一种防锈涂料及其制备方法
【专利摘要】本发明属于涂料技术领域，具体设计一种防锈涂料及其制备方法。本发明一种防锈涂料，由组分A和组分B按照质量比3～4:1组成；其中，组分A由以下重量份成分组成：环氧树脂20～50份、环氧稀释剂1～10份、助溶剂6～20份、锌粉0～15份、磷酸锌0～20份、锌黄0～15份、三聚磷酸铝0～20份、单宁酸0～5份、有机膨润土0.8～1份、颜料0～30份、分散剂0.1～2份、消泡剂0.1～2份；组分B由以下重量份成分组成：固化剂20～70份、水30～50份、润湿剂0.5～2份、硅烷偶联剂0～2份、渗透剂0～2份。本发明中的涂料可用于有锈蚀和漆膜的钢结构材料的防腐，可带锈涂覆和室温固化，在施工上更加方便，施工成本降低。
【专利说明】
一种防锈涂料及其制备方法
技术领域
[0001 ]本发明属于涂料技术领域，具体设计一种防锈涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着现代工业技术的发展，对钢铁结构件的要求越来越高，长寿命的钢结构材料 在腐蚀与防护方面也受到越来越严峻的考验。而常规的防腐方法就是用涂料在钢铁表面制 备一层防锈涂层。为了获得优良的耐腐蚀性能，在涂覆涂料之前，必须把基材上的铁锈清除 干净，因为铁锈是一种疏松多孔的物质，如果不除净而直接进行涂料的喷涂，会导致漆膜与 钢结构件的基体结合力很差，防护效果也很差。但有些工况下，如大型建筑、桥梁、复杂的设 备、煤气贮气柜等钢结构在维修过程中，由于受施工条件限制，无法进行除锈处理或者除锈 处理的成本非常高，而且除锈处理工作还可能造成粉尘污染和危害工人健康。通常的涂料 在涂覆后都需要加热固化才能具有良好的防护性能，但是在一些工况下，也难以进行加热 固化。
[0003] 因此，制备一种不用对需要防锈的设备除锈，涂料涂上后不用加热固化处理，且具 有环保、清洁等特点的防锈涂料是十分必要的。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种可带锈涂覆和室温固化的防锈涂料。
[0005] 本发明一种防锈涂料，其由组分A和组分B按照质量比3~4:1组成；
[0006] 其中，所述组分A由以下重量份成分组成：环氧树脂20~50份、环氧稀释剂1~10 份、助溶剂6~20份、锌粉0~15份、磷酸锌0~20份、锌黄0~15份、三聚磷酸铝0~20份、单宁 酸0~5份、有机膨润土 0.8~1份、颜料0~30份、分散剂0.1~2份、消泡剂0.1~2份；
[0007] 所述组分B由以下重量份成分组成：固化剂20~70份、水30~50份、润湿剂0.5~2 份、硅烷偶联剂0~2份、渗透剂0~2份。
[0008] 进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种防锈涂料，其中所述组分A由以 下重量份成分组成:环氧树脂35~50份、环氧稀释剂3~9份、助溶剂7~12份、锌粉1~5份、 磷酸锌5~10份、锌黄3~10份、三聚磷酸铝5~10份、单宁酸3~5份、有机膨润土 0.8~1份、 颜料10~15份、分散剂0.5~1份、消泡剂0.2~0.3份。
[0009] 进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种防锈涂料，其中所述组分B由以 下重量份成分组成：固化剂50~60份、水35~50份、润湿剂0.5~1份、硅烷偶联剂1~2份、渗 透剂0.5~1份。
[0010]上述所述一种防锈涂料，其中所述环氧树脂优选为E51型环氧树脂、E44型环氧树 脂中的至少一种。
[0011]上述所述一种防锈涂料，其中所述颜料为氧化铁红、钛白粉、炭黑、氧化铝粉中的 至少一种。
[0012]上述所述一种防锈涂料，其中所述环氧稀释剂为AGE环氧活性稀释剂或BGE环氧活 性稀释剂中的至少一种。
