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1、(10)申请公布号 CN 102676029 A (43)申请公布日 2012.09.19 CN 102676029 A *CN102676029A* (21)申请号 201210186867.1 (22)申请日 2012.06.07 C09D 163/00(2006.01) C09D 5/08(2006.01) C09D 7/12(2006.01) C08G 18/42(2006.01) C08G 18/58(2006.01) C08G 59/14(2006.01) (71)申请人 青岛海洋新材料科技有限公司 地址 266101 山东省青岛市崂山区株洲路 143 号 (72)发明人 吴燕芳 。
2、刘连河 胡松霞 张安智 (54) 发明名称 深海环境钢结构喷涂聚氨酯防腐底漆 (57) 摘要 本发明涉及一种深海环境钢结构喷涂聚氨酯 防腐底漆， 所述底漆为聚氨酯改性环氧无溶剂底 漆， 该环氧无溶剂底漆通过聚氨酯改性后， 具有比 普通无溶剂环氧涂料更高的抗压强度， 与钢结构、 喷涂聚氨酯的粘结强度高的特点。聚氨酯改性环 氧无溶剂底漆、 喷涂聚氨酯涂料配套后， 测试整体 涂层与钢结构的拉拔强度 10MPa。聚氨酯改性 环氧无溶剂底漆解决了深海环境中普通无溶剂环 氧类底漆耐压强度低、 与聚脲的粘结强度低的问 题， 同时也解决了聚氨酯类底漆在深海环境中与 钢结构粘结强度低的问题。 (51)Int.C。
3、l. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 1/1 页 2 1. 一种深海环境钢结构喷涂聚氨酯防腐底漆， 其特征是 ： 包括 A 组分和 B 组分， 所述 A 组分和 B 组分按重量 3 1 6 1 混合， 搅拌均匀后即成深海环境钢结构喷涂聚氨酯防 腐底漆 ； 所述A组分的成分及重量百分比如下 ： A组分包括聚氨酯改性环氧树脂、 防锈颜料、 无机填料、 触变剂、 助剂， 其中所述聚氨酯改性环氧树脂占 A 组分总重量的 30-50、 防锈颜 料占 A 组分总重量的 20-50、 无机填料占 A 组分总重。
4、量的 10-20、 触变剂占 A 组分总重 量的 0.2-2、 助剂占 A 组分总重量的 0.5-8； 所述 B 组分的成分及重量百分比如下 ： B 组 分包括胺类固化剂、 催化剂， 其中所述胺类固化剂占B组分总重量的90-99、 催化剂占B组 分总重量的 1-10。 2. 根据权利要求 1 所述的深海环境钢结构喷涂聚氨酯防腐底漆， 其特征是 ： 在 A 组分 中， 选用环氧当量为 196-320g/eq 的液体环氧树脂进行聚氨酯改性， 聚氨酯改性后环氧树 脂的环氧当量为 200-280g/eq。 3. 根据权利要求 2 所述的深海环境钢结构喷涂聚氨酯防腐底漆， 其特征是 ： 所述聚氨 酯改性。
5、环氧树脂为聚醚多元醇与异氰酸酯类聚氨酯改性环氧树脂， 所述聚醚多元醇为分子 量在 1000-5000 的 PPG、 PTMG 型聚醚多元醇的一种或几种 ； 所述异氰酸酯类为甲苯二异氰 酸酯(TDI)、 二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、 聚合MDI(PAPI)、 液化MDI、 异佛尔酮二异氰酸酯 (IPDI)、 六亚甲基二异氰酸酯 (HDI) 的一种或几种。 4. 根据权利要求 1 所述的深海环境钢结构喷涂聚氨酯防腐底漆， 其特征是 ： 在 A 组分 中， 所述防锈颜料为金属粉末、 金属氧化物、 磷酸盐、 改性磷酸盐、 铬酸盐、 改性铬酸盐、 有机 缓蚀剂的一种或几种。 5. 根据权利要求 1 。
