一種環(huán)氧聚硅氧烷涂料及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種環(huán)氧聚硅氧烷石墨烯重防腐涂料，由重量比為100：10?16甲組分和乙組分組成，甲組分包括環(huán)氧樹(shù)脂和環(huán)氧聚硅氧烷；乙組分為腰果殼油改性胺固化劑。涂料的制備方法為（1）將氫化雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂、甲氧基聚硅氧烷、石油醚加入到通氮?dú)獾姆磻?yīng)釜中，滴加二月桂酸二丁基錫后，加熱至70~90℃，反應(yīng)4~6h；滴加1份氨基封頭偶聯(lián)劑JYE92，繼續(xù)反應(yīng)1~2h；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)?0.8Mpa，30℃除溶劑，冷卻即得到環(huán)氧聚硅氧烷；（2）環(huán)氧樹(shù)脂和步驟（1）的環(huán)氧聚硅氧烷，混合后加熱溶解，然后加入其它原料混合；本發(fā)明所制備的涂料具備優(yōu)異的耐老化性、耐水性、硬度、柔韌性、耐鹽水性等。
【專利說(shuō)明】
一種環(huán)氧聚硅氧烷涂料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種環(huán)氧聚硅氧烷涂料及制備方法，屬于精細(xì)化工涂料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前國(guó)內(nèi)技術(shù)的缺乏，重防腐涂料、或者無(wú)溶劑型防腐涂料相對(duì)較少，或者性能不 理想；涂料壽命或重防腐的同時(shí)，兼顧耐高溫性涂料配方較少。而傳統(tǒng)重防腐涂料，往往含 有鉛、鉻類重金屬;或者溶劑型涂料，都對(duì)環(huán)境十分不友好，必須開(kāi)發(fā)出環(huán)境友好型長(zhǎng)效防 腐蝕涂料，代替有毒污染環(huán)境的紅丹、鉻酸鹽等重金屬防腐底漆。近年來(lái)環(huán)境惡化，造就酸 雨、酸霧、微生物等使得地下管道，地下橋墩基建，船舶等腐蝕相當(dāng)嚴(yán)重，同時(shí)維修起來(lái)相當(dāng) 困難。目前國(guó)內(nèi)較歐美日，技術(shù)匱乏;我國(guó)人均金屬資源少，但是每年腐蝕金屬超過(guò)20%。常 溫戶外重防腐/長(zhǎng)壽命雙重性能涂料配方較少，在戶外涂裝條件下難以普及。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 隨著防腐涂料的競(jìng)爭(zhēng)規(guī)模的擴(kuò)大，競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)愈加明顯，國(guó)際合作也愈發(fā)重要，迫切 需求研制出更為高端的防腐涂料。本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，利用環(huán)氧聚 硅氧烷來(lái)改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)，制備一種環(huán)氧聚硅氧烷涂料及制備方法，用于戶外重防腐，兼顧耐 尚溫。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0005] -種環(huán)氧聚硅氧烷涂料，由甲組分和乙組分組成，甲組分和乙組分的重量份之比 為100:10-16,所述的甲組分由以下重量份的原料組成:環(huán)氧樹(shù)脂25.0-40.0份、環(huán)氧聚硅氧 烷10 · 0-20 · 0份、活性稀釋劑6 · 0-10 · 0份、顏料10 · 0-15 · 0份、填料25 · 0-35 · 0份、增稠劑0 · 4- 0.5份、流平劑0.1-0.3份、分散劑0.5-0.6份、增塑劑0.3-0.4份、消泡劑0.1-0.3份、耐刮擦 劑0.2-0.4份、成膜助劑3.0-4.0份;所述的乙組分為腰果殼油改性胺環(huán)氧固化劑。
[0006] 所述的環(huán)氧樹(shù)脂為氫化雙酸A型環(huán)氧樹(shù)脂，環(huán)氧值為0.30-0.0，軟化點(diǎn)為20-35Γ。
[0007] 所述的活性稀釋劑為脂肪族縮水甘油醚:所述的脂肪族縮水甘油醚為丁基縮水甘 油醚、季戊四醇縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、聚丙二 醇二縮水甘油醚、甘油三縮水甘油醚中的一種或2-6種任意比例的混合物。
[0008] 所述的增稠劑為氣相二氧化硅或膨潤(rùn)土；
[0009] 所述的流平劑BYK-373流平劑；
