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防腐蝕的鋅底漆涂料組合物的制作方法

文檔序號:10698943閱讀:2930來源:國知局
防腐蝕的鋅底漆涂料組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及防腐蝕的涂料組合物,特別是用于保護(hù)鐵和鋼結(jié)構(gòu)的涂料組合物。特別地,本發(fā)明涉及包含顆粒鋅、導(dǎo)電顏料和微球的涂料組合物。本發(fā)明還涉及包含所述組合物的套件,所述組合物的應(yīng)用方法以及涂覆有所述組合物的金屬結(jié)構(gòu)。
【專利說明】
防腐蝕的鋅底漆涂料組合物
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及防腐蝕涂料組合物特別是用于保護(hù)鐵和鋼結(jié)構(gòu)的涂料組合物的領(lǐng)域。 具體地,本發(fā)明涉及包含顆粒鋅、導(dǎo)電顏料和微球的涂料組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機(jī)涂料和無機(jī)涂料的鋅底漆廣泛用于航海和海運工業(yè)中,還可例如被指定用于 橋梁,容器,精煉廠,石油化工工業(yè),發(fā)電廠,儲存罐,起重機(jī),風(fēng)車,以及民用結(jié)構(gòu)如機(jī)場、體 育場、高層建筑物的鋼結(jié)構(gòu)部件。這種涂料可基于若干粘合劑體系,例如基于硅酸鹽/酯、環(huán) 氧樹脂、聚氨酯、環(huán)化橡膠、苯氧樹脂、環(huán)氧酯、氨基甲酸乙酯醇酸(urethane alkyd)等的粘 合劑體系。
[0003] 在鋅底漆中,鋅用作導(dǎo)電顏料以產(chǎn)生陽極活性涂料。鋅充當(dāng)犧牲陽極材料并保護(hù) 成為陰極的鋼基材??垢g性取決于鋅底漆對動電電流的傳輸,但是只要保持所述體系的 導(dǎo)電性并且只要存在足夠的鋅來充當(dāng)陽極,就會電保護(hù)鋼。因此,鋅底漆中的鋅顏料顆粒緊 緊地堆積在一起并且通常用非常高的鋅粉載荷配制鋅底漆。
[0004] 在本領(lǐng)域中,已經(jīng)使用各種方法來降低鋅載荷。US 4,621,024公開了具有金屬基 材如鋅的涂料微球,其導(dǎo)致涂料的金屬組分全面降低。
[0005] US 5,252,632公開了使用非涂覆的空心玻璃微球來改善鋅基涂料組合物的腐蝕 保護(hù)以及降低組合物密度。
[0006] US 6,287,372公開了通過引入陶瓷微球來減少組合物中鋅粉的量的進(jìn)一步努力。 其還公開了陶瓷微球的引入有利于較厚涂層而無龜裂。
[0007] W0 2008/125610公開了包含某些鋅合金以改善涂料組合物的腐蝕保護(hù)。其還公開 了導(dǎo)電顏料如炭黑可提高腐蝕抑制性。
[0008] W0 96/29372公開了在溶劑中原位溶解的干涂料組合物,所述干涂料組合物包含 石墨以避免涂料組合物的硬沉降(hard settling)。
[0009] W0 99/58274公開了在環(huán)氧酯樹脂基質(zhì)中包含碳改性鋅粉、鋅粉和空心玻璃球的 涂料組合物。碳改性鋅粉不是碳和鋅的簡單混合物。
[0010] 然而,仍然需要以成本有效并限制應(yīng)用到保護(hù)涂料中的鋅的量的方式來改善鋼基 金屬結(jié)構(gòu)的抗腐蝕性。
[0011]為了建立足夠的腐蝕保護(hù)并確保涂料的最佳性能,需要詳細(xì)說明保護(hù)性漆系統(tǒng)以 及評估其可能的耐久性的相關(guān)實驗室性能測試的要求。新技術(shù)和漆制劑的使用也意味著涂 料將在極少或無先前記錄的情況下被開發(fā)。這導(dǎo)致更多的重點放在評價涂料性能的加速實 驗室測試上。這些加速暴露測試中有許多在其暴露時間內(nèi)不顯示出視覺上對完整涂覆表面 的不利影響。因此,對涂料在人為造成的損害例如劃痕周圍的行為給出了重要的考慮并且 除了其他之外許多資格預(yù)審測試是基于生銹懦變(rust creep)和起泡(blistering)以及 由于劃痕導(dǎo)致的脫離,ISO 12944,N0RS0K M-501,IS0 20340,NACE TM 0104、0204、0304、 0404等(Weinell,C.E·和S.N.Rasmussen,Advancement in zinc rich epoxy primers for corrosion protection,NACE International,paper no .07007(2007))。這些加速風(fēng)化的 方法尋求加強(qiáng)環(huán)境的影響以使得膜破壞發(fā)生得更迅速(Mitchell,M.J.,Progress in offshore coatings,NACE International,paper no.04001 (2004))。較低的生銹懦變意味 著較好的總防腐蝕性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的通過包含以下組分的涂料組合物得以實現(xiàn):
[0013] a)粘合劑體系,所述粘合劑體系選自環(huán)氧樹脂基粘合劑體系、娃酸鹽/酯基粘合劑 體系、聚硅氧烷基粘合劑體系、聚氨酯基粘合劑體系、環(huán)化橡膠基粘合劑體系和苯氧樹脂基 粘合劑體系,
[0014] b)鋅顆粒,
[0015] c)微球,以及
[0016] d)按重量計至少0.1%的導(dǎo)電顏料,所述導(dǎo)電顏料選自石墨、炭黑、石墨烯、鋁、氧 化鐵黑、摻銻的錫氧化物、涂覆有摻銻的錫氧化物的云母、碳納米管、碳纖維及其任何混合 物,
[0017] 其中所述微球為球形并且由選自以下的材料制成:玻璃、陶瓷、聚合物材料及其混 合物。
[0018] 在一個實施方案中,在根據(jù)本發(fā)明的涂料組合物中,所述微球不是空心玻璃微球。
【具體實施方式】
[0019] 粘合劑體系可以選自環(huán)氧樹脂基粘合劑體系、硅酸鹽/酯基粘合劑體系、聚硅氧烷 基粘合劑體系、聚氣酯基粘合劑體系、環(huán)化橡膠基粘合劑體系和苯氧樹脂基粘合劑體系。 鋅、微球和導(dǎo)電顏料的添加對于這些粘合劑體系中的每一種都是有益的。但是,在一些粘合 劑體系中,效果可能更顯著。在本發(fā)明的一個實施方案中,粘合劑體系選自環(huán)氧樹脂基粘合 劑體系、聚硅氧烷基粘合劑體系、聚氨酯基粘合劑體系、環(huán)化橡膠基粘合劑體系和苯氧樹脂 基粘合劑體系。在本發(fā)明的另一個實施方案中,粘合劑體系選自環(huán)氧樹脂基粘合劑體系、硅 酸鹽/酯基粘合劑體系、聚硅氧烷基粘合劑體系和聚氨酯基粘合劑體系。在又一個實施方案 中,粘合劑體系選自環(huán)氧樹脂基粘合劑體系、聚娃氧烷基粘合劑體系和聚氣酯基粘合劑體 系。在另一個實施方案中,粘合劑體系是硅酸鹽/酯基粘合劑體系。在再一個實施方案中,粘 合劑體系是環(huán)氧樹脂基粘合劑體系。
[0020] 對于本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是,根據(jù)本發(fā)明的涂料組合物可包含其他漆成分。這 些涂料成分的實例為顏料、填料、添加劑(例如,表面活性劑、潤濕劑和分散劑、消泡劑、催化 劑、穩(wěn)定劑、聚結(jié)劑、觸變劑(例如,聚酰胺蠟)、防沉劑和染料)。
[0021] 對于本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是,涂料組合物通常包含一種或更多種溶劑。溶劑的 實例為醇,例如甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇和芐醇;脂肪族、脂環(huán)族和芳香族烴, 例如白色溶劑油(white spirit)、環(huán)己烷、甲苯、二甲苯和石腦油溶劑;酮,例如甲基乙基 酮、丙酮、甲基異丁基酮、甲基異戊基酮、雙丙酮醇和環(huán)己酮;醚醇,例如2-丁氧基乙醇、丙二 醇單甲醚和丁基二甘醇;酯,例如乙酸甲氧基丙酯、乙酸正丁酯和乙酸2-乙氧基乙酯;及其 混合物。
[0022]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是,涂料組合物可包含加速劑。加速劑的實例包括氯 化鋅、氯化鎂、月桂酸二丁基錫和月桂酸二辛基錫。
[0023]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是,涂料組合物通常包含填料。填料的實例包括氧化 鐵紅或氧化鐵黃、天然和沉淀的硫酸鋇、重晶石、重晶石粉;硅酸鋁、高嶺土、高嶺石、陶土; 硅酸鎂和氫化硅酸鎂、云母、滑石、云母氧化鐵、綠泥石、透閃石;二氧化硅、表面處理的二氧 化硅、無定形石英、結(jié)晶石英、氣相二氧化硅;氧化鋁、礬土、煅燒礬土;碳酸鈣鎂、白云石;天 然和沉淀的碳酸鈣;硅酸鋁、硅酸鉀/鋁、長石;霞石正長巖;硅酸鈣、鈣硅石;氧化鋅;磷酸 鋅;釩酸鉍;碳化硅;沸石;葉臘石。也可能是其他族的硫酸鹽、碳酸鹽、硅酸鹽、氧化物和釩 酸鹽。
[0024] 環(huán)氧樹脂基粘合劑體系
[0025] 術(shù)語"環(huán)氧樹脂基粘合劑體系"應(yīng)被理解為一種或更多種環(huán)氧樹脂、任何固化劑、 任何反應(yīng)性環(huán)氧樹脂稀釋劑、任何環(huán)氧樹脂改性劑、任何增量劑(extender)樹脂、任何環(huán)氧 樹脂加速劑和任何環(huán)氧樹脂增韌劑的組合。
[0026] 合適的反應(yīng)性環(huán)氧樹脂稀釋劑的實例包括例如脂肪族、脂環(huán)族或芳香族化合物的 單官能縮水甘油釀或酯,例如Araldite DY-E/BD(來自Huntsman Advanced Materials-德 國),Cardolite NC 513(來自Cardanol Chemicals(US))和Cardura E10P(來自Momentive-荷蘭)。
[0027] 合適的環(huán)氧樹脂改性劑的實例包括例如油、油衍生物、改性油,如亞麻油及其衍生 物、蓖麻油及其衍生物、大豆油及其衍生物。
[0028]合適的增量劑樹脂的實例包括例如飽和聚酯樹脂、聚乙酸乙烯酯、聚丁酸乙烯酯、 乙酸乙烯酯和乙烯基異丁基醚的共聚物、氯乙烯和乙烯基異丁基醚的共聚物、聚乙烯甲基 醚、聚乙烯異丁醚、聚乙烯乙醚、改性芳香族烴樹脂;苯乙烯共聚物如苯乙烯/丁二烯共聚 物;丙烯酸樹脂;羥基-丙烯酸酯共聚物;脂肪酸;以及環(huán)化橡膠。
[0029] 環(huán)氧樹脂基粘合劑體系可包含一種或更多種環(huán)氧樹脂以及充當(dāng)交聯(lián)劑的任何合 適的固化劑,所述環(huán)氧樹脂選自芳香族或非芳香族環(huán)氧樹脂(例如,氫化環(huán)氧樹脂),其每個 分子包含多于一個環(huán)氧基,所述環(huán)氧基位于內(nèi)部、末端或環(huán)結(jié)構(gòu)上。為了降低粘度以及改善 應(yīng)用和物理性質(zhì),可以包含與反應(yīng)性環(huán)氧樹脂稀釋劑的組合,所述反應(yīng)性稀釋劑例如來自 脂肪族、脂環(huán)族或芳香族化合物的單官能團(tuán)縮水甘油醚或者酯種類。
[0030] 認(rèn)為合適的環(huán)氧樹脂基粘合劑體系包含選自如下的環(huán)氧樹脂和改性環(huán)氧樹脂:雙 酸A、雙酚F、酚醛環(huán)氧樹脂、非芳香族環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、環(huán)氧化的聚硫化物和環(huán)氧 官能的丙烯酸樹脂或其任何組合。特別的環(huán)氧樹脂基粘合劑體系包含雙酚A。環(huán)氧樹脂基粘 合劑體系可以是常規(guī)型的,如溶劑型和水型環(huán)氧樹脂基的環(huán)氧樹脂基粘合劑體系。
[0031 ]合適的市售溶劑型環(huán)氧樹脂的實例為:
[0032] Adeka resin EP-4080E ADEKA Corporation-日本(脂肪族環(huán)氧樹脂)
[0033] Epikote 828,來自Momentive(US),雙酸A型
[0034] Araldite GY 250,來自Huntsman Advanced Materials(瑞士),雙酸A型
[0035] Epikote 1004,來自 Momentive(US)雙酸 A 型
