[发明专利]高光洁度环氧改性羟基脂肪族树脂基抗污防腐蚀涂装材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种可耐酸、耐碱、耐盐雾的涂装材料；其表面光泽度高、光洁性好，具有可抗粉尘污染的复合涂装材料。其涂层表面对污染物具有排斥性和分解特性。

背景技术

随着环境保护意识的增强及企业对绿化美化的要求，一些钢铁企业对其厂区设备及钢结构进行防腐治理的同时，对防腐涂装的外观美化也非常重视。以首秦钢铁公司(首钢秦皇岛公司)为例，为了满足防腐涂装设备美化的要求，其防腐涂装的周期非常短(约为3个月)。主要原因在于其设备及钢结构在防腐涂装后，存在涂层很快二次污染问题，即在已经涂刷过的管道上，很快弥漫灰尘，且灰尘颗粒带有一定的酸性或碱性物质，很快腐蚀嵌入到涂层中，很难冲刷和清洗，造成厂子的管道经常涂刷，因此每年浪费大量的人力和资源。

上述涂装表面二次污染是现有涂装材料所存在的共性问题，涂层表面的污染主要取决于外部环境(空气中的颗粒状悬浮物、弥散的酸性、碱性腐蚀气体等)和涂层的自身性能(涂层的致密性、光洁度、耐化学性、与水或油的润湿性等)。

针对上述问题，可以设想，如果防腐涂层具有良好的防腐特性且具有一定的耐污性能，即对带有酸性、碱性的粉体颗粒和气体凝聚体，具有很好的防腐蚀性能，使其不对涂层有任何腐蚀作用；同时涂层表面又对已落的灰尘或其它污染物不能牢固的附着在涂层表面，易于用水或用湿布清理干净，达到有效解决为了美观反复涂刷所带来的人力和物力巨大浪费问题。目前用于建筑外墙的自清洁耐用污染涂料研究报导较多，由于外墙涂装材料不具备防腐性能，无法在工业防腐领域应用；而具有自清洁抗污防腐涂装材料在工业领域研究与应用尚无文献报导。因此，研制具有耐沾污性能的重防腐涂装材料，具有很强的实际应用前景和重要的学术意义。

抗污涂装材料的作用原理，主要基于以下几方面：(1)涂层表面能低于污染物表面能，使得污染物较难稳定附着在涂层表面，主要集中在有机氟(整体高氟或局部高氟)低表面涂料制备、有机硅耐沾污涂料、氟硅耐沾污涂料，由于氟树脂的有毒性和高价位，此类抗污自清洁外墙涂料应用受到限制；(2)摸拟荷叶效应(接触角为150～160度)的超疏水性自清洁外墙涂料的制备，其接触角可达95度；(3)基于亲水性表面的耐沾污涂料，亲水涂层表面由于电阻值降低，不易积累电荷，从而不易吸附尘埃等污染物，但漆膜的耐久性较差，且随着亲水物质的浸出，耐污性能下降较快；(4)基于“漆膜微粉化”耐污涂料，借助涂层表面在紫外线作用下降解粉化层层剥落，来维持涂层表面的新鲜性，涂层的耐久性较差，且受降雨量的限制。(5)基于光催化材料所导致的“超亲水性”的耐沾污涂装材料，由于光催化的效率及催化材料对有机成膜物的分解，加速了漆膜树脂的老化，从而影响了使用寿命。

发明内容

基于上述分析，本发明的目的在于提供一种具有耐酸、耐碱、耐盐、耐化学品等重腐蚀环境下的防腐涂装材料，涂层的耐久性好，该涂装材料具有表面光泽度高、光洁性好，涂层表面具有可抗粉尘污染特性，由于涂层表面对污染物具有排斥性，可保持涂层表面长期光亮如新。

本发明针对金属基材防腐涂装材料容易产生二次污染的特点，选用含有惰性聚团的环氧改性羟基脂肪族树脂为成膜物，配加了具有光催化功能的纳米锐钛型TiO₂、高光洁助剂、改性纳米非晶态SiO₂、颜料、填料制备而成组分A，异氰酸酯树脂为组分B的双组分多功能防腐涂装材料。各部分的重量百分比为：环氧(E10)改性羟基脂肪族树脂40～50％；锐钛型纳米TiO₂为：0.3～0.5％；纳米SiO₂助剂：0.2～0.5％；乙酸丁脂：5.0～7.5.0％；环己酮：3.0～5.0％；二甲苯溶剂：10.0～15.0％；金红石钛白粉：8.0～15.0％；滑石粉：6.0～10.0％；高岭土4.0～8.0％；有机膨润土：0.6～1.0％；邻苯二甲酸二丁脂：5.0～8.0％；色料：3.0～8.0％(视色漆的颜色而定)。

上述物料经剪切分散、搅拌乳化、研磨调色，制备成的各色色漆为组分A。异氰酸酯树脂与乙酸丁脂、二甲苯混合液按质量比4∶1～6∶1配制成组分B，组分A同组分B按质量比8∶1～7∶1调制成涂料进行涂装施工。

基料的选取基于以下三方面：防腐性(耐酸耐碱)、光泽与光滑度、自清洁性(以接触角大小衡量)。所选基料制备清漆后反光率达95％；漆膜耐酸、碱性在15％H₂SO₄、10％HCl、15％NaOH点蚀测试中288h漆膜均无变化；漆膜疏水接触角为81度。