一种用于金属锈层的防腐涂料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于金属锈层的防腐涂料，按质量百分比含量由组分：树脂为25?45％、溶剂为30?45％、颜料为12?25％，填料为10?15％、助剂为0.5?5％，缓蚀剂为1?5％组成；本发明的涂料具有耐酸雨、耐油污、耐腐蚀和附着力能力强和的特点，可以在无可见油污、残留漆膜以及浮锈的低表面处理的基材上直接涂装，制备工艺简单，操作方便，大大降低了金属表面处理带来的高成本和环境污染。本发明还公开了一种用于金属锈层的防腐涂料的制备方法。
【专利说明】
-种用于金属诱层的防腐涂料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种涂料，特别设及一种超耐酸雨、低表面处理、耐油污、防水、耐腐蚀 涂料，属于化工涂料技术领域。
【背景技术】
[0002] 我国是世界最大的SO油巧义国，目前S〇2超标的城市占全国的29.8%，酸雨面积占全 国总面积的31.12%。酸雨对钢铁结构的破坏力巨大，因此研究耐酸雨型防腐涂料具有重要 意义。
[0003] 近几年来，国内外有大量的海上采油平台、已建桥梁、电塔等钢结构进入了维修 期，需要对旧涂层进行重新涂装，在运些已建钢结构基础上进行喷砂前处理难度非常大，设 及环境保护、施工难度和工程维修造价等方面，因此开发对涂装前钢结构低表面处理涂料 已成为目前涂料研究开发的热点。
[0004] 当前，大型设施及供电塔架等均处于酸雨的环境中，经历着严苛的腐蚀环境，一部 分塔架涂层已经开始剥落、生诱，失去保护作用。处理运些表面的涂层，如高空处理运些已 经生诱的表面不仅浪费人工，同时施工存在危险，并且除去的诱层散落到周围环境中，带来 环境污染。
[0005] 在诸多的方案中，采用低表面处理的涂层成为首选。然而，目前一般的低表面处理 涂层在酸雨环境中，耐腐蚀性能受到了极大的限制，现在的技术难W达到预期的耐腐蚀要 求，不能实现长效防腐，因此，酸雨环境中的低表面涂层技术成为解决运种难题的重要途 径。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，满足酸雨环境中的低表面 涂层技术的需求，提供一种具有耐酸、耐腐蚀、低表面处理的防腐涂料。
[0007] 本发明通过多次反复实验发现，含有径基与COOR组合的分子具有高效的防腐性 能，本发明所采用的抑制诱腐蚀的缓蚀剂的分子结构为：
[000引
[0009] 其中，两个含氧官能团可W与铁离子形成化合物，发明人推测，正是由于运样的结 构，从而改变铁离子的化学性质，抑制了基材的腐蚀。
[0010] 为了达到上述目的，本发明采用的具体技术方案是：
[0011] -种用于金属诱层的防腐涂料，按质量百分比含量由组分:树脂为25-45%、溶剂 为30-45 %、颜料为12-25 %，填料为10-15 %、助剂为0.5-5 %，缓蚀剂为1 -5 %组成;其中，所 述的缓蚀剂是指乳酸醋及其衍生物、含有径基的醋类化合物，其分子结构为：
[0012]
[001引所述的树脂为丙締酸树脂，双酪A环氧树脂，酪醒环氧树脂，聚氨醋树脂和有机娃 氧烧树脂的混合物，其混合质量比为丙締酸树脂:双酪A环氧树脂:酪醒环氧树脂:聚氨醋树 月旨:有机硅氧烷树脂=1:5:2:4:1;
[0014] 所述的溶剂为辛醇，环己酬，醋酸下醋和二丙酬醇的混合物，其混合质量比为辛 醇:环己酬:醋酸下醋：二丙酬醇= 0.5:5:10:2;
[0015] 所述的颜料为憐酸侣，憐酸锋和钢酸钢的混合物，其混合质量比为，为憐酸侣:憐 酸锋:钢酸钢=1:2:0.3;
[0016] 所述的填料为氧化石墨締，石墨締和石墨的混合物，其混合质量比为氧化石墨締： 石墨締:石墨=1:0.5:10。
[0017] 进一步，上述所述的树脂的玻璃化溫度为55-75°C。
[0018] 进一步，上述所述的酪醒环氧树脂的重均分子量为2000-20000;所述的双酪A环氧 树脂的重均分子量为10000-20000;所述的丙締酸树脂的重均分子量为5000-15000。
[0019] 进一步，上述所述的助剂为偶联剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、润滑剂、耐磨助剂中 的任一种或任意质量比的多种。
[0020] 进一步，上述所述的颜料的显微形状结构为片状或球状。