[0036] DER 664-20,來自Dow Chemicals(德國),雙酚A型
[0037] Epikote 1001 X 75,來自Momentive(US),雙酸A型
[0038] Araldite GZ 7071X75BD,來自Huntsman Advanced Materials(德國),二甲苯中 的雙酚A型
[0039] Araldite GZ 7071X75CH,來自Huntsman Advanced Materials(瑞士),雙酷A型
[0040] DER 352,來自Dow Chemicals(德國),雙酚A和雙酚F的混合物 [0041 ] Epikote 235,來自Momentive(US),雙酷A和雙酷F的混合物
[0042] Epikote 862,來自Momentive(US),雙酷F型
[0043] DEN 438-X 80,來自Dow Chemical Company(USA),酷酸環(huán)氧樹脂
[0044] Epikote100 9,來自Momentive(US),雙酷A型
[0045] DER 684-EK40,來自Dow Chemicals(德國),雙酷A型
[0046] Epikote 154,來自Moment ive( US)酷酸環(huán)氧樹脂
[0047] 合適的市售水型環(huán)氧樹脂的實例為:
[0048] Beckopox EP 385 W,來自Cytex Surface Specialities(德國)
[0049] Epicote 3540 WY_55A,來自Momentive(US)
[0050] EPI-REZ DPW 6520,來自Momentive(US)
[0051] Beckopox VEP 2381 W,來自Cytex Surface Specialities(德國)
[0052] 環(huán)氧樹脂基粘合劑體系可包含一種或更多種固化劑,所述固化劑選自包含至少兩 個與氮相連的反應(yīng)性氫原子的化合物或聚合物。
[0053]認(rèn)為用于溶劑型環(huán)氧樹脂的合適的固化劑包括選自如下的胺或氨基官能聚合物: 脂肪族胺和多胺(例如,脂環(huán)族胺和多胺)、聚酰胺基胺、聚氧化烯基胺(例如,聚氧化烯基二 胺)、胺化聚烷氧基醚(例如,作為"Jeffamines"市售的那些)、亞烷基胺(例如,亞烷基二 胺)、芳烷基胺、芳香族胺、曼尼希堿(例如,作為"phenalkamines"市售的那些)、氨基官能娃 氧烷或硅烷、異氰酸酯,以及包括胺加合物及其衍生物。在一個實施方案中,所述固化劑是 聚酰胺基胺。
[0054] 合適的市售固化劑的實例為:
[0055] Jeffamine EDR-148,來自Huntsman Corporation(USA),三甘醇二胺
[0056] Jef famine D-230,來自Huntsman Corporation(USA),聚氧化丙稀二胺
[0057] Jef famine D-400,來自Huntsman Corporation(USA),聚氧化丙稀二胺
[0058] Jef famine T-403,來自Huntsman Corporation(USA),聚氧化丙稀三胺
[0059] Ancamine 1693,來自 Air Products (USA),脂環(huán)族多胺加合物
[0060] Ancamine X2280,來自 Air Products (USA),脂環(huán)族胺
[0061] Ancamine 2074,來自 Air Products (USA),脂環(huán)族多胺加合物
[0062] Ancamide 350 A,來自Air Products(USA),聚氨基酰胺
[0063] Sunmide CX-105X,來自Air Products Inc.,曼尼希喊
[0064] Epikure3140固化劑,來自Momentive(USA),聚酰胺基胺
[0065] SIQ Amin 2030,來自SIQ Kunstharze GmbH(德國),聚酰胺基胺
[0066] 6口11〇^^3115}(-70固化劑,來自]\1〇11161^;!_¥6(1]3六),聚酰胺基胺
[0067] SIQ Amin 2015,來自SIQ Kunstharze GmbH(德國),聚酰胺基胺
[0068] Polypox VH 40309/12,來自Dow Chemicals(USA),聚氧化烯基胺
[0069] CeTePox 1490 H,來自 CTP Chemicals and Technologies for Polymers(德國), 聚氧化烯基胺
[0070] 環(huán)氧樹脂固化劑MXDA,來自Mitsubishi Gas Chemical Company Inc(USA),芳燒 基胺
[0071] 二乙基氨基丙胺,來自BASF(德國),脂肪族胺
[0072] Gaskamine 240,來自Mitsubishi Gas Chemical Company Inc(USA),芳烷基胺
[0073] Cardolite Lite 2002,來自Cardanol Chemicals(USA),曼尼希喊
[0074] Aradur 42 BD,來自Huntsman Advanced Materials(德國),脂環(huán)族胺
[0075] 異佛爾酮二胺,來自BASF(德國),脂環(huán)族胺
[0076] Epikure 3090固化劑,來自Momentive(USA),環(huán)氧樹脂的聚酰胺基胺加合物 [0077] Crayamid E260 E90,來自Arkema(法國),環(huán)氧樹脂的聚酰胺基胺加合物 [0078] Crayamid 140,來自Arkema(意大利),氨基聚酰胺樹脂
[0079] Aradur 943 CH,來自Huntsman Advanced Materials(瑞士),環(huán)氧樹脂的亞烷基 胺加合物
[0080] Aradur 863 XW 80 CH,來自Huntsman Advanced Materials(瑞士),環(huán)氧樹脂的 芳香族胺加合物
[0081] Cardolite NC-541,來自Cardanol Chemicals(USA),曼尼希喊
[0082] Cardolite Lite 2001,來自Cardanol Chemicals(USA),曼尼希喊
[0083] 用于水型環(huán)氧樹脂的合適的固化劑可包括胺加合物。合適的市售胺加合物的實例 是:
[0084] BeckopoxSpeciaihMrterEH 623W,來自Cytex Surface Specialities(德國)
[0085] Beckopox EH 613W,來自Cytex Surface Specialities(德國)
[0086] EPICURE DPC 6870,來自Momentive(US)
[0087] Epilink 660,來自Air Products(意大利)
[0088] Epilink 701,來自Air Products(UK)
[0089] 在一個實施方案中,環(huán)氧樹脂基粘合劑體系包含a)選自雙酚A、雙酚F和酚醛清漆 的一種或更多種環(huán)氧樹脂;以及b)選自曼尼希堿、聚酰胺基胺、聚氧化烯基胺、亞烷基胺、芳 烷基胺、多胺和其加合物及衍生物的一種或更多種固化劑。在另一個實施方案中,環(huán)氧樹脂 基粘合劑體系可包含雙酸A和聚酰胺基胺兩者。
[0090] 在另一個實施方案中,環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量可為100至9000、100至2000,例如100 至1500,例如150至1000,例如150至700。
[0091] 在又一個實施方案中,環(huán)氧樹脂基粘合劑體系可包含環(huán)氧當(dāng)量為150至700的一種 或更多種雙酸A環(huán)氧樹脂和一種或更多種聚酰胺基胺或其加合物和衍生物。
[0092]在本發(fā)明的涂料組合物中,環(huán)氧樹脂的總量可為按固體體積計10%至50%,例如 按固體體積計15%至40%,例如按固體體積計18%至35%。
[0093] 在一個實施方案中,環(huán)氧樹脂基粘合劑體系是環(huán)境固化的粘合劑體系,例如,在_ 30°C至50°C,例如-20°C至45°C的溫度下固化的環(huán)氧樹脂基粘合劑體系。
[0094] 對于一些環(huán)氧樹脂基粘合劑體系而言,組合物將在不添加固化劑的情況下形成合 適的膜。因此,在另一個實施方案中,漆組合物中不添加固化劑。
[0095] 在一個實施方案中,在涂料組合物中,環(huán)氧樹脂基粘合劑體系的總量可為涂料組 合物的按固體體積計15%至80%,如20%至65%,例如25%至50%。
[0096] 當(dāng)用于本文時,術(shù)語"氫當(dāng)量"旨在僅涵蓋與氮連接的反應(yīng)性氫原子。
[0097] 與一種或更多種固化劑相關(guān)的"氫當(dāng)量"的數(shù)量是一種或更多種固化劑各自貢獻(xiàn) 的總和。一種或更多種固化劑各自對氫當(dāng)量的貢獻(xiàn)定義為固化劑的克數(shù)除以固化劑的氫當(dāng) 量重量,其中固化劑的氫當(dāng)量重量定義為:相當(dāng)于lmol活性氫的固化劑的克數(shù)。對于環(huán)氧樹 脂的加合物而言,使用加合作用之前反應(yīng)物的貢獻(xiàn)來確定環(huán)氧樹脂基粘合劑體系中"氫當(dāng) 量"的數(shù)量。
[0098] 與一種或更多種環(huán)氧樹脂相關(guān)的"環(huán)氧當(dāng)量"的數(shù)量是一種或更多種環(huán)氧樹脂各 自貢獻(xiàn)的總和。一種或更多種環(huán)氧樹脂各自對環(huán)氧當(dāng)量的貢獻(xiàn)定義為環(huán)氧樹脂的克數(shù)除以 環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量,其中環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量定義為:相當(dāng)于lmol環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂的 克數(shù)。對于環(huán)氧樹脂的加合物而言,使用加合作用之前反應(yīng)物的貢獻(xiàn)來確定環(huán)氧樹脂基粘 合劑體系中"環(huán)氧當(dāng)量"的數(shù)量。
[0099] 一種或更多種固化劑的氫當(dāng)量與一種或更多種環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量之比可為20: 100 至 120:100,例如 60:100 至 110:100 或 70:100 至 100:110,或者例如 80:100 至 110:100。 [0100] 聚硅氧烷基粘合劑體系
[0101] 術(shù)語"聚硅氧烷基粘合劑體系"應(yīng)被理解為包含至少一種可固化的聚硅氧烷改性 成分的粘合劑體系,其中粘合劑體系的主要部分由聚硅氧烷部分組成,即粘合劑體系的按 固體體積計至少20%,如按固體體積計至少25%,優(yōu)選地按體積固體計至少35%,例如按固 體體積計多于50 %為聚硅氧烷部分。
[0102] 聚硅氧烷部分應(yīng)被理解為包含任何側(cè)鏈有機(jī)取代基,例如烷基-、苯基-和/或飽和 環(huán)狀結(jié)構(gòu)并且也可包含可固化的取代基,其實例為烷氧基、不飽和的丙烯酸基團(tuán)等。
[0103] 在一個實施方案中,聚硅氧烷基粘合劑體系是一種或更多種氨基官能硅氧烷改性 化合物、一種或更多種環(huán)氧樹脂、任何聚硅氧烷粘合劑或聚硅氧烷改性粘合劑成分、任何氨 基硅烷、任何反應(yīng)性稀釋劑、任何改性劑、任何增量劑樹脂、任何加速劑和任何增塑劑的組 合。
[0104] 術(shù)語"氨基官能硅氧烷改性化合物"應(yīng)從常規(guī)意義上理解,即具有側(cè)鏈和/或末端 氨基的硅氧烷化合物,例如硅烷或聚硅氧烷化合物。氨基官能硅氧烷化合物的說明性實例 為氨基官能聚硅氧烷和氨基硅烷。
[0105] 在本發(fā)明的另一個實施方案中,氨基官能硅氧烷化合物是氨基官能聚硅氧烷。術(shù) 語"氨基官能聚硅氧燒"意指具有一個或更多個聚硅氧烷嵌段并具有側(cè)鏈和/或末端氨基官 能團(tuán)的線性或支化的聚合物成分。
