专利名称：一种钢铁表面环保型防腐涂料及制备方法
技术领域：
本发明涉及涂料技术，特别是指一种钢铁表面环保型防腐涂料及制备方法。
背景技术：
金属腐蚀遍及国民经济和国防建设各个领域，危害十分严重。首先，腐蚀会造成重大的直接或间接的经济损失。据工业发达的国家的统计，因腐蚀造成的经济损失约占当年国民经济生产总值的I. 5% -4. 2%。其次，金属腐蚀，特别是应力腐蚀和腐蚀疲劳，往往会造成灾难性重大事故，危及人身安全。再者，腐蚀不但损耗大量金属，而且浪费了大量能源，每年因腐蚀要损耗10%-20%的金属。另外，石油、化工、农药等工业生产中，因腐蚀造成的设备跑、冒、滴、漏，不但造成经济损失，还可能使有毒物质泄漏，造成 环境污染，危及人民健康。同时，腐蚀还可能成为生产发展和科技进步的障碍。云母氧化铁是一种耐化学介质优良的物理性防锈颜料，在防锈涂料中，具有很好的耐水与气渗透作用，对紫外线有一定的反射能力。由云母氧化铁制成的防锈涂料广泛应用于桥梁、电力杆塔、储油罐、槽车及工程机械等领域的防腐蚀保护。现云母氧化铁存在的问题是，由于云母氧化铁是物理性防锈颜料，对钢铁无钝化作用，防腐蚀性能不理想，必须同含铬或铅的颜料配合才能达到好的防腐蚀效果，而含铬或铅的材质对环境有严重的污染作用。
发明内容
本发明的目的是通过对云母氧化铁通过改性处理，使涂料具有环境友好的特点，并提高了云母氧化铁的防腐蚀性能，也不再需要含铬或铅的颜料进行配合。本发明是通过以下技术方案实现的—种钢铁表面环保型防腐涂料，所述涂料的各成份组成按重量份数计算包括成膜物质50-60份，聚苯胺改性云母氧化铁25-35份，颜料1_5份，填料1_8份，助剂O. 5-5份，溶剂20-30份。所述的成膜物质为醇酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、氟碳树脂、过氯乙烯或氯化聚乙烯。醇酸树脂为短油度亚麻油甘油醇酸树脂、短油度亚麻油甘油醇酯树脂、中油度红花油醇酸树脂、长油度季戊四醇亚麻油醇酸树脂。酚醛树脂包括松香改性的酚醛树脂、烷基酚制造的纯酚醛树脂或醇溶性酚醛树脂。环氧树脂为双酚A型环氧树脂，其中环氧树脂固化剂为胺类固化剂，包括有脂肪族胺、乙二胺、芳香胺或脂环族胺。所述溶剂包括有甲苯、二甲苯、丁醇、丁酮或环己酮。所述助剂包括有防流挂剂，分散剂，流平剂和消泡剂。撰述聚苯胺改性云母氧化铁的结构为片状结构，组成为表面包覆层为聚苯胺和植酸，内部是云母氧化铁，包覆层中聚苯胺按重量百分比为80-90%，植酸按重量百分比为10-20%，所述云母氧化铁的粒径为1200-1500目。所述防流挂剂为膨润土、蒙脱土、高岭土或气相二氧化硅中的一种或多种组合。一种钢铁表面环保型防腐涂料的制备方法，包括以下步骤A、首先制备改性聚苯胺改性的云母氧化铁，其步骤包括I)、配制磷酸和植酸混合水溶液，其中磷酸I. 5-2. O摩尔/升，植酸O. 35-0. 8摩尔/升；所述磷酸同植酸的摩尔比为4 I ；2)、将苯胺加入到I)的混合溶液中，混合后的苯胺浓度为O. 1-0. 6摩尔/升，继续搅拌O. 5-2小时，取500ml混合液中加入80_120g的1200-1500目的云母氧化铁，并搅拌5-30分钟，预冷到O-IO0C ；
