜耐濕熱測(cè)定法)；
耐冷熱交變：十個(gè)循環(huán)(0℃，30min；200℃，30min)，漆膜無(wú)變化(GJB150.5-1986溫度沖擊試驗(yàn))；
耐海水：6個(gè)月漆膜無(wú)起泡、無(wú)開(kāi)裂、無(wú)脫落(GB/T9274-1988色漆和清漆耐液體介質(zhì)的測(cè)定)；
耐高溫：200℃200h漆膜顏色變化小于2級(jí)，不龜裂、不脫落(GB/T1735-2009色漆和清漆耐熱性的測(cè)定)。
本發(fā)明的耐候耐溫的防腐涂層可常溫固化。應(yīng)用于200℃長(zhǎng)期使用，對(duì)外觀顏色有一定要求的場(chǎng)所和設(shè)施上，如汽車(chē)排氣管、石油化工高溫管路、航空航天耐溫設(shè)備、電子機(jī)械耐溫設(shè)備、船舶排煙管路及其附近設(shè)施等需要長(zhǎng)期耐候、耐溫、防腐領(lǐng)域的保護(hù)和裝飾涂層。
具體實(shí)施方式
下面列舉的實(shí)施例對(duì)本法明進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明不只限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1：有機(jī)硅改性飽和聚酯樹(shù)脂的制備
將1.5份5860氨基樹(shù)脂(三木)和16份Z6018有機(jī)硅樹(shù)脂(Dow coning)在攪拌下加入30份甲苯和20份環(huán)己酮混合后，加入鈦酸正丁酯0.5份。在120℃下，通過(guò)冷凝回流將反應(yīng)中產(chǎn)生的水餾出，反應(yīng)3小時(shí)，冷卻至70℃，再加入32份SN470飽和聚酯樹(shù)脂(奧斯浦)，冷凝回流將反應(yīng)中產(chǎn)生的水餾出，反應(yīng)3小時(shí)，冷卻至40℃出料，得到100份透明均相的有機(jī)硅改性飽和聚酯樹(shù)脂。
實(shí)施例2耐候耐溫面漆1制備
取實(shí)施例1制備的有機(jī)硅改性飽和聚酯樹(shù)脂50重量份，投入不銹鋼罐中高速攪拌機(jī)攪拌，加入消泡劑BYK066N0.03重量份，與樹(shù)脂攪拌均勻后加入金紅石型鈦白粉15重量份、沉淀硫酸鋇10重量份、滑石粉6重量份、氣相二氧化硅0.7重量份攪拌均勻，然后用砂磨機(jī)或三輥研磨機(jī)研磨至標(biāo)準(zhǔn)細(xì)度，過(guò)濾包裝為涂料A 組分。
稱(chēng)量固化劑(選自拜耳公司N3375BA/SN)5重量份，溶劑1重量份攪拌均勻，為涂料B組分。
使用時(shí)將A、B兩組份按重量比5:1混合后噴涂或刷涂，可得到白色耐候耐溫面漆。
實(shí)施例3耐候耐溫面漆2制備
取實(shí)施例1制備的有機(jī)硅改性飽和聚酯樹(shù)脂60重量份，投入不銹鋼罐中高速攪拌機(jī)攪拌，加入消泡劑BYK066N0.09重量份，與樹(shù)脂攪拌均勻后加入鈷藍(lán)10重量份、沉淀硫酸鋇10重量份、云母粉10重量份、玻璃鱗片10重量份攪拌均勻，然后用砂磨機(jī)或三輥研磨機(jī)研磨至標(biāo)準(zhǔn)細(xì)度，過(guò)濾包裝為涂料A組分。
稱(chēng)量固化劑(選自拜耳公司Z4470)6重量份、(選自拜耳公司N75MPA/X)1重量份，溶劑3重量份攪拌均勻，為涂料B組分。
使用時(shí)將A、B兩組份按重量比10:1混合后噴涂或刷涂，可得到藍(lán)色耐候耐溫面漆。
實(shí)施例4耐候耐溫面漆3制備
取實(shí)施例1制備的有機(jī)硅改性飽和聚酯樹(shù)脂55重量份，投入不銹鋼罐中高速攪拌機(jī)攪拌，加入消泡劑BYK066N0.06重量份，與樹(shù)脂攪拌均勻后加入釩酸鉍1重量份、群青4重量份、金紅石型鈦白粉7重量份、沉淀硫酸鋇10重量份、滑石粉10重量份、氧化鐵紅2重量份攪拌均勻，然后用砂磨機(jī)或三輥研磨機(jī)研磨至標(biāo)準(zhǔn)細(xì)度，加入空心玻璃微珠6重量份高速攪拌機(jī)攪拌，過(guò)濾包裝為涂料A組分。