[0106] 例如,可借助氨基硅烷(即,例如下文限定的那些氨基硅烷)將氨基官能團(tuán)引入反 應(yīng)性聚硅氧烷中,參考US 4,857,608。還應(yīng)理解,氨基官能聚硅氧烷可原位制備。在一些實 例中,使羥基官能或烷氧基官能的聚硅氧烷與氨基硅烷反應(yīng),從而引入氨基官能團(tuán)。例如, 可在20 °C至80 °C的溫度下使氨基硅烷與α,ω -二羥基聚二甲基硅氧烷反應(yīng),優(yōu)選地聚硅氧 烷的每個硅烷醇基使用氨基硅烷的〇. 4至5.0烷氧基。如果使用過量的氨基硅烷或者如果使 反應(yīng)不進(jìn)行完全,則少量氨基硅烷可能殘留在產(chǎn)物中。在一個實施方案中,至少一種氨基官 能聚硅氧烷是聚硅氧烷和氨基硅烷的反應(yīng)產(chǎn)物。
[0107] 氨基官能聚硅氧烷的實例為α,ω-二氨基官能聚硅氧烷(例如,聚硅氧烷流體)。市 售的氨基官能聚硅氧烷的說明性實例為SILRES HP 2000(氨基官能化的甲基-苯基硅酮), 來自Wacker Chemie-德國;SF1708(氨基官能化的聚硅氧烷流體),來自General Electric Co ·;等。
[0108] 在另一個實施方案中,氨基官能硅化合物為氨基硅烷。在該實施方案中,優(yōu)選存在 充當(dāng)反應(yīng)性增韌劑/共粘合劑的聚硅氧烷粘合劑或聚硅氧烷改性粘合劑成分。氨基硅烷通 常被定義為下式的硅烷:
[0109] (RO)xR3-xSiR1NHR 2
[0110] 其中每個R獨立地選自Ch-烷基(例如,甲基、乙基、己基、辛基等)、Ck烷基-0-C2-4-烷基;芳基(例如,苯基)和芳基4-烷基(例如,芐基);R 1選自-(CH2 ) 2-4-、甲基取代的 三亞甲基、和-(CH2)2-3-〇-(CH2)2- 3;R2選自氫和-(CH2)2-4-NH2;x是0至3 的整數(shù),如0、1、2或3。
[0111] 氨基硅烷的說明性實例為(CH30)3Si(CH2)3NH(CH 2)2NH2;(CH3CH20CH 2CH20)3Si(CH2) 2NH2 ; (C2H5O)3Si (CH2) 3NH2 ; (CH3OCH2CH2O)3Si (CH2) 3NH2 ; (C2H5O) 3Si (CH2)3〇(CH2)3NH2 ; (C2H5O) 2〇6抱51(012)31^2;(〇2115〇)331012〇(012)21€12 ;(〇2115〇)331(012)3〇(012)21^2和(〇2115〇)2〇1331 (CH2) 3NH2。市售氨基硅烷的說明性實例為Dynasilan AME0(3-氨基丙基三乙氧基硅烷),來 自Degussa Hiils;KBM6O3(N-0-氨乙基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷),來自Shin Etsu;等。
[0112] "聚硅氧烷粘合劑或聚硅氧烷改性粘合劑"的實例包括具有下式的聚硅氧烷:
[0113]
[0114] 其中η是3至50的整數(shù),每個R1獨立地選自Ck-烷基(例如,甲基、乙基等);Q-6-羥 基烷基(例如,輕甲基、輕乙基等);Cl-6 _烷氧基(例如,甲氧基、乙氧基、丙氧基等),并且每個 R2獨立地選自硅烷醇;&-6_烷基(例如,甲基、乙基等);&-6_羥基烷基(例如,羥甲基、羥乙基 等);Cl-6-烷氧基(例如,甲氧基、乙氧基、丙氧基等)。在一個實施方案中,聚硅氧烷粘合劑或 聚硅氧烷改性粘合劑是包含甲氧基的聚硅氧烷粘合劑。
[0115] 在又一個實施方案中,氨基官能硅化合物為氨基官能聚硅氧烷和氨基硅烷的組 合,即,粘合劑相包含一種或更多種氨基官能聚硅氧烷以及一種或更多種氨基硅烷。該組合 可以通過添加氨基官能聚硅氧烷(如上所述)和氨基硅烷(如上所述)來完成,或者通過使用 其中部分氨基硅烷未反應(yīng)的氨基硅烷和聚硅氧烷之間的反應(yīng)產(chǎn)物來完成。
[0116] "一種或更多種環(huán)氧樹脂"類似于上述環(huán)氧樹脂基粘合劑體系部分中所述的環(huán)氧 樹脂。
[0117] 其他合適的聚硅氧烷基粘合劑體系在例如W096/16109、W001/51575和W0 2009/ 823691中進(jìn)行了描述。
[0118] 聚氨酯基粘合劑體系
[0119] 術(shù)語"聚氨酯粘合劑體系"是意指具有作為主要組分的一種或更多種二異氰酸酯 或多異氰酸酯組分和包含兩個或更多個羥基的羥基官能組分的粘合劑體系(雙組分體系), 或者具有作為主要組分的一種或更多種異氰酸酯預(yù)聚物的粘合劑體系(通常為單組分體 系)。
[0120] 異氰酸酯組分和羥基官能組分的反應(yīng)(固化)導(dǎo)致了氨酯(urethane)官能團(tuán)的形 成。
[0121] -種類型的聚氨酯基粘合劑體系包含:
[0122] a)多異氰酸酯組分和
[0123] b)包含至少兩個羥基的羥基官能組分。
[0124] 發(fā)生的交聯(lián)是基于多異氰酸酯組分a)與羥基官能組分b)之間的反應(yīng)。
[0125] 用作組合物中的多異氰酸酯組分a)的合適的多異氰酸酯包括聚氨酯化學(xué)中已知 的多異氰酸酯。分子量為168至300的合適的低分子量多異氰酸酯的實例包括六亞甲基二異 氰酸酯(HDI)、2,2,4-和/或2,4,4-三甲基-1,6-六亞甲基二異氰酸酯、十二亞甲基二異氰酸 酯、2,4_二異氰酸基-1-甲基-苯(甲苯二異氰酸酯,TDI)、2,4-二異氰酸基-卜甲苯、1,4_二 異氰酸基環(huán)己烷、1-異氰酸基_3,3,5_三甲基-5-異氰酸甲酯基環(huán)己烷(IPDI)、2,4'_和/或 4,4 二異氰酸基-二環(huán)己基甲烷、2,4-和/或4,4 二異氰酸基-二苯基甲烷、和這些異構(gòu)體 與以已知方式通過苯胺/甲醛縮合物光氣化獲得的它們的高級同系物的混合物、2,4_和/或 2,6_二異氰酸基甲苯、以及這些化合物的任何混合物。
[0126] 在一個實施方案中,一種或更多種多異氰酸酯選自脂肪族多異氰酸酯,例如,六亞 甲基二異氰酸酯(HDI)、2,2,4-和/或2,4,4_三甲基-1,6-六亞甲基二異氰酸酯、十二亞甲基 二異氰酸酯、1,4_二異氰酸基環(huán)己烷、1-異氰酸基_3,3,5_三甲基-5-異氰酸甲酯基環(huán)己烷 (IPDI)、2,4'-和/或4,4'-二異氰酸基-二環(huán)己基甲烷、以及2,4-和/或4,4'-二異氰酸基-二 苯基甲燒。
[0127] 在其一些變化方案中,涂料組合物還包含一種或更多種催化劑,例如,選自四甲基 丁二胺(TMBDA)、N-烷基嗎啉、三乙胺(TEA)、l,8-二氮雜雙環(huán)[5.4.0]^碳烯_7(DBU)、五 甲基二亞乙基三胺(PMDETA)、辛酸鋅、二月桂酸二辛基錫、二月桂酸二丁基錫和氧化二丁基 錫,特別是選自二月桂酸二辛基錫、二月桂酸二丁基錫和氧化二丁基錫的一種或更多種。在 另一些變化方案中,涂料組合物不含任何這些催化劑。
[0128] 在一個實施方案中,一種或更多種多異氰酸酯選自芳香族多異氰酸酯,例如2,4_ 二異氰酸基-1-甲基-苯(甲苯二異氰酸酯,TDI)、2,4-二異氰酸基-1-甲基-苯、和這些異構(gòu) 體與以已知方式通過苯胺/甲醛縮合物光氣化獲得的它們的高級同系物的混合物、2,4_和/ 或2,6-二異氰酸基甲苯、以及這些化合物的任何混合物。
[0129] 然而,優(yōu)選使用這些單體的多異氰酸酯的衍生物,因為其為涂料技術(shù)中常規(guī)的。這 些衍生物包括含有二脲基的多異氰酸酯。
[0130]改性多異氰酸酯是特別優(yōu)選的:N,N',N〃-三-(6-異氰酸基己基)_二脲及其與其高 級同系物的混合物,以及N,N',N〃-三-(6-異氰酸基己基)-異氰脲酸酯及其與其包含多于一 個異氰脲酸酯環(huán)的高級同系物的混合物。
[0131] 合適的市售多異氰酸酯樹脂的實例為:
[0132] Desmodur N3900(formerly VP2410),來自Bayer(德國),脂肪族多異氰酸酯 [0133] Desmodur N3600,來自Bayer(德國),脂肪族多異氰酸酯
[0134] Desmodur N3800,來自Bayer(德國),脂肪族多異氰酸酯 [0135] Tolonate HDT-LV2,來自Rhodia(法國),脂肪族多異氰酸酯 [0136] Desmodur N3390,來自Bayer(德國),脂肪族多異氰酸酯 [0137] Tolonate HDT90,來自Rhodia(法國),脂肪族多異氰酸酯
[0138] Basonat HI 190 B/S,來自BASF(德國),脂肪族多異氰酸酯 [0139] Desmodur N75,來自Bayer(德國),脂肪族多異氰酸酯 [OHO] Bayhydur VP LS 2319,來自Bayer(德國),脂肪族多異氰酸酯
[0141] Tolonate IDT 70B,來自Rhodia(法國),脂肪族多異氰酸酯
[0142] Desmodur H,來自Bayer(德國)
[0143] Basonat HB 175 MP/X BASF-德國,脂肪族多異氰酸酯。
[0144] 合適的市售芳香族多異氰酸酯樹脂的實例為:
[0145] Desmodur L67 BA(Bayer Material Science)
[0146] Desmodur E21(Bayer Material Science)
[0147] Desmodur VL(Bayer Material Science)
[0148] Voratron EC 112(Dow Chemicals)
[0149] Desmodur E23(Bayer Material Science)
[0150] Desmodur E 1660(Bayer Material Science)
[0151] Suprasec 2495(Huntsman Advanced Materials)〇
[0152] 基于有機(jī)多羥基化合物和上述示例性的單體的簡單或改性多異氰酸酯的含異氰 酸酯基的預(yù)聚物和半預(yù)聚物也優(yōu)選地用作多異氰酸酯組分a)。這些預(yù)聚物和半預(yù)聚物的異 氰酸酯含量一般為按重量計〇. 5 %至30 %,優(yōu)選按重量計1 %至20%,并且在1.05:1至10:1, 優(yōu)選1.1:1至3:1的NC0/0H當(dāng)量比下以已知的方式通過上述起始材料的反應(yīng)來制備,在該反 應(yīng)之后任選地蒸餾除去仍然存在的任何未反應(yīng)的揮發(fā)性起始多異氰酸酯。
[0153]預(yù)聚物和半預(yù)聚物可合適地由以下物質(zhì)來制備:分子量為62至299的低分子量多 羥基化合物如乙二醇、丙二醇、三羥甲基丙烷、1,6-二羥基己烷;這些多元醇與下文示例性 類型的二羧酸的低分子量的含羥基酯;這些多元醇的低分子量的乙氧基化和/或丙氧基化 產(chǎn)物;以及前述的多價改性醇或未改性醇的混合物。
[0154] 然而,預(yù)聚物和半預(yù)聚物優(yōu)選地由相對高分子量的多羥基化合物來制備。
[0155] 這些多羥基化合物每個分子中具有至少兩個羥基(并且羥基含量一般為按重量計 0.5%至17%,優(yōu)選按重量計1 %至5%)。
[0156] 可用于制備預(yù)聚物和半預(yù)聚物的合適的相對高分子量的多羥基化合物的實例包 括基于前述低分子量的聚酯多元醇。
[0157] 市售聚酯多元醇的實例包括:
[0158] Desmophen 651 MPA,來自Bayer(德國)
[0159] Desmophen VP LS 2089,來自Bayer Material Science(德國)〇
[0160] 以已知方式通過合適的起始分子烷氧基化獲得的聚醚多元醇也適用于制備含異 氰酸酯基的預(yù)聚物和半預(yù)聚物。用于聚醚多元醇的合適的起始分子的實例包括前述的單體 多元醇、水和這些起始分子的任何混合物。氧化乙稀和/或氧化丙稀(polylene oxide)為特 別適用于烷氧化反應(yīng)的氧化烯??蓪⑦@些氧化烯以任何順序或作為混合物引入到烷氧化反 應(yīng)中。
[0161] 市售聚醚多元醇的實例包括:
[0162] Desmophen 1380 BT 03/2008(先前為Desmophen 550 U),來自Bayer Material Science(德國)