3)、配制氧化剂的水溶液，溶液中氧化剂的浓度为O. 2-1. 5摩尔/升，将氧化剂的水溶液预冷到o-io°c，其中氧化剂为过硫酸铵、过氧化氢、过硫酸钾或过氧化苯甲酰中的一种或多种组合；4)、将3)中500ml溶液在10-30分钟缓慢加入2)中，在0_10°C反应2_5小时，分离后用蒸馏水洗涤，并在80-100°C干燥1-5小时，研磨，筛分得到200-500目导电聚苯胺改性的云母氧化铁。B、将助剂，颜料，填料加入到成膜物质和溶剂中搅拌均匀10-60分钟，然后研磨细度小于50微米后出料；C、在高速搅拌下将由A得到的聚苯胺改性的云母氧化铁加入到B的混合物中，进行高速分散20-60分钟，得到改性聚苯胺改性的云母氧化铁涂料；D、根据成膜物质的不同选择相应的固化剂。本发明的有益效果是1，采用本发明的技术方案，所得到的钢铁表面防腐蚀涂料能够同钢铁表面形成钝化层及缓蚀层。2，提高了常规云母氧化铁的耐蚀性和防渗透性。3，可以取代常规云母氧化铁涂料中的含铬和铅的颜料，所述的涂料属于环境友好型。
具体实施例方式以下通过具体实施例来详细描述本发明的技术方案。首先按以下方法制备改性聚苯胺改性的云母氧化铁涂料，包括以下步骤A、首先制备改性聚苯胺改性的云母氧化铁，其步骤包括I)、配制磷酸和植酸混合水溶液，其中磷酸I. 5-2. O摩尔/升，植酸O. 35-0. 8摩尔/升；所述磷酸同植酸的摩尔比为4 I ；2)、将苯胺加入到I)的混合溶液中，混合后的苯胺浓度为O. 1-0. 6摩尔/升，继续搅拌O. 5-2小时，取500ml混合液中加入80_120g的1200-1500目的云母氧化铁，并搅拌5-30分钟，预冷到O-IO0C ；3)、配制氧化剂的水溶液，溶液中氧化剂的浓度为O. 2-1. 5摩尔/升，将氧化剂的水溶液预冷到o-io°c，其中氧化剂为过硫酸铵、过氧化氢、过硫酸钾或过氧化苯甲酰中的一种或多种组合；4)、将3)中500ml溶液在10-30分钟缓慢加入2)中，在0_10°C反应2-5小时，分离后用蒸馏水洗涤，并在80-100°C干燥1-5小时，研磨，筛分得到200-500目导电聚苯胺改性的云母氧化铁。B、将助剂，颜料，填料加入到成膜物质和溶剂中搅拌均匀10-60分钟，然后研磨细度小于50微米后出料；C、在高速搅拌下将由A得到的聚苯胺改性的云母氧化铁加入到B的混合物中，进行高速分散20-60分钟，得到改性聚苯胺改性的云母氧化铁涂料；D、根据成膜物质的不同选择相应的固化剂。
有些成膜物质不使用固化剂也可以成膜。 在常温条件下固化7-15天后形成改性聚苯胺改性的云母氧化铁涂料防腐蚀涂层。一种钢铁表面环保型防腐涂料，所述涂料的各成份组成按重量份数计算包括成膜物质50-60份，聚苯胺改性云母氧化铁25-35份，颜料1_5份，填料1_8份，助剂O. 5-5份，溶剂20-30份。所述的成膜物质为醇酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、氟碳树脂、过氯乙烯或氯化聚乙烯。醇酸树脂为短油度亚麻油甘油醇酸树脂、短油度亚麻油甘油醇酯树脂、中油度红花油醇酸树脂、长油度季戊四醇亚麻油醇酸树脂。酚醛树脂包括松香改性的酚醛树脂、烷基酚制造的纯酚醛树脂或醇溶性酚醛树脂。环氧树脂为双酚A型环氧树脂，其中环氧树脂固化剂为胺类固化剂，包括有脂肪族胺、乙二胺、芳香胺或脂环族胺。所述溶剂包括有甲苯、二甲苯、丁醇、丁酮或环己酮。所述助剂包括有防流挂剂，分散剂，流平剂和消泡剂。所述聚苯胺改性云母氧化铁的结构为片状结构，组成为表面包覆层为聚苯胺和植酸，内部是云母氧化铁，包覆层中聚苯胺按重量百分比为80-90%，植酸按重量百分比为10-20%，所述云母氧化铁的粒径为1200-1500目。所述防流挂剂为膨润土、蒙脱土、高岭土或气相二氧化硅中的一种或多种组合。在本申请中使用的分散剂，流平剂和消泡剂及颜料和填料均为现有技术，不再进行过多的说明。实施例I按以下方式生产改性聚苯胺改性的云母氧化铁，其步骤包括I)、配制磷酸和植酸混合水溶液，其中磷酸I. 5摩尔/升，植酸O. 40摩尔/升；2)、将苯胺加入到I)的混合溶液中，混合后的苯胺浓度为O. 5摩尔/升，继续搅拌O. 5小时，取500ml混合液中加入80g的1250目的云母氧化铁，并搅拌10分钟，预冷到
