專利名稱：：一種抗老化環(huán)氧涂料及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于涂料領(lǐng)域，特別涉及一種抗老化環(huán)氧涂料及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：傳統(tǒng)環(huán)氧涂料具有粘結(jié)強(qiáng)度高、耐化性優(yōu)、適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足了現(xiàn)代工業(yè)對(duì)涂裝的大多需求。但是，傳統(tǒng)環(huán)氧涂料的基料多為具有苯環(huán)主鏈結(jié)構(gòu)的雙酚A型環(huán)氧樹脂，樹脂自身化學(xué)結(jié)構(gòu)里的苯環(huán)容易受紫外光照射老化分解，使得環(huán)氧涂料在戶外使用時(shí)，容易出現(xiàn)粉化、變色以及掉色等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響環(huán)氧涂料在戶外的使用。為改善傳統(tǒng)環(huán)氧涂料容易老化的缺陷，多采用昂貴的氫化環(huán)氧配合脂環(huán)族胺類固化劑，這樣固然可以解決老化問題，但此二類物質(zhì)的基礎(chǔ)原料主要依賴于進(jìn)口，這使得目前市面上具有抗老化功能的戶外用環(huán)氧涂料成本高昂，難以滿足市場(chǎng)需求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種抗老化環(huán)氧涂料。該抗老化環(huán)氧涂料成本低，能滿足長期戶外使用的需求，可應(yīng)用于地板涂料、外墻涂料、金屬涂料等領(lǐng)域。所述的活性稀釋劑為可以參與固化反應(yīng)，用于調(diào)整體系粘度及反應(yīng)性的常規(guī)單環(huán)氧基活性稀釋劑，包括但不限于常用的丁基縮水甘油醚(BGE)、烯丙基縮水甘油醚(AGE)、以及碳鏈長度為C12C14的烷基縮水甘油醚等，本發(fā)明優(yōu)選碳鏈長度為C12C14的烷基縮水甘油醚；所述顏料亦無特殊要求，本發(fā)明為保證所制備的涂料具有好的涂膜效果，優(yōu)選耐候性較佳的無機(jī)顏料作為著色顏料，具體用料依據(jù)客戶需求確定；所述的填料為環(huán)氧涂料常用的填料，要求粒徑在8001500目之間，具體如硫酸鋇、碳酸鈣、滑石粉等皆可應(yīng)用；所述的助劑主要指消泡齊U、流平劑以及潤濕分散劑等，包括但不限于BYK公司的環(huán)氧體系專用助劑和德謙化學(xué)的助劑體系等，本發(fā)明依據(jù)實(shí)際使用要求及表面效果，優(yōu)選了BYK及德謙化學(xué)的部分助劑體系。具體如油性體系消泡劑選用德謙化學(xué)的6800，分散劑選用德謙化學(xué)的904S，流平劑選用BYK的331;水性體系消泡劑選用德謙化學(xué)的082，分散劑選用德謙化學(xué)的W19，流平劑選用BYK的461;此外，為賦予涂裝后的漆膜良好的抗劃傷性，還在系統(tǒng)內(nèi)添加適量的有機(jī)蠟粉(德謙Mo-4615);所述的抗老化劑指的是具有受阻胺結(jié)構(gòu)的一類化學(xué)物質(zhì)。如下列反應(yīng)式所示，具有位阻胺結(jié)構(gòu)的化合物由于其分子中的叔N原子能在光氧化的條件下，轉(zhuǎn)化(或部分轉(zhuǎn)化)成硝?；杂苫?，這種硝基自由基可以捕捉由于樹脂苯環(huán)光引發(fā)裂解而產(chǎn)生的自由基，以避免樹脂的進(jìn)一步老化破壞。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>然而由于環(huán)氧涂料成膜后為熱固性物質(zhì)，成膜物分子間難以存在活動(dòng)空間，這就使得常規(guī)受阻胺的捕捉能力受限。此外由于受阻胺結(jié)構(gòu)化合物實(shí)為叔胺類物質(zhì)，當(dāng)用于屏蔽受阻胺的小分子基團(tuán)選擇不當(dāng)就會(huì)導(dǎo)致促進(jìn)環(huán)氧涂料的固化的風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明綜合以上考慮優(yōu)選具有如式I或式II所示的化學(xué)物質(zhì)作為抗老化劑<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>式I式II;Rl、R2皆為碳鏈長度為812個(gè)碳的長鏈烷基；其中Rl、R2的長鏈柔性結(jié)構(gòu)，賦予抗老化劑一定的活動(dòng)空間，達(dá)到抑制光氧化反應(yīng)的目的；同時(shí)具氧原子的屏蔽基團(tuán)的誘導(dǎo)效應(yīng)能降低叔N原子的活性，避免由于抗老化劑的添加對(duì)涂料儲(chǔ)存穩(wěn)定性帶來的影響。