[0163] Voranol CP 450 Polyol,來自Dow Chemicals(德國)
[0164] 含羥基聚碳酸酯也適用于制備預(yù)聚物和半預(yù)聚物,所述含羥基聚碳酸酯可通過前 述的單體二醇與光氣和碳酸二芳基酯如碳酸二苯酯反應(yīng)來制備。
[0165] 組分b)全部或部分基于聚氨酯化學(xué)中已知的有機(jī)多羥基化合物并且包括前述用 于制備適合用作多異氰酸酯組分a)之預(yù)聚物和半預(yù)聚物的低分子量多羥基化合物和相對 高分子量的多羥基化合物。
[0166] 可用作組分b)的特別優(yōu)選的羥基官能的異氰酸酯反應(yīng)性化合物是已知用于聚氨 酯涂料的羥基官能聚丙烯酸酯。這些化合物是通過蒸汽壓或膜滲透法測量的數(shù)均分子量 (Μη)為800至50,000,優(yōu)選1000至20,000且更優(yōu)選5000至10,000并且羥基含量為按重量計 0. 1 %至12 %,優(yōu)選按重量計1 %至10 %且最優(yōu)選按重量計2 %至6 %的烯鍵式不飽和化合物 的含羥基共聚物。所述共聚物基于含羥基的烯烴單體和無羥基的烯烴單體。合適的單體的 實例包括乙烯基單體和亞乙烯基單體,如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、鄰氯苯乙烯和對氯苯乙 烯、鄰甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯和對甲基苯乙烯、對叔丁基苯乙烯;丙烯酸;(甲基)丙烯 腈;含有1至8個碳原子的醇的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯,如丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯 酸正丙酯和丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己基酯、甲基丙烯酸2-乙基己基 酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸異辛 酯;在醇部分中具有4至8個碳原子的富馬酸、衣康酸或馬來酸的二酯;(甲基)丙烯酸酰胺; 具有2至5個碳原子的烷烴一元羧酸的乙烯基酯,如乙酸乙烯酯或丙酸乙烯酯;以及在羥基 烷基中具有2至4個碳原子的丙烯酸或甲基丙烯酸的羥基烷基酯,如2-羥乙基_、2_羥丙基-、 4-羥丁基-丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯,以及三羥甲基丙烷-單-或戊赤蘚糖醇基-單-丙烯酸 酯或甲基丙烯酸酯。上述示例性單體的混合物也可用于制備羥基官能聚丙烯酸酯。前述多 羥基化合物的混合物可用作組分b)。
[0167] 在該類型的聚氨酯基粘合劑體系中,組分a)和b)的用量足以提供異氰酸酯基與異 氰酸酯反應(yīng)性(羥基)基團(tuán)的當(dāng)量比為0.8:1至20:1、優(yōu)選0.8:1至2:1、更優(yōu)選0.8:1至1.5: 1、 甚至更優(yōu)選〇. 8:1至1.2:1并且最優(yōu)選約1:1。
[0168] 合適的市售羥基官能(異氰酸酯反應(yīng)性)樹脂的實例包括:
[0169] Synocure 878 N 60,來自Arkem(西班牙),芳香族經(jīng)中的羥基官能丙稀酸樹脂
[0170] Synocure 9237 S 70,來自Arkema(德國),羥基官能丙稀酸樹脂
[0171] Synthalat A 0 77,來自Synthopol Chemie(德國)
[0172] Synthalat A 045,來自Synthopol Chemie(德國)
[0173] Synthalat A 088MS,來自Synthopol Chemie(德國)
[0174] Synthalat A 141 HS 05,來自Synthopol Chemie(德國)
[0175] Synthalat A 060,來自Synthopol Chemie(德國)
[0176] Desmophen A XP 2412,來自Bayer Material Science(德國)
[0177] Synthalat A-TS 1603,來自Synthopol Chemie(德國)
[0178] Acrylamac 332-2629,來自Momentive(德國)。
[0179] 上述類型的聚氨酯涂料體系通常作為雙組分體系提供,其中一個包包含含羥基組 分、任何顏料、溶劑和添加劑,另一個包包含含有多異氰酸酯的化合物和無水溶劑。通常將 鋅顆粒、導(dǎo)電顏料和微球添加至含羥基的包中。
[0180] 聚氨酯涂料體系的另一種類型為單組分體系,其中將所有組分提供在同一容器中 并且漆任選地在加速劑例如含錫加速劑的存在下發(fā)生水分固化(通常在環(huán)境溫度和環(huán)境條 件下或者在稍微升高的溫度例如60°C至100°C下)。
[0181] 在一個實施方案中,水分固化的聚氨酯基粘合劑體系包含一種或更多種異氰酸酯 預(yù)聚物,例如基于甲苯二異氰酸酯(TDI)的多異氰酸酯預(yù)聚物。
[0182] 合適的市售異氰酸酯預(yù)聚物的實例包括:
[0183] Desmodur E21(Bayer Material Science)
[0184] Desmodur E1361(Bayer Material Science)
[0185] Desmodur E14(Bayer Material Science)
[0186] Desmodur E23(Bayer Material Science)
[0187] Desmodur E 1660(Bayer Material Science)
[0188] Voratron EC 112(Dow Chemicals)
[0189] 上述類型的聚氨酯涂料體系通常作為單組分體系提供,其中包包含一種或更多種 異氰酸酯預(yù)聚物、導(dǎo)電顏料、鋅顆粒、微球和任何不導(dǎo)電顏料、填料、溶劑、添加劑等。
[0190] 鋅硅酸鹽/酯基涂料
[0191] 鋅硅酸鹽/酯涂料由于出色的防腐蝕性、優(yōu)越的機(jī)械性能、非常高的耐高溫性和優(yōu) 異的耐化學(xué)性而主要用作鋼基材上的防腐蝕底漆。
[0192] 由于鋅硅酸鹽/酯被用作犧牲陽極直接施用在潔凈鋼表面上,所以其在防腐蝕特 性方面優(yōu)于其他襯層。當(dāng)涂層被損害時,鋅將通過電防腐來保護(hù)損害。該功能與鍍鋅鋼的功 能類似。
[0193] 鋅硅酸鹽/酯基涂料通常用作底漆,即具有合適通用型涂料(例如,環(huán)氧樹脂或環(huán) 氧樹脂+聚氨酯)的后續(xù)層的多涂層體系中的第一涂層。但是,鋅硅酸鹽/酯涂料也可用作單 涂層體系。
[0194] 鋅硅酸鹽/酯涂料通常是單組分體系或雙組分體系。這些涂料通常不需要添加固 化劑。在雙組分體系中,鋅顆粒與涂料組分的其余組分分開儲存。鋅硅酸鹽/酯涂料也可以 是三組分體系,其中加速劑和鋅顆粒通常與組分的其余組分分開儲存。
[0195] 鋅硅酸鹽/酯涂料可利用標(biāo)準(zhǔn)噴涂設(shè)備來施用。但是,硅酸鹽/酯漆組合物的噴涂 稍微不同于常規(guī)漆。通常,漆傾向于聚集在焊縫的角落中和難以進(jìn)入的區(qū)域中,該問題在硅 酸鹽/酯漆組合物包含鋅時更為突出。這些產(chǎn)品以高于CPVC比的PVC來配制以確保用于電防 腐的鋅顆粒之間的充分接觸。因此,如果具有鋅的硅酸鹽/酯涂料以太高的膜厚度施用,則 其將具有更高的龜裂風(fēng)險。因此,為了在結(jié)束時不具有太高的干膜厚度,通常需要花費額外 的努力和工作時間。
[0196] 硅酸鹽/酯涂料包含硅酸鹽/酯樹脂并且可以是溶劑基或水基的。因此,在一個實 施方案中,硅酸鹽/酯基粘合劑體系是溶劑基的。在另一個實施方案中,硅酸鹽/酯基粘合劑 體系是水基的。涂料中硅酸鹽/酯樹脂的量可以變化。在一個實施方案中,硅酸鹽/酯樹脂的 量為按固體體積計約2 %至約25 %或約2 %至20 %,例如按固體體積計約4 %至約18 %,例如 按固體體積計約5%至15%或17%。
[0197] 溶劑基鋅硅酸鹽/酯涂料
[0198] 術(shù)語"硅酸鹽/酯粘合劑體系"應(yīng)解釋為作為主要成分的一種或更多種硅酸鹽/酯 樹脂、任何催化劑和任何加速劑及任何溶劑的組合。
[0199] 用于腐蝕保護(hù)的典型鋅硅酸鹽/酯涂料是溶劑基硅酸鹽/酯涂料,例如硅酸烷基酯 涂料。因此,在一個實施方案中,硅酸鹽/酯基粘合劑體系為溶劑基硅酸鹽/酯基粘合劑體 系。在另一個實施方案中,硅酸鹽/酯基粘合劑體系是硅酸烷基酯粘合劑體系。
[0200] 術(shù)語"硅酸烷基酯粘合劑體系"應(yīng)解釋為作為主要成分的一種或更多種硅酸烷基 酯樹脂、任何催化劑和任何加速劑及任何溶劑的組合。如下文將進(jìn)一步說明的,組合物還可 包含其他成分。合適的硅酸烷基酯樹脂包括硅酸乙酯,但是也可以單獨或混合地使用其中 烷基包含1至8個碳原子的其他硅酸烷基酯,例如硅酸甲酯、硅酸丙酯、硅酸丁酯、硅酸己酯 和硅酸辛酯。所使用的硅酸烷基酯可以適當(dāng)?shù)厮庵粮鞣N程度。涂料中硅酸烷基酯樹脂的 量可以變化。在一個實施方案中,硅酸烷基酯樹脂的量為按固體體積計約2 %至25 %或2 % 至20%,例如按固體體積計約4%至約18%,例如按固體體積計約5%至15%或17%。
[0201] 在硅酸烷基酯粘合劑體系中,硅酸酯借助水并利用酸(例如,鹽酸或硫酸)或堿作 為催化劑來部分水解。與通過使用堿作為催化劑的部分水解相比,酸催化通常以稍慢且更 受控的方式進(jìn)行。此外,酸的存在傾向于使反應(yīng)性硅烷醇(Si-ΟΗ)基團(tuán)穩(wěn)定并且提高了儲存 穩(wěn)定性。
[0202] 除了本發(fā)明的烷基硅酸鋅涂料組合物應(yīng)優(yōu)選地有助于快速固化的事實以外,同樣 有意義的是烷基硅酸鋅涂料組合物在施用后有一定程度的柔韌性。
[0203] 用于制備硅酸烷基酯基粘合劑體系和烷基硅酸鋅涂料組合物的合適的市售溶劑 基娃酸烷基酯樹脂的實例為:
[0204] Dynasylan 40,來自Evonik,娃酸乙酯
[0205] Silikat TES 40 WN,來自Wacker Chemie(德國),娃酸乙酯
[0206] Silbond 40,來自Silbond Corporation(USA),娃酸乙酯
[0207] Silikat TES 28,來自Wacker Chemie(德國),娃酸乙酯
[0208] Ethyl silicate 40,南通市城港化工廠(中國)
[0209] ES_40,DKIC(印度)
[0210] 硅酸乙酯作為主要的硅酸烷基酯樹脂已經(jīng)超過30年。已經(jīng)使用其他烷基型,例如, 水解時釋放相應(yīng)醇的異丙基型和丁基型,但是盡管乙醇具有10°c的低閃點,乙基型是所使 用的主要類型。因此,在一個實施方案中,硅酸鹽/酯基粘合劑體系包含硅酸乙酯樹脂。
[0211] 乙醇與水完全混溶,對于水解是理想的并且具有低毒性(G.J.Biddle,Inorganic zinc silicate coatings)。此外,固化速度快于高級醇。娃酸乙酯(娃酸烷基酯的相關(guān)說明 性實例)的起點是原硅酸四乙酯(TE0S),這是一種具有(C 2H50)4Si組成的單體產(chǎn)物。漆制造 商通常使用的原料是含有約40%二氧化硅的聚硅酸乙酯。常規(guī)過程是在生產(chǎn)期間通過添加 水和少量催化劑(例如,鹽酸)使聚硅酸乙酯部分水解以加速施用之后的涂料固化。在部分 水解后,原硅酸乙酯中的一些乙氧基被羥基替代,從而釋放乙醇。一些羥基彼此反應(yīng),釋放 出水并且通過氧橋?qū)⒐柙舆B接在一起。仔細(xì)計算并控制水和催化劑的量以優(yōu)化保存期、 混合的罐藏期、固化與破裂水平之間的平衡。
[0212] 優(yōu)選地,硅酸烷基酯樹脂的預(yù)水解程度大于50%,例如60%至95%,例如75%至 90% 〇
[0213]可以添加共粘合劑,例如纖維素和聚乙烯醇縮丁醛(PVB)。
[0214] 當(dāng)硅酸烷基酯組合物與鋅混合時,所得漆組合物變?yōu)閜H中性??s合反應(yīng)將變得活 躍并且硅酸烷基樹脂將開始聚合。在施用后,空氣中的水分完成了聚合。