[0010]所述的分散劑為BYK-P104分散劑；
[0011 ]所述的增塑劑選自鄰苯二甲酸二丁酯；
[0012] 所述的消泡劑為BYK-054消泡劑；
[0013]所述的耐刮擦劑為CERAFAK 103耐刮擦劑；
[0014]所述的成膜助劑為丙二醇甲醚。
[0015]所述的填料為玻璃鱗片、硫酸鋇、云母粉、滑石粉、磷酸鋅、石墨粉或硅微粉中的一 種或2-7種任意比例的混合物。
[0016] 所述的顏料為鈦白粉、三聚磷酸鋁中的一種或兩種任意比例的混合物。
[0017] 所述的腰果殼油改性胺固化劑為ZY-F100腰果殼油改性胺固化劑。
[0018] -種環(huán)氧聚硅氧烷石墨烯重防腐涂料的制備方法，其步驟如下：
[0019] (1)合成環(huán)氧聚硅氧烷:將40-60份氫化雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂、40~50份甲氧基聚硅氧 烷、30-35份石油醚加入到通氮?dú)獾姆磻?yīng)釜中，滴加二月桂酸二丁基錫后，加熱至70~90°C， 反應(yīng)時(shí)間4~6h;然后滴加1份氨基封頭偶聯(lián)劑JYE92,繼續(xù)反應(yīng)1~2h;最后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)（_ 0.8Mpa，30 °C)除溶劑，冷卻即得到環(huán)氧聚硅氧烷。
[0020] (2)按配比稱取環(huán)氧樹(shù)脂和步驟（1)的環(huán)氧聚硅氧烷，混合后水浴加熱至50°C進(jìn)行 溶解，得到混合樹(shù)脂。
[0021 ] (3)將上述混合樹(shù)脂中，依次加活性稀釋劑、增稠劑、流平劑、分散劑、增塑劑、消泡 劑、耐刮擦劑、成膜助劑、顏料和填料，在攪拌機(jī)中進(jìn)行高速分散2000r/min，30min后，進(jìn)行 研磨。
[0022] (4)研磨至細(xì)度為30微米，自然降溫至室溫后，得到甲組分。
[0023] (5)按比例將甲組分加入乙組分中混合，攪拌(600r/min，15min)均勻后進(jìn)行涂裝 即得重防腐涂料。
[0024]本發(fā)明有益的技術(shù)效果:本發(fā)明利用環(huán)氧聚硅氧烷卓越的耐高溫、耐腐蝕性。本配 方所制備得到的環(huán)保型聚硅氧烷耐高溫涂料/重防腐雙組份涂料，通過(guò)測(cè)試通過(guò)改性后的 涂料在耐擦性、耐腐蝕、使用年限等方面具有明顯的改進(jìn)，耐沖擊達(dá)到50cm，附著力1級(jí)，耐 高溫超過(guò)400°C，耐候性極佳的高性能涂料。可以應(yīng)用到化工儲(chǔ)罐、船舶、鋼構(gòu)、集裝箱、儲(chǔ)油 罐等重防腐涂料，地下管道涂料，高溫防腐。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下各實(shí)施例中原料的來(lái)源為：
[0026] 氫化雙酸A型環(huán)氧樹(shù)脂為煙臺(tái)廣順化學(xué)制品，型號(hào)為AL-3040;
[0027]甲氧基聚硅氧烷為道康寧產(chǎn)品，型號(hào)為DC3074;
[0028]氨基封頭偶聯(lián)劑JYE922為清遠(yuǎn)市清新區(qū)駿宇化工，型號(hào)JYE922氨基封頭偶聯(lián)劑； [0029]助劑:流平劑選自德國(guó)畢克化學(xué)公司BYK-373流平劑;分散劑選自德國(guó)畢克化學(xué)公 司BYK-P104分散劑;消泡劑選自德國(guó)畢克化學(xué)公司BYK-054消泡劑;耐刮擦劑選自德國(guó)畢克 化學(xué)公司CERAFAK 103耐刮擦劑；
[0030] 腰果殼油改性胺固化劑，為徐州中研科技工業(yè)有限公司產(chǎn)品，型號(hào)為ZY-F100腰果 酚改性胺固化劑。
[0031] 實(shí)施例1
[0032] -種環(huán)氧聚硅氧烷涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0033] (1)合成環(huán)氧聚硅氧烷樹(shù)脂:40g氫化雙酸A環(huán)氧樹(shù)脂、40g甲氧基聚硅氧烷、50mL石 油醚加入到四口燒瓶中，通氮?dú)猓侄啻蔚渭?o.lg二月桂酸二丁基錫后，加熱至80°C，反應(yīng) 時(shí)間4h;降溫至65°C，滴加 lg氨基封頭偶聯(lián)劑JYE92，繼續(xù)反應(yīng)lh;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)(-0.8Mpa，30°C) 除溶劑，冷卻即得到環(huán)氧聚硅氧烷。
