[发明专利]用硅烷聚合物制造的常温固化型耐候水性工业面涂涂料

说明书

技术领域

本发明涉及使用甲基硅烷(Methyl Silane)和苯基硅烷(Phenyl Silane)的聚合物分别与水性氟碳树脂、水性聚氨酯树脂、水性醇酸树脂经过溶液聚合(solution polymerization)后用于制造具有优良耐候和耐湿热性能的常温固化型水性面涂的工业涂料。由于不使用有机溶剂，所以制成的常温固化型水性耐候面涂具有很低的有机挥发物(volatile of organic compounds)含量，是对使用环境友好的用于金属基材面已涂覆有防腐底涂或中涂涂膜面上的非溶剂型水性工业面涂涂料。

背景技术

从2008年开始，随着欧盟、美、日等国对油漆和涂料类新环保法规的执行，传统的溶剂型涂料的使用因每公斤所含VOC值大于100克含量较高受到很大的限制，从而促使涂料产品向高固体分涂料、粉末涂料、水性涂料等环保型涂料方向加速发展。

在现代工业高速发展的社会里，人们使用的涂料(包括溶剂型油漆)主要由五部分构成，即成膜物质、颜填料、溶剂、助剂、固化剂。这五部分的组合体系以及对制造的涂料产品的作用如下：

成膜物质——是制造涂料的骨架基础，它对涂料和涂膜的性能起决定性的作用，它具有粘结涂料中其它组分形成涂膜的功能。可以作为成膜物质使用的物质品种很多，当代的涂料工业主要使用树脂。树脂是一种无定型状态存在的有机聚合物，通常指高分子聚合物。过去，涂料使用天然树脂为成膜物质，现代则广泛应用合成树脂，例如：醇酸树脂、丙烯酸树脂、氯化橡胶树脂、环氧树脂、氟碳树脂、聚氨酯树脂等。涂料制造业根据所制造涂料的类型来选择所用的成膜树脂，例如底涂使用环氧树脂、氯化橡胶树脂、醇酸树脂；中涂使用环氧树脂、氯化橡胶树脂、醇酸树脂；面涂使用醇酸树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、氟碳树脂。

颜填料——是有颜色的涂料(色漆)、中涂和底涂的一个主要的组分。颜料使涂膜呈现色彩，使涂膜具有遮盖被涂物体的能力，以发挥其装饰和保护作用。有些填料还能提供诸如：提高漆膜机械性能、提高漆膜耐久性、提供防腐蚀、导电、阻燃、耐候等性能。颜填料按来源可以分为天然颜填填料和合成颜填料；按化学成份，分为无机颜填料和有机颜填料；按在涂料中的作用可分为，着色颜填料、体质颜填料和特种颜填料。涂料中使用最多的是无机颜填料，例如锌粉、铁钛粉、滑石粉、钛白粉、氢氧化铝、硫酸钡、云母粉、色浆等，它们被大量地用来制造涂料中的底涂、中涂和面涂涂料产品。

溶剂——能将涂料中的成膜物质溶解或分散为均匀的液态，以便于施工成膜，当施工后又能从漆膜中挥发至大气的物质，原则上溶剂不构成涂膜，也不应存留在涂膜中。很多化学品包括水、无机化合物和有机化合物都可以作为涂料的溶剂组分。现代的某些涂料中开发应用了一些既能溶解或分散成膜物质为液态，又能在施工成膜过程中与成膜物质发生化学反应形成新的物质而存留在漆膜中的化合物，被称为反应活性剂或活性稀释剂。溶剂有的是在涂料制造时加入，有的是在涂料施工时加入。

助剂——也称为涂料的辅助材料组分，但它们不能独立形成涂膜，它们在涂料成膜后可以作为涂膜的一个组分而在涂膜中存在。助剂的作用是对涂料或涂膜的某一特定方面的性能起辅助作用。不同品种的涂料需要使用不同作用功效的助剂；即使同一类型的涂料，由于其使用的目的、方法或性能要求的不同，而需要使用不同的助剂；一种涂料中可使用多种不同的助剂，以发挥其不同作用(例如：消泡剂、润湿剂、防流挂剂、防沉降剂、催干剂、增塑剂、防霉剂、分散剂、流平剂、PH值中和剂等)。

固化剂——是将涂料涂敷在基材的液体或乳液固化成膜的材料。固化剂的研制比涂料成膜树脂的难度要大得多。因为固化剂的成分要综合考虑树脂、颜填料、溶剂、助剂的各种成分和使用涂料时固化的时间、环境条件和涂料固化后的涂膜性能参数。对于单组分的涂料，固化剂成分已经纳入进了涂料整体配方组分里。

作为金属基材面上涂料涂装体系最外一层使用的面涂(面漆)的主要作用是遮蔽太阳紫外线以及污染大气对涂层的破坏作用，抵挡风雪雨水，并且要有很好的美观装饰性。面涂一般需要的产品性能是耐侯性、耐湿热性、耐化学性等，具体要看面涂用在什么环境中，另外还有装饰性。