一种双组份耐候、疏水疏油面漆
阅读说明：本技术 一种双组份耐候、疏水疏油面漆 (Double-component weather-resistant hydrophobic and oleophobic finishing coat ) 是由 姚下银 于 2021-07-07 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种双组份耐候、疏水疏油面漆；该面漆组合物由A组分和B组分组成；以占A组分总质量的百分比计,A组分包括：耐候环氧树脂1-100％,聚四氟乙烯0-10％,疏水助剂0-10％,其他助剂0-10％,有机溶剂A补齐至100％；以占B组分总质量的百分比计,B组分包括：固化剂1-100％,有机溶剂B补齐至100％；A组分和B组分的质量用量比为1:99～99:1。A组分和B组分混合后,喷涂,浸涂或刷涂于油漆或者金属基材上,可通过自然干燥或热固化成膜。本发明制得的面漆具有优异的耐候性和疏水疏油能力；且该面漆与锌铝涂层底漆配套使用,可以大大提高复合涂层的防腐蚀能力。(The invention discloses a two-component weather-resistant, hydrophobic and oleophobic finishing coat; the finish paint composition consists of a component A and a component B; the component A comprises the following components in percentage by mass of the total mass of the component A: 1-100% of weather-resistant epoxy resin, 0-10% of polytetrafluoroethylene, 0-10% of hydrophobic additive, 0-10% of other additives and 100% of organic solvent A; the component B comprises the following components in percentage by mass of the total mass of the component B: 1-100% of curing agent and 100% of organic solvent B; the mass and dosage ratio of the component A to the component B is 1: 99-99: 1. After the component A and the component B are mixed, the mixture is sprayed, dipped or brushed on paint or metal base materials, and a film can be formed through natural drying or thermosetting. The finish paint prepared by the invention has excellent weather resistance and hydrophobic and oleophobic capabilities; and the finish paint is matched with the zinc-aluminum coating primer for use, so that the corrosion resistance of the composite coating can be greatly improved.)
技术领域
本发明属于涂料技术领域，涉及一种双组份耐候、疏水疏油面漆；尤其涉及一种涂层固化后具有极其优异的耐候性和疏水疏油性的面漆组合物及其制备得到的面漆。
背景技术
目前市面锌铝涂层常用做汽车油箱油管等零部件的防腐涂层，并具有优异的防腐蚀性能。但由于锌铝涂层的耐油性不好，所以需要在锌铝涂层上罩涂一道防油的面漆。