6、所述的深海环境钢结构喷涂聚氨酯防腐底漆， 其特征是 ： 在 A 组分 中， 所述无机填料为云母粉、 玻璃鳞片、 滑石粉、 硫酸钡、 碳酸钙、 高岭土、 硅灰石粉、 钛白粉、 硅微粉、 硫酸钙、 炭黑、 纤维材料的一种或几种。 6. 根据权利要求 1 所述的深海环境钢结构喷涂聚氨酯防腐底漆， 其特征是 ： 在 A 组分 中， 所述触变剂为氢化蓖麻油、 有机膨润土、 气相二氧化硅、 聚酰胺蜡、 聚乙烯蜡、 改性脲溶 液中的一种或几种。 7. 根据权利要求 1 所述的深海环境钢结构喷涂聚氨酯防腐底漆， 其特征是 ： 在 A 组分 中， 所述助剂为润湿分散剂、 消泡剂、 附着力促进剂、 流平剂、 活性。
7、稀释剂的一种或几种。 8. 根据权利要求 1 所述的深海环境钢结构喷涂聚氨酯防腐底漆， 其特征是 ： 在 B 组分 中， 所述胺类固化剂为聚酰胺、 脂肪胺、 脂环胺、 腰果酚胺、 异佛尔酮胺、 醚胺、 芳香胺的一种 或几种。 9. 根据权利要求 1 所述的深海环境钢结构喷涂聚氨酯防腐底漆， 其特征是 ： 在 B 组分 中， 所述催化剂为胺类、 有机金属类催化剂的一种或几种。 权 利 要 求 书 CN 102676029 A 2 1/4 页 3 深海环境钢结构喷涂聚氨酯防腐底漆 技术领域 0001 本发明属于防腐处理技术领域， 具体涉及一种深海环境钢结构喷涂聚氨酯防腐底 漆。 背景技术 0002。
8、 受海洋环境与材质本身的缺陷， 大部分材料， 特别是金属类都会发生腐蚀。 材料的 腐蚀不仅造成了巨大的经济损失， 而且造成海洋环境的污染。 防腐蚀技术多种多样， 在钢结 构防护时常常把多种技术结合使用。其中， 涂层防腐是最简单、 运用最广泛的技术。防腐涂 料受法规、 能源、 防腐要求的推动经历了功能单一、 高 VOC 含量、 施工复杂向高性能多功能、 智能、 环保、 涂料涂装一体化的发展。 0003 钢结构防腐是整个重防腐行业的一个分支。在最早时期， 由于涂料技术及原材料 有限， 大多数使用植物油或海洋生物加上矿物颜料， 结合松香油制成涂料。二次大战期间， 重防腐特种涂料得到了快速发展。出现了。
9、很多的新的涂料品种， 醇酸涂料、 氯化橡胶涂料、 环氧涂料、 聚氨酯涂料等等。 近年来， 由于世界各国对有机挥发物含量限制法规及有害空气 污染物排放法规、 能源的消耗推动防腐涂料朝高固体份、 无溶剂、 水性方向发展， 对涂料涂 装发起了新的要求。 0004 20 世纪 90 年代喷涂聚氨酯技术应运而生。由于能够满足在安全、 施工、 性能的需 要， 已发展成为当今海洋防护工业发展最快、 最先进的技术。与其他海洋防护涂料技术相 比， 喷涂聚氨酯具有优秀的耐磨损及耐化学腐蚀性、 一次性喷涂厚度、 快速的干燥速度及快 速施工等优点， 使得喷涂聚氨酯涂料技术被广泛地应用于国内外各种重防腐工业领域如燃 气。
10、贮罐、 管道、 海洋船舶等钢结构重防腐。 0005 由于喷涂聚氨酯涂料数秒内凝胶固化， 几分钟即可达到步行强度， 对钢结构的湿 润与附着方面有一定的缺陷， 限制了喷涂聚氨酯涂料的运用， 底漆技术成为了喷涂聚氨酯 涂层对钢结构耐腐蚀防护的关键技术。底漆除了能承受住海水的腐蚀与高压、 对钢结构表 面进行有效封闭外， 还要在钢结构与喷涂聚氨酯之间起到一个桥梁的作用来提高附着力。 0006 专利 CN200910304890.4 发明了一种海洋钢结构喷涂聚脲用防腐底漆， 来改善聚 脲对钢结构表面的附着力， 以提高其防腐性能。 该发明的防腐底漆为双组份聚氨酯型， 其中 A 组分由环氧树脂、 增粘树脂、 。