[0034] (2)按配比稱取氫化雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂29.0g和步驟（1)的環(huán)氧聚硅氧烷12.0g，混合 后水浴加熱至50°C進(jìn)行溶解，得到混合樹(shù)脂。
[0035] (3)將上述混合樹(shù)脂中，依次加聚丙二醇二縮水甘油醚2.0g、季戊四醇縮水甘油醚 3. (^、丁基縮水甘油醚5.(^、鈦白粉58、超細(xì)云母粉1(^、玻璃鱗片138、三聚磷酸鋁58、磷酸 鋅5g、硅微粉6g、氣相二氧化硅0 · 5g、BYK-373流平劑0 · 3g、BYK-P104分散劑0 · 5g、鄰苯二甲 酸二丁酯〇. 3g、BYK-054消泡劑0.2g、CERAFAK 103耐刮擦劑0.2g和丙二醇甲醚4份，在攪拌 機(jī)中進(jìn)行高速分散2000r/min，30min后，進(jìn)行研磨。
[0036] (4)研磨至細(xì)度為30微米，自然降溫至室溫后，得到甲組分。
[0037] (5)乙組分為腰果殼油改性胺固化劑，與甲組分進(jìn)行固化時(shí)，甲組分：乙組分按質(zhì) 量比100:13配比，攪拌(60〇1'/111；[11，15111；[11)均勾后進(jìn)行涂裝即得重防腐涂料。
[0038] 實(shí)施例2
[0039] -種環(huán)氧聚硅氧烷涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0040] (1)合成環(huán)氧聚硅氧烷樹(shù)脂:40g氫化雙酸A環(huán)氧樹(shù)脂、50g甲氧基聚硅氧烷、50mL石 油醚加入到四口燒瓶中，通氮?dú)?，分多次滴加?2g二月桂酸二丁基錫后，加熱至80°C，反應(yīng) 時(shí)間5h;降溫至55°C，滴加 lg氨基封頭偶聯(lián)劑JYE92，繼續(xù)反應(yīng)2h;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)(-0.8Mpa，30°C) 除溶劑，冷卻即得到環(huán)氧聚硅氧烷。
[0041] (2)按配比稱取氫化雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂32.0g和步驟（1)的環(huán)氧聚硅氧烷12.0g，混合 后水浴加熱至50°C進(jìn)行溶解，得到混合樹(shù)脂。
[0042] (3)將上述混合樹(shù)脂中，依次加聚丙二醇二縮水甘油醚l.Og、丁基縮水甘油醚 5.(^、甘油三縮水甘油醚2.08、超細(xì)云母粉158、鈦白粉88、三聚磷酸鋁5 8、滑石粉118、石墨 粉3g、膨潤(rùn)土 0.4g、BYK-373流平劑0.3g、BYK-P104分散劑0.6g、鄰苯二甲酸二丁酯0.3g、 BYK-054消泡劑0.2g、CERAFAK 103耐刮擦劑0.2g、丙二醇甲醚4g，在攪拌機(jī)中進(jìn)行高速分散 2000r/min，30min 后，進(jìn)行研磨。
[0043] (4)研磨至細(xì)度為30微米，自然降溫至室溫后，得到甲組分。
[0044] (5)乙組分為腰果殼油改性胺固化劑，與甲組分進(jìn)行固化時(shí)，甲組分：乙組分按質(zhì) 量比100:11配比，攪拌(600r/min，15min)均勾后進(jìn)行涂裝即得重防腐涂料。
[0045] 實(shí)施例3
[0046] -種環(huán)氧聚硅氧烷涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0047] (1)合成環(huán)氧聚硅氧烷樹(shù)脂:50g氫化雙酸A環(huán)氧樹(shù)脂、40g甲氧基聚硅氧烷、50mL石 油醚加入到四口燒瓶中，通氮?dú)猓侄啻蔚渭萤?2g二月桂酸二丁基錫后，加熱至75°C，反應(yīng) 時(shí)間6h;降溫至55°C，滴加 lg氨基封頭偶聯(lián)劑JYE92，繼續(xù)反應(yīng)2h;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)(-0.8Mpa，30°C) 除溶劑，冷卻即得到環(huán)氧聚硅氧烷。
[0048] (2)按配比稱取氫化雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂37.0g和步驟（1)的環(huán)氧聚硅氧烷10.0g，混合 后水浴加熱至50°C進(jìn)行溶解，得到混合樹(shù)脂。
[0049] (3)將上述混合樹(shù)脂中，依次加聚丙二醇二縮水甘油醚2.0g、丁基縮水甘油醚 4. (^、超細(xì)云母粉158、鈦白粉88、三聚磷酸錯(cuò)58、硫酸鋇11^、石墨粉2.88、膨潤(rùn)土0.48、1^1(- 373流平劑0 · 3g、BYK-P104分散劑0 · 5g、鄰苯二甲酸二丁酯0 · 4g、BYK-054消泡劑0 · 2g、 CERAFAK 103耐刮擦劑0.4g、丙二醇甲醚3g，在攪拌機(jī)中進(jìn)行高速分散2000r/min，30min后， 進(jìn)行研磨。