所述的抗老化劑包括但不限于由汽巴精化公司的770、志一化學(xué)公司的GW-770以及北京化工研究院的ASA-150(具有上面描述的受阻胺結(jié)構(gòu))等等；本發(fā)明優(yōu)選ASA-150、GW-770作為抗老化劑，此二類物質(zhì)在具有上述結(jié)構(gòu)的同時(shí)，還具有成本低廉的優(yōu)勢(shì)；所述的抗老化劑優(yōu)選為0.22.0質(zhì)量份；所述的溶劑為沸點(diǎn)在80150°C的有機(jī)溶劑或水；溶劑為水得到的水性抗老化環(huán)氧涂料更為符合環(huán)保的要求；所述的有機(jī)溶劑優(yōu)選低毒環(huán)保，無剌激氣味的乙酸正丁酯及丙二醇甲醚；所述的胺類固化劑包括但不限于亨斯邁公司的3224、3225、3985及其他廠商的胺類固化劑，為保證優(yōu)異的耐候效果，本發(fā)明優(yōu)選3225作為油性體系固化劑，在水性體系時(shí)本發(fā)明優(yōu)選使用3985作為固化劑。所述抗老化環(huán)氧涂料的制備方法，包括以下步驟(1)將010質(zhì)量份溶劑、3055質(zhì)量份環(huán)氧樹脂、05質(zhì)量份活性稀釋劑、0.55.0質(zhì)量份抗老化劑和1.02.0質(zhì)量份助劑于10001200rpm攪拌1020min，然后再加入515質(zhì)量份顏料和22.540質(zhì)量份填料，以10001200rpm攪拌3060min，過濾，得到組分A;(2)將4080質(zhì)量份胺類固化劑和2060質(zhì)量份溶劑于8001000rpm攪拌1015min混勻，過濾，得到組分B;(3)涂裝前，組分A和組分B混合，得到抗老化環(huán)氧涂料。所述的，組分A和組分B混合以依據(jù)胺類固化劑的活潑氫當(dāng)量及環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量具體配比要求進(jìn)行混合。依據(jù)應(yīng)用不同，將在商品包裝上給出。所述的抗老化環(huán)氧涂料應(yīng)用于地板涂裝、內(nèi)外墻涂料以及鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)涂裝。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果成本低，儲(chǔ)存穩(wěn)定期長，耐候性能優(yōu)異，可滿足戶外長期應(yīng)用的要求。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例1(1)將10質(zhì)量份丙二醇甲醚、40質(zhì)量份液體環(huán)氧樹脂(GELR128宏昌電子)、2質(zhì)量份C12C14烷基縮水甘油醚(宏昌電子)、0.2質(zhì)量份GW-770、0.8質(zhì)量份ASA_150、0.4質(zhì)量份消泡劑(德謙化學(xué)6800)、0.4質(zhì)量份流平劑(BYK331)、0.2質(zhì)量份潤濕分散劑(德謙化學(xué)904S)和1質(zhì)量份有機(jī)蠟粉(德謙化學(xué)Mo-4615)于1200rpm攪拌15min混勻，接著再加入5質(zhì)量份著色顏料(由鈦白和炭黑按質(zhì)量比9:1混合而得的灰白色著色顏料)、5質(zhì)量份石英粉(1250目)和30質(zhì)量份碳酸鈣(800目)，1000rpm攪拌60min混勻，過濾，得到環(huán)氧當(dāng)量為452g/eq的組分A;(2)將55質(zhì)量份亨斯邁3225和45質(zhì)量份丙二醇甲醚于800rpm攪拌15min混勻，過濾，得到活潑氫當(dāng)量為144g/eq組分B;(3)涂裝前，組分A和組分B按質(zhì)量比3:1進(jìn)行混合，即得用于戶外地坪涂裝的抗老化環(huán)氧涂料。該抗老化環(huán)氧涂料為灰色，用于戶外地坪涂裝，具有耐水及化學(xué)腐蝕，硬度高，耐磨性優(yōu)，抗沖擊性能優(yōu)異的特點(diǎn)。試片通過1500h人工氣候老化測(cè)試(測(cè)試依據(jù)《GB/T1865-1997色漆和清漆人工氣候老化和人工輻射暴露》進(jìn)行)，結(jié)果如表1所示，實(shí)際戶外涂裝測(cè)試兩年未見明顯變色，掉粉等異常。