11、防锈颜填料、 触变剂、 溶剂和其他助剂组成， B 组分由异氰酸 酯、 大分子羟基多元醇、 小分子羟基多元醇和溶剂组成。该发明底漆具有以下几个特点 ： 1) 对钢结构表面附着力好， 其拉开法附着力为 9MPa ； 2) 柔韧性好， 与喷涂聚脲的配套性好 ； 3) 低表面处理， 施工方便， 重涂时间最短为 16h， 最长可达 60 天 ； 4) 防腐性能优异。 0007 喷涂聚氨酯涂料在对钢结构进行防腐防护时， 为了提高对钢结构的附着强度， 在 实际的施工过程中通常涂装底漆， 提高对钢结构的附着力。 0008 现有的喷涂聚氨酯技术发展时间短， 研究主要集中在主体材料的研发及改良上， 配套材料的研究。
12、报道较少。已报道的配套底漆基本上是环氧类、 聚氨酯类底漆。环氧类 底漆存在与喷涂聚氨酯的粘结强度低等问题， 聚氨酯类底漆存在与钢结构粘结强度低的 说 明 书 CN 102676029 A 3 2/4 页 4 问题。因此这两类底漆主要用于性能指标要求不高的场合。喷涂聚氨酯本身可以承受 深海环境海水的压力， 但由于没有相应的配套材料， 限制了在深海环境中的应用。专利 CN200910304890.4 聚氨酯型防腐底漆 A 组分含有 20-40的溶剂， B 组分含有 20-60的溶 剂， 防腐底漆的溶剂含量约为 20-50。防腐底漆与钢结构表面附着力好， 其拉开法附着力 为 9MPa， 但防腐底漆对。
13、与聚脲的附着力的情况没有说明。 0009 溶剂含量约为 20-50的防腐底漆， 存在以下缺点 ： 0010 1) 性能方面， 溶剂型防腐底漆随溶剂的挥发， 漆膜表面易产生针眼， 造成漆膜弊 病， 降低漆膜的防腐性能。 0011 2) 涂装方面， 溶剂型防腐底漆在施工中由于单道涂膜厚度低， 需进行多道施工， 效 率低、 施工工期长。且边棱及突起部位漆膜易流淌， 需特殊处理。溶剂型防腐涂料需在溶剂 挥发后成膜， 因此在涂装时有露点的限制。 0012 3) 安全方面， 溶剂型防腐涂料在生产、 施工中都存在有机挥发物的排放， 增加了火 灾隐患， 增加了安全防护成本、 废物处理成本等费用。 发明内容 0。
14、013 本发明克服了现有技术的不足， 提出了一种深海环境钢结构喷涂聚氨酯防腐底 漆聚氨酯改性环氧无溶剂底漆， 底漆与喷涂聚氨酯涂料配套使用， 拓展喷涂聚氨酯涂 料在深海环境中对钢结构的防护。 0014 本发明的技术方案为 ： 一种深海环境钢结构喷涂聚氨酯防腐底漆， 包括 A 组分和 B 组分， 所述 A 组分和 B 组分按重量 3 1 6 1 混合， 搅拌均匀后即成深海环境钢结构 喷涂聚氨酯防腐底漆 ； 所述 A 组分的成分及重量百分比如下 ： A 组分包括聚氨酯改性环氧 树脂、 防锈颜料、 无机填料、 触变剂、 助剂， 其中所述聚氨酯改性环氧树脂占 A 组分总重量的 30-50、 防锈颜料占。
