[发明专利]一种高湿热环境用超耐候高致密性氟碳面漆及其制备方法

说明书

一种高湿热环境用超耐候高致密性氟碳面漆及其制备方法，包括漆料组分和外加的异氰酸酯固化剂，漆料组分包括氟碳树脂、紫外线吸收剂、颜填料、溶剂和助剂，紫外线吸收剂由改性无机纳米紫外线吸收剂、有机紫外线吸收剂和紫外光稳定剂复合组成，其中，改性无机纳米紫外线吸收剂为无机纳米粒子表面引入环氧树脂并通过环氧基团的碱式开环反应形成的表面接枝含有羟基柔性链段的改性无机纳米粒子。超耐候氟碳面漆具有优异的耐候性和致密防腐性能，其耐盐雾、耐湿热及耐紫外人工加速老化均可达到3000h以上，同时涂层与基材的配套附着力在5MPa以上。能满足南海长期处于盐雾、高温、高湿、高阳光辐射的强腐蚀环境，提升整个涂装体系的防腐效果。

技术领域

本发明涉及一种腐蚀环境下防护涂层用的面漆，具体地说是一种高湿热环境用超耐候高致密性氟碳面漆及其制备方法。

背景技术

南海地区盐雾重、湿度高、日照强烈，钢铁等基材腐蚀严重。自然环境实验表明，基材在南海腐蚀环境下腐蚀速度极快，通过涂层的防护可有效提高基材的防腐性能。为解决平台或装备在南海长期处于盐雾、高温、高湿、高阳光辐射的强腐蚀环境下的腐蚀问题，面漆的性能是决定整个涂装体系能够达到最佳防腐效果的重要因素，因此面漆需具备耐候性高、致密性好等特性，从而实现超耐候性和优异的防腐性能。

氟碳面漆因具有优异的保光、保色、耐候、耐热、耐腐蚀、耐化学品、耐沾污、耐摩擦等性能，在低温下也可以固化，已广泛应用于桥梁、海工等需要高耐候防护的环境中。目前世界各国已研制出多种氟碳涂料，但经过对其耐老化性能进行测试，测试结果显示，目前成熟的氟碳涂料在经过2000h的耐紫外人工老化后，涂层表面已出现2级以上的粉化、变色等现象。且氟碳面漆在高湿热环境下，涂层的致密性较差，腐蚀介质很容易进入涂层内部，造成涂层起泡、脱落等问题。耐老化氟碳面漆主要是采用有机的光稳定剂、紫外线吸收剂等来进一步提高涂层的抗老化问题。研究表明，经过特征波段为UVA-340mn的紫外光源加速老化约320天后，受紫外光辐射的纯PP表层结构分子量下降非常显著；而经受阻胺光稳定剂改性的PP材料的耐候性较好，但内部结构分子量却低于纯PP内部结构分子量。通常有机的紫外线光吸收剂和受阻胺光稳定剂随着涂层日晒时间的延长，其紫外线屏蔽性能会逐渐降低，最终失效，而且其降解产物会对环境造成破坏，在工程应用中具有一定局限性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提高涂层在高湿热环境下的耐候性，提供一种可应用于盐雾、高温、高湿、高阳光辐射的强腐蚀环境下的超耐候高致密氟碳面漆。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种高湿热环境用超耐候高致密性氟碳面漆，包括漆料组分和外加的异氰酸酯固化剂，漆料组分包括氟碳树脂、紫外线吸收剂、颜填料、溶剂和助剂，所述的紫外线吸收剂由改性无机纳米紫外线吸收剂、有机紫外线吸收剂和紫外光稳定剂复合组成，其中，改性无机纳米紫外线吸收剂为无机纳米粒子表面引入环氧树脂并通过环氧基团的碱式开环反应形成的表面接枝含有羟基柔性链段的改性无机纳米粒子。

所述的无机纳米粒子为纳米TiO2或纳米ZnO。

所述改性无机纳米粒子采用不同粒径的粒子复配

所述的颜填料为钛白粉、沉淀硫酸钡和高岭土中的一种或几种组合。

所述异氰酸酯固化剂的用量为理论用量的1.05～1.10倍。

所述的氟碳树脂为分子结构中具有柔性长链段的四氟树脂。

所述的助剂为分散剂、消泡剂、防沉剂、触变剂中的一种或几种组合。

漆料组分中各成分加入量的重量百分比为：氟碳树脂45～55%、颜填料20～35%、溶剂8～15%、助剂2～4%、改性无机纳米紫外线吸收剂8～15%、有机紫外线吸收剂1～3%、紫外光稳定剂1～2%。