技术领域
本发明涉及一种涂料底漆及其制作方法,特别涉及桥梁缆索用聚乙烯防护底漆及其制作 方法,用于在聚乙烯表面涂装面漆氟碳涂料。
背景技术
聚乙烯(英文名Polyethylene,简称PE)用作护套,聚乙烯本身需要防护。聚乙烯常 常用作缆索护套,特别地用于桥梁缆索护套。当聚乙烯承受交变荷载并暴露于自然环境 中,经风吹日晒雨淋,特别是在大气污染严重地区、水污染严重地区、滨海及海洋环境, 聚乙烯套管会出现破损、开裂等现象,最终造成缆索损坏,严重影响受保护缆索性能和使 用寿命。
聚乙烯属于难粘高分子聚合物。聚乙烯是由高度对称的亚甲基结构构成的直链,具有 很高结晶度和取向度,一方面表现为较高力学性能,另一方面表现为突出化学惰性,结合 涂料基体的能力低,具有难粘接性。聚乙烯难粘接性是多种原因所致,主要包括:分子结 构中没有任何极性基团,涂料(胶黏剂)的表面只能通过色散作用形成较弱的范德华力; 聚乙烯结晶度较高,化学稳定性高,难以通过表面溶涨与胶黏剂形成分子间缠绕;聚乙烯 存在弱边界层;聚乙烯表面能低,致使很多涂料无法润湿其表面。氟碳涂料不能直接与聚 乙烯塑料表面发生高聚物分子链的相互扩散、缠结和结合。在聚乙烯护套表面涂装氟碳涂 料能延长受保护缆索的维护周期。直接涂装聚乙烯表面的氟碳涂料附着性能差。
目前,在聚乙烯表面涂装面漆氟碳涂料时,使用有机硅耐热底漆。有机硅树脂、氨基 树脂、耐高温颜料、体质颜料、防锈颜料、增塑剂、特种助剂经机械研磨合格后混合成为 混合物。由二甲苯、醋酸丁酯稀释所述混合物制备出有机硅耐热底漆。有机硅耐热底漆能 与聚乙烯基材表面的基团形成氢键并缩合成—SIO—M共价键(M为基材表面)。氢键和共 价键的界面作用力高于范得华引力,硅氧烷和基材间界面总键能量大于物理吸附能量,对 基础界面有一定的附着力。附着有机硅耐热漆膜的聚乙烯附着性能有所提高。但是,有机 硅耐热漆膜仍然不能牢固地附着在聚乙烯表面,容易脱落。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种牢固附着在聚乙烯表面的底漆,加强面漆氟碳涂 料在聚乙烯表面的附着力,使面漆氟碳涂料牢固地粘在聚乙烯表面,不易起泡及不易剥 落。
本发明桥梁缆索用聚乙烯防护底漆,由下列原料按照重量配比搅拌制成:二甲苯 120~160份、三甲苯10~30份、氯化聚丙烯10~30份、氯化聚乙烯10~20份、丙烯酸 树脂0.5~2份、含氟表面活性剂0.1~0.5份、消泡剂0.1~0.5份。
优选地,本发明桥梁缆索用聚乙烯防护底漆,由下列原料按照重量配比搅拌制成:二 甲苯140份、三甲苯10份、氯化聚丙烯25份、氯化聚乙烯16份、丙烯酸树脂1份、含 氟表面活性剂0.1份、消泡剂0.25份。
优选地,本发明桥梁缆索用聚乙烯防护底漆,由下列原料按照重量配比搅拌制成:二 甲苯130份、三甲苯20份、氯化聚丙烯28份、氯化聚乙烯14份、丙烯酸树脂1份、含 氟表面活性剂0.2份、消泡剂0.3份。
优选地,所述含氟表面活性剂是全氟辛基磺酸钾或者N-乙基全氟辛基磺酰胺。
优选地,所述消泡剂是有机硅氧烷消泡剂。
优选地,所述有机硅氧烷消泡剂是聚醚改性聚硅氧烷消泡剂或者聚二甲基硅氧烷消泡 剂。
一种生产本发明所述桥梁缆索用聚乙烯防护底漆的制作方法如下:
(1)在搅拌溶解釜中,按比例加入所有的溶剂二甲苯和三甲苯,搅拌;
(2)升温至45℃-50℃时,加入氯化聚丙烯、氯化聚乙烯和丙烯酸树脂;
(3)在上述混合物溶解后,加入含氟表面活性剂和消泡剂,继续搅拌20分钟至30 分钟;
