一种油酸接枝丙烯酸锌环氧树脂基涂料及其制备方法
阅读说明：本技术 一种油酸接枝丙烯酸锌环氧树脂基涂料及其制备方法 (Oleic acid grafted zinc acrylate epoxy resin-based paint and preparation method thereof ) 是由 谢志鹏 王晶晶 王洪仁 邓喜玲 于 2021-06-21 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种油酸接枝丙烯酸锌环氧树脂基涂料及其制备方法,该涂料由油酸接枝丙烯酸锌聚合物、环氧树脂、松香液、氧化亚铜、氧化锌、辅助防污剂、颜料、触变剂、增塑剂在溶剂介质中,通过分散工艺分散物料,使之混合均匀,且细度达80µm以下,本专利采用长链油酸接枝丙烯酸锌聚合物作为涂层主要成膜剂,提高漆膜柔韧性,消除涂层应力；同时添加少量环氧树脂消除树脂水解后所产生的应力,如树脂/颜填料界面应力和水解后钙化树脂骨架界面应力,避免涂层在淡水环境下因渗透压变化较大,形成开裂等异常现象,保证其具有稳定的耐用性。(The invention provides an oleic acid grafted zinc acrylate epoxy resin-based coating and a preparation method thereof, wherein the coating is prepared by dispersing materials in a solvent medium by an oleic acid grafted zinc acrylate polymer, epoxy resin, rosin liquid, cuprous oxide, zinc oxide, an auxiliary antifouling agent, a pigment, a thixotropic agent and a plasticizer through a dispersion process, so that the materials are uniformly mixed, and the fineness reaches below 80 mu m; meanwhile, a small amount of epoxy resin is added to eliminate stress generated after resin hydrolysis, such as resin/pigment filler interface stress and calcified resin skeleton interface stress after hydrolysis, so that abnormal phenomena of cracking and the like caused by large osmotic pressure change of a coating in a fresh water environment are avoided, and stable durability of the coating is ensured.)
技术领域
本发明涉及化工材料技术领域，适用于船舶防污涂料，具体涉及一种油酸接枝丙烯酸锌环氧树脂基涂料及其制备方法。
背景技术
目前中国大陆地区的造船厂普遍处于入海口附近的淡水江河水域，而船舶建造过程中，船舶需在淡水水域中经历较长时间的上层建筑的建造，由于淡水的渗透压远高于海水的渗透压，防污漆在淡水中往往会产生脱落、起泡及开裂的不良现象，导致建造结束后船舶需上坞再涂装修复，不仅影响建造工期，同时增加建造成本。
针对中国大陆船舶建造的特殊水域问题，国外涂料巨头开展了相关研究。日本中涂工业开发采用丙烯酸硅烷聚合物为树脂基料的自抛光防污漆，通过添加疏水性的脂环式化合物降低涂层吸水率，使自抛光防污漆具有耐淡水的适用性；立邦涂料公司和三菱公司联合开发采用乙烯基树脂为树脂基料的防污漆，利用乙烯基树脂的疏水性，降低涂层吸水率，赋予防污漆的淡水适用性。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种油酸接枝丙烯酸锌环氧树脂基涂料及其制备方法，该防污涂料适用于淡水环境，解决防污涂层的淡水浸泡产生易脱落、开裂、起泡等问题，实现防污漆长期耐淡水要求。
