一种用于金属表面的新型绿色防腐涂料及其用图
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属防腐蚀技术领域，特别是涉及一种用于金属表面的新型绿色防腐 涂料，以及该绿色防腐涂料的用途。
【背景技术】
[0002] 金属材料受周围介质的作用而损坏，称为金属腐蚀。腐蚀时，在金属的界面上发生 了化学或电化学多相反应，使金属转入氧化(离子)状态。这会显著降低金属材料的强度、塑 性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加零件间的磨损，恶化电学和光学等物 理性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。
[0003] 在人们的生产生活当中金属材料使用广泛而且容易发生腐蚀，在众多材料由于腐 蚀而带来的损失中，金属材料腐蚀尤其是钢铁的腐蚀给人们带来的损失最为常见和严重。 据估计，世界钢铁生产总量的大约25%都被消耗于腐蚀，全世界每年因腐蚀造成的经济损 失约为7 000~10 000亿美元，约是地震、水灾、台风等自然灾害造成经济损失总和的6 倍。美国、日本、加拿大等国公布的报告显示，每年因腐蚀所造成的直接经济损失约占 GDP 的1%~4%，腐蚀生锈的钢铁约占钢铁年产量的20%。而在我国，每年由于腐蚀造成的损失 约8 000亿元，占⑶P的3%左右。因此，防腐蚀研宄已越来越受到包括我国在内的全球各 国的重视。
[0004] 随着金属腐蚀与防护研宄工作的深入开展和快速发展，各种各样的防腐蚀方法 应运而生并得到了广泛的推广应用，为减少由于金属腐蚀而带来的损失起着非常重要的 作用。在众多的金属防腐蚀方法中，防腐蚀涂料是最为常用和方便有效的方法。然而， 传统的涂料产品中有机溶剂的含量在40%以上，这些挥发性有机物（Volatile Organic Compounds, V0C)在施工之后挥发至大气中，造成大气污染，严重影响环境安全和人类健康。 有报道由于涂料的使用而向大气中挥发的碳氢化合物仅次于汽车尾气排放的碳氢化合物， 涂料使用中向大气中挥发的有毒碳氢化合物占大气中碳氢化合物总量的20%。目前，我国金 属防腐蚀涂料孕育着巨大的市场，主要集中在化工、石化、公路、铁路、桥梁、冶金、能源、汽 车、船舶、集装箱等行业。在环境保护和石油资源枯竭成为人们普遍关注焦点的背景下，传 统的溶剂型涂料越来越不受人们的欢迎，金属防腐蚀涂料发展正朝着无污染、无公害、节省 能源、经济高效等"环境友好"型涂料的方向发展。
[0005] 据不完全统计，我国现有防腐蚀涂料品种多达1000余种，但是每种涂料都有一定 的弊端和不足。对于水性环氧树脂防腐涂料，需要解决其表干时间长、固化不充分、易腐蚀 金属等问题；对于无溶剂环氧树脂防腐涂料则需要解决其黏度大，施工适用期和表干时间 的矛盾问题；对于高固分环氧树脂防腐涂料，虽然其固分含量高，但是仍然存在一些溶剂， 对环境仍然存在一定的危害。
[0006] 对于未来防腐涂料的要求，不仅要满足高性能、高效率、低能耗、低污染的条件，还 应该尽量避免"一品多用"的现象，生产满足市场需要的专用产品系列。由于环境的不同， 对涂料的要求必然不相同，必须推动特种环保涂料的快速发展，生产多样化的产品以满足 不同需要。
【发明内容】
[0007] 本发明提供一种用于金属表面的新型绿色防腐涂料，所要解决的技术问题是现有 涂料含有毒性挥发物质，从生产、储存至使用环节，均对人体有害。
[0008] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于金属表面的新型绿色防腐涂 料，由以下重量配比的原料组成： 右旋糖酐〇. 5~3. 0重量份； 牛白蛋白0.5~3.0重量份。
[0009] 本发明如上所述的用于金属表面的新型绿色防腐涂料，优选地，右旋糖酐为右旋 糖酐40,重均分子量Mw为32000~42000Da。
[0010] 本发明如上所述的用于金属表面的新型绿色防腐涂料，优选地，右旋糖酐为 L 0~2. 0重量份； 本发明如上所述的用于金属表面的新型绿色防腐涂料，优选地，牛白蛋白为0.7~ 2. 6重量份。
[0011] 本发明如上所述的用于金属表面的新型绿色防腐涂料，优选地，右旋糖酐为2.0 重量份；牛白蛋白为1.3重量份。
[0012] 本发明还提供用于金属表面的新型绿色防腐涂料的用途，在100重量份水中加入 0. 05~0. 30重量份右旋糖酐，以及0. 05~0. 30重量份牛白蛋白，在室温下搅拌以获得防 腐涂料；室温下将碳钢在防腐涂料中浸涂12~36小时，室温下自然干燥15~30小时。
[0013] 本发明如上所述的用于金属表面的新型绿色防腐涂料的用途，优选地，所述右旋 糖酐为右旋糖酐40,重均分子量Mw为32000~42000Da。
[0014] 本发明如上所述的用于金属表面的新型绿色防腐涂料的用途，优选地，在100重 量份水中加入0. 1~0. 2重量份右旋糖酐，以及0. 07~0. 26重量份牛白蛋白，在室温下搅 拌以获得防腐涂料。
[0015] 本发明如上所述的用于金属表面的新型绿色防腐涂料的用途，优选地，在100重 量份水中加入〇. 2重量份右旋糖酐，以及0. 13重量份牛白蛋白，在室温下搅拌以获得防腐 涂料；室温下将碳钢在防腐涂料中浸涂36小时，室温下自然干燥24小时。