15、 A 组分总重量的 20-50、 无机填料占 A 组分总重量的 10-20、 触变 剂占 A 组分总重量的 0.2-2、 助剂占 A 组分总重量的 0.5-8 ； 0015 所述 B 组分的成分及重量百分比如下 ： B 组分包括胺类固化剂、 催化剂， 其中所述 胺类固化剂占 B 组分总重量的 90-99、 催化剂占 B 组分总重量的 1-10。 0016 A 组分中， 聚氨酯改性环氧树脂选用环氧当量为 196-320g/eq 的液体环氧树脂进 行聚氨酯改性， 聚氨酯改性后环氧树脂的环氧当量为 200-280g/eq。 0017 聚氨酯改性环氧树脂采用聚醚多元醇与异氰酸酯类进行聚氨酯改性环氧树脂。
16、， 所 述聚醚多元醇为分子量在1000-5000的PPG、 PTMG型聚醚多元醇的一种或几种 ； 所述异氰酸 酯类为甲苯二异氰酸酯(TDI)、 二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、 聚合MDI(PAPI)、 液化MDI、 异 佛尔酮二异氰酸酯 (IPDI)、 六亚甲基二异氰酸酯 (HDI) 的一种或几种。 0018 A 组分中， 所述防锈颜料为金属粉末、 金属氧化物、 磷酸盐、 改性磷酸盐、 铬酸盐、 改 性铬酸盐、 有机缓蚀剂的一种或几种。 0019 A 组分中， 所述无机填料为云母粉、 玻璃鳞片、 滑石粉、 硫酸钡、 碳酸钙、 高岭土、 硅 灰石粉、 钛白粉、 硅微粉、 硫酸钙、 炭黑、 纤维。
17、材料的一种及几种。 0020 A 组分中， 所述触变剂为氢化蓖麻油、 有机膨润土、 气相二氧化硅、 聚酰胺蜡、 聚乙 烯蜡、 改性脲溶液中的一种或几种。 0021 A 组分中， 所述助剂为润湿分散剂、 消泡剂、 附着力促进剂、 流平剂、 活性稀释剂的 说 明 书 CN 102676029 A 4 3/4 页 5 一种或几种。 0022 B 组分中， 所述胺类固化剂为聚酰胺、 脂肪胺、 脂环胺、 腰果酚胺、 异佛尔酮胺、 醚 胺、 芳香胺的一种或几种。 0023 B 组分中， 所述催化剂为胺类、 有机金属类催化剂的一种或几种。 0024 本发明具有如下有益效果 ： 0025 1) 本发明因无溶剂。
18、挥发， 可消除涂层针孔， 提高抗渗透性和耐腐蚀性能 ； 无溶剂 底漆涂装时单道涂膜厚度可达 200um， 一次喷涂即可达到涂膜厚度要求， 降低了施工的次 数， 缩短了施工期 ； 无溶剂底漆在成膜过程中无溶剂的挥发， 施工无条件限制， 且避免溶剂 挥发造成的资源浪费， 减少对环境的破坏， 同时降低了生产、 存放、 运输及施工的成本 ； 0026 2) 本发明具有比普通无溶剂环氧涂料更高的抗压强度， 与钢结构、 喷涂聚氨酯的 粘结强度高的特点。 聚氨酯改性环氧无溶剂底漆、 喷涂聚氨酯涂料配套后， 测试整体涂层与 钢结构的拉拔强度 10MPa。聚氨酯改性环氧无溶剂底漆解决了深海环境中普通无溶剂环 氧。
19、类底漆耐压强度低、 与喷涂聚氨酯涂料的粘结强度低的问题， 同时也解决了聚氨酯类底 漆在深海环境中与钢结构粘结强度低的问题。 具体实施方式 ： 0027 实施例 1 0028 本实施案例的深海环境钢结构喷涂聚氨酯防腐底漆， 可在 500-1000 米深的海域 内应用。制备本实施案例的底漆， 包括以下步骤 ： 0029 制备 A 组分 0030 将环氧树脂 28， PPG 聚醚 10， 甲苯二异氰酸酯 2合成的聚氨酯改性环氧树 脂， 磷酸锌 10， 云母粉 2， 氧化铁红 26， 滑石粉 8， 硫酸钡 8， 有机缓蚀剂 2， 气相 二氧化硅1， 润湿分散剂1.5， 消泡剂0.5， 附着力促进剂1投。