[0215] 減少固化時間的常見方式是添加加速劑,例如氯化鋅或氯化鎂。其他可能的加速 劑是月桂酸二丁基錫和月桂酸二辛基錫。可以添加的氯化鋅的最大量有限制,因為快速固 化對破裂水平(內(nèi)應(yīng)力)具有負(fù)面影響。通過向硅酸烷基酯樹脂中添加微球和導(dǎo)電顏料,可 以減少對破裂水平的負(fù)面影響并且可以添加更大量的加速劑,從而比以前甚至更進(jìn)一步地 減少固化時間,所述導(dǎo)電填料選自石墨、炭黑、鋁、氧化鐵黑、摻銻的錫氧化物、涂覆有摻銻 的錫氧化物的云母、碳納米管、碳纖維及其任何混合物。
[0216] 硅酸烷基酯基粘合劑體系通常包含一種或更多種催化劑。認(rèn)為合適的催化劑包括 鹽酸和硫酸。硅酸鹽/酯基粘合劑體系還可包含一種或更多種加速劑,所述加速劑選自氯化 鋅、氯化鎂或硼酸酯型如硼酸三甲酯。
[0217]合適的市售加速劑的實例為:
[0218] 氯化鋅,來自Barcelonesa de Droguas y Product。Quimicos(西班牙),無水氯 化鋅
[0219] 氯化鎂(CAS no.7786-30-3),來自Merck(德國),無水氯化鎂
[0220] Silbond TMB 70,來自Silbond Corporation(US),硼酸三甲酯。
[0221] 如對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言明顯的,本發(fā)明的溶劑基鋅硅酸鹽/酯涂料組合物可 包含其他漆成分。這樣的漆成分的實例為非導(dǎo)電顏料,例如Ti0 2、氧化鐵黃或氧化鐵紅、鈷 藍(lán)、釩酸鉍和有機(jī)顏料;填料,例如Al/K/Na硅酸鹽(例如,Silicato MN/SA 15 12/ 2009.Minerals I Derivats S.A·,西班牙)或高嶺土(例如,Polwhite E,Imerys Perf ormance Minerals)、滑石、云母和BaS〇4;添加劑(例如,潤濕劑、分散劑、清除劑、流變 劑、增稠劑、消泡劑和觸變劑(例如,膨潤土/有機(jī)粘土、二氧化硅氣凝膠))。
[0222] 在涂料組合物中,填料和非導(dǎo)電顏料的總量可為混合的漆組合物的按固體體積計 0%至50%,例如0%至40%、0%至30%或0%至25%?;蛘?,填料和非導(dǎo)電顏料的總量可為 按固體體積計5%至45%或5%至40%,例如按固體體積計10%至35%或30%至44%。
[0223] 在涂料組合物中,添加劑的總量可為混合的漆組合物的按固體體積計0%至10%, 例如0.1 %至8 %。
[0224] 在一個實施方案中,本發(fā)明的涂料組合物包含按重量計小于10%的填料改性 CaSi03,也稱為"鈣硅石"。
[0225] 涂料組合物通常包含一種或多種溶劑,溶劑的實例為水;醇,如甲醇、乙醇、丙醇、 異丙醇、丁醇、異丁醇或芐醇;醇/水混合物,如乙醇/水混合物;脂肪族、脂環(huán)族和芳香族烴, 如白色溶劑油、環(huán)己烷、甲苯、二甲苯和石腦油溶劑;酮,如甲基乙基酮、丙酮、甲基異丁基 酮、甲基異戊基酮、雙丙酮醇和環(huán)己酮;醚醇,如2-丁氧基乙醇、丙二醇單甲醚和丁基二甘 醇;酯,如乙酸甲氧基丙酯、乙酸正丁酯和乙酸2-乙氧基乙酯;及其混合物。
[0226]根據(jù)施用技術(shù),理想的是漆包含溶劑,以使得固體體積百分比SVR%(SVR,固體成 分的體積與總體積之比)為23%至100%或25%至100%,例如30%至80%或23%至80%,特 別是35%至70%或23%至70%,例如40%至65%或23%至65%。
[0227] 根據(jù)具有以下改進(jìn)的ISO 3233或ASTM D 2697測定SVR:在20°C和60%相對濕度下 進(jìn)行干燥7天而不是在更高溫度下干燥。
[0228] 水基鋅硅酸鹽/酯涂料
[0229] 除了溶劑基鋅硅酸鹽/酯涂料以外,所述硅酸鹽/酯涂料也可以是水基的,包含水 基硅酸鹽/酯基粘合劑體系。在一個實施方案中,水基硅酸鹽/酯基粘合劑體系包含一種或 更多種水溶性硅酸鹽/酯,例如堿金屬硅酸鹽。水溶性硅酸鹽/酯的實例是堿金屬硅酸鹽,例 如硅酸鋰、硅酸鈉或硅酸鉀,以及硅酸銨如四乙醇硅酸銨或二乙醇嗎啉硅酸鹽。在一個實施 方案中,堿金屬硅酸鹽是硅酸鋰、硅酸鈉或硅酸鉀,其中硅酸鋰和硅酸鉀是最優(yōu)選的。
[0230] 合適的市售水基堿金屬硅酸鹽樹脂的實例為:
[0231] Kali ffasserglass 28/30,BASF
[0232] Ludox lithium Polysilicate,來自Grace Division(US)
[0233] Ludox HS40,來自Grace Division(US)
[0234] 對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言明顯的是,漆組合物可包含填料、加速劑和/或添加劑。
[0235] 除了本文要求保護(hù)的導(dǎo)電顏料以外,這樣的填料的實例(原則上,其可以是單一填 料或者兩種或更多種填料的組合)為例如氧化鐵紅或氧化鐵黃、天然和沉淀的硫酸鋇、重晶 石、重晶石粉;硅酸鋁、高嶺土、高嶺石、陶土;硅酸鎂和氫化硅酸鎂、云母、滑石、云母氧化 鐵、綠泥石、透閃石;二氧化硅、表面處理的二氧化硅、無定形石英、結(jié)晶石英、氣相二氧化 硅;氧化鋁、礬土、煅燒礬土;碳酸鈣鎂、白云石;天然和沉淀的碳酸鈣;硅酸鋁、硅酸鉀/鋁、 長石;霞石正長巖;硅酸鈣、鈣硅石;氧化鋅;磷酸鋅;釩酸鉍;碳化硅;沸石;葉臘石。也可能 是其他族的硫酸鹽、碳酸鹽、硅酸鹽、氧化物和釩酸鹽。
[0236] 漆成分的其他實例為添加劑,包括增稠劑、潤濕劑和分散劑。合適的增稠劑的實例 為膨潤土 /有機(jī)粘土、發(fā)煙/膠體二氧化硅、天然增稠劑(例如,藻酸鹽)、纖維素增稠劑、糖類 和多糖??商砑拥臐櫇駝┖头稚┑膶嵗ň郾┧岬匿@鹽、纖維素、非離子表面活性 劑、陰離子表面活性劑和陽離子表面活性劑。
[0237] 可添加加速劑。加速劑的實例包括例如有機(jī)硅酸鹽、堿金屬硼酸鹽、硼酸三甲酯、 鈦酸鹽、醇類、膠體氧化硅、硅烷、膽堿基、膽堿、螯合物如EDTA、氧化鐵、紅丹、硫酸氫鈉、碳 酸氫鈉、磷酸二氫鈉、氯化鉀、溴化鉀和蔗糖,優(yōu)選有機(jī)硅酸鹽如甲基硅酸鈉、乙基硅酸鈉、 丙基硅酸鈉、甲基硅酸鉀、乙基硅酸鉀、丙基硅酸鉀等。
[0238] 在一個實施方案中,本發(fā)明涉及保護(hù)性保護(hù)涂料組合物,其包含水基堿金屬硅酸 鹽/酯基粘合劑體系、鋅顆粒、微球和導(dǎo)電顏料,所述導(dǎo)電顏料選自石墨、石墨烯、炭黑、鋁、 氧化鐵黑、摻銻的錫氧化物、銦錫氧化物、涂覆有摻銻的錫氧化物的云母、碳納米管和碳纖 維。
[0239] 由于金屬鋅與水的高反應(yīng)性,組分的最終混合優(yōu)選地在臨將涂料施用到鋼材料上 之前進(jìn)行。
[0240]膠體硅酸鹽/酯涂料
[0241] 如W0 02/22746所述,硅酸鹽/酯基粘合劑體系還可以包含膠體二氧化硅顆粒作為 其主要硅酸鹽/酯組分。
[0242] 合適的市售膠體硅酸鹽/酯的實例為:
[0243] Ludox HS40,來自Grace Division(US)
[0244] 含鋅硅酸鹽/酯基涂料組合物的制備
[0245] 本發(fā)明的含鋅硅酸鹽/酯涂料組合物通常在其臨使用前通過使通常已經(jīng)包含微球 和導(dǎo)電顏料的硅酸鹽/酯基粘合劑體系與鋅和任何其他相關(guān)成分混合來制備。成分通常預(yù) 先制備成兩種(或更多種)組分(預(yù)混合物),所述組分可以容易地進(jìn)行原位混合以獲得準(zhǔn)備 使用的組合物。
[0246] 鋅顆粒
[0247] 稱為"鋅顆粒"的材料是具有高含量鋅如按重量計至少90%的鋅的顆粒材料。
[0248] 術(shù)語"顆粒材料"意指涵蓋細(xì)小球狀或稍微不規(guī)則形狀的顆粒及其他形狀,如片 狀、盤狀、球狀、針狀、板狀、纖維狀和棒狀。顆粒材料可為粉末或粉塵。
[0249] 顆粒材料的顆粒尺寸分布在漆應(yīng)用中具有一定重要性。例如,太粗糙的顆粒材料 將導(dǎo)致顆粒穿透(sticking through)干漆膜。因此,在一個實施方案中,使用D5〇(平均顆粒 尺寸)小于50μπι的顆粒材料。在另一個實施方案中,使用D 5Q小于20μπι的顆粒材料,在又一個 實施方案中,使用D5Q小于15μπι的顆粒材料,并且在又一個實施方案中,使用D 5Q小于12μπι的 顆粒材料。
[0250] 除了上述說明以外,盡可能避免粗于100μπι的鋅顆粒,原因是其可能從漆膜突出。 這將導(dǎo)致漆膜的缺陷并且劣化屏障效應(yīng)和抗腐蝕性質(zhì)。因此,例如通過篩選來丟棄大于100 μπι的任何顆粒是有用的。實際上,D99小于100μπι被認(rèn)為是合適的。
[0251 ]例如,可使用.He丨OS@Sympatec GmbH激光衍射設(shè)備來測量材料的顆粒尺寸分布。 參數(shù)D5Q和D99是體積累積分布Q3假定值分別為50 %和99 %的等效粒徑。
[0252]顆粒材料可以通過相應(yīng)的粗鋅材料的傳統(tǒng)氣體霧化來制造。由于從這種方法直接 獲得的顆粒材料仍然包含與預(yù)期應(yīng)用不相容的粗顆粒,所以必須進(jìn)行篩選或分級的操作。 [0253] 本發(fā)明中所包含的鋅顆粒也可直接商業(yè)獲得。供應(yīng)商包括Purity Zinc Metals、 Horsehead-Corporation、Umicore、US Zinc、Jiashan Baiwei和Garrison Minerals等,例 如ZMP 4P16或ZMP 4P645,Umicore(比利時)。
[0254] 在一個實施方案中,鋅顆粒以以下量存在于本發(fā)明涂料組合物中:在硅酸鹽/酯基 涂料的情況下,混合的涂料組合物的按固體體積計約〇. 5%至50%或0.5 %至70%或0.5% 至80%,如按固體體積計約15%至45%,例如按固體體積計約18%至40%,尤其是按固體體 積計約20%至約35%。在另一個實施方案中,鋅顆粒以混合涂料組合物的按固體體積計約 0.5 %至10 %的量,如按固體體積計1 %至5 %的量存在于本發(fā)明涂料組合物中。
[0255]
[0256] 在本發(fā)明的上下文中,術(shù)語"球形"在與術(shù)語"微球"一起使用時是指光滑、圓形的 球狀,但是與完美球體相比允許具有缺陷。根據(jù)本發(fā)明的一些微球可以是球體,并且本發(fā)明 的大部分微球的形狀為類似球體的。本文所使用的術(shù)語"圓形"或"光滑、圓形"是指這樣的 事實:即使本發(fā)明微球不是完美球體,其也不具有任何銳緣或棱角緣。
[0257] 本發(fā)明的微球可以由多種材料制成。這些材料包括玻璃材料、陶瓷材料和聚合物 材料。
[0258] 在一個實施方案中,術(shù)語"微球"不包括空心玻璃微球。
[0259] 微球的平均顆粒尺寸部分地通過待施用至金屬表面的保護(hù)涂料的厚度和鋅顆粒 的尺寸來限定。因此,在一個實施方案中,微球的平均顆粒尺寸小于待施用涂層的干膜厚度 并且大于鋅顆粒的平均顆粒尺寸。特別地,如果待施用涂層的干膜厚度為50μπι至150μπι,例 如75μπι至150μπι,則球體應(yīng)具有多50 %干膜厚度的D5Q。例如,如果干膜厚度為100μπι,則球體 的 D5〇^50ym。
[0260] 施用本發(fā)明的涂料組合物得到的干膜也將包含微球,即,膜的干燥不顯著改變微 球的形狀。此外,干膜的分析還使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠識別微球。
[0261] 微球的密度可影響涂料組合物的性能。因此,在一個實施方案中,微球的真實密度 為約0.01至3,例如0.1至2.9,例如約0.2至2.8,特別是0.2至0.9。由例如玻璃材料或陶瓷材 料制成的實心微球的真實密度通常為約2.0至2.8。根據(jù)壁的厚度,空心陶瓷微球的真實密 度通常為約0.6至2.5,在一些實施方案中,真實密度為約0.6至1.5。此外,聚合物微球的真 實密度通常為約0.01至1.3,例如約0.01至0.9,例如約0.2至0.9。
[0262] 在本發(fā)明的涂料組合物的另一個實施方案中,微球的顆粒尺寸分布是這樣的:D50 直徑為約1 〇_至120μηι,例如約12μηι至1 ΟΟμπι,例如約13μηι至80μηι,更特別地約15μηι至70μηι。 術(shù)語"D5Q直徑"應(yīng)理解為50 %顆粒的直徑小于D5Q直徑。