80C ；3)、配制氧化剂的水溶液，溶液中氧化剂的浓度为I. 5摩尔/升，将氧化剂的水溶液预冷到8 V，其中氧化剂为过硫酸铵、过氧化氢、过硫酸钾或过氧化苯甲酰中的一种或多种组合，在本实施例中选用的是过氧化苯甲酰；4)、将3)中500ml溶液在10_30分钟缓慢加入2)中，在8°C反应3小时，采用离心分离后用蒸馏水洗涤，并在90°C干燥2小时，研磨，筛分得到350目导电聚苯胺改性的云母氧化铁，在所述包覆层中聚苯胺占重量百分比90 %，植酸占重量百分比10 %。将分散剂O. 5份，流平剂I份，消泡剂I份，防流挂剂O. 5份，颜料2份，填料2份，350目导电聚苯胺改性的云母氧化铁25份加入到环氧树脂50份和溶剂20份中，搅拌20分钟，研磨成粒径小于40微米制成改性聚苯胺改性的云母氧化铁防腐涂料。实施例2将分散剂O. 5份，流平剂I份，消泡剂I份，防流挂剂O. 5份，颜料2份，填料2份，350目导电聚苯胺改性的云母氧化铁25份加入到醇酸树脂60份和溶剂20份中，搅拌20分钟，研磨成粒径小于40微米制成改性聚苯胺改性的云母氧化铁防腐涂料。
实施例3 将分散剂O. 5份，流平剂I份，消泡剂I份，防流挂剂O. 5份，颜料2份，填料2份，350目导电聚苯胺改性的云母氧化铁25份加入到聚氨酯树脂55份和溶剂20份中，搅拌20分钟，研磨成粒径小于40微米制成改性聚苯胺改性的云母氧化铁防腐涂料。实施例4按以下方式生产改性聚苯胺改性的云母氧化铁，其步骤包括I)、配制磷酸和植酸混合水溶液，其中磷酸2. O摩尔/升，植酸O. 5摩尔/升；2)、将苯胺加入到I)的混合溶液中，混合后的苯胺浓度为O. 15摩尔/升，继续搅拌I. 5小时，取500ml混合液中加入IOOg的1250目的云母氧化铁，并搅拌20分钟，预冷到2 0C ；3)、配制氧化剂的水溶液，溶液中氧化剂的浓度为O. 5摩尔/升，将氧化剂的水溶液预冷到2°C，其中氧化剂为过硫酸铵、过氧化氢、过硫酸钾或过氧化苯甲酰中的一种或多种组合，在本实施例中选用的是过硫酸铵；4)、将3)中500ml溶液在10-30分钟缓慢加入2)中，在2°C反应2小时，采用离心分离后用蒸馏水洗涤，并在80°C干燥5小时，研磨，筛分得到350目导电聚苯胺改性的云母氧化铁，在所述包覆层中聚苯胺占重量百分比80 %，植酸占重量百分比20 %。将分散剂I份，流平剂O. 8份，消泡剂O. 5份，防流挂剂O. 6份，颜料2份，填料2份，350目导电聚苯胺改性的云母氧化铁25份加入到氟碳树脂55份和溶剂20份中，搅拌20分钟，研磨成粒径小于40微米制成改性聚苯胺改性的云母氧化铁防腐涂料。实施例5将分散剂I份，流平剂O. 8份，消泡剂O. 5份，防流挂剂I份，颜料5份，填料2份，350目导电聚苯胺改性的云母氧化铁25份加入羟基丙烯酸树脂60份和溶剂20份中，搅拌20分钟，研磨成粒径小于40微米制成改性聚苯胺改性的云母氧化铁防腐涂料。
权利要求
1.一种钢铁表面环保型防腐涂料，其特征在于所述涂料的各成份组成按重量份数计算包括成膜物质50-60份，聚苯胺改性云母氧化铁25-35份，颜料1_5份，填料1_8份，助剂O. 5-5份，溶剂20-30份。