實(shí)施例2(1)將55質(zhì)量份水性環(huán)氧樹脂(GEEW102W50宏昌電子)、1質(zhì)量份GW_770、3質(zhì)量份ASA-150、0.4質(zhì)量份消泡劑(德謙化學(xué)082)、0.2質(zhì)量份流平劑(德謙化學(xué)461)、0.4質(zhì)量份潤濕分散劑(德謙化學(xué)W19)和l質(zhì)量份有機(jī)蠟粉(德謙化學(xué)Mo-4615)于1200rpm攪拌15min混勻，接著再加入5質(zhì)量份金紅石型鈦白粉(杜邦化學(xué)R706)和34質(zhì)量份煅燒高嶺土(1200目)，1200rpm攪拌60min，混勻后過濾，得到環(huán)氧當(dāng)量為2180g/eq的組份A;(2)將52質(zhì)量份亨斯邁3985和48質(zhì)量份去離子水于1000rpm攪拌10min混勻，過濾，得到活潑氫當(dāng)量為501g/eq的組分B;(3)涂裝前，組分A和組分B以質(zhì)量比4:1進(jìn)行混合，即得用于外墻涂裝的抗老化環(huán)氧外墻涂料。該抗老化環(huán)氧涂料為乳白色，具有高檔的鵬光效果，耐水，耐污漬，耐擦洗，更具有長效防霉效果。試片通過1500h人工氣候老化測(cè)試(測(cè)試依據(jù)《GB/T1865-1997色漆和清漆人工氣候老化和人工輻射暴露》進(jìn)行)，結(jié)果如表1所示，實(shí)際戶外涂裝測(cè)試兩年未見明顯變色，掉粉等異常。實(shí)施例3(1)將10質(zhì)量份乙酸正丁酯、42質(zhì)量份液體環(huán)氧樹脂(GELR128宏昌電子)、2質(zhì)量份C1QC12烷基縮水甘油醚(宏昌電子)、1.8質(zhì)量份GW-770、0.7質(zhì)量份ASA-150、0.4質(zhì)量份消泡劑(BYK-011)、0.4質(zhì)量份流平劑(德謙化學(xué)W-461)、0.2質(zhì)量份潤濕分散劑(德謙化學(xué)W-098)和1質(zhì)量份有機(jī)蠟粉(德謙化學(xué)Mo-4615)于1200rpm攪拌15min混勻于1200rpm攪拌15min混勻，接著再加入10質(zhì)量份著色顏料(氧化鐵紅)、18.5質(zhì)量份硫酸鋇(1200目)和4質(zhì)量份滑石粉(800目)，1000rpm攪拌60min混勻，過濾，得到環(huán)氧當(dāng)量為420g/eq的組分A;(2)將80質(zhì)量份亨斯邁3225和20質(zhì)量份乙酸正丁酯于800rpm攪拌15min混勻，過濾，得到活潑氫當(dāng)量為98g/eq的組分B;(3)涂裝前，組分A和組分B以質(zhì)量比5:1進(jìn)行混合，即得用于鋼構(gòu)防銹涂裝的抗老化環(huán)氧涂料。該抗老化環(huán)氧涂料為紅色流體，具有耐水，耐化學(xué)腐蝕，硬度高的優(yōu)點(diǎn)，通過1500h加速老化測(cè)試，實(shí)際戶外涂裝測(cè)試兩年未見明顯變色，掉粉、脫落等異常。效果實(shí)施例將本發(fā)明實(shí)施例13所制備的產(chǎn)品與市面上常見的耐候氫化環(huán)氧涂料和常規(guī)室內(nèi)地板環(huán)氧涂料進(jìn)行比較，實(shí)驗(yàn)對(duì)比測(cè)試結(jié)果如表1所示表l實(shí)驗(yàn)對(duì)比測(cè)試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>測(cè)試結(jié)果表明本發(fā)明所制備的抗老化環(huán)氧系列涂料具有經(jīng)濟(jì)、耐候性優(yōu)的特點(diǎn)，經(jīng)1500h人工氣候老化測(cè)試，只有輕微的色差變化，明顯優(yōu)于常規(guī)環(huán)氧涂料。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求一種抗老化環(huán)氧涂料，其特征在于由以下按質(zhì)量份數(shù)計(jì)的成分組成A組分環(huán)氧樹脂30～55份活性稀釋劑0～5份顏料5～15份填料22.5～40份助劑1.0～2.0份抗老化劑0.5～5.0份溶劑0～10份；B組分胺類固化劑40～80份溶劑20～60份；所述的填料為800～1500目；所述的抗老化劑為具有受阻胺結(jié)構(gòu)的物質(zhì)；所述的溶劑是沸點(diǎn)為80～150℃的有機(jī)溶劑或水。