[0263] 微球以適合于實現(xiàn)改善的防腐蝕性的量存在于本發(fā)明的涂料組合物中。因此,在 一個實施方案中,微球以以下量存在:混合的漆組合物的按固體體積計約5 %至50%,例如 按固體體積計6 %至45 %,例如按固體體積計7 %至40 %,更特別地按固體體積計8 %至 35%,例如按固體體積計9%至30%,例如按固體體積計10%至25%,更特別地按固體體積 計15%至25%。在另一個實施方案中,在粘合劑體系是聚硅氧烷基或聚氨酯基的情況下,微 球以混合的漆組合物的按固體體積計2 %至20 %的量,例如按固體體積計2 %至15 %或5 % 至20 %的量存在。
[0264] 在另一個實施方案中,微球以組合物的按重量計小于18%的量存在,例如組合物 的按重量計小于15%,如按重量計小于12%,例如組合物的按重量計小于10%,如按重量計 0.1 %至9.5%,按重量計0.2%至9.0%,按重量計0.25%至8.5%或按重量計0.3%至 8.0%〇
[0265] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,直到任何的最終研磨之后才將空心玻璃微球添 加至剩余組分中。
[0266] 陶瓷微球
[0267] 術(shù)語"陶瓷微球"意在包括這樣的無機(jī)非金屬材料和/或組合物,其包含例如氧化 物、氮化物、溴化物、碳化物、硅化物和硫化物,包括它們的任意組合和/或混合物。陶瓷微球 可以是部分結(jié)晶或完全結(jié)晶的。非晶無機(jī)玻璃微球在本發(fā)明上下文中不被認(rèn)為是陶瓷微 球。
[0268] 術(shù)語"金屬材料"意在包括根據(jù)元素周期系的金屬或類金屬,包括合金和金屬間化 合物及其任意組合和/或混合物。
[0269] 根據(jù)本發(fā)明的微球可以是空心的或?qū)嵭牡???招奶沾晌⑶虬招奶沾沙錃馕⑶?和具有厚壁的空心陶瓷微球。
[0270] 陶瓷微球的實例包括基于二氧化硅氧化鋁的微球。陶瓷微球可以是商業(yè)購買的。 供應(yīng)商包括Cenosphere India、Nippon Steel Sumitomo Metal、Accument Materials和 T0LSA〇
[0271 ]玻璃微球
[0272]本發(fā)明上下文中的術(shù)語"玻璃"意指該詞語通常含義的玻璃材料。玻璃是無定形 (非晶)材料。被本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)為是玻璃材料的典型材料包括:恪融石英玻璃、玻璃狀石 英玻璃、堿石灰石英玻璃、硼硅酸鈉玻璃、鉛氧化物玻璃、鋁硅酸鹽玻璃、硅酸鈣鈉和氧化物 玻璃(通常90 %的氧化鋁和10 %的氧化鍺)。
[0273] 根據(jù)本發(fā)明的玻璃微球可以是實心的。實心玻璃微球可以是商業(yè)購買的。供應(yīng)商 包括Sovitec和Potter Industries。
[0274] 聚合物微球
[0275] 聚合物微球是由聚合物材料制備的微球。實例包括聚甲基丙烯酸甲酯、交聯(lián)聚甲 基丙烯酸甲酯、交聯(lián)聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚噻吩、丙烯腈和密胺樹脂。
[0276] 聚合物微球可以是商業(yè)購買的。供應(yīng)商包括Sekisui、Inhance和Akzo Nobel。
[0277] 導(dǎo)電顏料
[0278] 本發(fā)明的涂料組合物中所包含的導(dǎo)電顏料可選自石墨、炭黑、石墨烯、鋁、氧化鐵 黑、摻銻的錫氧化物、涂覆有摻銻的錫氧化物的云母、碳納米管、碳纖維及其任何混合物。在 一個實施方案中,導(dǎo)電顏料選自石墨、炭黑、碳纖維、摻銻的錫氧化物、碳納米管、石墨烯及 其任何混合物。在又一個實施方案中,導(dǎo)電顏料選自石墨、炭黑、碳納米管及其任何混合物。 在另一個實施方案中,導(dǎo)電顏料是石墨。在再一個實施方案中,導(dǎo)電顏料是炭黑。
[0279] 在本發(fā)明的上下文中,當(dāng)提到"石墨"時,術(shù)語以這樣的意義來使用:其本身可仍然 被技術(shù)人員當(dāng)做石墨,而不會通過化學(xué)鍵等并入其他材料特別是鋅中。
[0280] 在本發(fā)明的涂料組合物中,在一個實施方案中,導(dǎo)電顏料(如石墨或炭黑)以這樣 的量存在:涂料組合物的按固體體積計約〇. 1 %至6%,如按固體體積計約0.5%至5.5%,例 如按固體體積計約〇. 7%至5%,更特別地按固體體積計約0.8%至4.5%,如按固體體積計 約0.9%至4.0%,例如按固體體積計約1.0%至3.5%,更特別地按固體體積計約1.0%至 3.0%。對于包含硅酸鹽/酯基粘合劑體系的涂料組合物而言,在一個實施方案中,導(dǎo)電顏料 (例如石墨稀或炭黑)可以以按固體體積計約3 %至10 %,例如按固體體積計約4 %至7 %的 量存在。
[0281] 在另一個實施方案中,本發(fā)明的涂料組合物包含以下量的導(dǎo)電顏料:總組合物的 按重量計小于12%,例如按重量計小于10%,例如組合物的按重量計0.1 %至9.5%、按重量 計0.2%至9.0%、按重量計0.25%至8.5%或按重量計0.3%至8.0%。
[0282] 術(shù)語"鋁"旨在涵蓋顆粒材料,例如銀元形狀或葉狀或非葉狀的薄片。
[0283] 本發(fā)明中所包含的導(dǎo)電顏料可直接由商業(yè)途徑獲得。
[0284] 合適的導(dǎo)電顏料的實例為:
[0285] Graphit AF96/97 Graphitwerk Kropfmiihl AG-德國(石墨)
[0286] Cond 8/96,GraphiteT^H,spol,s.;r.o.-Czech Republic(微?;?br>[0287] DonaCarbo S-241,0saka Gas Chemicals Co,Ltd-日本(碳纖維)
[0288] Minatec 40cm,Merck KGaA-德國(涂覆有摻銻的錫氧化物的云母)
[0289] Raven 1000,來自Columbian Carbon-USA(炭黑)
[0290] 炭黑Powercarbon 4300F,來自Yongfeng Chemicals-中國
[0291] Lamp Black 103,來自Degussa AG-德國(炭黑)
[0292] Special Black 100,來自O(shè)rion Engineered Carbons GmbH-德國(炭黑)
[0293] 還發(fā)現(xiàn)微球與導(dǎo)電顏料之間的體積比對涂料的性能有影響。因此,在一個實施方 案中,體積比微球:導(dǎo)電顏料為3:1至30:1,例如5 :1至20 :1,例如7 :1至15:1,特別是8 :1至 12:1,更特別是9:1至11:1,例如10:1。
[0294] 奎性
[0295] 不同于硅酸鹽/酯粘合劑的粘合劑
[0296] 如上所述,本發(fā)明的涂料組合物中所包含的環(huán)氧樹脂基或其他粘合劑體系可包含 一種或更多種固化劑。技術(shù)人員會理解,固化劑可有利地在臨使用前與粘合劑體系的其余 組分如環(huán)氧樹脂原位混合。所述粘合劑體系的其余組分通常稱為"基礎(chǔ)組分",并且在本發(fā) 明的上下文中,當(dāng)粘合劑體系不是硅酸鹽/酯粘合劑體系時,術(shù)語"基礎(chǔ)組分"意指除一種或 更多種固化劑之外的粘合劑體系的組分。
[0297] 因此,本發(fā)明的另一方面涉及包含如本文限定的涂料組合物的套件,所述套件包 括兩個或更多個容器,其中粘合劑體系不是硅酸鹽/酯粘合劑體系,并且其中一個容器包含 一種或更多種固化劑,另一個容器包含基礎(chǔ)組分。
[0298] 本文所限定的本發(fā)明涂料組合物的除粘合劑體系和固化劑之外的組分可包含在 套件的兩個容器的任何一個中,或者可能包含在一個或更多個另外的容器中。通常,所述組 分存在于含有所述基礎(chǔ)組分的容器中。因此,在一個實施方案中,本發(fā)明涂料組合物的除固 化劑之外的組分包含在含有基礎(chǔ)組分的容器中。
[0299] 在根據(jù)本發(fā)明的套件的一個特定實施方案中,聚硅氧烷改性粘合劑體系包含環(huán)氧 樹脂部分以及氨基官能聚硅氧烷和聚硅氧烷(改性)粘合劑部分,它們保存在兩個分開的容 器中并在臨使用前混合。因此,在一個實施方案中,將導(dǎo)電顏料和微球添加到環(huán)氧樹脂部分 中,而將鋅顆粒添加到包含聚硅氧烷樹脂的部分中。
[0300] 硅酸鹽/酯粘合劑
[0301] 如上所述,本發(fā)明的涂料組合物可以包含兩種或更多種分開的組分。本領(lǐng)域技術(shù) 人員會理解,當(dāng)粘合劑體系是硅酸鹽/酯基粘合劑體系時,鋅顆??捎欣卦谂R使用前與涂 料組合物的其余組分原位混合。硅酸鹽/酯基粘合劑體系中涂料組合物的所述其余組分通 常稱為"基礎(chǔ)組分",并且在本發(fā)明的上下文中,當(dāng)粘合劑體系是硅酸鹽/酯基粘合劑體系 時,術(shù)語"基礎(chǔ)組分"意指除鋅顆粒之外的涂料組合物的組分。
[0302] 因此,本發(fā)明的另一方面涉及包含如本文限定的涂料組合物的套件,所述套件包 括兩個或更多個容器,其中粘合劑體系是硅酸鹽/酯基粘合劑體系,并且一個容器包含鋅顆 粒,另一個容器包含基礎(chǔ)組分。
[0303] 本文所限定的本發(fā)明涂料組合物的除硅酸鹽/酯基粘合劑體系和鋅顆粒之外的組 分可包含在套件的兩個容器的任何一個中,或者可能包含在一個或更多個另外的容器中。 通常,所述組分存在于含有所述基礎(chǔ)組分的容器中。因此,在一個實施方案中,本發(fā)明涂料 組合物的除鋅顆粒之外的組分包含在含有基礎(chǔ)組分的容器中,其中所述粘合劑體系是硅酸 鹽/酯基粘合劑體系。
[0304] 具體實施方案
[0305] 對于本文所公開的本發(fā)明漆組合物的組分a)、b)、c)和d)中的每一種,公開了若干 具體實施方案。認(rèn)真地預(yù)期了組分a)的每一個所述具體實施方案與組分b)的每一個所述具 體實施方案、組分c)的每一個所述具體實施方案和組分d)的每一個所述具體實施方案的組 合。
[0306] 更具體地,本發(fā)明的一個實施方案涉及包含以下的涂料組合物:
[0307] a)環(huán)氧樹脂基粘合劑體系,
[0308] b)鋅顆粒,以按固體體積計約10 %至55 %的量存在,
[0309] c)微球,以按固體體積計約5 %至50 %的量存在,并且D5Q直徑為ΙΟμπι至120μπι,以及
[0310] d)導(dǎo)電顏料,選自石墨、炭黑及其任何混合物,量為按固體體積計0.1%至6%。
[0311] 本發(fā)明的另一個實施方案涉及包含以下的涂料組合物:
[0312] a)環(huán)氧樹脂基粘合劑體系,
[0313] b)鋅顆粒,以按固體體積計約10 %至55 %的量存在,
[0314] C)微球,以按固體體積計約5 %至50 %的量存在,并且D5Q直徑為ΙΟμπι至120μπι,以及
[0315] d)石墨,量為按固體體積計0.1 %至6%。
[0316] 本發(fā)明的又一個實施方案涉及包含以下的涂料組合物:
[0317] a)環(huán)氧樹脂基粘合劑體系,
[0318] b)鋅顆粒,以按固體體積計約10 %至55 %的量存在,
[0319] C)微球,以按固體體積計約5 %至50 %的量存在,并且D5Q直徑為ΙΟμπι至120μπι,以及 [0320] d)炭黑,量為按固體體積計0· 1%至6%。
[0321] 本發(fā)明的再一個實施方案涉及包含以下的涂料組合物:
[0322] a)環(huán)氧樹脂基粘合劑體系,
[0323] b)鋅顆粒,以按固體體積計約10 %至55 %的量存在,
[0324] c)微球,以按固體體積計約5 %至50 %的量存在,并且D5Q直徑為ΙΟμπι至120μπι,以及
[0325] d)導(dǎo)電顏料,選自石墨、炭黑及其混合物,量為按固體體積計1.0%至3.0%。
[0326] 本發(fā)明的另一個實施方案涉及包含以下的涂料組合物:
[0327] a)環(huán)氧樹脂基粘合劑體系,
[0328] b)鋅顆粒,以按固體體積計約10 %至55 %的量存在,
[0329] c)微球,以按固體體積計約10%至25%的量存在,并且D5Q直徑為15μπι至70μπι,以及
[0330] d)導(dǎo)電顏料,選自石墨、炭黑及其混合物,量為按固體體積計0.1%至6%。
