一种利用冶金颜填料制备的防锈油漆及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及冶金渣利用领域，特别是涉及一种利用冶金颜填料制备的防锈油漆。本发明提供一种利用冶金颜填料制备的防锈油漆，其原料组分包括甲组分和乙组分，所述甲组分包括：混合物超细粉500-1000目，30-50wt%、环氧树脂50-70wt%；所述混合物超细粉的组分包括：炼钢钢渣60-100wt%、氧化铁粉末0-20wt%、炼钢除尘粉0-20wt%；所述乙组分中固化剂、分散剂、溶剂与所述甲组分的质量比为1.5～3：0.5～1：2～4：0.01。本发明的基本原理在于充分利用冶金废渣中存在的FeO、Fe2O3、CaO、SiO2等有益成份，而这些成份恰为防锈油漆所需的颜料和填料的主要成分，故可以提高其防锈性。
【专利说明】一种利用冶金颜填料制备的防锈油漆及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及冶金渣利用领域，特别是涉及一种利用冶金颜填料制备的防锈油漆及其制备方法。
【背景技术】
[0002]金属由于周围介质化学作用或电化学作用而发生的损坏称为腐蚀，由于氧、水分及其他杂质、介质而引起的腐蚀或变色称为生锈。防锈油漆可保护金属表面免受大气、海水等的化学或电化学腐蚀的涂料。可分为物理性和化学性防锈漆两大类。前者靠颜料和漆料的适当配合，形成致密的漆膜以阻止腐蚀性物质的侵入，如铁红、铝粉、石墨防锈漆等；后者靠防锈颜料的化学抑锈作用，如红丹、锌黄防锈漆等。用于桥梁、船舶、管道等金属的防锈。
[0003]物理防锈颜料是一类本身化学性质较为稳定的颜料，它们是靠本身的物理性能，化学性能稳定，质地坚硬，颗粒细微，优良的填充性，提高漆膜的致密度，降低漆膜的可渗性从而起到防锈的作用。物理防锈油漆与被涂装的金属表面基本上不发生化学或电化学反应，采用不溶于水，不易被腐蚀介质分解破坏的化学性质稳定的惰性颜料和填料，涂层本身比较安定，涂层结构致密，能够降低水，氧及离子对涂料膜的透过速度或阻挡腐蚀介质和底材的接触，但防锈效果一般。
[0004]目前市场上主要颜填料有:氧化铁、云母氧化铁、氧化铬、氧化锌、氧化钛、立德粉、碳酸钙、滑石、纳米黏土等。在防锈油漆的制备中，一般要分别添加防锈颜料、着色颜料、体质颜料(填料)三种，三种颜料在防锈油漆中所起作用各不相同。
【发明内容】
[0005]鉴于以上所述现有技·术的缺点，为解决现有技术中的问题，本发明第一方面提供一种利用冶金颜填料制备的防锈油漆，其原料组分包括甲组分和乙组分，所述甲组分包括:
[0006]混合物超细粉500-1000 目，30-50wt% ；
[0007]环氧树脂 50-70wt%;(混合物超细粉与环氧树脂的质量百分比之和为100%)
[0008]所述混合物超细粉的组分包括:
[0009]炼钢钢渣60_100wt% ；
[0010]氧化铁粉末0_20wt%;
[0011]炼钢除尘粉 0_20wt% ；(炼钢钢渣、氧化铁粉末和炼钢除尘粉的质量百分比之和为 100%)
[0012]优选的，所述所述混合物超细粉的组分包括:
[0013]炼钢钢渣7O-9Owt0Z70;
[0014]氧化铁粉末5_15wt%;
[0015]炼钢除尘粉 5_15wt% ；(炼钢钢渣、氧化铁粉末和炼钢除尘粉的质量百分比之和为 100%)[0016]所述乙组分包括固化剂、分散剂和溶剂，所述固化剂、分散剂、溶剂与所述甲组分的质量比为1.5~3:0.5~1:2~4:0.01。
[0017]所述炼钢除尘粉为转炉炼钢炉体吹炼中产生的烟尘，经除尘设备收集后所得到的尘粉。所述除尘设备收集方法主要有干法除尘、湿法除尘及半干法除尘三种。
