金屬基材防腐涂料及其制備方法2015-01-20 四川省資陽市雁江區(qū)資陽大道高管 作者:劉宗偉
能延緩或防止金屬材料腐蝕的涂料稱為金屬防腐涂料。金屬腐蝕造成的損失是驚人的,因此,金屬防腐蝕問題受到人們的廣泛關(guān)注。防銹防腐蝕的最有效的方法之一是施涂防銹防腐涂料。金屬防腐涂料有含氯防腐涂料、環(huán)氧富鋅底漆、聚氨酯防腐涂料等,但含氯防腐涂料在溫度高于130℃時就要分解;環(huán)氧富鋅底漆雖然具有較好的耐熱性和可焊接性,但環(huán)氧富鋅底漆耐水性較差,焊接時產(chǎn)生大量的鋅粉煙霧,對操作者的安全健康產(chǎn)生直接有害影響;聚氨酯防腐涂料的防腐性和可焊接性都較環(huán)氧富鋅底漆差。這些涂料很難得滿足金屬底材對防腐和加工的要求。 該項發(fā)明提供一種金屬基材防腐涂料及其制備方法,以滿足當(dāng)前金屬防腐涂料的多方面性能要求,包括力學(xué)性能、耐溫耐濕性能、防腐蝕性能、施工性能、焊接性能等,進(jìn)而提高金屬基材的質(zhì)量。該發(fā)明所采取的技術(shù)方案是以重量份計,包括以下組份:環(huán)氧改性有機硅樹脂25~30份,改性乙烯基樹脂15~20份,納米材料1~2份,耐腐蝕微粒填料1~3份,顏料、填料15~18.5份,防沉劑1~2份,分散劑0.3~0.5份,穩(wěn)定劑0.5~0.8份,助劑3~4份,溶劑23~26份。 改性乙烯基樹脂包括酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂和柔性乙烯基酯樹脂,按重量百份比計。酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂50%~70%;柔性乙烯基酯樹脂30%~50%。納米材料為納米氧化鋁、納米氧化鎂、鈉米氧化鈦中的至少一種。助劑包括流平劑、消泡劑、偶聯(lián)劑。溶劑包括二甲苯、正丁醇、乙醇,按照重量百分比,各組份比例為:二甲苯50%~60%,正丁醇20%~40%,乙醇5%~15%。顏料為三聚磷酸鋁、磷酸鋅、鉬酸鹽、鉻酸鹽、云母氧化鐵、氧化鐵紅中的至少2種。填料為云母粉、滑石粉、玻璃粉、硅灰粉、沉淀硫酸鋇中的至少1種。防沉劑為膨潤土、氣相二氧化硅、聚乙烯蠟、聚酰胺蠟中的至少2種。分散劑為改性硅氧烷、高分子羧酸、磷酸脂、電中性聚酰胺與聚酯混合物中的至少1種。流平劑為丙烯酸酯共聚物、氟改性聚丙烯酸酯共聚物、聚酯改性聚硅氧烷、聚二甲基硅氧烷中的至少1種。穩(wěn)定劑的主要成份是沸石。消泡劑為聚二甲基硅氧烷或者聚醚-硅氧烷;偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑或者鈦酸酯偶聯(lián)劑。耐腐蝕微粒填料為超細(xì)聚磷酸鈦。
金屬基材防腐涂料的制備方法包括如下步驟:(1)按重量份稱取環(huán)氧改性有機硅樹脂、改性乙烯基樹脂、納米材料、耐腐蝕微料填料、顏料、填料、防沉劑、分散劑、穩(wěn)定劑、助劑、溶劑。(2)納料材料母液的制備:將納米材料、耐腐蝕微料填料、分散劑量20%~40%的分散劑和防沉劑量30%~40%的防沉劑加入到溶劑量10%~20%的溶劑中,用高速分散機以快于16 m/s的線速度進(jìn)行分散,分散時間為20 ~30 min,溫度至少達(dá)到40℃,分散均勻后,將分散線速度降至4 m/s,此時加入改性乙烯基改性樹脂,即得到納米材料母液。