[0331] 本發(fā)明的又一個實施方案涉及包含以下的涂料組合物:
[0332] a)環(huán)氧樹脂基粘合劑體系,
[0333] b)鋅顆粒,以按固體體積計約20 %至35 %的量存在,
[0334] c)微球,以按固體體積計約5 %至50 %的量存在,并且D5Q直徑為ΙΟμπι至120μπι,以及
[0335] d)導(dǎo)電顏料,選自石墨、炭黑及其混合物,量為按固體體積計0.1%至6%。
[0336] 本發(fā)明的再一個實施方案涉及包含以下的涂料組合物:
[0337] a)環(huán)氧樹脂基粘合劑體系,
[0338] b)鋅顆粒,以按固體體積計約20 %至35 %的量存在,
[0339] c)微球,以按固體體積計約10%至25%的量存在,并且D5Q直徑為15μπι至70μπι,以及
[0340] d)導(dǎo)電顏料,選自石墨、炭黑及其混合物,量為按固體體積計1.0%至3.0%。
[0341 ]具體實施方案還可包含聚硅氧烷基粘合劑體系。因此,本發(fā)明的一個實施方案涉 及包含以下的涂料組合物:
[0342] a)聚硅氧烷基粘合劑體系,
[0343] b)鋅顆粒,以按固體體積計約20 %至35 %的量存在,
[0344] c)微球,以按固體體積計約10 %至25 %的量存在,并且D5Q直徑為15μπι至70μπι,以及
[0345] d)導(dǎo)電顏料,選自石墨、炭黑及其混合物,量為按固體體積計1.0%至3.0%。
[0346] 具體實施方案還可包含聚氨酯基粘合劑體系。因此,本發(fā)明的一個實施方案涉及 包含以下的涂料組合物:
[0347] a)聚氨酯基粘合劑體系,
[0348] b)鋅顆粒,以按固體體積計約20 %至35 %的量存在,
[0349] c)微球,以按固體體積計約10 %至25 %的量存在,并且D5Q直徑為15μπι至70μπι,以及
[0350] d)導(dǎo)電顏料,選自石墨、炭黑及其混合物,量為按固體體積計1.0%至3.0%。
[0351] 具體實施方案還可包含硅酸鹽/酯基粘合劑體系。因此,本發(fā)明的一個實施方案涉 及包含以下的涂料組合物:
[0352] a)硅酸鹽/酯基粘合劑體系,
[0353] b)鋅顆粒,以按固體體積計約20 %至35 %的量存在,
[0354] c)微球,以按固體體積計約10 %至25 %的量存在,并且D5Q直徑為15μπι至70μπι,以及
[0355] d)導(dǎo)電顏料,選自石墨、炭黑及其混合物,量為按固體體積計1.0%至3.0%。
[0356] 具體實施方案還可包含聚硅氧烷基粘合劑體系。因此,本發(fā)明的一個實施方案涉 及包含以下的涂料組合物:
[0357] a)聚硅氧烷基粘合劑體系,
[0358] b)鋅顆粒,以按固體體積計約15 %至35 %的量存在,
[0359] c)微球,以按固體體積計約8 %至25 %的量存在,并且D5Q直徑為15μπι至70μπι,以及
[0360] d)導(dǎo)電顏料,選自石墨、炭黑及其混合物,量為按固體體積計1.0%至3.0%。
[0361] 具體實施方案還可包含聚氨酯基體系。因此,本發(fā)明的一個實施方案涉及包含以 下的涂料組合物:
[0362] a)聚氨酯基粘合劑體系,
[0363] b)鋅顆粒,以按固體體積計約20 %至40 %的量存在,
[0364] c)微球,以按固體體積計約8 %至15 %的量存在,并且D5Q直徑為15μπι至70μπι,以及
[0365] d)導(dǎo)電顏料,選自石墨、炭黑及其混合物,量為按固體體積計1.0%至3.0%。
[0366] 具體實施方案還可包含硅酸鹽/酯基粘合劑體系。因此,本發(fā)明的一個實施方案涉 及包含以下的涂料組合物:
[0367] a)硅酸鹽/酯基粘合劑體系,
[0368] b)鋅顆粒,以按固體體積計約20 %至60 %的量存在,
[0369] c)微球,以按固體體積計約20 %至50 %的量存在,并且D5Q直徑為15μπι至70μπι,以及
[0370] d)導(dǎo)電顏料,選自石墨、炭黑及其混合物,量為按固體體積計1.0%至9.0%。
[0371] 涂料體系
[0372]術(shù)語"施用(applying)"以其在漆工業(yè)中的正常含義使用。因此,"施用"借助任何 常規(guī)方法例如通過刷子、通過輥、通過無氣噴涂、通過空氣噴涂、通過浸漬等來進(jìn)行。"施用" 涂料組合物在商業(yè)上最令人感興趣的方式是通過噴涂。噴涂借助本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的常 規(guī)噴涂設(shè)備來實現(xiàn)。通常以5μηι至300μηι,如25μηι至300μηι或5μηι至125μηι的干膜厚度來施用涂 料。還可以以30μηι至300μηι的干膜厚度來施用涂料。
[0373]本發(fā)明的涂料組合物可以以單一涂層施用。因此,在一個實施方案中,本發(fā)明的涂 料組合物以單一涂層施用。在本發(fā)明的一個特定實施方案中,將外部涂料組合物隨后施用 到所述含鋅涂層上。外部涂料通常具有選自以下的涂料組合物:環(huán)氧樹脂基涂料組合物、聚 氨酯基涂料組合物、丙烯酸基涂料組合物、聚脲基涂料組合物、聚硅氧烷基涂料組合物和氟 聚合物基涂料組合物。此外,通常以30μηι至300μηι,如40μηι至200μηι或50μηι至150μηι的干膜厚 度來施用外部涂料。
[0374] 在其中一個特定變化方案中,將中間涂料組合物首先隨后施用到所述含鋅涂層 上,隨后將外部涂料施用到中間涂料上。中間涂料通常具有選自以下的涂料組合物:環(huán)氧樹 脂基涂料組合物、丙烯酸基涂料組合物和聚氨酯基涂料組合物。此外,通常以50μπι至200μπι 的干膜厚度來施用中間涂料。
[0375] 因此,本發(fā)明還提供了包含金屬結(jié)構(gòu)的涂覆結(jié)構(gòu),所述金屬結(jié)構(gòu)具有施用到金屬 結(jié)構(gòu)的至少一部分上的本發(fā)明涂料組合物的涂層。本發(fā)明還提供了涂覆金屬結(jié)構(gòu)的方法, 包括向其結(jié)構(gòu)的至少一部分上施用根據(jù)本發(fā)明的涂料組合物的層的步驟。
[0376] 另外,本發(fā)明還提供了包含金屬結(jié)構(gòu)的涂覆結(jié)構(gòu),所述金屬結(jié)構(gòu)具有本文所限定 的含鋅涂料組合物的第一涂層,其以5μηι至300μηι,如25μηι至300μηι的干膜厚度施用到金屬結(jié) 構(gòu)的至少一部分上;外部涂層,其以30μηι至300μηι,如30μηι至200μηι的干膜厚度施用到所述含 鋅涂料上。優(yōu)選地,外部涂料具有選自以下的涂料組合物:環(huán)氧樹脂基涂料組合物、聚氨酯 基涂料組合物、丙烯酸基涂料組合物、聚脲基涂料組合物、聚硅氧烷基涂料組合物和氟聚合 物基涂料組合物。
[0377] 在其中一個感興趣的變化方案中,在施用外部涂料組合物之前,已將中間涂料以 50μπι至200μπι的干膜厚度施用到所述含鋅涂料上。優(yōu)選地,中間涂料具有選自以下的涂料組 合物:環(huán)氧樹脂基涂料組合物、丙烯酸基涂料組合物和聚氨酯基涂料組合物。
[0378] 所述金屬結(jié)構(gòu)通常選自橋,容器,精煉廠,石油化工工業(yè),發(fā)電廠,存儲箱,起重機(jī), 風(fēng)車,民用結(jié)構(gòu)如機(jī)場、體育場和高層建筑物的鋼結(jié)構(gòu)部件,或者固定或浮式海上設(shè)備,例 如用于油和氣工業(yè)如石油鉆塔。
[0379] 漆組合物的制備
[0380]漆可通過漆生產(chǎn)領(lǐng)域常用的任何合適技術(shù)來制備。因此,可使用高速分散器、球磨 機(jī)、珠磨機(jī)、三輥筒研磨機(jī)等將各種成分混合在一起。根據(jù)本發(fā)明的漆可使用袋式過濾器、 帕頓(patron)過濾器、金屬絲網(wǎng)過濾器、楔形金屬絲網(wǎng)過濾器、金屬流線式過濾器、EGLM turnoc 1 ean過濾器(來自Cuno)、DELTA粗濾器(來自Cuno)和Jenag粗濾器(來自Jenag)或者 通過振動過濾法過濾。
[0381] 通常,對涂料組合物的固體組分進(jìn)行混合和研磨。然而,有利地,微球都不包含直 到進(jìn)行研磨之后。因此,在一個實施方案中,在其余漆組分的任何研磨之后,微球才包含在 本發(fā)明的漆組合物中。在又一個實施方案中,本發(fā)明包括可通過在其余漆組分的任何研磨 之后包含微球來獲得的漆組合物。
[0382] 涂料組合物可由單組分涂料來制備或者通過使兩種或更多種組分例如兩種預(yù)混 合物(一種預(yù)混合物包含基礎(chǔ)組分,一種預(yù)混合物包含鋅顆粒)混合來制備。或者由三組分 體系來制備,其中一種預(yù)混合物包含基礎(chǔ)組分,一種預(yù)混合物包含鋅顆粒,第三個容器包含 任何額外的組分。
[0383] 可將微球和導(dǎo)電顏料一起或分別添加至由兩種或多種組分制備的涂料組合物中 的任何組分中。但是優(yōu)選地,將其添加到粘合劑體系中。
[0384] 應(yīng)理解,當(dāng)提到涂料組合物時,其是待施用的混合的涂料組合物。此外,除非另有 說明,否則表示為涂料的按固體體積計%的所有量應(yīng)理解為按混合的涂料組合物的固體體 積計%。此外,除非另有說明,否則表示為涂料的按重量計%的所有量應(yīng)解釋為混合的涂料 組合物的按重量計%。
[0385] 實施例
[0386] 測試板的制備
[0387] 用1Χ70μπι的待測漆涂覆鋼板。鋼板(10X15cmX1.6mm)為表面輪廓相當(dāng)于BN 9 (尺呢〇仏#如.3)的噴砂處理至5&21/2(150 8501-1)的冷乳軟鋼。在涂覆樣品之后,使板在 23 ± 2 °C的溫度和50 ± 5 %的相對濕度下精整7天。
[0388] 測試方法
[0389] 裂紋測試
[0390] 根據(jù)改進(jìn)的NACE標(biāo)準(zhǔn)TM0404-2004,第9部分,熱循環(huán)抗性測試進(jìn)行裂紋測試,每7 天檢查板(總共三次)。
[0391] 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)TM0404-2004,用立體顯微鏡在30X放大率下觀察樣本。應(yīng)當(dāng)記錄以下信 息:
[0392]-測試持續(xù)時間和循環(huán)次數(shù)
[0393] -測試期間的最小溫度和最大溫度
[0394] -涂料體系的DET
[0395] -涂料體系的裂紋位置,如果有的話。
[0396] 根據(jù)下表來評估板:
[0397] 無:沒有肉眼或顯微鏡(10X)可見的裂紋
[0398] 小:僅在邊緣整個線處有肉眼可見的裂紋,
[0399] 裂紋:在邊緣整個線處有清晰可見的裂紋。大至1mm的裂紋從邊緣進(jìn)入板的平坦 部。
[0400] 大裂紋:大至2mm寬的大的可見裂紋。
[0401] 非常大的裂紋:板的表面是肉眼可見的貫穿裂紋。
[0402] 鹽霧測試(SST)
[0403] 根據(jù)ASTM B 117(IS0 9227)進(jìn)行鹽霧測試。這是用于評估鹽霧中的腐蝕抗性或者 再現(xiàn)在含鹽霧或噴濺的氣氛中(35°C下5%NaCl溶液的恒定噴霧)發(fā)生的腐蝕的測試。
[0404] 根據(jù)ISO 12944在每個板上制造劃痕。當(dāng)測試停止時,通過例如空氣鑿(air chisel)除去板上的劃痕周圍(劃痕每側(cè)約1.5cm至2cm)的漆。根據(jù)ISO 12944第6部分確定 生銹蠕變(測量整個劃痕的腐蝕的最大寬度(C),并且使用以下公式來計算生銹蠕變M:M = (C-W)/2,W是劃痕的初始寬度)。還使用九個寬度測量的平均值并使用同一公式M=(C-W)/2 來確定生銹蠕變,但是其中C是九個寬度測量的平均值并且W是劃痕的初始寬度。
[0405] 實施例1
[0406] 環(huán)氧樹脂基涂料組合物的制備 [0407]以以下方式來制備組分1:
[0408]在2.5升罐中,將環(huán)氧樹脂、反應(yīng)性環(huán)氧樹脂稀釋劑、導(dǎo)電顏料、填料、潤濕劑、分散 劑、清除劑、流變增稠劑和60%溶劑(二甲苯:正丁醇3:1重量)在配備有葉輪盤(直徑90mm) 的高速混合器上以lOOOrpm預(yù)混合15分鐘。然后添加鋅顆粒并以2000rpm混合約15分鐘。在 緩慢攪拌下添加微球和30%溶劑。然后添加剩余的10%溶劑。