本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：一种油酸接枝丙烯酸锌环氧树脂基涂料，该涂料包括以下质量份数的各组分：油酸接枝丙烯酸锌聚合物15~20份、环氧树脂1~3份、松香液10~20份、氧化亚铜30~40份、氧化锌7~10份、辅助防污剂3~7份、颜料0.5~1份、触变剂0.5~1份、增塑剂2~4份、溶剂5~8份。
进一步的，松香液是将松香溶于溶剂二甲苯中，得到质量溶度为55~65%的松香液，松香为松香、改性松香的一种或几种的组合。
进一步的，环氧树脂为E51环氧树脂、E44环氧树脂的一种或几种的组合。
进一步的，氧化亚铜为含水量小于0.1%；氧化锌为含水量和水溶物含量均小于0.15%。
进一步的，辅助防污剂为ECONEA、吡啶硫酮铜、吡啶硫酮锌、代森锌的一种或几种的组合。
进一步的，颜料为永固红，触变剂为聚酰胺蜡，增塑剂R40氯化石蜡、R70氯化石蜡的一种或几种的组合。
进一步的，溶剂为二甲苯、正丁醇、醋酸乙酯、煤焦油、环己酮、苯乙酮、异丁醇、异丙醇、醋酸甲酯、醋酸异戊酯的一种或几种的组合。
一种油酸接枝丙烯酸锌环氧树脂基涂料的制备方法，包括以下制备步骤：
步骤一、按质量份数计算，称取15~20份油酸接枝丙烯酸锌聚合物、1~3份环氧树脂、10~20份松香液、7~10份氧化锌、3~7份辅助防污剂、0.5~1份颜料、2~4份增塑剂，按照上述次序加入到分散罐中，采用高速分散机进行第一次高速分散，分散时间为2~4h，至粒径≤80µm；
步骤二、继续添加30~40份氧化亚铜、5~8份溶剂至分散罐中，进行第二次高速分散，分散时间为25~35min，至粒径≤80µm；
步骤三、再将0.5~1份触变剂添加到分散罐，继续分散5~20min，至分散均匀，过滤出料。
一种油酸接枝丙烯酸锌环氧树脂基涂料的制备方法，包括以下制备步骤：
步骤一、按质量份数计算，称取15~20份油酸接枝丙烯酸锌聚合物、1~3份环氧树脂、10~20份松香液、30~40份氧化亚铜、7~10份氧化锌、3~7份辅助防污剂、0.5~1份颜料、2~4份增塑剂、5-8份溶剂，按照上述次序加入到分散罐中，球磨20~30h，至粒径≤80µm；
步骤二、再将0.5~1份触变剂添加到分散罐，继续球磨至分散均匀，过滤出料。
一种油酸接枝丙烯酸锌环氧树脂基涂料的制备方法，包括以下制备步骤：
步骤一、按质量份数计算，称取15~20份油酸接枝丙烯酸锌聚合物、1~3份环氧树脂、10~20份松香液、7~10份氧化锌、3~7份辅助防污剂、0.5~1份颜料、2~4份增塑剂，按照上述次序加入到分散罐中，采用砂磨机进行砂磨分散，分散时间为0.8~1.8h，至粒径≤80µm；
步骤二、继续添加30~40份氧化亚铜、5~8份溶剂至分散罐中，进行第二次砂磨分散，分散时间为20~40min，至粒径≤80µm；
步骤三、再将0.5~1份触变剂添加到分散罐，继续分散20~40min，至分散均匀，过滤出料。
本发明的有益效果为：本专利基于油酸接枝丙烯酸锌/环氧树脂基耐淡水自抛光防污涂料的制备方法，采用长链油酸接枝丙烯酸锌聚合物作为涂层主要成膜剂，提高漆膜柔韧性，消除涂层应力；同时添加少量环氧树脂消除树脂水解后所产生的应力，如树脂/颜填料界面应力和水解后钙化树脂骨架界面应力，避免涂层在淡水环境下因渗透压变化较大，形成开裂等异常现象，保证其具有稳定的耐用性。
附图说明
图1是本发明的防污漆在淡水中浸泡12月后试验情况图；
图2是本发明的防污漆未进行海水干湿交替试验的情况图；
图3是本发明防污漆进行海水干湿交替8个月后试验情况图。
具体实施方式
结合附图对本发明实施例加以详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
一种油酸接枝丙烯酸锌环氧树脂基涂料，该涂料包括以下质量份数的各组分：油酸接枝丙烯酸锌聚合物15~20份、环氧树脂1~3份、松香液10~20份、氧化亚铜30~40份、氧化锌7~10份、辅助防污剂3~7份、颜料0.5~1份、触变剂0.5~1份、增塑剂2~4份、溶剂5~8份。
