液體環(huán)氧樹脂涂料組合物、方法和制品的制作方法
【專利說明】液體環(huán)氧樹脂涂料組合物、方法和制品
【背景技術(shù)】
[0001] 液體樹脂通常用于油、氣以及建筑工業(yè)中所用的鋼制管道和金屬的防腐?？蓪⑦@ 些涂層施加到多個部件上以防腐蝕。示例性應(yīng)用包括閥門、泵、分水鞍、歧管、管道支吊架、 梯子、網(wǎng)線、電纜和鋼纜、工字型鋼梁、鋼筋、柱型線圈、錨固板、支軸，等等。
[0002] 期望涂層具有優(yōu)異的物理特性，從而限制在運輸、安裝和操作期間的損壞。對涂 層的損壞可導(dǎo)致涂層所保護的金屬表面受腐蝕的可能性增加，并且會最終導(dǎo)致使用壽命縮 短。另外，例如，被涂覆的基底通常在安裝期間彎曲，用以貼合基體輪廓，并且應(yīng)足夠柔韌以 防止損傷涂層。因此，特性的平衡（特別是在接觸設(shè)定時間、對鋼的粘合力和柔韌性之間） 對實現(xiàn)液體環(huán)氧樹脂涂料組合物是困難的，但是重要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本公開提供了液體涂料組合物，該液體涂料組合物提供了保護性環(huán)氧樹脂涂層， 特別是柔韌的且耐損壞的環(huán)氧樹脂涂層。此類涂料組合物包括液體環(huán)氧樹脂、反應(yīng)性增韌 劑和芯殼橡膠顆粒。顯著地，反應(yīng)性增韌劑和芯殼橡膠顆粒的組合提供了所得涂層在室溫 和低溫兩者下的改善柔韌性。
[0004] 在一個實施例中，提供了一種可固化涂料組合物，該可固化涂料組合物具有第一 部分和第二部分，該可固化涂料組合物包括：可固化涂料組合物的第一部分中的液體環(huán) 氧樹脂；第一部分或第二部分或兩者中的芯殼橡膠顆粒；第一部分或第二部分或兩者中 的反應(yīng)性增韌劑；和可固化涂料組合物的第二部分中的固化劑，該固化劑具有至少兩個 式-NRlH的氨基基團，其中Rl選自氫、烷基、芳基或烷基芳基；
[0005] 在一個實施例中，提供了一種可固化涂料組合物，該可固化涂料組合物具有第一 部分和第二部分，該可固化涂料組合物包括：可固化涂料組合物的第一部分中的液體環(huán)氧 樹脂；第一部分或第二部分或兩者中的芯殼橡膠顆粒；其中芯殼橡膠顆粒以基于液體環(huán)氧 樹脂的總重量計0. 1重量％至50重量％的量存在；可固化涂料組合物的第一部分中的反應(yīng) 性增韌劑；其中反應(yīng)性增韌劑以基于液體環(huán)氧樹脂的總重量計〇. 1重量％至50重量％的量 存在；和可固化涂料組合物的第二部分中的固化劑，該固化劑具有至少兩個式-NRlH的氨 基基團，其中Rl選自氫、烷基、芳基或烷基芳基；
[0006] 在一個實施例中，提供一種保護制品的方法，該方法包括：用可固化涂料組合物涂 布制品的至少一部分，該可固化涂料組合物包含如下組分：液體環(huán)氧樹脂；芯殼橡膠顆粒； 反應(yīng)性增韌劑；和固化劑，其具有至少兩個式-NRlH的氨基基團，其中Rl選自氫、燒基、芳基 或烷基芳基；和固化（即，聚合和/或交聯(lián)）設(shè)置在制品上的組合物。
[0007] 本公開還提供了固化涂層和其上具有固化涂層的制品。
[0008] 在一個實施例中，提供了一種固化涂層，該固化涂層包括可固化涂料組合物的反 應(yīng)產(chǎn)物，該可固化涂料組合物包含：液體環(huán)氧樹脂；芯殼橡膠顆粒；反應(yīng)性增韌劑；和固化 劑，其具有至少兩個式-NRlH的氨基基團，其中Rl選自氫、烷基、芳基或烷基芳基。
[0009] 在一個實施例中，提供一種制品，該制品包括：具有外表面的基底；和設(shè)置在外表 面的至少一部分上的固化涂層；其中固化涂層通過固化根據(jù)本公開的可固化涂料組合物來 制備。
[0010] 在一個實施例中，提供了制品，該制品通過本公開的方法來制備。
[0011] 在一個實施例中，提供了制品，該制品包括：具有外表面的基底；和設(shè)置在外表面 的至少一部分上的固化涂層；其中固化涂層包含可固化涂料組合物的反應(yīng)產(chǎn)物，該可固化 涂料組合物包含：液體環(huán)氧樹脂；芯殼橡膠顆粒；反應(yīng)性增韌劑；和固化劑，其具有至少兩 個式-NRlH的氨基基團，其中Rl選自氫、烷基、芳基或烷基芳基。
[0012] 在本文中，"室溫"或" RT "是指20 °C至30 °C或優(yōu)選地20 °C至25 °C的溫度。
[0013] 當(dāng)術(shù)語"包括"和其變型在說明書和權(quán)利要求書中出現(xiàn)時，這些術(shù)語并不具有限制 性含義。