[0013] 上述所述一种防锈涂料，其中所述助溶剂为丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、异丁 醇中的至少一种。
[0014] 上述所述一种防锈涂料，其中所述渗透剂为十二烷基苯磺酸钠、0P-10中的至少一 种。
[0015]上述所述一种防锈涂料，其中所述娃烷偶联剂为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种;优选为γ-氨 基丙基三乙氧基硅烷。
[0016] 上述所述一种防锈涂料，其中所述防锈涂料在常温下固化时间<3h，涂层铅笔硬 度为3H，涂层附着力为1级，中性盐雾试验时间多700h。
[0017] 本发明还提供一种防锈涂料的制备方法。
[0018] 上述一种防锈涂料的制备方法，按照以下步骤制备而成：
[0019] a、制备组分A:将助熔剂和环氧树脂稀释剂混合，搅拌10~30min后，加入环氧树 月旨，搅拌30~60min后，加入组分A中除分散剂和消泡剂以外的其余组分，搅拌30~60min后， 再加入分散剂和消泡剂，搅拌30~40min，得到组分A混合液；
[0020] b、制备组分B:将水和固化剂混合，搅拌10~30min后，再加入组分B中的其余成分， 搅拌10~30min，得到组分B混合液；
[0021] c、防锈涂料的制备:将组分A混合液与组分B混合液按照质量比3~4:1混合，搅拌 10~30min，即得。
[0022] 本发明中的涂料可用于有锈蚀和漆膜的钢结构材料的防腐，可带锈涂覆和室温固 化，在施工上更加方便，使涂料在保证防锈能力的基础上，减少了施工工序，从而也降低了 施工成本。本发明的涂料是水性的涂料，涂料选用的原材料均是常见易得的材料，降低了涂 料的生产成本，因此具有环保，无毒，成本低，操作简便等优点。
【具体实施方式】
[0023] 本发明一种防锈涂料，其由组分A和组分B按照质量比3~4:1组成；
[0024] 其中，所述组分A由以下重量份成分组成：环氧树脂20~50份、环氧稀释剂1~10 份、助溶剂6~20份、锌粉0~15份、磷酸锌0~20份、锌黄0~15份、三聚磷酸铝0~20份、单宁 酸0~5份、有机膨润土 0.8~1份、颜料0~30份、分散剂0.1~2份、消泡剂0.1~2份；
[0025] 所述组分B由以下重量份成分组成：固化剂20~70份、水30~50份、润湿剂0.5~2 份、硅烷偶联剂0~2份、渗透剂0~2份。
[0026] 进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种防锈涂料，其中所述组分A由以 下重量份成分组成:环氧树脂35~50份、环氧稀释剂3~9份、助溶剂7~12份、锌粉1~5份、 磷酸锌5~10份、锌黄3~10份、三聚磷酸铝5~10份、单宁酸3~5份、有机膨润土 0.8~1份、 颜料10~15份、分散剂0.5~1份、消泡剂0.2~0.3份。
[0027] 进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种防锈涂料，其中所述组分B由以 下重量份成分组成：固化剂50~60份、水35~50份、润湿剂0.5~1份、硅烷偶联剂1~2份、渗 透剂0.5~1份。
[0028] 上述所述一种防锈涂料，为了满足被涂覆物件对不同涂覆颜色的需要，有的红漆， 有的白漆，有的需要黑漆等，本发明防锈涂料还需要加入一定量的各种颜料，其中所述颜料 为氧化铁红、钛白粉、炭黑、氧化铝粉中的至少一种。
[0029] 上述所述一种防锈涂料，因为加入的环氧树脂粘度高，为了降低其粘度，使得防锈 涂料各组分混合均匀，因此还需要加入环氧稀释剂，本发明所述环氧稀释剂为AGE环氧活性 稀释剂或BGE环氧活性稀释剂中的至少一种。