[0018]优选的，所述炼钢除尘粉的组分中FeO和Fe2O3两种物质的总和占50wt%以上；CaO占20-30wt% ;剩余组分为少量的MgO，SIO2, P, S，C等其他组分。
[0019]优选的，所述环氧树脂的环氧当量为450~500g/eq。
[0020]优选的，所述环氧树脂选自环氧树脂E-20-75X。
[0021]优选的，所述固化剂选自脂肪族二胺、多胺、芳香族多胺、其它含氮化合物或改性脂肪胺。
[0022]优选的，所述固化剂为DMP-30。
[0023]所述DMP-30为2，4，6—三(二甲胺基甲基)苯酚。
[0024]优选的，所述分散剂为正丁醇。
[0025]优选的，所述溶剂为二甲苯。
[0026]本发明第二方面提供一种利用冶金颜填料制备的防锈油漆的制备方法，包括如下步骤:
[0027]A.依照所述混合物超细粉的组分，将炼钢钢渣、氧化铁粉末、炼钢除尘粉按比例混合；
[0028]B.将步骤A所得的混合物进行粉磨，粉磨至500目-1000目即得混合物超细粉，其45um 筛余量< lwt% ；
[0029]C.依照所述防锈油漆的原料组分，将环氧树脂、固化剂、分散剂、溶剂和步骤B得到的混合物超细粉按比例制备防锈油漆。
[0030]优选的，所述步骤B所得混合物超细粉其水溶性氯化物和硫酸盐质量百分数之和(以Cr和S022_表示)(0.1%、总铁量的质量百分数(以Fe2O3表示，棕色)≥30%、水溶物的质量百分数(热萃取法)(0.3%、105°C挥发物的质量百分数< 1%、铬酸铅检测结果为不存在、有机着色物检测结果为不存在。
[0031]以上各指标的检测方法均按GB/T1863-2008执行。
[0032]优选的，所述制备防锈油漆的具体步骤为:先称量环氧树脂和溶剂，低速下搅拌均匀后再将步骤B的混合物超细粉逐渐加入，再加入固化剂和分散剂并高速搅拌均匀，制得待分散的漆浆，研磨分散、调色制漆、过滤后即得防锈油漆。
[0033]优选的，加入固化剂和分散剂的同时，还加入色浆。
[0034]优选的，所述溶剂分为两部分加入，先称量少部分溶剂与环氧树脂在低速下搅拌均匀，剩余的溶剂与固化剂和分散剂同时加入并高速搅拌均匀。
[0035]本专利提供一种冶金颜填料，其由冶金废渣为主，辅以氧化铁粉末、冶炼除尘粉等，作为防锈油漆用颜料和填料的混合物，可以替代其他颜填料直接应用于防锈油漆，制备出达到超过标准要求、性能优异的防锈油漆。
[0036]本发明的基本原理在于充分利用冶金废渣中存在的？60、？％03、0&0、5102等有益成份，而这些成份恰为防锈油漆所需的颜料和填料的主要成分。在合适工艺超细粉磨后，颗粒形貌呈椭圆片状形，由于薄片紧密排列，有物理性的阻隔作用，故可以提高其防锈性。【具体实施方式】
[0037]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0038]须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置；所有压力值和范围都是指绝对压力。
[0039]此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0040]实施列1-3:
[0041]A.将炼钢钢渣、氧化铁粉末、炼钢除尘粉按表1中所示比例混合；
[0042]B.将步骤A所得的混合物进行粉磨，粉磨至500目-1000目，45um筛余量不超过lwt%，步骤B所得混合物的其他指标要求:水溶性氯化物和硫酸盐质量百分数之和(以Cl—和S022_表示)(0.1%、总铁量的质量百分数(以Fe2O3表示，棕色)≥30%、水溶物的质量百分数(热萃取法)(0.3%、105°C挥发物的质量百分数< 1%、铬酸铅检测结果为不存在、有机着色物检测结果为不存在。
