阅读说明：本技术 一种环氧富锌防腐底漆及其制备方法 (epoxy zinc-rich anticorrosive primer and preparation method thereof ) 是由 蔡嘉雯 于 2019-09-03 设计创作，主要内容包括：本发明涉及防腐底漆技术领域,具体涉及一种环氧富锌防腐底漆及其制备方法,包括组分A和组分B,组分A包括环氧树脂、锌粉、有机硅橡胶、有机膨润土、气相二氧化硅、有机溶剂A；所述组分B包括如下重量份数的原料：固化剂、有机溶剂B。本发明通过在涂料中加入了有机硅橡胶,在一定的固化条件下,环氧树脂的环氧基团与有机硅橡胶的硅氧基会发生交联,从而消耗了环氧基,降低了固化产物的交联密度,并且在有机硅橡胶物理固化的作用下,可以有效提高涂层的柔韧性；而有机硅橡胶的烷氧基也跟锌粉的羟基有反应性,可以改善锌粉的表面性,提高锌粉在涂料中的分散性,从而也提高了涂料的整体力学性能。(the invention relates to the technical field of anticorrosive primer, in particular to an epoxy zinc-rich anticorrosive primer and a preparation method thereof, wherein the epoxy zinc-rich anticorrosive primer comprises a component A and a component B, wherein the component A comprises epoxy resin, zinc powder, organic silicon rubber, organic bentonite, fumed silica and an organic solvent A; the component B comprises the following raw materials in parts by weight: curing agent and organic solvent B. According to the invention, the organic silicon rubber is added into the coating, and under a certain curing condition, the epoxy group of the epoxy resin and the silicon oxygen group of the organic silicon rubber can be crosslinked, so that the epoxy group is consumed, the crosslinking density of a cured product is reduced, and the flexibility of the coating can be effectively improved under the action of physical curing of the organic silicon rubber; and the alkoxy of the organic silicon rubber is also reactive with the hydroxyl of the zinc powder, so that the surface property of the zinc powder can be improved, the dispersibility of the zinc powder in the coating is improved, and the overall mechanical property of the coating is also improved.)

一种环氧富锌防腐底漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及防腐底漆技术领域，具体涉及一种环氧富锌防腐底漆及其制备方法。

背景技术

环氧富锌底漆以环氧树脂为基料，聚酰胺为固化剂，超细锌粉为主要防锈颜料，加入了一定量铝银浆和氧化铁红，可以增加耐热性能，防止锌盐的产生，环氧富锌底漆施工比无机富锌底漆要方便，当然它的施工温度与其他环氧富锌树脂涂料一样有一定限制。有极好的阴极保护作用，极好的防腐性能，干燥快，附着力强，良好的抗冲击耐磨性，很好的可气割性和可焊接性。同喷砂处理后的钢材附着力极好。主要被用于钢铁表面临时保护防腐，亦可用于船舶、桥梁、海上平台及钢结构防锈底漆。

由于富锌涂料中锌粉的用量较高，而锌粉具有亲水疏油性，因此与环氧树脂相容性较差，很难实现锌粉的均匀分散，导致涂料的综合性能下降。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种具有优良综合性能的环氧富锌防腐底漆及其制备方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种环氧富锌防腐底漆，由组分A和组分B按重量比6-10:1的比例组成：

所述组分A包括如下重量份数的原料：

所述组分B包括如下重量份数的原料：

固化剂 40-60份

有机溶剂B 40-60份。

环氧树脂固化时，由于体积收缩容易产生内应力，而且由于锌粉含量高难分散的问题，涂层也容易出现应力集中的现象，因此涂层的整体力学性能较差。本发明通过在涂料中加入了有机硅橡胶，在一定的固化条件下，环氧树脂的环氧基团与有机硅橡胶的硅氧基会发生交联，从而消耗了环氧基，降低了固化产物的交联密度，并且在有机硅橡胶物理固化的作用下，可以有效提高涂层的柔韧性；而有机硅橡胶的烷氧基也跟锌粉的羟基有反应性，可以改善锌粉的表面性，提高锌粉在涂料中的分散性，从而也提高了涂料的整体力学性能。

其中，所述有机硅橡胶通过如下重量份数的原料制得：

本发明优选的有机硅橡胶为氟硅橡胶，较一般的硅橡胶具有更佳的耐候性和耐腐蚀性，更有助于本发明涂料的防腐性能发挥。

其中，所述硫化剂为2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷、过氧化二异丙苯和过氧化苯甲酰中的至少一种。

本发明采用的硫化剂为过氧化物硫化剂，硫化时间短，并且避免硫元素的介入导致锌粉的腐蚀。优选地，所述硫化剂由2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷和过氧化二异丙苯按重量比2-3:1的比例组成。相对上述三种单一的硫化剂，本发明优选地复配硫化剂可以较好地提高有机硅橡胶的韧性，从而提高涂料的柔韧性。