[0050] (4)研磨至細(xì)度為30微米，自然降溫至室溫后，得到甲組分。
[0051] (5)乙組分為腰果殼油改性胺固化劑，與甲組分進(jìn)行固化時(shí)，甲組分：乙組分按質(zhì) 量比100:16配比，攪拌(60〇1'/111；[11，15111；[11)均勾后進(jìn)行涂裝即得重防腐涂料。
[0052] 實(shí)施例4
[0053] 一種環(huán)氧聚硅氧烷涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0054] (1)合成環(huán)氧聚硅氧烷樹(shù)脂:45g氫化雙酸A環(huán)氧樹(shù)脂、60g甲氧基聚硅氧烷、50mL石 油醚加入到四口燒瓶中，通氮?dú)?，分多次滴?o.lg二月桂酸二丁基錫后，加熱至80°C，反應(yīng) 時(shí)間6h;降溫至55°C，滴加 lg氨基封頭偶聯(lián)劑JYE92，繼續(xù)反應(yīng)2h;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)(-0.8Mpa，30°C) 除溶劑，冷卻即得到環(huán)氧聚硅氧烷。
[0055] (2)按配比稱取氫化雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂30.0g和步驟（1)的環(huán)氧聚硅氧烷10.0g，混合 后水浴加熱至50°C進(jìn)行溶解，得到混合樹(shù)脂。
[0056] (3)將上述混合樹(shù)脂中，依次加聚乙二醇二縮水甘油醚2.0g、三羥甲基丙烷三縮水 甘油醚4.0g、丁基縮水甘油醚2.0g、超細(xì)云母粉15g、鈦白粉8g、三聚磷酸鋁6.8g、滑石粉 168、膨潤(rùn)土0.48、8￥1(-373流平劑0.28、8￥1(-?104分散劑0.58、鄰苯二甲酸二丁酯0.48、8￥1(- 0 5 4消泡劑0.3 g、C E R A F A K 10 3耐刮擦劑0.4 g、丙二醇甲醚4 g，在攪拌機(jī)中進(jìn)行高速分散 2000r/min，30min 后，進(jìn)行研磨。
[0057] (4)研磨至細(xì)度為30微米，自然降溫至室溫后，得到甲組分。
[0058] (5)乙組分為腰果殼油改性胺固化劑，與甲組分進(jìn)行固化時(shí)，甲組分：乙組分按質(zhì) 量比100:14配比，攪拌(60〇1'/111；[11，15111；[11)均勾后進(jìn)行涂裝即得重防腐涂料。
[0059] 將各實(shí)施例和空白組按照如下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試:耐鹽霧性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn):GB/T 1771 - 2007色漆和清漆耐中性鹽霧性能的測(cè)定;耐酸、耐堿、甲苯、丙酮、乙醇、甲醇等化學(xué)試劑測(cè) 試標(biāo)準(zhǔn):GB/T11547-2008塑料耐液體化學(xué)試劑性能的測(cè)定；耐老化時(shí)間測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 1865-2009色漆和清漆人工氣候老化和人工輻射曝露；耐水性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn):GB/T 1733-1993 漆膜耐水性測(cè)定法;耐汽油、耐柴油測(cè)試標(biāo)準(zhǔn):GB-T 1734-1993漆膜耐汽油性測(cè)定法;硬度 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn):GB/T 6739-2006色漆和清漆鉛筆法測(cè)定漆膜硬度；附著力測(cè)試測(cè)試標(biāo)準(zhǔn):GB/T 6739-2006《色漆和清漆鉛筆法測(cè)定漆膜硬度》；耐沖擊力測(cè)試標(biāo)準(zhǔn):GB/T 1732-1993漆膜 耐沖擊測(cè)定法;柔韌性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn):GB/T 1731 -1993漆膜柔韌性測(cè)定法;耐熱性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)： GB/T 1735-1979漆膜耐熱性測(cè)定法;耐濕擦洗測(cè)試標(biāo)準(zhǔn):GB/T 31410-2015色漆和清漆涂層 耐濕擦洗性和可清潔性的評(píng)定。
