[发明专利]环氧粉末涂料组合物、方法和制品

说明书

背景技术

熔结环氧(FBE)粉末和液体树脂常常用于油、气和建筑工业中所用的钢制管道和金属的防腐。可将这些涂料施用到多种部件上以防腐蚀。示例性应用包括阀门、泵、分水鞍、歧管、管道支吊架、梯子、网线、钢筋、电缆和钢缆、I型钢梁、柱型线圈、锚固板、支轴，等等。

所需的FBE涂层具有优异的物理特性以限制运送、安装和操作期间的损坏。对涂层造成的损坏可导致涂层所保护的金属表面受腐蚀的可能性增加，并且可最终导致使用寿命缩短。由于灰渣和粗砂可在运输期间渗透到涂层中，因此所需的涂层具有优异的抗穿透性和抗凿刻性。另外，所需的涂层对安装期间回填或装卸设备具有高抗冲击性。另外，被涂覆的基底通常在安装期间弯曲，例如用以贴合基体轮廓，并且应足够柔韧以防止损伤涂层。

已进行了若干尝试来使FBE涂层能够更抗机械损伤。例如，可增加整个涂层的厚度来提供附加的冲击和磨损吸收；然而，随着涂层厚度的增加，涂层的柔韧性降低。还可增加填料载量；但是，较高填料载量可显著降低FBE涂层的柔韧性。如先前所提及的，涂层的柔韧性在安装期间是非常重要的。因此，对于FBE涂料组合物来说，实现特性的平衡，尤其是韧度和柔韧性之间的平衡是困难的但是是重要的。

发明内容

本公开提供粉末涂料组合物，具体地讲熔结环氧(FBE)粉末涂料组合物，所述组合物提供保护性环氧涂层，具体地讲柔性的且抗损坏的环氧涂层。本公开的涂料组合物是“粉末涂料组合物”，这意味着组合物是不带有溶剂的100％固体系统。

此类涂料组合物包括固体可交联的环氧树脂(即，热固性环氧树脂粉末)和核-壳橡胶粒子。显著地，核-壳橡胶粒子的添加显著增大所得涂层的柔韧性，而不对涂层的玻璃化转变温度造成不利影响，即使是在高填料载量下。

在一个实施例中，提供一种粉末涂料组合物，该粉末涂料组合物含有的组分包括：固体可交联的环氧树脂(即，热固性环氧树脂粉末)；基于涂料组合物的总重量计不超过10重量百分比(重量％)的量的核-壳橡胶粒子；固化剂；以及基于涂料组合物的总重量计至少25重量％的量的填充材料；其中所述组分被选择并且以一定量使用以提供不具有密度减小，或如果存在密度减小，相对于涂料组合物的理论密度，密度减小不超过15％的固化涂层。

在一个实施例中，提供一种粉末涂料组合物，该粉末涂料组合物含有的组分包括：具有大于700的环氧当量的固体可交联环氧树脂；基于涂料组合物的总重量计不超过10重量％的量的含二烯的核-壳橡胶粒子；固化剂；以及基于涂料组合物的总重量计至少25重量％的量的包含无机非金属填料的填充材料；其中粉末涂料组合物在被施用于基底并且固化时，形成非多孔(nonporous)涂层。

在一个实施例中，提供一种保护制品的方法，该方法包括：用粉末涂料组合物涂覆制品，该粉末涂料组合物所包含的组分包括：固体可交联环氧树脂；基于涂料组合物的总重量计不超过10重量％的量的核-壳橡胶粒子；固化剂；以及填充材料；其中所述组分被选择并且以一定量使用以提供不具有密度减小，或如果存在密度减小，相对于涂料组合物的理论密度，密度减小不超过15％的固化涂层；以及在将该组合物设置在制品上的同时，固化该组合物。

本公开还提供固化涂层和其上具有固化涂层的制品。

在一个实施例中，提供一种制品，该制品包括：具有外表面的基底；以及设置在外表面的至少一部分上的固化涂层；其中固化涂层是通过使本公开的粉末涂料组合物固化(即，聚合和/或交联)来制备的。

在一个实施例中，提供一种通过本公开的方法制备的制品。

在一个实施例中，提供一种制品，该制品包括：具有外表面的基底；以及设置在外表面的至少一部分上的固化涂层；其中该固化涂层包括：交联环氧树脂；掺入交联环氧树脂的核-壳橡胶粒子，其中核-壳橡胶粒子以基于涂层的总重量计不超过10重量％的量存在；以及掺入交联环氧树脂的填充材料，其中填充材料以基于涂层的总重量计至少25重量％的量存在；其中固化涂层按照在-30℃下的CSA Z245.20-02-12.11柔韧性测试，显示为至少3.0度/管径。

本文，“室温”或“RT”是指20℃至30℃或优选地20℃至25℃的温度。

当术语“包括”和其变型在说明书和权利要求书中出现时，这些术语并不具有限制性含义。

词语“优选的”和“优选地”指在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施例。然而，在相同的情况或其它情况下，其它实施例也可以是优选的。此外，对一个或多个优选实施例的叙述并不暗示其他实施例是不可用的，且并非意图将其他实施例排除在本发明的范围之外。