其中，所述脱模剂为硬脂酸钙和/或硬脂酸锌。

其中，所述结构化控制剂为羟基硅油。

羟基硅油的加入可以提高有机硅橡胶的活性基团含量，强化有机硅橡胶与锌粉的结合作用，提高在涂料的分散性，从而富锌涂料具有较高的硬度的同时也具有较好的抗冲击性能。

其中，所述有机硅橡胶的制备方法包括如下步骤：

(1)将氟硅生胶和乙烯基聚二甲基硅氧烷进行一次密炼，一次密炼的温度为100-120℃，时间为20-40min；

(2)加入结构控制剂和脱模剂进行二次密炼，二次密炼的温度为120-140℃，密炼时间为20-30min，然后出料，得到混炼胶；

(3)将硫化剂加入至所述混炼胶进行混炼，然后在硫化机中进行硫化，得到硫化橡胶；

(4)利用液氮冷冻粉碎机将所述硫化橡胶进行粉碎，即得到所述有机硅橡胶。

在涂料技术领域中，丁腈橡胶是常见的原料之一，因为丁腈是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的，通过喷雾干燥可成粉状。而硫化橡胶需在模具中进行硫化，因此是具有一定体积的。本发明通过将硫化橡胶进行粉碎，使其可应用到环氧富锌涂料中，并且充分利用了有机硅橡胶的改性作用，显著提高了涂料的整体性能。

其中，所述硫化温度为150-170℃，硫化时间为2-4h。

其中，所述有机硅橡胶的细度为100-200目。有机硅橡胶太细会给粉碎工艺带来较大的困难，而有机硅橡胶太粗不利于其在涂料中的均匀分散，本发明优选地有机硅橡胶的细度为100-200目，可以有效控制成本以及提高涂料性能。

其中，所述固化剂为聚酰胺固化剂。

如上所述的一种环氧富锌防腐底漆的制备方法，包括如下步骤：

A、组分A的制备：将环氧树脂溶解于有机溶剂A中，然后加入锌粉、有机膨润土、气相二氧化硅和有机硅橡胶，混合分散后，即得到组分A；

B、组分B的制备：将固化剂加入至有机溶剂B中进行混合分散，即得到组分B。

本发明的有益效果在于：本发明通过在涂料中加入了有机硅橡胶，在一定的固化条件下，环氧树脂的环氧基团与有机硅橡胶的硅氧基会发生交联，从而消耗了环氧基，降低了固化产物的交联密度，并且在有机硅橡胶物理固化的作用下，可以有效提高涂层的柔韧性；而有机硅橡胶的烷氧基也跟锌粉的羟基有反应性，可以改善锌粉的表面性，提高锌粉在涂料中的分散性，从而也提高了涂料的整体力学性能。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