[0014] 詞語"優(yōu)選的"和"優(yōu)選地"指在某些情況下可提供某些有益效果的本發(fā)明實施例。 然而，在相同的情況或其它情況下，其它實施例也可以是優(yōu)選的。此外，對一個或多個優(yōu)選 實施例的敘述并不暗示其它實施例是不可用的，且并非意圖將其它實施例排除在本發(fā)明的 范圍之外。
[0015] 在本專利申請中，諸如"一個"、"一種"和"所述"之類的術(shù)語并非僅指單一實體， 而是包括一般類別，其具體實例可用于舉例說明。術(shù)語"一個"、"一種"和"所述"可與術(shù)語 "至少一個"互換使用。其后跟隨列舉的短語"至少一個"和"包含至少一個"是指所列舉中 項目的任何一個以及所列舉中兩個或更多個項目的任何組合。
[0016] 如本文所用，術(shù)語"或"通常按其通常的意義使用，包括"和/或"，除非上下文清楚 地指出并非如此。術(shù)語"和/或"意指所列要素的一個或全部，或所列要素的任何兩個或兩 個以上的組合。
[0017] 同樣在本文中，所有的數(shù)字在本文中均假定受術(shù)語"約"的修飾并優(yōu)選由術(shù)語"精 確地"修飾。如本文所用，關(guān)于測得的量，術(shù)語"約"指測得的量中如進行測量并一定程度地 小心的技術(shù)人員將預(yù)期的與測量的目標(biāo)和所用測量設(shè)備的精確度相稱的偏差。
[0018] 另外，本文通過端點表述的數(shù)值范圍包括該范圍內(nèi)包含的所有數(shù)值以及端值（例 如，1 至 5 包括 1、1· 5、2、2· 75、3、3· 80、4、5 等）。
[0019] 本發(fā)明的上述
【發(fā)明內(nèi)容】
并非旨在描述本發(fā)明所公開的每個實施例或每種實施方 式。以下描述更具體地例示了示例性實施例。在本專利申請全文的若干地方，通過實例列表 提供指導(dǎo)，實例可用于多種組合中。在每一種情形下，所列舉的列表僅僅作為代表性群組， 而不應(yīng)被理解為排他性列表。
【附圖說明】
[0020] 圖1為根據(jù)本公開的示例性實施例設(shè)置在管道基底上的涂層透視圖。
【具體實施方式】
[0021] 本公開整體涉及防腐環(huán)氧樹脂涂層技術(shù)領(lǐng)域。具體地，本公開涉及更柔韌的且耐 損壞的液體環(huán)氧樹脂涂層，該涂層具有強粘合力和減少的接觸設(shè)定時間。
[0022] 圖1為與基底（例如管道12) -起使用的本公開的涂層10的透視圖。涂層10衍 生自本公開的組合物，所述組合物可增加涂層10的延伸率性能，而不會對其它涂層特性產(chǎn) 生不利影響。從涂層10的延伸率性能可獲得抗損傷的柔韌性涂層。涂層10可以是單層或 多層熱固性環(huán)氧樹脂涂層的最外層，并且能夠抵抗管道12或其它基底在運輸和使用中所 涉及的正常磨損和劃傷。因此，本公開的示例性實施例提供了涂層10,該涂層10為更柔韌 的，同時維持粘合力與減小的接觸設(shè)定時間特性。
[0023] 這些特性使得涂層10尤其適于（甚至在極端環(huán)境條件下）在運輸和建筑場所使 用期間保護管道、鋼筋以及其它金屬基底，特別是鋼基底。雖然圖1對作為基底的管道進行 了描述，但是可將涂層10施加到任何基底（優(yōu)選地為含金屬的基底）上，其中耐腐蝕性是 所期望的特性。此類基底包括但不限于管道、閥門、泵、分水鞍、歧管、管道支吊架、梯子、網(wǎng) 線、電纜和鋼纜、工字型鋼梁、鋼筋、柱型線圈、錨固板和支軸。
[0024] 本公開的涂料組合物可被施加至各種基底表面。合適的基底包括聚合物材料、玻 璃、陶瓷材料、復(fù)合材料和含金屬的表面。涂料尤其可用在含金屬的基底上，例如金屬、金屬 氧化物以及各種合金。鋼基底是特別關(guān)注的。涂料可以提供耐化學(xué)性、耐腐蝕性、耐水性或 其組合。
[0025] 本公開的涂料組合物可被直接施加至基底（例如，鋼管道），但也可施加于直接粘 合至基底（特別是鋼）的一個或多個涂層的頂部上。例如，本發(fā)明的涂料組合物可被直接 施加于鋼管道上。其可被直接施加于鋼管道的焊縫上和圍繞該焊縫的區(qū)域上，使得其也可 覆蓋例如其上的熔結(jié)環(huán)氧樹脂涂層的一部分。另選地，其可用于兩層（雙涂層或雙層）體 系，并且可提供獨特的特性，因為每個層可被設(shè)計成產(chǎn)生超出單層涂層的性能結(jié)果的性能 結(jié)果。因此，本公開的組合物可用作雙層涂層體系的頂層或頂部涂層。兩層的使用（特別是 當(dāng)下層為熔結(jié)環(huán)氧樹脂時）相比于單層（即，單涂層）可顯著地改善耐損壞性。主要涂層 (即，直接涂布在基底上的層）通常為設(shè)計為腐蝕保護體系的一