[0021] 本发明有用于金属诱层的防腐涂料的制备方法，步骤如下：
[0022] 1.按配方中各物质的质量称重，在机械力作用下将称好的固态树脂研磨成细小粉 末，将粉末状树脂充分混合，加入溶剂，在>40化/min的剪切力作用下揽拌1-1.5小时，将其 分散溶解于溶剂混合物中；
[0023] 2.待树脂混合物与溶剂混合物中完全溶解，在>8(K)r/min的揽拌速度下加入称量 好的颜料混合物和填料混合物，揽拌0.5小时、混合均匀；
[0024] 3.加入助剂和缓蚀剂，继续W80化/min的揽拌速度揽拌0.5小时，得到防腐涂料。
[0025] 本发明相对现有技术的优点和有益效果：
[0026] 1、本发明的涂料可W在无可见油污、残留漆膜W及浮诱的低表面处理的基材上直 接涂装，降低较高要求的表面处理带来的高成本和环境危害。
[0027] 2、本发明的涂料有明显的耐腐蚀性，其耐中性盐雾实验时间达1000小时，而同类 产品仅为500小时左右。
[0028] 3、本发明的涂料耐酸性腐蚀介质时间超过600小时，同类产品仅为100小时左右， 本发明表现出优秀的耐酸性介质(酸雨)腐蚀性能。
[0029] 4、本发明的涂料其涂层和基材的附着力可达一级标准，具有良好的附着性能。
[0030] 5、本发明的涂料制备工艺简单，操作方便，成本低。
【具体实施方式】
[0031] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合具体实施例，对本 发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0032] 实施例1
[0033] -、各物质与其质量分数如下： 树脂 25.00%, 溶剂 38.%%， 颜料 20.00%，
[0034] 填料 10.20%， 助剂 5.00%， 缓蚀剂 1.22%。
[0035] 二、制备方法：
[0036] 1.将百分比换算成各组分的质量，按加入的顺序称重。
[0037] 2.在机械力作用下将称量好的固体状树脂研磨成细小粉末，混合均匀形成树脂混 合物，放入容器中，加入称量好的溶剂，在高速剪切力的作用下(400r/min)将树脂分散混合 在溶剂中，分散大约1.5小时。
[0038] 3.待树脂完全溶解后，在高速揽拌下（800r/min)将助剂、颜料混合物及填料混合 物加入反应容器中，确保均匀分散，时间为了0.5小时。
[0039] 4.加入助剂和缓蚀剂，保持揽拌速率不变。注意偶联剂使用时避免在空中变质，约 0.5小时后待偶联剂均匀分布于涂料中时停止揽拌。
[0040] =、本实施例测试结果：
[0041 ]将涂料涂刷，常溫下表干，进行性能测试，结果为：
[0042] 附着力等级：1级，间距3mm多刃刀具，划格法，参照标准:GB/T 9286《色漆和清漆 漆膜的划格试验》；
[0043] 中性盐雾试验：1000小时，精密型盐水喷雾试验机(60型），中性盐雾试验法，参照 标准:GB/T 1771-2007《色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》；
[0044] 耐硫酸试验：173小时，硫酸质量百分数10%，浸泡法，参照标准:GB/T 9274《色漆 和清漆耐液体介质测定》；
[0045] 干燥时间：5小时，保险刀片，刀片法，参照标准:BG/T 1728《漆膜、腻子膜干燥时间 测定法》。
[0046] 实施例2
[0047] -、各物质与其质量分数如下： 树脂 30.10%， 溶剂 30.80%， 颜料 14.93〇/〇，
[004引 填料 15.00%， 助剂 420%， 缓蚀剂 4.97%。
[0049] 二、制备方法同实施例1。
[0050] =、本实施例测试结果：
[0051 ]将涂料涂刷，常溫下表干，进行性能测试，结果为：
[0化2] 附着力等级：1级，间距3mm多刃刀具，划格法，参照标准:GB/T 9286《色漆和清漆 漆膜的划格试验》；
[0053]中性盐雾试验:800小时，精密型盐水喷雾试验机(60型），中性盐雾试验法，参照标 准:GB/T 1771-2007《色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》；
[0化4] 耐硫酸试验：200小时，硫酸质量百分数10%，浸泡法，参照标准:GB/T 9274《色漆 和清漆耐液体介质测定》；