[0016] 本发明的有益效果是： 右旋糖酐系鹿糖经肠膜状明串珠菌-1226 (Leuconostoc mesenteroides)发酵合成的 一种高分子葡萄糖聚合物，不具有毒性。牛白蛋白是牛血清中的一种球蛋白，包含607个氨 基酸残基，分子量为66. 446kDa，等电点为4. 7,不具有毒性。因此，本发明用于金属表面的 新型绿色防腐涂料不含有毒性物质，生产、储存至使用环节绿色环保，对人体无害。
[0017] 当右旋糖酐40与牛白蛋白（分子量67000)的质量比为2. 0:1. 3,浸涂时间为36 小时，碳钢抗腐蚀能力提高了 60%。
【附图说明】
[0018] 图1为模拟输水管道环形反应器示意图。
[0019] 附图中，各标号所代表的部件列表如下： I、有机玻璃圆筒，2、有机玻璃制成的试片安置框架，3、转轴及搅拌叶片，4、进液管，5、 出液管，6、控制系统。
【具体实施方式】
[0020] 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并 非用于限定本发明的范围。
[0021] 本发明以下实施例中用于金属表面的新型绿色防腐涂料的原料如下： 右旋糖酐40,（C6HltlO5) n，重均分子量Mw为32000~42000Da。
[0022] 牛白蛋白，分子量67000,生化试剂，浅米黄色冷冻干粉。
[0023] 用于金属表面的新型绿色防腐涂料的使用方法如下：在100重量份水中加入 0. 05~0. 30重量份右旋糖酐，以及0. 05~0. 30重量份牛白蛋白，在室温下搅拌以获得防 腐涂料；室温下将碳钢在防腐涂料中浸涂12~36小时，室温下自然干燥15~30小时。
[0024] 米用国家（I )20#碳钢试片，尺寸为5cmX 2. 5cmX0. 2cm，密度为7. 86 g/cm3,表面 积为28cm2, 20#碳钢材料化学成分主要成分见下表1 (恪炼分析)。
[0025] 表 1
【主权项】
1. 一种用于金属表面的新型绿色防腐涂料，其特征在于，所述涂层由以下重量配比的 原料组成： 右旋糖酐0. 5~3. O重量份； 牛白蛋白0.5~3.0重量份。
2. 根据权利要求1所述的用于金属表面的新型绿色防腐涂料，其特征在于，所述右旋 糖酐为右旋糖酐40,重均分子量Mw为32000~42000Da。
3. 根据权利要求2所述的用于金属表面的新型绿色防腐涂料，其特征在于，右旋糖酐 为I. 0~2. 0重量份； 根据权利要求2所述的用于金属表面的新型绿色防腐涂料，其特征在于，牛白蛋白为 0. 7~2. 6重量份。
4. 根据权利要求2所述的用于金属表面的新型绿色防腐涂料，其特征在于，右旋糖酐 为2.0重量份；牛白蛋白为1.3重量份。
5. 用于金属表面的新型绿色防腐涂料的用途，其特征在于， 在100重量份水中加入0. 05~0. 30重量份右旋糖酐，以及0. 05~0. 30重量份牛白 蛋白，在室温下搅拌以获得防腐涂料；室温下将碳钢在防腐涂料中浸涂12~36小时，室温 下自然干燥15~30小时。
6. 根据权利要求6所述的用于金属表面的新型绿色防腐涂料的用途，其特征在于，所 述右旋糖酐为右旋糖酐40,重均分子量Mw为32000~42000Da。
7. 根据权利要求7所述的用于金属表面的新型绿色防腐涂料的用途，其特征在于，在 100重量份水中加入0. 1~0. 2重量份右旋糖酐，以及0. 07~0. 26重量份牛白蛋白，在室 温下搅拌以获得防腐涂料。
8. 根据权利要求7所述的用于金属表面的新型绿色防腐涂料的用途，其特征在于，在 100重量份水中加入0. 2重量份右旋糖酐，以及0. 13重量份牛白蛋白，在室温下搅拌以获得 防腐涂料；室温下将碳钢在防腐涂料中浸涂36小时，室温下自然干燥24小时。
9. 一种制作用于金属表面的新型绿色防腐涂料用的模拟输水管道环形反应器，其特征 在于，所述反应器外部为有机玻璃圆筒，有机玻璃圆筒顶部连接进液管、出液管；内部转轴 及搅拌叶片由不锈钢制成，通过搅拌叶片旋转模拟水流流动，反应器内设有上下两层用有 机玻璃制成的试片安置框架，可根据需要放置一定数量的实验试片；控制系统可根据需要 控制和调节反应器中转轴的转速、溶解氧浓度、水温、pH值、进水、出水。
【专利摘要】本发明涉及一种用于金属表面的新型绿色防腐涂料及其用途，属于金属防腐蚀技术领域。用于金属表面的新型绿色防腐涂料由以下重量配比的原料组成：右旋糖酐0.5～3.0；牛白蛋白0.5～3.0。用于金属表面的新型绿色防腐涂料的用途，在100重量份水中加入0.05～0.30重量份右旋糖酐，以及0.05～0.30重量份牛白蛋白，在室温下搅拌以获得防腐涂料；室温下将碳钢在防腐涂料中浸涂12～36小时，室温下自然干燥15～30小时。本发明用于金属表面的新型绿色防腐涂料，不含有毒性物质，生产、储存至使用环节绿色环保，对人体无害。当右旋糖酐与牛白蛋白的质量比为2.0:1.3时，碳钢抗腐蚀能力提高了60%。
【IPC分类】C09D105-02, C09D5-08, C09D189-00
【公开号】CN104804556
【申请号】CN201510208067
【发明人】许萍, 司帅, 张雅君, 王婧, 孙丽华, 汪长征
【申请人】北京建筑大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月28日