[0043]C.将步骤B得到的混合物超细粉等量部分或全部取代颜填料，制备防锈油漆，所述各实施例的配比如表1所示。所述制备防锈油漆的具体步骤为:先称量环氧树脂和少部分溶剂，低速下搅拌均匀后再将步骤B的混合物超细粉逐渐加入，再加入剩余溶剂、固化剂和分散剂并高速搅拌均匀，制得待分散的漆浆，研磨分散、调色制漆、过滤后即得防锈油漆。
[0044]如整个说明书中所使用的，下述缩写具有下述含义，除非文中明显另有所指:V =摄氏度；g=克；mg=毫克；um=微米；wt% =质量百分数；g/eq=克/当量。
[0045]表1
【权利要求】
1.一种利用冶金颜填料制备的防锈油漆，其原料组分包括甲组分和乙组分，所述甲组分包括: 混合物超细粉500-1000目，30-50wt% ； 环氧树脂 50-70wt% ； 所述混合物超细粉的组分包括: 炼钢钢渣 60-100wt% ； 氧化铁粉末0_20wt% ； 炼钢除尘粉0-20wt%; 所述乙组分包括固化剂、分散剂和溶剂，所述固化剂、分散剂、溶剂与所述甲组分的质量比为1.5~3:0.5~1:2~4:0.01。
2.如权利要求1所述的一种利用冶金颜填料制备的防锈油漆，其特征在于，所述环氧树脂的环氧当量为450~500g/eq。
3.如权利要求2所述的一种利用冶金颜填料制备的防锈油漆，其特征在于，所述环氧树脂选自环氧树脂E-20-75X，
4.如权利要求1所述的一种利用冶金颜填料制备的防锈油漆，其特征在于，所述固化剂选自脂肪族二胺、多胺或芳香族多胺。
5.如权利要求4所述的一种利用冶金颜填料制备的防锈油漆，其特征在于，所述固化剂为 DMP-30。
6.如权利要求1所述的一种利用冶金颜填料制备的防锈油漆，其特征在于，所述分散剂为正丁醇。
7.如权利要求1所述的一种利用冶金颜填料制备的防锈油漆，其特征在于，所述溶剂为二甲苯。
8.如权利要求1-7任意权利要求所述的一种利用冶金颜填料制备的防锈油漆的制备方法，包括如下步骤: A.依照所述混合物超细粉的组分，将炼钢钢渣、氧化铁粉末、炼钢除尘粉按比例混合； B.将步骤A所得的混合物进行粉磨，粉磨至500目-1000目即得混合物超细粉，其45um筛余量≤lwt% ； C.依照所述防锈油漆的原料组分，将环氧树脂、固化剂、分散剂、溶剂和步骤B得到的混合物超细粉按比例制备防锈油漆。
9.如权利要求8所述的一种利用冶金颜填料制备的防锈油漆的制备方法，其特征在于，所述步骤B所得混合物超细粉其水溶性氯化物和硫酸盐质量百分数之和≤ 0.1%、总铁量的质量百分数≥30%、水溶物的质量百分数≤0.3%、105°C挥发物的质量百分数≤1%、铬酸铅检测结果为不存在、有机着色物检测结果为不存在。
10.如权利要求9所述一种利用冶金颜填料制备的防锈油漆的制备方法，其特征在于，所述制备防锈油漆的具体步骤为:先称量环氧树脂和溶剂，搅拌均匀后再将步骤B的混合物超细粉逐渐加入，再加入固化剂和分散剂并搅拌均匀，制得待分散的漆浆，研磨分散、调色制漆、过滤后即得防锈油漆。
【文档编号】C09D163/00GK103589276SQ201210293059
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年8月16日 优先权日:2012年8月16日
【发明者】杨刚, 张健, 刘国威, 金强 申请人:上海宝冶钢渣综合开发实业有限公司, 中冶宝钢技术服务有限公司