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的抗老化環(huán)氧涂料，其特征在于所述的環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗老化環(huán)氧涂料，其特征在于所述的溶劑為水時(shí)，所述的環(huán)氧樹脂為重均分子量在20003000的水性環(huán)氧樹脂乳液；所述的溶劑為沸點(diǎn)為8015(TC的有機(jī)溶劑時(shí)，所述的環(huán)氧樹脂為環(huán)氧當(dāng)量在180190g/eq的液態(tài)雙酚A型環(huán)氧樹脂。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗老化環(huán)氧涂料，其特征在于所述的活性稀釋劑為單環(huán)氧基活性稀釋劑。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗老化環(huán)氧涂料，其特征在于所述的單環(huán)氧基活性稀釋劑為丁基縮水甘油醚、烯丙基縮水甘油醚或碳鏈長度為C12C14的烷基縮水甘油醚中的至少一種。6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的抗老化環(huán)氧涂料，其特征在于所述的抗老化劑為具有如式I或式II所示的化學(xué)物質(zhì)作為抗老化劑<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>式n;式IRl、R2皆為碳鏈長度為812個(gè)碳的長鏈烷基。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抗老化環(huán)氧涂料，其特征在于所述的抗老化劑為汽巴精化公司的770、志一化學(xué)公司的GW-770或北京化工研究院的ASA-150中的至少一種。8.權(quán)利要求l7任一項(xiàng)所述抗老化環(huán)氧涂料的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)將010質(zhì)量份溶劑、3055質(zhì)量份環(huán)氧樹脂、05質(zhì)量份活性稀釋劑、0.55.0質(zhì)量份抗老化劑和1.02.0質(zhì)量份助劑于10001200rpm攪拌1020min，然后再加入515質(zhì)量份顏料和22.540質(zhì)量份±真料，以10001200rpm攪拌3060min，過濾，得到組分A;(2)將4080質(zhì)量份胺類固化劑和2060質(zhì)量份溶劑于8001000rpm攪拌1015min混勻，過濾，得到組分B;(3)涂裝前，組分A和組分B混合，得到抗老化環(huán)氧涂料。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法所述組分A和組分B混合以依據(jù)胺類固化劑的活潑氫當(dāng)量及環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量具體配比要求進(jìn)行混合。10.權(quán)利要求17任一項(xiàng)所述的抗老化環(huán)氧涂料應(yīng)用于地板涂裝、內(nèi)外墻涂料以及鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)涂裝。全文摘要本發(fā)明公開了一種抗老化環(huán)氧涂料及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明的抗老化環(huán)氧涂料由30～55份環(huán)氧樹脂、0～5份活性稀釋劑、5～15份顏料、22.5～40份填料、1.0～2.0份助劑、0.5～5.0份抗老化劑、40～80份胺類固化劑和20～70份溶劑組成，其中抗老化劑為具有受阻胺結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。本發(fā)明通過將溶劑、環(huán)氧樹脂、活性稀釋劑、抗老化劑和助劑混合后加入顏料和填料，混勻，過濾，得到組分A；將胺類固化劑和溶劑混勻，過濾，得到組分B；涂裝前，組分A和組分B混合，得到抗老化環(huán)氧涂料。本發(fā)明的抗老化環(huán)氧涂料成本低，儲(chǔ)存穩(wěn)定期長，耐候性能優(yōu)異，滿足戶外長期應(yīng)用的要求，可用于地板涂裝、內(nèi)外墻涂料及鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)涂裝。文檔編號(hào)C09D163/02GK101735708SQ20101001934公開日2010年6月16日申請(qǐng)日期2010年1月12日優(yōu)先權(quán)日2010年1月12日發(fā)明者丁賢勇,張強(qiáng),汪清云申請(qǐng)人:廣州飛宇建材科技有限公司