(4)将上述混合物经100目筛网过滤,得到涂料底漆。
二甲苯和三甲苯常温搅拌均匀配置成稀释溶剂。二甲苯对氯化聚丙烯和氯化聚乙烯具 有快速溶解性能。高沸点的三甲苯起到成膜助剂的作用,以便在更广泛的环境温度下施 工。
氯化聚丙烯和氯化聚乙烯作为成膜物质。单独采用氯化聚乙烯会有咬底现象,且附着 力不如氯化聚丙烯,故选用氯化聚丙烯和氯化聚乙烯复配作为成膜物质。氯化聚丙烯和稀 释溶剂配制溶液。在直接加入、常温且不搅拌的情况下,氯化聚丙烯24小时内可完全溶 解在稀释溶剂中;加热和搅拌可加快溶解,最快半小时内可完全溶解。
将丙烯酸树脂、含氟表面活性剂、消泡剂按配方的比例加入到上一段描述的溶液中, 充分搅拌均匀,得到底漆。含氟表面活性剂主要用来增强底漆与基材、含氟面漆之间的附 着力;消泡剂用来消除含氟表面活性剂产生的大量泡沫,以便于施工和得到平整的涂膜。
使用本发明底漆时,将本发明底漆与稀释剂按照重量比1:2混合后,在常温下搅拌, 稀释后直接使用。常温刷涂或辊涂施工,控制涂膜厚度20μm左右,半小时可表干,接着 可进行二次涂装。
本发明底漆的氯化聚丙烯引入了强极性的氯原子,其中又含有非极性的碳链,从而与 聚乙烯有较好的相容性,同时其强极性又与面漆氟碳涂料有很好的结合力。
本发明的有益效果是:
本发明的涂料底漆在聚乙烯膜与面漆之间起到粘结剂的作用,使氟碳漆膜牢固地粘在 聚乙烯表面,不易起泡及不易剥落,真正的起到保护聚乙烯功效。
本发明底漆可以改善聚乙烯表面的特性,如粘接性、印刷性及热焊性。
具体实施方式
下面说明本发明的具体实施方式。
实施例一:本发明所述桥梁缆索用聚乙烯防护底漆,由下列原料按照重量配比搅拌制 成:二甲苯140份、三甲苯10份、氯化聚丙烯25份、氯化聚乙烯16份、丙烯酸树脂1 份、全氟辛基磺酸钾0.1份、聚醚改性聚硅氧烷消泡剂0.25份。
实施例二:本发明桥梁缆索用聚乙烯防护底漆,由下列原料按照重量配比搅拌制成: 二甲苯130份、三甲苯20份、氯化聚丙烯28份、氯化聚乙烯14份、丙烯酸树脂1份、 N-乙基全氟辛基磺酰胺0.2份、聚二甲基硅氧烷消泡剂0.3份。
消泡剂本身是一种混合物,替代地,所述消泡剂能够是市场上购买到的FY-2368耐酸 碱消泡剂或者FY-3266改性有机硅消泡剂。
一种生产本发明所述桥梁缆索用聚乙烯防护底漆的制作方法如下:
(1)在搅拌溶解釜中,按比例加入所有的溶剂二甲苯和三甲苯,搅拌;
(2)升温至45℃-50℃时,加入氯化聚丙烯、氯化聚乙烯和丙烯酸树脂;
(3)在上述混合物溶解后,加入含氟表面活性剂和消泡剂,继续搅拌20分钟至30 分钟;
(4)将上述混合物经100目筛网过滤,得到涂料底漆。
应用本发明底漆,桥梁拉索聚乙烯护套涂膜方法如下:
用200#砂纸打磨桥梁拉索聚乙烯护套表面,去除套管表面老化层和附着的污垢层,并 使其表面粗糙,以利于涂料的附着;然后清扫干净附着的灰尘,用白布擦拭该表面,直到 表面灰尘量很少。
用二甲苯逐段滚涂清洗。清洗后,用白布擦拭该表面直到无明显污迹。
将本发明底漆与稀释剂按质量比1:2在常温下搅拌稀释。
刷涂一道本发明底漆,湿膜厚度10~20μm,涂层应完整无泡,不能漏涂;涂装30分 钟后可第1次涂装氟碳涂料,控制湿涂层厚度为50~60μm;约30分钟,在涂层表干后, 第2次涂装氟碳涂料,控制湿涂层厚度为40~50μm。
待涂膜自然干燥24小时后,检测整根斜拉索涂层,涂层平整均匀、无漏涂、无流挂 和无气泡,涂层干膜厚度在40~80μm。