2.根据权利要求I所述钢铁表面环保型防腐涂料，其特征在于所述的成膜物质为醇酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、氟碳树脂、过氯こ烯或氯化聚こ烯。
3.根据权利要求2所述钢铁表面环保型防腐涂料，其特征在于醇酸树脂为短油度亚麻油甘油醇酸树脂、短油度亚麻油甘油醇酯树脂、中油度红花油醇酸树脂、长油度季戊四醇亚麻油醇酸树脂。
4.根据权利要求2所述钢铁表面环保型防腐涂料，其特征在于酚醛树脂包括松香改性的酚醛树脂、烷基酚制造的纯酚醛树脂或醇溶性酚醛树脂。
5.根据权利要求2所述钢铁表面环保型防腐涂料，其特征在于环氧树脂为双酚A型环氧树脂，其中环氧树脂固化剂为胺类固化剂，包括有脂肪族胺、こニ胺、芳香胺或脂环族胺。
6.根据权利要求I所述钢铁表面环保型防腐涂料，其特征在于所述溶剂包括有甲苯、ニ甲苯、丁醇、丁酮或环己酮。
7.根据权利要求I所述钢铁表面环保型防腐涂料，其特征在于所述助剂包括有防流挂剂，分散剂，流平剂和消泡剂。
8.根据权利要求I所述钢铁表面环保型防腐涂料，其特征在于撰述聚苯胺改性云母氧化铁的结构为片状结构，组成为表面包覆层为聚苯胺和植酸，内部是云母氧化铁，包覆层中聚苯胺按重量百分比为80-90%，植酸按重量百分比为10-20%，所述云母氧化铁的粒径为 1200-1500 目。
9.根据权利要求7所述钢铁表面环保型防腐涂料，其特征在于所述防流挂剂为膨润土、蒙脱土、高岭土或气相ニ氧化硅中的ー种或多种组合。
10.一种钢铁表面环保型防腐涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤 A、首先制备改性聚苯胺改性的云母氧化铁，其步骤包括 1)、配制磷酸和植酸混合水溶液，其中磷酸I.5-2. O摩尔/升，植酸O. 35-0. 8摩尔/升；所述磷酸同植酸的摩尔比为4 I ； 2)、将苯胺加入到I)的混合溶液中，混合后的苯胺浓度为O.1-0. 6摩尔/升，继续搅拌O.5-2小时，取500ml混合液中加入80_120g的1200-1500目的云母氧化铁，并搅拌5_30分钟，预冷到O-IO0C ； 3)、配制氧化剂的水溶液,溶液中氧化剂的浓度为O.2-1. 5摩尔/升,将氧化剂的水溶液预冷到0-10°C，其中氧化剂为过硫酸铵、过氧化氢、过硫酸钾或过氧化苯甲酰中的ー种或多种组合； 4)、将3)中500ml溶液在10-30分钟缓慢加入2)中，在0_10°C反应2_5小时，分离后用蒸馏水洗涤，并在80-100°C干燥1-5小时，研磨，筛分得到200-500目导电聚苯胺改性的云母氧化铁。
B、将助剂，颜料，填料加入到成膜物质和溶剂中搅拌均匀10-60分钟，然后研磨细度小于50微米后出料； C、在高速搅拌下将由A得到的聚苯胺改性的云母氧化铁加入到B的混合物中，进行高速分散20-60分钟，得到改性聚苯胺改性的云母氧化铁涂料； D、根 据成膜物质的不同选择相应的固化剂。
全文摘要
本发明涉及一种钢铁表面环保型防腐涂料及制备方法，所述涂料的各成份组成按重量份数计算包括成膜物质50-60份，聚苯胺改性云母氧化铁25-35份，颜料1-5份，填料1-8份，助剂0.5-5份，溶剂20-30份，所得到的钢铁表面防腐蚀涂料能够同钢铁表面形成钝化层及缓蚀层。
文档编号C09D161/14GK102863881SQ201210343859
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月14日 优先权日2012年9月14日
发明者黄宣斐 申请人:黄宣斐