[0060] 其結(jié)果如下：
[0061]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種環(huán)氧聚硅氧烷涂料，由甲組分和乙組分組成，其特征在于：甲組分和乙組分的重 量份之比為100:10-16,所述的甲組分由以下重量份的原料組成:環(huán)氧樹(shù)脂25.0-40.0份、環(huán) 氧聚硅氧烷10.0-20.0份、活性稀釋劑6.0-10.0份、顏料10.0-15.0份、填料25.0-35.0份、增 稠劑0.4-0.5份、流平劑0.1 -0.3份、分散劑0.5-0.6份、增塑劑0.3-0.4份、消泡劑0.1-0.3 份、耐刮擦劑0.2-0.4份、成膜助劑3.0-4.0份;所述的乙組分為腰果殼油改性胺環(huán)氧固化 劑。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)氧聚硅氧烷涂料，其特征在于:所述的環(huán)氧樹(shù)脂為氫化 雙酸A型環(huán)氧樹(shù)脂，環(huán)氧值為0.30-0.0，軟化點(diǎn)為20-35°C。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)氧聚硅氧烷涂料，其特征在于:所述的活性稀釋劑為丁 基縮水甘油醚、季戊四醇縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油 醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、甘油三縮水甘油醚中的一種或2-6種任意比例的混合物。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)氧聚硅氧烷涂料，其特征在于:所述的增稠劑為氣相二 氧化硅或膨潤(rùn)土;所述的流平劑BYK-373流平劑;所述的分散劑為BYK-P104分散劑;所述的 增塑劑選自鄰苯二甲酸二丁酯；所述的消泡劑為BYK-054消泡劑；所述的耐刮擦劑為 CERAFAK 103耐刮擦劑;所述的成膜助劑為丙二醇甲醚。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)氧聚硅氧烷涂料，其特征在于：所述的填料為玻璃鱗 片、硫酸鋇、云母粉、滑石粉、磷酸鋅、石墨粉或硅微粉中的一種或2-7種任意比例的混合物。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)氧聚硅氧烷涂料，其特征在于:所述的顏料為鈦白粉、 三聚磷酸鋁中的一種或兩種任意比例的混合物。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)氧聚硅氧烷涂料，其特征在于:所述的腰果殼油改性胺 固化劑為ZY-F100腰果殼油改性胺固化劑。8. 權(quán)利要求1所述的一種環(huán)氧聚硅氧烷石墨烯重防腐涂料的制備方法，其步驟如下： (1) 合成環(huán)氧聚硅氧烷:將40-60份氫化雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂、40~50份甲氧基聚硅氧烷、30-35份石油醚加入到通氮?dú)獾姆磻?yīng)釜中，滴加0.1-0.2份二月桂酸二丁基錫后，加熱至70~90 °C，反應(yīng)時(shí)間4~6h;然后滴加1份氨基封頭偶聯(lián)劑JYE92,繼續(xù)反應(yīng)1~2h;最后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)- 0.8Mpa，30 °C除溶劑，冷卻即得到環(huán)氧聚硅氧烷； (2) 按配比稱取環(huán)氧樹(shù)脂和步驟（1)的環(huán)氧聚硅氧烷，混合后水浴加熱至50°C進(jìn)行溶 解，得到混合樹(shù)脂； (3) 將上述混合樹(shù)脂中，依次加活性稀釋劑、增稠劑、流平劑、分散劑、增塑劑、消泡劑、 耐刮擦劑、成膜助劑、顏料和填料，在攪拌機(jī)中進(jìn)行2000r/min高速分散，30min后，進(jìn)行研 磨； (4) 研磨至細(xì)度為30微米，自然降溫至室溫后，得到甲組分； (5) 按比例將甲組分加入乙組分中混合，600r/min攪拌，15min后進(jìn)行涂裝即得重防腐 涂料。
【文檔編號(hào)】C08G77/42GK105838192SQ201610312732
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】李文, 廖龍, 鄭春永, 賈倫, 李偉, 操文平, 張軍, 楊柯
【申請(qǐng)人】武漢赫斯特涂層材料股份有限公司