经过对现有专利文献的检索发现，CN 104177986 A公开了一种锌铝复合涂料，包括甲乙两组份，甲组分为一双组份组合物由A、B组分混合成，甲组分中的A组分包括聚芳醚砜酮改性树脂、碳化硅微粉、氟化石墨及偶联剂组分，甲组分中的B组分包括碳化硅、氧化铝、溶剂、氧化锌0.8-6份及环氧树脂组分，乙组分包括固化剂、消泡剂及流平剂下组份：本发明锌铝复合涂料具有良好的耐磨性、机械性、耐高温、阻燃性、耐辐射性、耐水解性、绝缘稳定性等优良性能，该锌铝复合涂料的施工工艺简单，成本低，使得锌铝复合涂料与钢体之间的结合力强，很好的对钢体进行防腐。然而，此复合涂料主体树脂是聚芳醚砜酮改性的，其没有耐候性，在照到紫外线或者阳光的时候容易黄变和粉化。而且此复合涂料较亲水，防腐性能较差。
本发明的面漆与可以锌铝涂层底漆配套使用，可以使得复合涂层具有极其优异的防油疏油性。另外，由于此面漆具有很好的疏水性，这可以大大提高复合涂层的防腐蚀性能。
发明内容
本发明的目的在于针对现有锌铝涂层耐油的局限，提供了一种双组份耐候、疏水疏油面漆。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明涉及一种双组份耐候、疏水疏油面漆组合物，所述组合物由A组分和B组分组成；
以占A组分总质量的百分比计，A组分包括：
以占B组分总质量的百分比计，B组分包括：
固化剂 1-100％，
有机溶剂B 补齐至100％；
A组分和B组分的质量用量比为1:99～99:1；
所述固化剂为全氟癸酸改性的脂肪胺、全氟癸酸改性的脂环胺中的一种或两者的混合物。A组分和B组分的具体混合比例按照“耐候环氧树脂”的环氧当量/“固化剂”胺当量为(1-1.5):1为优选。
作为本发明的一个实施方案，
以占A组分总质量的百分比计，A组分包括：
以占B组分总质量的百分比计，B组分包括：
固化剂 1-100％，
有机溶剂B 补齐至100％；
A组分和B组分的质量用量比为1:99～99:1。
作为本发明的一个实施方案，所述耐候环氧树脂为不含不耐候官能团的环氧树脂；所述不耐候官能团包括双键、三键和苯环。优先选用氢化环氧树脂，如Hexion公司的EPONEX Resin 1510。其在A组分中质量占比为1-100％，更优选择40-60％。
作为本发明的一个实施方案，所述聚四氟乙烯为聚四氟乙烯颗粒或聚四氟乙烯的分散体。其在A组分中质量占比为0-10％，更优选择为5-8％。
作为本发明的一个实施方案，所述疏水助剂选自烷基硅烷、全氟硅烷、全氟聚醚中的一种或几种的组合。其在A组分中质量占比为0-10％，更优选择为3-5％。疏水硅烷包括乙烯基三乙氧基硅烷,乙烯基三甲氧基硅烷,十八烷基硅烷，十三氟辛基三乙氧基硅烷，十七氟癸基三甲氧基硅烷等；所述全氟聚醚包括科慕Krytox系列润滑油。
作为本发明的一个实施方案，所述其他助剂选自分散剂、消泡剂、润湿剂、增稠剂、催干剂、流平剂中的一种或几种的组合。其在A组分中质量占比为0-10％，更优选择为2-5％。
作为本发明的一个实施方案，所述有机溶剂A选自芳烃溶剂、烷烃溶剂、酮类溶剂、醇类溶剂、酯类溶剂中的一种或几种组合。所述芳烃溶剂包括二甲苯，乙苯，甲苯，100#溶剂油，150#溶剂油等；所述烷烃溶剂包括石油醚，正己烷，正戊烷等；所述酮类溶剂包括丙酮，甲乙酮，甲基异丁基酮，环己酮等；所述醇类溶剂包括乙醇，丁醇，异丙醇等；所述酯类溶剂包括乙酸乙酯，乙酸丁酯，丙二醇甲醚醋酸酯等。优选使用芳烃溶剂、酮类溶剂和醇类溶剂的混合物。
作为本发明的一个实施方案，所述固化剂为自合成固化剂，是本发明改性的耐候、疏水疏油的固化剂。由于环氧树脂为脂肪族环氧树脂，所以胺与环氧树脂的反应速度较慢。脂肪胺由于空间位阻小，改性后的产物与环氧树脂的反应比脂环胺要迅速。脂肪胺选自二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺或以上几种的组合。申请人发现使用二亚乙基三胺为改性原料会导致固化剂相容性太差，可能原因是由于其固化剂中含氟量过高影响了相容性。故脂肪胺优先选择四亚乙基五胺。以四亚乙基五胺为例，阐述全氟癸酸改性的方法：
面漆固化成膜机理即自合成固化剂和A组分中耐候环氧树脂的反应如下；
自合成固化剂占B组分的质量百分比为1-100％，考虑到B组分粘度和生产方便性的问题，更优的选择是50-80％。