[0409]以以下方式來制備組分2:
[0410]將聚氨基酰胺、消泡劑、觸變劑和雙酚A與75 %溶劑混合。在23 °C下保持60小時之 后,在2.5升罐中在配備有葉輪盤(直徑90mm)的高速混合器上在lOOOrpm下添加環(huán)氧樹脂加 速劑和剩余的溶劑,保持15分鐘。
[0411] 在臨施用前,將組分2添加至組分1中并將漆組合物混合成均勻的混合物。
[0412] 表1-環(huán)氧樹脂基漆的基本配方
[0413]
[0414] DAraldite CZ 7071X75CH,來自Huntsman Advanced Materials-瑞士
[0415] 2)Araldite DY-E/BD,來自Huntsman Advanced Materials-德國
[0416] 3)Silicato MN/SA 15 12/2009,Minerals i Derivats S.A.-西班牙
[0417] 4)潤濕劑/分散劑/清除劑/流變劑/增稠劑
[0418] 5)消泡劑/觸變劑
[0419] 6)PVC:顏料體積濃度。顏料的體積與總的不揮發(fā)性材料的體積之比
[0420]
[0421]
[0422]
[0423] 測試結(jié)果
[0424] 下表2分別提供了模型漆1至19和參照漆1至6的平均生銹蠕變和最大生銹蠕變的 鹽霧測試(SST)的結(jié)果。
[0425]
[0426]
[0427] 下表3提供了 21天后的裂紋測試的結(jié)果。
[0428]
[0429]
[0430] 無:沒有肉眼或顯微鏡(10X)可見的裂紋
[0431] ?。喝庋蹌偤每梢姷牧鸭y,裂紋小于0.5mm
[0432] 裂紋:清晰可見的裂紋。裂紋的寬度大至1_。
[0433] 大裂紋:裂紋的寬度大至2mm。
[0434] 非常大:板的表面是肉眼可見的貫穿裂紋。
[0435] 實施例2
[0436] 硅酸鹽/酯基涂料組合物的制備
[0437] 預(yù)水解的硅酸乙酯產(chǎn)生:
[0438] 在合適的罐中將硅酸乙酯和異丙醇混合并且在攪拌下緩慢添加鹽酸溶液1小時。
[0439] 在4升塑料罐中,將中間基礎(chǔ)組分(二甲苯、預(yù)水解的硅酸乙酯(約30%至40 % )、有 機(jī)粘土、潤濕劑和助懸劑、二氧化硅氣凝膠和石墨(或者炭黑或其他導(dǎo)電顏料)在配備有葉 輪盤(直徑90mm)的Diaf溶解器上以1500rpm預(yù)混合15分鐘。檢查研磨細(xì)度。如果細(xì)度小于或 等于60ym,則添加調(diào)漆料。調(diào)漆料是基于60 %至70 %的預(yù)水解的娃酸乙醋、異丙醇和芳香族 烴溶劑。將混合物在lOOOrpm下分散5分鐘。
[0440]在該階段檢查凝膠時間,校正值為80秒至150秒。
[0441] 隨后,添加無水氯化鋅并小心混合。
[0442] 最后步驟是添加微球,在攪拌時保持罐被完全覆蓋以避免球損失。以lOOOrpm攪拌 至均勻。
[0443] 在臨施用前,在恒定的機(jī)械攪拌下緩慢添加鋅粉直到混合物不含結(jié)塊。
[0444] 在制備參照漆時,省略添加導(dǎo)電顏料和/或微球的步驟。
[0445] 在沒有微球的參照漆中,添加高嶺土來代替。
[0446] 表4-硅酸鹽/酯基漆的基本配方
[0447]
[0448]
[0449]
[0450]
[0451]
[0452] 測試結(jié)果
[0453] 本領(lǐng)域中已知硅酸鋅涂料表現(xiàn)出非常好的防腐保護(hù)。因此,本發(fā)明在改善腐蝕保 護(hù)方面的優(yōu)點僅在長期來看是明顯的。但是,對根據(jù)本發(fā)明的涂料和參照涂料進(jìn)行的非常 初步的觀察表明,根據(jù)本發(fā)明的涂料顯示出良好的防腐效果和比參照涂料更好的性能(由 施用有本發(fā)明涂料的測試板中白色鹽的形成所表明)。
[0454] 實施例3
[0455] 聚硅氧烷基涂料組合物的制備
[0456] 以以下方式來制備組分1:
[0457] 在2升罐中,將70%脂肪族環(huán)氧樹脂、潤濕劑和分散劑、聚酰胺蠟、脲/醛樹脂、光穩(wěn) 定劑、滑動和流動添加劑、石墨和鋅粉在配備有葉輪盤(直徑90mm)的高速混合器上以 1 OOOrpm預(yù)混合15分鐘,直至達(dá)到60 °C至70 °C的溫度??刂蒲心ゼ?xì)度。
[0458] 將剩余的30%脂肪族環(huán)氧樹脂以及受阻胺、芳香族烴溶劑、丁醇、乙酸丁酯以及滑 動和流動添加劑添加到上述混合物中并且攪拌至均勻。
[0459] 最后步驟是添加微球,在攪拌時保持罐被完全覆蓋以避免球損失。在600rpm的低 速攪拌下添加微球,直至均勾。
[0460] 在制備比較模型漆時,省略添加導(dǎo)電顏料和/或玻璃球的步驟。
[0461] 以以下方式來制備組分2:
[0462] 在2升罐中,將氨基官能硅氧烷樹脂和聚硅氧烷在配備有葉輪盤(直徑90mm)的高 速混合器上以1200rpm預(yù)混合15分鐘。
[0463] 在臨施用前,將組分2添加至組分1中并將漆組合物混合成均勻的混合物。
[0464] 表5.聚硅氧烷基漆的基本配方
[0465]
[0466] 測試結(jié)果
[0467]
[0468] 模型漆和參照漆二者的板編號隨機(jī)分配。每種涂料每次測量時三個板的平均值提 供了模型涂料優(yōu)于參照涂料的結(jié)論。
[0469] 實施例4
[0470] 聚氨酯基涂料組合物的制備
[0471] 以以下方式來制備組分1:
[0472] 在4升金屬罐中,將羥基官能的丙烯酸樹脂溶液(60%至70%)、潤濕劑和分散劑、 流變劑(酰胺蠟)、腐蝕抑制劑、鋅粉和石墨(或者炭黑或其他導(dǎo)電顏料)和20%芳香族烴溶 劑在配備有葉輪盤(直徑90mm)的高速混合器上以1500rpm預(yù)混合15分鐘,直至60 °C至70 °C。 將溫度保持在該范圍中10分鐘。隨后,檢查細(xì)度。如果小于或等于60mi,則可以添加調(diào)漆料。 [0473]調(diào)漆料由30 %至40 %羥基官能的丙烯酸樹脂溶液、78 %芳香族烴溶劑、消泡劑、光 穩(wěn)定劑和催化劑組成。
[0474] 在最后步驟中,添加微球(或重晶石/碳酸鈣),在攪拌時保持罐被完全覆蓋以避免 球損失。另外,添加剩余溶劑(2 % )并以1 OOOrpm分散直至均勾。
[0475] 在臨施用前,在恒定的機(jī)械攪拌下將組分2(聚異氰酸酯)添加至組分1中(混合比 9:1,組分1:組分2)直至完全均勻。
[0476] 在制備比較模型漆時,省略添加導(dǎo)電顏料和/或玻璃球的步驟。
[0477] 表6.聚氨酯基漆的基本配方
[0478]
[0479] 測試結(jié)果
【主權(quán)項】
1. 一種涂料組合物,包含: a) 粘合劑體系,所述粘合劑體系選自環(huán)氧樹脂基粘合劑體系、娃酸鹽/酯基粘合劑體 系、聚娃氧烷基粘合劑體系、聚氣酯基粘合劑體系、環(huán)化橡Jj父基粘合劑體系和苯氧樹脂基粘 合劑體系, b) 鋅顆粒, c) 微球,以及 d) 按重量計至少0.1%的導(dǎo)電顏料,所述導(dǎo)電顏料選自石墨、炭黑、石墨烯、鋁、氧化鐵 黑、摻銻的錫氧化物、涂覆有摻銻的錫氧化物的云母、碳納米管、碳纖維及其任何混合物, 其中所述微球為球形并且由選自以下的材料制成:玻璃、陶瓷、聚合物材料及其混合 物,前提條件是所述微球不是空心玻璃微球。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料組合物,其中所述微球選自實心玻璃微球、空心陶瓷充氣 微球、具有厚壁的空心陶瓷微球、實心陶瓷微球、聚甲基丙烯酸甲酯微球、丙烯酸微球、聚乙 稀微球、丙稀腈微球及其混合物。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的涂料組合物,其中所述導(dǎo)電顏料選自炭黑、石墨烯、碳纖 維、碳納米管、石墨、涂覆有摻銻的錫氧化物的云母及其任何混合物。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的涂料組合物,其中所述導(dǎo)電顏料是石墨。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的涂料組合物,其中所述導(dǎo)電顏料是炭黑。6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的涂料組合物,其中所述粘合劑體系是選自以下的 粘合劑體系:環(huán)氧樹脂基粘合劑體系、聚娃氧烷基粘合劑體系、聚氣酯基粘合劑體系、環(huán)化 橡膠基粘合劑體系和苯氧樹脂基粘合劑體系。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的涂料組合物,其中所述粘合劑體系是環(huán)氧樹脂基粘合劑體系。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的涂料組合物,其中所述粘合劑體系是硅酸鹽/酯基粘合劑體 系。9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的涂料組合物,其中所述導(dǎo)電顏料以所述涂料組合 物的按固體體積計約〇. 1 %至6.0 %的量存在。10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的涂料組合物,其中所述組合物還包含溶劑。11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的涂料組合物,其中所述微球以按固體體積計約 5 %至50 %的量存在。12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的涂料組合物,其中所述微球選自實心玻璃微球、 空心陶瓷充氣微球、具有厚壁的空心陶瓷微球、實心陶瓷微球、丙烯酸微球、聚乙烯微球及 其混合物。13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的微球,其中所述微球選自實心玻璃微球、空心陶瓷微球及其 混合物。14. 一種包含如權(quán)利要求6所限定的涂料組合物的套件,所述套件包括兩個或更多個容 器,其中一個容器包含一種或更多種固化劑,并且另一個容器包含如權(quán)利要求6所限定的部 分a)的其余組分。15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的套件,其中如權(quán)利要求1所限定的組分b)和c)與部分a)的除 所述一種或更多種固化劑之外的組分包含在同一容器中,并且其中組分d)與所述一種或更 多種固化劑包含在同一容器中。16. -種包含金屬結(jié)構(gòu)的涂覆結(jié)構(gòu),所述涂覆結(jié)構(gòu)具有施用到所述金屬結(jié)構(gòu)的至少一 部分上的如權(quán)利要求1至13中任一項所限定的涂料組合物的涂層。17. -種涂覆金屬結(jié)構(gòu)的方法,包括向所述金屬結(jié)構(gòu)的至少一部分施用如權(quán)利要求1至 13中任一項所限定的涂料組合物的層的步驟。
【文檔編號】C09D7/12GK106068310SQ201580011653
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2015年3月5日 公開號201580011653.2, CN 106068310 A, CN 106068310A, CN 201580011653, CN-A-106068310, CN106068310 A, CN106068310A, CN201580011653, CN201580011653.2, PCT/2015/54689, PCT/EP/15/054689, PCT/EP/15/54689, PCT/EP/2015/054689, PCT/EP/2015/54689, PCT/EP15/054689, PCT/EP15/54689, PCT/EP15054689, PCT/EP1554689, PCT/EP2015/054689, PCT/EP2015/54689, PCT/EP2015054689, PCT/EP201554689
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