北极地区极端寒冷,特别是在北极圈内的极地地区,冬季的最低气温可以达到零下50摄氏度甚至更低。在这种低温自然环境下,钢铁基材表面的涂层往往容易失去韧性。当基材受到撞击或因冷热交替发生形变时,涂膜会因附着力丧失而开裂或脱落,从而失去对钢铁基材的防腐蚀保护作用。因此,低温环境下的涂膜韧性一直以来都是涂料领域的重要攻关课题,通常当温度低于-20℃时,常规的环氧涂料就会开始出现附着力不良、冲击性能变差的问题。
在这个问题上,业界通常采用降低涂层交联密度,添加增韧树脂等方式来改善涂膜韧性,但这种做法会同时导致漆膜的环境耐性降低。近年来,国内外均加大了对北极地区的开发力度,如已开发了应用在破冰船体和高寒地区的装备,但其均无法实现韧性和环境耐性的兼顾,结果不理想。因此如何研发一种韧性和环境耐性更强的柔性极地涂层材料,对于提高我国在北极地区的基建能力或开发能力,都具有很重要的意义。
该发明的主要目的在于提供一种柔性极地涂料组合物、涂层材料及其制备方法,以克服现有技术中的不足;另一目的还在于提供所述柔性极地涂料组合物、涂层材料的应用。与现有技术相比,该发明的有益效果包括:发明提供的柔性极地涂料组合物及涂层材料因采用了前述原料组分设计,具有优异的低温附着力、低温抗冲击性、低温柔韧性、耐冷热交变性以及耐盐水性能。例如,该涂层材料在‑60℃条件下进行附着力、抗冲击性、柔韧性测试,附着力仍可达到12MPa,可通过10焦耳冲击试验,柔韧性可达1mm;在-60℃~80℃冷热交变条件下进行30个循环后,漆膜良好,附着力可达10MPa以上,冷热交变后测试耐盐水2000h,漆膜无生锈、无开裂、无脱落。该涂层材料涂覆于钢结构表面,能够有效防止低温环境下钢结构表面因机械撞击和冷热温度变化而导致的漆膜破损、脱落现象,从而提高极地环境下钢结构表面涂层材料的防腐保护年限,且其易于制备,适于大规模生产和应用。
信和是一家聚焦中高端工业涂料、涂装技术研发、生产和服务的国家高新技术企业,多种产品在国内涂料领域占据领先地位。服务领域涵盖核岛设施、船舶及海洋设施、工程机械装备、石化装备、、轨道交通装备、机械装备、军工装备、大型桥梁设施、电气设备、标志性高层建筑等,是首批国家专精特新重点“小巨人”企业。公司在泉州、苏州建有两大涂料生产基地,年生产能力达20万吨,产销量位居国内行业前列。
目前,信和建有国家级企业技术中心、国家博士后科研工作站、福建省院士专家工作站、福建省工程技术研究中心、福厦泉国家自主创新示范区协同创新中心、福建省军民融合协同创新中心、福建省工程装备涂装新材料企业重点实验室等科研平台,公司还与众多高等院校、科研机构等单位进行产学研合作,着力推进高性能涂料的研发与产业化,解决我国涂料产业长期以来面临的“卡脖子”难题。
近年来,信和瞄准国际前沿技术,投入大量科研经费,主动开展产学研合作,在核电核级防护涂料、石墨烯长效防腐蚀涂料、烃类防火及耐低温PFP&CSP涂料、有机硅仿生防污涂料、新能源汽车及储能电池保温涂料等方面屡获突破。早在2018年,信和核电涂料市场占有率已超70%,2020年就获得国家工信部颁发的“核电涂料单项冠军”证书。此外,信和还研发出仿生水凝胶防污涂料,实现了产品有效期延长至十年以上。长期的研发投入,让企业多个产品实现了填补国家空白和“卡脖子”问题的国产化替代。
在科技创新引领下,信和自主开发的功能型海洋长效防污涂料、水性红外隐身涂料等产品实现市场化,市占率迅速提升,部分科技成果获福建省科学技术进步一等奖等荣誉。同时,信和还获评国家级制造业单项冠军、国家服务型制造示范企业、国家专精特新小巨人企业、国家知识产权优势企业等荣誉。2022年,信和试验中心通过了CNAS国家实验室认证,跻身涂料行业屈指可数的国家认可实验室行列。(涂界)
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