20、入搅拌桶， 经专用设备 分散均匀后， 即成 A 组分。 0031 制备 B 组分 0032 聚酰胺固化剂 50， 芳香胺 48， 催化剂 2混合， 搅拌均匀后出料， 即成 B 组分。 0033 固化 0034 将 A、 B 组分按照重量比 5 1 混合， 高速搅拌均匀后即成深海环境钢结构喷涂聚 氨酯防腐底漆。 0035 实施例 2 0036 本实施案例的深海环境钢结构喷涂聚氨酯防腐底漆， 可在 1000-1500 米深的海域 内应用。制备本实施案例的底漆， 包括以下步骤 ： 0037 制备 A 组分 0038 将环氧树脂28， PPG聚醚12， 二苯基甲烷二异氰酸酯2.5合成的聚氨酯改性 环氧。
21、树脂， 改性磷酸锌 8， 云母氧化铁红 32.5， 硫酸钡 10， 有机缓蚀剂 2， 气相二氧 化硅1， 润湿分散剂2， 消泡剂0.8， 附着力促进剂1.2投入搅拌桶， 经专用设备分散 均匀后， 即成 A 组分。 0039 制备 B 组分 0040 聚酰胺固化剂43， 腰果酚胺45， 醚胺10， 催化剂2混合， 搅拌均匀后出料， 说 明 书 CN 102676029 A 5 4/4 页 6 即成 B 组分。 0041 固化 0042 将 A、 B 组分按照重量比 6 1 混合， 高速搅拌均匀后即成深海环境钢结构喷涂聚 氨酯防腐底漆。 0043 实施例 3 0044 本实施案例的深海环境钢结构喷。
22、涂聚氨酯防腐底漆， 可在 1500-2000 米深的海域 内应用。制备本实施案例的底漆， 包括以下步骤 ： 0045 制备 A 组分 0046 将环氧树脂 30， PTMG 聚醚 12， 异佛尔酮二异氰酸酯 2.5合成的聚氨酯改性 环氧树脂， 金属粉末 40， 改性磷酸锌 6， 纤维材料 2， 有机缓蚀剂 2， 气相二氧化硅 1， 润湿分散剂2， 消泡剂1， 附着力促进剂2， 流平剂1投入搅拌桶， 经专用设备分 散均匀后， 即成 A 组分。 0047 制备 B 组分 0048 腰果酚胺固化剂 50， 改性脂肪胺 36、 醚胺 12， 催化剂 2混合， 搅拌均匀后 出料， 即成 B 组分。 00。
23、49 固化 0050 将 A、 B 组分按照重量比 4 1 混合， 高速搅拌均匀后即成深海环境钢结构喷涂聚 氨酯防腐底漆。 0051 实施例 4 0052 本实施案例的深海环境钢结构喷涂聚氨酯防腐底漆， 可在 2000-3000 米深的海域 内应用。制备本实施案例的底漆， 包括以下步骤 ： 0053 制备 A 组分 0054 将环氧树脂 36.5， PTMG 聚醚 15， 异佛尔酮二异氰酸酯 4合成的聚氨酯改性 环氧树脂， 钛白粉 25， 改性磷酸锌 10， 有机缓蚀剂 2， 气相二氧化硅 1.5， 润湿分散 剂 2.5， 消泡剂 1.5， 附着力促进剂 1， 流平剂 1投入搅拌桶， 经专用设。
24、备分散均匀 后， 即成 A 组分。 0055 制备 B 组分 0056 腰果酚胺50， 异佛尔酮胺31， 醚胺15， 催化剂4混合， 搅拌均匀后出料， 即 成 B 组分。 0057 固化 0058 将 A、 B 组分按照重量比 3 1 混合， 高速搅拌均匀， 在涂装时铺设纤维材料， 固化 后即成深海环境钢结构喷涂聚氨酯防腐底漆。 0059 在喷砂等级 Sa2.5 的钢结构上将实施例 1、 实施例 2、 实施例 3、 实施例 4 制备的改 性环氧无溶剂底漆、 空白底漆与喷涂聚氨酯配套， 整体涂层进行了抗压强度、 拉拔强度、 耐 盐雾 1000h 的测试， 测试结果见表 1。 说 明 书 CN 102676029 A 6 。