(3)漿料的制備:在環(huán)氧改性有機硅樹脂攪拌狀態(tài)下加入分散劑量60%~80%的分散劑、防沉劑量60%~70%的防沉劑、穩(wěn)定劑、消泡劑,分散均勻后,加入顏料、填料,在該過程中,根據(jù)混合漿料的粘稠程度補加溶劑量50%的溶劑,研磨粘度達(dá)到80%~130 s/25℃,用砂磨機進(jìn)行研磨到細(xì)度不>50um,即得研磨合格的漿料;溶劑量15%~30%的溶劑備用于清洗設(shè)備。(4)將納米材料母液加入到步驟C制得的漿料中,再補加入偶聯(lián)劑、流平劑,用溶劑量10%~20%的溶劑調(diào)整粘度到60%~80% s/25℃,即為本發(fā)明金屬材料防腐涂料。
該發(fā)明防沉劑中采用的聚乙烯蠟型號為德謙202P;分散劑中采用的改性聚硅氧烷型號為德謙903,高分子羧酸型號為德謙904,電中性聚酰胺與聚酯混合物型號為德謙912;流平劑采用的丙烯酸酯共聚物型號為德謙835。采用的環(huán)氧改性有機硅樹脂具有良好的力學(xué)性能和優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、防腐蝕性、電絕緣性、耐高低溫性、耐電暈性、耐輻射性、耐潮濕性及耐化學(xué)介質(zhì)能性能。采用的酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂具有較高的熱穩(wěn)定性,樹脂固化后,交聯(lián)密度大,可以延長使用壽命并具有優(yōu)良的耐腐蝕性,特別是對含氯溶液或有機溶劑。采用的柔性乙烯基酯樹脂,具有對鋼等很高的粘接性,與傳統(tǒng)的環(huán)氧乙烯基酯樹脂,其延伸率更高,粘結(jié)強度大大的提高,抗沖強度提高近4倍,層間強度提高20%,并具有獨特的磨性。采用的納米材料粒徑小、比表面積大、孔隙率高、耐熱性強、成型性好、疏水性好;且粒度分布均勻、純度高、極好分散,可分散在涂料的微小空隙中,填充涂料,增加涂料的致密性,提高耐水性和耐腐蝕性,并且納米材料可以改善涂料表面硬度和手感。采用的環(huán)氧改性有機硅樹脂具有良好的耐高低溫性、耐水性、柔韌性、防腐性。采用的酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂和柔性乙烯基酯樹脂具有良好的硬度和防腐性,綜合性能優(yōu)良。采用的聚二甲基硅氧烷不僅具有耐熱性好、耐寒性好、黏度隨溫度變化小、防水性好等優(yōu)點,還可在-50~250℃下長期使用,具有消泡性,抗劃傷等作用。采用的分散劑具有良好的分散性、防絮凝性和防浮色性;消泡劑具有良好的消泡性和重涂性。
該發(fā)明具有以下有益效果:(1)該發(fā)明采用的原料一般都具有多種性能,如耐候性、耐濕性、防腐蝕性、力學(xué)性能好等,而利用本發(fā)明配方及方法制備出的金屬基材防腐涂料的各方面的性能更加優(yōu)良。(2)本發(fā)明提供的配方中的納料材料,增加了涂料的致密性,提高了耐水性和耐腐蝕性,改善了涂料表面硬度和手感。(3)利用本發(fā)明配方及方法制備出的金屬基材防腐涂料,在制備出2 h后硬度可達(dá)到2 h以上,8 h后硬度可以達(dá)到3 h以上;耐高低溫性好,可長時間耐溫-50℃~300℃;耐沸水性好,耐腐蝕性好,經(jīng)過沸水煮8 h后無泡無銹;施工性優(yōu)異,具有良好的可焊接性。 |
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