[0030] 上述所述一种防锈涂料，其中所述助溶剂为丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、异丁 醇中的至少一种。
[0031] 上述所述一种防锈涂料，为了增强涂料铺展渗透效果，还需要加入渗透剂，其中所 述渗透剂为十二烷基苯磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚(0P-10)中的至少一种。
[0032] 上述所述一种防锈涂料，为了增强涂料的力学性能，还需要在涂料中适当加入硅 烷偶联剂，其中所述硅烷偶联剂为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基甲基二乙氧基 硅烷、γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种;优选为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷。
[0033] 本发明所述环氧树脂优选为Ε51(双酚Α二缩水甘油醚)或Ε44型环氧树脂;所述固 化剂优选为701固化剂或721固化剂中的至少一种;所述分散剂优选为BYK-P104S型分散剂； 所述消泡剂优选为BYK141消泡剂;所述润湿剂优选为BYK346润湿剂。
[0034] 本发明防锈涂料各组成组分中，起稳锈、防锈作用的主要是锌粉、磷酸锌、锌黄、三 聚磷酸铝、单宁酸中的至少一种，但是当涂覆环境不是很恶劣的情况下，同时为了节约成 本，一般只需要加入稳锈成分即可。
[0035]本发明防锈涂料之所以能够带锈涂覆，其核心在于加入了锌粉、磷酸锌、锌黄、三 聚磷酸铝，渗透剂，单宁酸中的至少一种。
[0036] 上述所述一种防锈涂料，其中所述防锈涂料在常温下固化时间<3h，涂层铅笔硬 度为3H，涂层附着力为1级，中性盐雾试验时间多700h。
[0037] 本发明还提供一种防锈涂料的制备方法。
[0038] 上述一种防锈涂料的制备方法，为了得到更好的额防锈固化效果，防止组分A与组 分B在制备防锈涂料过程中发生反应而失活，优选按照以下步骤制备而成：
[0039] a、制备组分A:将助熔剂和环氧树脂稀释剂混合，搅拌10~30min后，加入环氧树 月旨，搅拌30~60min后，加入组分A中除分散剂和消泡剂以外的其余组分，搅拌30~60min后， 再加入分散剂和消泡剂，搅拌30~40min，得到组分A混合液；
[0040] b、制备组分B:将水和固化剂混合，搅拌10~30min后，再加入组分B中的其余成分， 搅拌10~30min，得到组分B混合液；
[0041] c、防锈涂料的制备:将组分A混合液与组分B混合液按照质量比3~4:1混合，搅拌 10~30min，即得。
[0042]下面结合实施例对本发明的【具体实施方式】做进一步的描述，并不因此将本发明限 制在所述的实施例范围之中。
[0043] 实施例1
[0044] -、涂料制备
[0045] 按照表1中K1、K2和D1(即不能在常温固化下的对比试验)各原料组分及其配比，制 备本发明防锈涂料。
[0046] 表1涂料组分及其配比
[0049] a、制备组分A:将助熔剂和环氧树脂稀释剂混合，搅拌10~30min后，加入环氧树 月旨，搅拌30~60min后，加入组分A中除分散剂和消泡剂以外的其余组分，搅拌30~60min后， 再加入分散剂和消泡剂，搅拌30~40min，得到组分A混合液；
[0050] b、制备组分B:将水和固化剂混合，搅拌10~30min后，再加入组分B中的其余成分， 搅拌10~30min，得到组分B混合液；
[0051] c、防锈涂料的制备:将组分A混合液与组分B混合液按照质量比3~4:1混合，搅拌 10~30min，即得。
[0052] 二、涂料的性能测试