作为本发明的一个实施方案，所述有机溶剂B选自芳烃溶剂、烷烃溶剂、酮类溶剂、醇类溶剂、酯类溶剂中的一种或几种组合。所述芳烃溶剂包括二甲苯，乙苯，甲苯100#溶剂油，150#溶剂油等；所述烷烃溶剂包括石油醚，正己烷，正戊烷等；所述酮类溶剂包括丙酮，甲乙酮，甲基异丁基酮，环己酮等；所述醇类溶剂包括乙醇，丁醇，异丙醇，异丁醇等；所述酯类溶剂包括乙酸乙酯，乙酸丁酯，丙二醇甲醚醋酸酯等。优选使用芳烃溶剂、酮类溶剂和醇类溶剂的混合物。
本发明还涉及一种双组份耐候、疏水疏油面漆，所述面漆由前述任一种组合物喷涂、浸涂或刷涂在油漆或者金属基材表面而得。
作为本发明的一个实施方案，所述面漆通过自然干燥或者中低温烘烤至完全固化成膜。在具体实施中，自然干燥至少4个小时完全固化成膜。或者是80℃烘烤至少30分钟完全固化成膜。
作为本发明的一个实施方案，所述油漆为锌铝涂层底漆。本发明的面漆与锌铝涂层底漆配套使用，可以大大提高复合涂层的防腐蚀能力。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1)本发明开发了一种双组份耐候、疏水疏油面漆，由于其具有出色的耐候和疏水疏油性，与锌铝涂层配合使用，可以大大提高锌铝涂层的耐油性和防腐蚀能力，并使得复合涂层具有很好的耐候性；
2)使用氢化环氧树脂，使得成膜后的涂层具有很好的耐候和耐UV黄变性能；
3)使用全氟癸酸改性胺类固化剂使得固化剂具有很好的疏水和疏油性。胺类固化剂选择四亚乙基五胺，使得其在全氟癸酸改性后还具有很好的相容性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为全氟癸酸改性四亚乙基五胺固化剂的核磁碳谱图；
图2为全氟癸酸改性二亚乙基三胺固化剂的核磁碳谱图；
图3为七氟丁酸改性二亚乙基三胺固化剂的核磁碳谱图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
以下各实施例中，面漆组合物的制备：面漆组合物的各个组分物理混合后，通过高速分散的方式至混合均匀。即可用于性能测试。
试验板材的制备：除非另外指明，试验板为涂有干膜10μm的德尔肯公司的KL-120锌铝涂层。的Q-panel冷轧钢板。试验板使用除油剂除油清洗，干燥备用。将面漆通过空气喷涂的方式涂覆到前处理好的试验板上。固化后，测试相关性能。附着力测试按照GB/T 9286-1998标准执行，防腐能力通过GB/T 1771-2007标准测试耐中性盐雾性能来评估。
实施例1
本实施例涉及一种双组份耐候和疏水疏油面漆，其组合物的组成及质量用量如下表1：
表1
备注：1Hexion氢化环氧树脂,环氧当量210g/mol
2购买自霍尼韦尔公司，平均粒径D50为3um
3购自默克化学
4赢创公司疏水改性气相二氧化硅
5，6购买自中石化壳牌公司
7为全氟癸酸改性四亚乙基五胺的固化剂a，其合成原料：全氟癸酸与四亚乙基五胺的摩尔质量比为3:2。固化剂a的胺当量为170g/mol,结构如下：
核磁碳谱如图1。
8为全氟癸酸改性二亚乙基三胺的固化剂b，其合成原料：全氟癸酸与二亚乙基三胺的摩尔质量比为3:2。固化剂b的胺当量为242g/mol,结构如下：
核磁碳谱如图2。
9为七氟丁酸改性二亚乙基三胺的固化剂c，其合成原料：七氟丁酸与二亚乙基三胺的摩尔质量比为3:2。固化剂c的胺当量为113g/mol,结构如下：
核磁碳谱如图3。
性能测试结果如下表2和3：
表2
表3
表4
实施例2
本实施例涉及一种双组份耐候和疏水疏油面漆，其组合物的组成及质量用量如下表6：
表6
原材料
A组分1(wt％)
A组分2(wt％)
A组分3(wt％)
A组分4(wt％)
EPONEX Resin 1510
50
50
50
50
聚四氟乙烯
0
5
0
5
Krytox VPF1531<sup>1</sup>
0
0
5
5
二甲苯<sup>5</sup>
40
36
36
32
异丁醇<sup>6</sup>
10
9
9
8
合计
100
100
100
100
1科慕化学全氟聚醚
性能测试结果如表7：
表7
面漆3、4、5、6中A组分依次对应表6中的A组分1、A组分2、A组分3、A组分4。
综上可知，本发明的双组份耐候、疏水疏油面漆与锌铝涂层底涂有很好的配套性。固化成膜后，复合涂层具有很好的耐候和疏水疏油性，并具有及其优异的防腐能力。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。