[发明专利]一种船舶复合材料防护用高耐候面漆及其制备方法

说明书

一种船舶复合材料防护用高耐候面漆，该面漆按照重量份数，由以下组分构成：改性环氧有机硅树脂80‑100份、云母粉20‑60份、BYK110 1‑3份、二甲苯15‑25份、有机膨润土1‑2.5份和胺类固化剂15‑20份。本发明采用改性环氧有机硅树脂和片状云母粉作为主原料，利用两者之间的复配协同作用，使片状云母粉在树脂基材中形成复杂多样的多层均匀分布状态，从而有效延长了水分及腐蚀因子在复合材料表面的侵入路径，并使成品高耐候面漆具有优异的力学性能和高耐候特性，在涂装于船舶复合材料结构部位使用时，能够较好地提高复合材料和船舶的耐海洋环境性，进而有效提高船舶运行的稳定性和可靠性。

技术领域

本发明涉及特种功能防护涂料技术领域，具体地说是一种船舶复合材料防护用高耐候面漆及其制备方法。

背景技术

复合材料在海洋环境下的实际使用过程中，随着时间的推移会产生老化现象，即复合材料受外界自然环境因素影响，其化学组成和结构发生一系列变化，物理性能也随之下降。外在表现为褪色、变脆、发硬等；内在表现为由于物理结构或化学结构的改变导致力学性能下降甚至失效，影响复合材料在船舶上的使用。老化现象是一个持续的复杂过程，有多种影响因素且互相作用(在海洋环境中，阳光、温度、氧(臭氧)及海水是影响复合材料桅杆老化的主要因素)，使得复合材料表层发生高聚合物吸能、氧化等作用，由表及里引起其基体、增强体黏连结构破坏，从而引发、促进其拉伸、弯曲、冲击等力学性能变化。

复合材料与金属件一样，容易受到介质的侵害，水及其它腐蚀性介质与树脂基体产生变质现象。当介质侵入树脂基体与增强纤维之间的界面时,界面的树脂产生溶涨，导致树脂和纤维之间的脱胶和分层。另外，由于阳光对天线外表面的照射，紫外线会使基体材料发生老化或机械性能降低。因此，复合材料的外表面需要涂覆防护性涂层进行相应的保护。目前广泛使用的防护装饰性涂层是环氧类涂料和聚氨酯类涂料。环氧类涂料的优点是附着力强，收缩性好，耐介质性好、韧性及稳定性高、能与多种面漆相容，但环氧类涂料成膜后保光性差，易粉化，因此常用作底漆。而现有技术中的其他防护涂料也均存在不同程度的耐盐雾性差，抗氧化能力弱，致密度不足的缺陷。

因此，如何设计并开发一种环保性好、施工方便、且抗腐蚀、抗磨损性和耐候性优异的高耐候面漆，对于海洋环境中船舶复合材料的有效防护来说实为必要。

发明内容

本发明的技术目的为：采用改性环氧有机硅树脂和片状云母粉作为主原料，利用两者之间的复配协同作用，使片状云母粉在树脂基材中形成复杂多样的多层均匀分布状态，从而有效延长了水分及腐蚀因子在复合材料表面的侵入路径，获得较好的耐候效果。

本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种船舶复合材料防护用高耐候面漆，该面漆按照重量份数，由以下组分构成：改性环氧有机硅树脂80-100份、云母粉20-60份、BYK110 1-3份、二甲苯15-25份、有机膨润土1-2.5份和胺类固化剂15-20份。

优选的，所述的云母粉呈片状结构，且粒径大小为3-8μm。

优选的，所述的改性环氧有机硅树脂为勃姆石改性环氧有机硅树脂。

优选的，所述的胺类固化剂为聚酰胺固化剂、硅烷改性胺类固化剂和酚醛胺固化剂中的至少一种。

一种船舶复合材料防护用高耐候面漆的制备方法，包括以下步骤：

步骤（1）、按照重量份数，分别称取80-100份的改性环氧有机硅树脂、1-3份的BYK110和1-2.5份的有机膨润土进行混合，并向其中加入7.5-12.5份的二甲苯，之后，将所得混配物料置于分散机中，于700-1000r/min的转速条件下进行分散处理10-25min，制得分散料A，备用；

步骤（2）、按照重量份数，依次称取15-20份的胺类固化剂和20-60份的云母粉加入到步骤（1）制得的分散料中，并于1200-1500r/min的转速条件下进行分散处理20-40min，制得分散料B，备用；