[0055]干燥时间：4小时，保险刀片，刀片法，参照标准:BG/T 1728《漆膜、腻子膜干燥时间 测定法》。
[0056] 实施例3
[0057] -、各物质与其质量分数如下： 树脂 25.00%， 溶剂 45.00%， 颜料 16.40〇/〇，
[0化引 填料 11.20%， 助剂 1.080/0， 缓蚀剤 1.32%。
[0化9]二、制备方法同实施例1。
[0060] S、本实施例测试结果：
[0061 ]将涂料涂刷，常溫下表干，进行性能测试，结果为：
[00创附着力等级：1级，间距3mm多刃刀具，划格法，参照标准:GB/T 9286《色漆和清漆 漆膜的划格试验》；
[0063] 中性盐雾试验：1000小时，精密型盐水喷雾试验机(60型），中性盐雾试验法，参照 标准:GB/T 1771-2007《色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》；
[0064] 耐硫酸试验：192小时，硫酸质量百分数10%，浸泡法，参照标准:GB/T 9274《色漆 和清漆耐液体介质测定》；
[0065] 干燥时间：5小时，保险刀片，刀片法，参照标准:BG/T 1728《漆膜、腻子膜干燥时间 测定法》。
[0066] 实施例4
[0067] -、各物质与其质量分数如下： 树脂 巧.73%， 溶剂 30.00%， 颜料 25.00%，
[006引 填料 12.47%, 助剂 化50。/-， 缓蚀剂 4.30餘。
[0069] 二、制备方法同实施例1。
[0070] S、本实施例测试结果：
[0071 ]将涂料涂刷，常溫下表干，进行性能测试，结果为：
[0072] 附着力等级：1级，间距3mm多刃刀具，划格法，参照标准:GB/T 9286《色漆和清漆 漆膜的划格试验》；
[0073] 中性盐雾试验：1100小时，精密型盐水喷雾试验机(60型），中性盐雾试验法，参照 标准:GB/T 1771-2007《色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》；
[0074] 耐硫酸试验：248小时，硫酸质量百分数10%，浸泡法，参照标准:GB/T 9274《色漆 和清漆耐液体介质测定》；
[0075] 干燥时间：4小时，保险刀片，刀片法，参照标准:BG/T 1728《漆膜、腻子膜干燥时间 测定法》。
[0076] 实施例5
[0077] -、各物质与其质量分数如下： 树脂 45.00〇/〇， 溶剂 30.00%， 颜料 12.50%，
[007引 填料 10.00%， 助剂 0.50%， 缓蚀剂 么000/0。
[00巧]二、制备方法同实施例1。
[0080] S、本实施例测试结果：
[OOW]附着力等级：1级，间距3mm多刃刀具，划格法，参照标准:GB/T 9286《色漆和清漆 漆膜的划格试验》；
[0082] 中性盐雾试验:500小时，精密型盐水喷雾试验机(60型），中性盐雾试验法，参照标 准:GB/T 1771-2007《色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》；
[0083] 耐硫酸试验：185小时，硫酸质量百分数10%，浸泡法，参照标准:GB/T 9274《色漆 和清漆耐液体介质测定》；
[0084] 干燥时间：4小时，保险刀片，刀片法，参照标准:BG/T 1728《漆膜、腻子膜干燥时间 测定法》。
[0085] 实施例6
[0086] 一、各物质与其质量分数如下： 树脂 3537%， 溶剂 35.08%:， 颜料 巧.(似％，
[0087] 填料 11.74%， 助剂 2.00%， 缓蚀剂 2.81%。
[0088] 二、制备方法同实施例1。
[0089] S、本实施例测试结果：
[0090] 将涂料涂刷，常溫下表干，进行性能测试，结果为：
[0091] 附着力等级：1级，间距3mm多刃刀具，划格法，参照标准:GB/T 9286《色漆和清漆 漆膜的划格试验》；
[0092] 中性盐雾试验:900小时，精密型盐水喷雾试验机(60型），中性盐雾试验法，参照标 准:GB/T 1771-2007《色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》；
[0093] 耐硫酸试验：193小时，硫酸质量百分数10%，浸泡法，参照标准:GB/T 9274《色漆 和清漆耐液体介质测定》；