实施例1

一种环氧富锌防腐底漆，由组分A和组分B按重量比6-10:1的比例组成：

所述组分A包括如下重量份数的原料：

所述组分B包括如下重量份数的原料：

固化剂 40份

有机溶剂B 40份。

其中，所述有机硅橡胶通过如下重量份数的原料制得：

其中，所述硫化剂为2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷。

其中，所述脱模剂为硬脂酸钙。

其中，所述结构化控制剂为羟基硅油。

其中，所述有机硅橡胶的制备方法包括如下步骤：

(1)将氟硅生胶和乙烯基聚二甲基硅氧烷进行一次密炼，一次密炼的温度为100℃，时间为20min；

(2)加入结构控制剂和脱模剂进行二次密炼，二次密炼的温度为120℃，密炼时间为20min，然后出料，得到混炼胶；

(3)将硫化剂加入至所述混炼胶进行混炼，然后在硫化机中进行硫化，得到硫化橡胶；

(4)利用液氮冷冻粉碎机将所述硫化橡胶进行粉碎，即得到所述有机硅橡胶。

其中，所述硫化温度为150℃，硫化时间为2h。

其中，所述有机硅橡胶的细度为100目。

其中，所述固化剂为聚酰胺固化剂。

其中，所述有机溶剂A和有机溶剂B均为二甲苯。

如上所述的一种环氧富锌防腐底漆的制备方法，包括如下步骤：

A、组分A的制备：将环氧树脂溶解于有机溶剂A中，然后加入锌粉、有机膨润土、气相二氧化硅和有机硅橡胶，混合分散后，即得到组分A；

B、组分B的制备：将固化剂加入至有机溶剂B中进行混合分散，即得到组分B。

实施例2

一种环氧富锌防腐底漆，由组分A和组分B按重量比6-10:1的比例组成：

所述组分A包括如下重量份数的原料：

所述组分B包括如下重量份数的原料：

固化剂 60份

有机溶剂B 60份。

其中，所述有机硅橡胶通过如下重量份数的原料制得：

其中，所述硫化剂为过氧化苯甲酰。

其中，所述脱模剂为硬脂酸锌。

其中，所述结构化控制剂为羟基硅油。

其中，所述有机硅橡胶的制备方法包括如下步骤：

(1)将氟硅生胶和乙烯基聚二甲基硅氧烷进行一次密炼，一次密炼的温度为120℃，时间为40min；

(2)加入结构控制剂和脱模剂进行二次密炼，二次密炼的温度为140℃，密炼时间为30min，然后出料，得到混炼胶；

(3)将硫化剂加入至所述混炼胶进行混炼，然后在硫化机中进行硫化，得到硫化橡胶；

(4)利用液氮冷冻粉碎机将所述硫化橡胶进行粉碎，即得到所述有机硅橡胶。

其中，所述硫化温度为170℃，硫化时间为4h。

其中，所述有机硅橡胶的细度为200目。

其中，所述固化剂为聚酰胺固化剂。

其中，所述有机溶剂A为二甲苯，所述有机溶剂B由二甲苯和正丁醇按重量比7:3的比例组成。

如上所述的一种环氧富锌防腐底漆的制备方法，包括如下步骤：

A、组分A的制备：将环氧树脂溶解于有机溶剂A中，然后加入锌粉、有机膨润土、气相二氧化硅和有机硅橡胶，混合分散后，即得到组分A；

B、组分B的制备：将固化剂加入至有机溶剂B中进行混合分散，即得到组分B。

实施例3

一种环氧富锌防腐底漆，由组分A和组分B按重量比6-10:1的比例组成：

所述组分A包括如下重量份数的原料：

所述组分B包括如下重量份数的原料：

固化剂 50份

有机溶剂B 50份。

其中，所述有机硅橡胶通过如下重量份数的原料制得：

其中，所述硫化剂由2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷和过氧化二异丙苯按重量比2.5:1的比例组成。

其中，所述脱模剂由硬脂酸钙和硬脂酸锌按重量比1:1的比例组成。

其中，所述结构化控制剂为羟基硅油。

其中，所述有机硅橡胶的制备方法包括如下步骤：

(1)将氟硅生胶和乙烯基聚二甲基硅氧烷进行一次密炼，一次密炼的温度为110℃，时间为30min；

(2)加入结构控制剂和脱模剂进行二次密炼，二次密炼的温度为130℃，密炼时间为25min，然后出料，得到混炼胶；

(3)将硫化剂加入至所述混炼胶进行混炼，然后在硫化机中进行硫化，得到硫化橡胶；

(4)利用液氮冷冻粉碎机将所述硫化橡胶进行粉碎，即得到所述有机硅橡胶。

其中，所述硫化温度为160℃，硫化时间为3h。

其中，所述有机硅橡胶的细度为150目。

其中，所述固化剂为聚酰胺固化剂。

其中，所述有机溶剂A由二甲苯和正丁醇按重量比2:1的比例组成，所述有机溶剂B由二甲苯和正丁醇按重量比7:3的比例组成。

如上所述的一种环氧富锌防腐底漆的制备方法，包括如下步骤：

A、组分A的制备：将环氧树脂溶解于有机溶剂A中，然后加入锌粉、有机膨润土、气相二氧化硅和有机硅橡胶，混合分散后，即得到组分A；

B、组分B的制备：将固化剂加入至有机溶剂B中进行混合分散，即得到组分B。

本实施例的涂覆方法为：将所述组分A和组分B混合均匀后，喷涂于基材上，在70℃固化20min。

对比例1

本对比例与实施例3的区别在于：

所述有机硅橡胶用等质量的150目的丁腈橡胶粉替代。

对比例2

本对比例与实施例3的区别在于：

组分A中不含有有机硅橡胶，所述锌粉经硅烷偶联剂kh550处理。

对比例3

本对比例与实施例3的区别在于：

本对比例的涂覆方法为将所述组分A和组分B混合均匀后，喷涂于基材上，在室温下进行自然固化。

将实施例3和对比例1-3的漆膜按照GB/T6739-2006、GB/T1720-1979、GB/T1731-1993、GB/T1732-1993和GB/T1771-2007分别进行漆膜硬度、漆膜附着力、漆膜柔韧性、漆膜抗冲击性和耐中性盐雾进行测试，测试结果如下表：

由对比例1可知，丁腈橡胶对涂料并无明显的交联作用，其所起的作用主要是物理成膜，因此漆膜的交联程度较高，整体硬度较高，但是漆膜的柔韧性和附着性均较差，也由于锌粉分散不均，其耐腐蚀性能也比较一般；从对比例2可知，硅烷偶联剂改性处理锌粉也可以有效改善锌粉的分散性，并且没有硅橡胶参与后，锌粉相对含量提高，因而涂层的防腐性能和硬度也相对较高，而且相对对比例1柔韧性也有所提升，而丁腈橡胶是一种柔韧性较好的弹性体，说明橡胶体的物理共混与环氧树脂存在相分离，不利于漆膜韧性的提升；从对比例3可知，当固化温度较低时，有机硅橡胶与环氧树脂的交联作用较弱，因此漆膜中环氧树脂与固化剂交联程度提高，漆膜整体硬度上升，柔韧性降低，而且锌粉的分散性未得明显改善，因此相对对比例1也基本不具有防腐性的优势。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。