进一步的，松香液是将松香溶于溶剂二甲苯中，得到质量溶度为55~65%的松香液，松香为松香、改性松香的一种或几种的组合。
进一步的，环氧树脂为E51环氧树脂、E44环氧树脂的一种或几种的组合。
进一步的，氧化亚铜为含水量小于0.1%；氧化锌为含水量和水溶物含量均小于0.15%。
进一步的，辅助防污剂为ECONEA、吡啶硫酮铜、吡啶硫酮锌、代森锌的一种或几种的组合。
进一步的，颜料为永固红，触变剂为聚酰胺蜡，增塑剂R40氯化石蜡、R70氯化石蜡的一种或几种的组合。
进一步的，溶剂为二甲苯、正丁醇、醋酸乙酯、煤焦油、环己酮、苯乙酮、异丁醇、异丙醇、醋酸甲酯、醋酸异戊酯的一种或几种的组合。
本专利的树脂基料油酸接枝丙烯酸锌聚合物的分子式为：
一种油酸接枝丙烯酸锌环氧树脂基涂料的制备方法，采用高速分散法，包括以下制备步骤：
步骤一、按质量份数计算，称取15~20份油酸接枝丙烯酸锌聚合物、1~3份环氧树脂、10~20份松香液、7~10份氧化锌、3~7份辅助防污剂、0.5~1份颜料、2~4份增塑剂，按照上述次序加入到分散罐中，采用高速分散机进行第一次高速分散，分散时间为3h，至粒径≤80µm；
步骤二、继续添加30~40份氧化亚铜、5~8份溶剂至分散罐中，进行第二次高速分散，分散时间为30min，至粒径≤80µm；
步骤三、再将0.5~1份触变剂添加到分散罐，继续分散10min，至分散均匀，过滤出料。
一种油酸接枝丙烯酸锌环氧树脂基涂料的制备方法，采用球磨法，包括以下制备步骤：
步骤一、按质量份数计算，称取15~20份油酸接枝丙烯酸锌聚合物、1~3份环氧树脂、10~20份松香液、30~40份氧化亚铜、7~10份氧化锌、3~7份辅助防污剂、0.5~1份颜料、2~4份增塑剂、5-8份溶剂，按照上述次序加入到分散罐中，球磨24h，至粒径≤80µm；
步骤二、再将0.5~1份触变剂添加到分散罐，继续球磨至分散均匀，过滤出料。
一种油酸接枝丙烯酸锌环氧树脂基涂料的制备方法，采用砂磨分散法，包括以下制备步骤：
步骤一、按质量份数计算，称取15~20份油酸接枝丙烯酸锌聚合物、1~3份环氧树脂、10~20份松香液、7~10份氧化锌、3~7份辅助防污剂、0.5~1份颜料、2~4份增塑剂，按照上述次序加入到分散罐中，采用篮式砂磨机或卧式砂磨机砂磨分散，分散时间为1h，至粒径≤80µm；
步骤二、继续添加30~40份氧化亚铜、5~8份溶剂至分散罐中，进行第二次砂磨分散，分散时间为30min，至粒径≤80µm；
步骤三、再将0.5~1份触变剂添加到分散罐，继续分散20~40min，至分散均匀，过滤出料。
本发明公布的基于油酸接枝丙烯酸锌/环氧树脂基耐淡水自抛光防污涂料的制备方法，采用长链油酸接枝丙烯酸锌聚合物作为涂层主要成膜剂，提高漆膜柔韧性，消除涂层应力；同时添加少量环氧树脂消除树脂水解后所产生的应力，环氧树脂减少涂层应力的作用示意图为：
如树脂/颜填料界面应力和水解后钙化树脂骨架界面应力，避免涂层在淡水环境下因渗透压变化较大，形成开裂等异常现象，保证其具有稳定的耐用性。
实施例1
本实施例的配料见表1，本实施例采用球磨法制备得到涂料；
实施例2
本实施例的配料见表1，本实施例采用高速分散法制备得到涂料；
实施例3
本实施例的配料见表1，本实施例采用砂磨法制备得到涂料；
表1中实施例中各物质的添加量均为质量份数；
表1不同实施例涂料的配方表
1）对本发明制备出的涂料涂在样板上，并将其浸泡在淡水中12月，其表面变化情况如图1所示，由图1可知，本发明制备出的防污漆在淡水中浸泡12月后其表面并没有出现明显的脱落、开裂、起泡的现象，表明本发明制备出的防污漆具有良好的耐淡水浸泡性。
2）对本发明制备出的涂料涂在样板上，并将其浸泡在海水中进行海水干湿交替8个月，未浸泡前的样图见图2，其表面变化情况如图3所示，由图3可知，本发明制备出的防污漆在海水干湿交替8个月后其表面并没有出现明显的脱落、开裂、起泡的现象，表明本发明制备出的防污漆具有良好的耐海水干湿交替性。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
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