稱(chēng)量固化劑(選自拜耳公司Z4470)6重量份，(選自拜耳公司N3390BA/SN)2重量份，溶劑2重量份攪拌均勻，為涂料B組分。
使用時(shí)將A、B兩組份按重量比8:1混合后噴涂或刷涂，可得到?；疑秃? 耐溫面漆。
實(shí)施例5耐溫防腐底漆1制備
按專(zhuān)利CN201210563457.4制備酚醛環(huán)氧改性有機(jī)硅樹(shù)脂35重量份，投入不銹鋼罐中高速攪拌機(jī)攪拌，加入消泡劑BYK066N0.05重量份，與樹(shù)脂攪拌均勻后加入氧化鐵紅8重量份、云母氧化鐵紅10重量份、三聚磷酸鋁4重量份、沉淀硫酸鋇6重量份、滑石粉2重量份攪拌均勻，然后用砂磨機(jī)或三輥研磨機(jī)研磨至標(biāo)準(zhǔn)細(xì)度，過(guò)濾包裝為涂料A組分。
稱(chēng)量固化劑(選自卡德萊公司NX2007)3重量份，溶劑5重量份攪拌均勻，為涂料B組分。
使用時(shí)將A、B兩組份按重量比8:1混合后噴涂或刷涂，可得到紅色耐溫防腐底漆。
實(shí)施例6耐溫防腐底漆2制備
按專(zhuān)利CN201210563457.4制備酚醛環(huán)氧改性有機(jī)硅樹(shù)脂60重量份，投入不銹鋼罐中高速攪拌機(jī)攪拌，加入消泡劑BYK066N0.06重量份，與樹(shù)脂攪拌均勻后加入云母氧化鐵紅15重量份、云母氧化鐵灰15重量份、氣相二氧化硅5重量份、沉淀硫酸鋇10重量份、滑石粉5重量份攪拌均勻，然后用砂磨機(jī)或三輥研磨機(jī)研磨至標(biāo)準(zhǔn)細(xì)度，過(guò)濾包裝為涂料A組分。
稱(chēng)量固化劑(選自卡德萊公司NX2015)8重量份，溶劑10重量份攪拌均勻，為涂料B組分。
使用時(shí)將A、B兩組份按重量比6:1混合后噴涂或刷涂，可得到紅色耐溫防腐底漆。
實(shí)施例7耐溫防腐底漆3制備
按專(zhuān)利CN201210563457.4制備酚醛環(huán)氧改性有機(jī)硅樹(shù)脂40重量份，投入不 銹鋼罐中高速攪拌機(jī)攪拌，加入消泡劑BYK066N0.10重量份，與樹(shù)脂攪拌均勻后加入氧化鐵紅8重量份、云母氧化鐵灰10重量份、磷酸鋅4重量份、沉淀硫酸鋇6重量份、云母粉2重量份攪拌均勻，然后用砂磨機(jī)或三輥研磨機(jī)研磨至標(biāo)準(zhǔn)細(xì)度，過(guò)濾包裝為涂料A組分。
稱(chēng)量固化劑(選自卡德萊公司NX2003)5重量份，溶劑5重量份攪拌均勻，為涂料B組分。
使用時(shí)將A、B兩組份按重量比7:1混合后噴涂或刷涂，可得到紅色耐溫防腐底漆。
比較例
比較例1按專(zhuān)利CN100392031所述由環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂、填料、固化劑、溶劑制備耐溫防腐涂料，與實(shí)施例比較，如表一。
比較例2按專(zhuān)利CN101698754所述由環(huán)氧改性有機(jī)硅樹(shù)脂、顏填料、固化劑、助劑、溶劑制備低溫固化耐溫重防腐涂料，與實(shí)施例比較，如表一。
比較例3按專(zhuān)利CN103059304所述由酚醛環(huán)氧環(huán)氧改性有機(jī)硅樹(shù)脂、顏填料、固化劑、助劑、溶劑制備長(zhǎng)效防腐耐溫涂料，與實(shí)施例比較，如表一。
表一
通過(guò)表一可知，以環(huán)氧樹(shù)脂與有機(jī)硅樹(shù)脂冷拼或兩者通過(guò)化學(xué)接枝形成的成膜物，制備的涂料涂層耐高溫、耐介質(zhì)等性能與本發(fā)明配套涂層性能接近或相同，但其耐高溫、耐老化后顏色變化較大，無(wú)法滿(mǎn)足涂層顏色淺、裝飾性好的要求。
本發(fā)明通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，所研制的底漆、面漆配套后形成的耐候耐溫防腐 涂層體系，成功的解決了上述問(wèn)題。