[0053] 将本发明K1、K2组防锈涂料与对比试验D1，分别涂覆到相同的生锈钢轨上，按照 《GB/T6739-1996涂膜铅笔硬度测定法》标准测试其铅笔硬度，按照《GB1720-89漆膜附着力 测定法》测试其涂层结合力，按照《GB/T 1771-1991色漆和清漆耐中性盐雾试验性能的测 定》测试其涂层耐腐蚀性能，得到的测试结果见表2所示：
[0054] 表2各组分涂料性能对比
[0055]
[0056] 通过表2可以看出：本发明的涂层在生锈的钢轨上具有良好的耐蚀性，并且具有适 中的涂层硬度，它与锈层和钢基体也都具有良好的结合力。
【主权项】
1. 一种防锈涂料，其特征在于：由组分A和组分B按照质量比3~4:1组成； 其中，所述组分A由以下重量份成分组成:环氧树脂20~50份、环氧稀释剂1~10份、助 溶剂6~20份、锌粉0~15份、磷酸锌0~20份、锌黄0~15份、三聚磷酸铝0~20份、单宁酸0~ 5份、有机膨润土0.8~1份、颜料0~30份、分散剂0.1~2份、消泡剂0.1~2份； 所述组分B由以下重量份成分组成：固化剂20~70份、水30~50份、润湿剂0.5~2份、硅 烷偶联剂0~2份、渗透剂0~2份。2. 根据权利要求1所述一种防锈涂料，其特征在于:所述组分A由以下重量份成分组成： 环氧树脂35~50份、环氧稀释剂3~9份、助溶剂7~12份、锌粉1~5份、磷酸锌5~10份、锌黄 3~10份、三聚磷酸铝5~10份、单宁酸3~5份、有机膨润土 0.8~1份、颜料10~15份、分散剂 0.5~1份、消泡剂0.2~0.3份。3. 根据权利要求1或2所述一种防锈涂料，其特征在于:所述组分B由以下重量份成分组 成：固化剂50~60份、水35~50份、润湿剂0.5~1份、硅烷偶联剂1~2份、渗透剂0.5~1份。4. 根据权利要求1~3任一项所述一种防锈涂料，其特征在于:所述环氧稀释剂为AGE环 氧活性稀释剂、BGE环氧活性稀释剂中的至少一种。5. 根据权利要求1~3任一项所述一种防锈涂料，其特征在于:所述助溶剂为丙二醇甲 醚、丙二醇甲醚醋酸酯、异丁醇中的至少一种。6. 根据权利要求1~3任一项所述一种防锈涂料，其特征在于:所述颜料为氧化铁红、钛 白粉、炭黑、氧化铝粉中的至少一种。7. 根据权利要求1~3任一项所述一种防锈涂料，其特征在于:所述渗透剂为十二烷基 苯磺酸钠、OP-IO中的至少一种。8. 根据权利要求1~3任一项所述一种防锈涂料，其特征在于:所述硅烷偶联剂为γ -氨 基丙基三乙氧基硅烷、γ -氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ -氨基丙基甲基二甲氧基硅烷中 的至少一种;优选为γ -氨基丙基三乙氧基硅烷。9. 根据权利要求1~8任一项所述一种防锈涂料，其特征在于:所述防锈涂料在常温下 表干时间< 3h，涂层铅笔硬度为3Η，涂层附着力为1级，中性盐雾试验时间多700h。10. 权利要求1~9任一项所述一种防锈涂料的制备方法，其特征在于:按照以下步骤制 备而成： a、 制备组分A:将助熔剂和环氧树脂稀释剂混合，搅拌10~30min后，加入环氧树脂，搅 拌30~60min后，加入组分A中除分散剂和消泡剂以外的其余组分，搅拌30~60min后，再加 入分散剂和消泡剂，搅拌30~40min，得到组分A混合液； b、 制备组分B:将水和固化剂混合，搅拌10~30min后，再加入组分B中的其余成分，搅拌 10~30min，得到组分B混合液； c、 防锈涂料的制备：将组分A混合液与组分B混合液按照质量比3~4:1混合，搅拌10~ 30min，即得。
【文档编号】C09D7/12GK105885644SQ201610520616
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年7月4日
【发明人】朱阮利, 李军, 王莹, 彭琳
【申请人】攀钢集团研究院有限公司