[0094] 干燥时间：5小时，保险刀片，刀片法，参照标准:BG/T 1728《漆膜、腻子膜干燥时间 测定法》。
[00巧]实施例7
[0096] -、各物质与其质量分数如下： 树脂 41.30〇/〇， 溶剂 32.59%, 颜料 12.00〇/〇，
[0097] 填料 10.01%, 助剂 3.鮮冷，： 缓蚀剂 L 1:0%。
[0098] 二、制备方法同实施例1。
[0099] S、本实施例测试结果：
[0100] 将涂料涂刷，常溫下表干，进行性能测试，结果为：
[0101] 附着力等级：1级，间距3mm多刃刀具，划格法，参照标准:GB/T 9286《色漆和清漆 漆膜的划格试验》；
[0102] 中性盐雾试验:450小时，精密型盐水喷雾试验机(60型），中性盐雾试验法，参照标 准:GB/T 1771-2007《色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》；
[0103] 耐硫酸试验：266小时，硫酸质量百分数10%，浸泡法，参照标准:GB/T 9274《色漆 和清漆耐液体介质测定》；
[0104] 干燥时间：3.5小时，保险刀片，刀片法，参照标准:BG/T 1728《漆膜、腻子膜干燥时 间测定法》。
[0105] W上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】。当然，本发明还可有其它多种实施 例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，任何熟悉本技术领域的技术人员，当可根据本 发明作出各种相应的等效改变和变形，都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种用于金属锈层的防腐涂料，其特征是：按质量百分比含量由树脂为25-45%、溶 剂为30-45%、颜料为12-25%，填料为10-15%、助剂为0.5-5%，缓蚀剂为1-5%组成;其中， 所述的缓蚀剂是指乳酸酯及其衍生物、含有羟基的酯类化合物，其分子结构为：所述的树脂为丙烯酸树脂，双酚A环氧树脂，酚醛环氧树脂，聚氨酯树脂和有机硅氧烷 树脂的混合物，其混合质量比为丙烯酸树脂:双酚A环氧树脂:酚醛环氧树脂:聚氨酯树脂： 有机硅氧烷树脂=1:5:2:4:1; 所述的溶剂为辛醇，环己酮，醋酸丁酯和二丙酮醇的混合物，其混合质量比为辛醇：环 己酮:醋酸丁酯:二丙酮醇= 0.5:5:10:2; 所述的颜料为磷酸铝，磷酸锌和钼酸钠的混合物，其混合质量比为，为磷酸铝:磷酸锌： 钼酸钠=1:2:0.3; 所述的填料为氧化石墨烯，石墨烯和石墨的混合物，其混合质量比为氧化石墨烯:石墨 稀:石墨=1:0.5:10。2. 根据权利要求1所述的用于金属锈层的防腐涂料，其特征是:所述的树脂的玻璃化温 度为 55-75°C。3. 根据权利要求1所述的用于金属锈层的防腐涂料，其特征是:所述的酚醛环氧树脂的 重均分子量为2000-20000;所述的双酚A环氧树脂的重均分子量为10000-20000;所述的丙 烯酸树脂的重均分子量为5000-15000。4. 根据权利要求1所述的用于金属锈层的防腐涂料，其特征是:所述的助剂为偶联剂、 分散剂、润湿剂、消泡剂、润滑剂、耐磨助剂中的任一种或任意质量比的多种。5. 根据权利要求1所述的用于金属锈层的防腐涂料，其特征是:所述的颜料的显微形状 结构为片状或球状。6. -种根据权要求1-5任意一项所述的用于金属锈层的防腐涂料的制备方法，其特征 是:步骤如下： (1) 按配方中各物质的质量称重，在机械力作用下将称好的固态树脂研磨成细小粉末， 将粉末状树脂充分混合，加入溶剂，在多400r/min的剪切力作用下搅拌1-1.5小时，将其分 散溶解于溶剂混合物中； (2) 待树脂混合物与溶剂混合物中完全溶解，在彡800r/min的搅拌速度下加入称量好 的颜料混合物和填料混合物，搅拌0.5小时、混合均匀； (3) 加入助剂和缓蚀剂，继续以800r/min的搅拌速度搅拌0.5小时，得到防腐涂料。
【文档编号】C09D183/04GK105925138SQ201610435188
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】高延敏, 刘标
【申请人】江苏科技大学