一种液压管道用防腐涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于液压系统防腐领域，具体涉及一种液压管道用防腐涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着机、电、液一体技术的不断发展，传统的链条、齿轮传动被液压传动所取代，而液压元件的使用又对液压油提出了更高的要求，在液压系统中除了应具有合格品质的液压油外，还要排除可能造成二次污染的各种因素，液压管道的防腐问题是众多因素中最重要的环节之一。
[0003]液压管道的防腐问题一直是工程机械涂装中的一个难题。其处理方式也多种多样，有电镀、磷化处理，也有不经涂装直接注入液压油的方式，还有液压管道内壁涂涂料的方式，上述几种处理方式，磷化及直接注入液压油的做法，从防腐角度来看，磷化处理只是一道中间工序，它的作用一是工序间防锈，二是起增强涂层附着力的作用，不能作为防腐的最终工序，而直接注入液压油的方式则根本起不到防腐的效果。涂油不能有效地阻止腐蚀，采用电镀方式，在处理过程中易产生屏蔽作用，使一些管道孔及拐角部位电镀不上。
[0004]环氧涂料是一种具有优异的物理和化学性能的涂料，其具有附着力良好、耐化学品性优异、硬度高、耐磨性好，环氧涂料是目前世界上最重要、应用最广泛的防腐涂料之一，其能在相对苛刻的腐蚀环境中对金属起到防腐蚀作用，延长有色金属的使用寿命。因此，开发出一种液压管道用防腐涂料是本技术领域工作者亟需解决的问题。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种液压管道用防腐涂料及其制备方法，该制备方法简单易行、成本低，制备出的涂料防腐效果好、防腐寿命时间长，具有优良的附着力和耐盐雾腐蚀性能。
[0006]本发明解决以上技术问题的技术方案是:
一种液压管道用防腐涂料，防腐涂料按质量份计包括以下组分:
树脂:40-60份
石墨烯水性分散液:15-20份
颜填料:30-40份
助剂:7-12份
溶剂:10-20份
其中，树脂按质量份计包括以下组分:
环氧树脂E-42:5-10份，环氧树脂E-20:15-20份，聚氨酯-环氧树脂复合乳液:20-30
份；
颜填料为滑石粉、氧化锌、重质碳酸钙的混合物，其中滑石粉、氧化锌、重质碳酸钙的质量比为 3-5:1:4-6 ； 助剂按质量份计包括以下组分:
分散剂:2-4份，流平剂:0.4-0.8份，硅烷偶联剂:0.6-0.8份，触变剂:0.3-0.4份，消泡剂:0.7-1.0份，固化剂:3-5份；
溶剂为重芳烃与丁醇按任意比混合的混合物。
[0007]本发明进一步限定的技术方案为:
前述液压管道用防腐涂料中，分散剂为甲基戊醇、聚丙烯酰胺、十二烷基酸钠中的一种或几种混合物；流平剂为BYK300流平剂，硅烷偶联剂为TO-60，触变剂为气相二氧化硅或有机膨润土，消泡剂为二甲基硅油消泡剂，固化剂为改性聚酰胺/1，2-丙二醇按质量比1:0.4复配而成。
[0008]前述液压管道用防腐涂料中，石墨烯水性分散液的制备方法具体步骤如下: 将石墨烯浆料与防沉剂气相二氧化硅添加到水中，在25-30°C下添加聚丙烯酸钠，然后用氨水溶液调节并维持PH在8-9，用高速离心机在6000-8000r/min分散2h，除去部分沉淀及杂质，然后超声分散30-40min，最后得到石墨稀水性分散液；
其中，超声功率为200-300W，频率为50Hz。
[0009]前述液压管道用防腐涂料中，聚氨酯-环氧树脂复合乳液的制备方法具体步骤如下:
(1)在干燥氮气保护下，在装有电动搅拌器、回流冷凝管、温度计的四口烧瓶中，加入异佛尔酮二异氰酸酯和聚二元醇在60-80°C反应3-4h后，加入二羟甲基丙酸，以丁酮为溶剂，在75°C反应2h后，中和成盐，加去离子水乳化，再加入乙二胺扩链，最后加己二酸二酰肼封端，得到，减压蒸馏除去有机溶剂，得到聚氨酯种子乳液；
(2)将上述步骤(I)中制备的聚氨酯种子乳液于装有电动搅拌器、回流冷凝管、温度计、氮气进出口的四口烧瓶中，加入一定配比的单体混合物，用过二硫酸甲水溶液作为引发剂，引发单体聚合，单体滴加完毕后，升温至75-80°C，反应l_2h，得到聚氨酯-环氧树脂复合乳液；
其中，单体混合物为丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯、双丙酮丙烯酰胺混合而成，丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯、双丙酮丙烯酰胺的质量比为:1:1.5:2:6。
[0010]本发明还设计一种液压管道用防腐涂料的制备方法，该液压管道用防腐涂料制备方法具体步骤如下:
(1)将环氧树脂E-42、环氧树脂E-20、聚氨酯-环氧树脂复合乳液、石墨烯水性分散液、分散剂以及溶剂，搅拌均匀，搅拌速度为100-200r/min，搅拌时间为20_30min ；
(2)向上述步骤(I)中加入颜填料，并加入砂磨罐中，开始研磨，转速控制在3500-4000r/Mmin，砂磨2_3h，控制细度< 25 μ m，并用120目铜丝网过滤；
(3)上述步骤(2)中加入流平剂、硅烷偶联剂、触变剂、消泡剂、固化剂，搅拌均匀，调节黏度100-120S，即得到液压管道用防腐涂料。
[0011]本发明的有益效果是:
(I)本发明制备的液压管道用防腐涂料，生产工艺简单、成本低、防腐效果好、防腐寿命时间长，具有优良的附着力和耐盐雾腐蚀性能。
[0012](2)本发明中使用的环氧树脂因其主链中含有极性高而不易水解的脂肪族烃基，以及刚性芳烃和柔和的醚键交替排列，涂膜固化后呈三维网状结构，能耐油类浸渍，机械强度高，硬度较大；由于分子中的羟基和醚键对底材具有较强的吸附能力，因此固化后的涂料附着力极强，耐化学腐蚀和物理机械性能优良。
[0013](3)本发明中添加滑石粉能增加抗张强度、剪切强度、压力强度、降低变形、伸张率、热膨胀系数，白度高，粒度均匀，分散性强；氧化锌能提高漆膜的耐腐蚀性；重质碳酸钙能增加漆膜的强度，提高其机械性能、耐磨性、吸收酸性介质，利于防锈。
[0014](4)本发明中添加酚醛环氧树脂能在不大幅降低抗冲击性的情况下，改善漆膜的耐液压油性。
[0015](5)本发明中石墨烯水性分散液对水性环氧树脂拥有良好的隔水效果，并且石墨烯可以明显提高环氧树脂的保护效果，同时石墨烯可以提高涂层的耐盐雾能力。
[0016](6)本发明中使用的WD-60硅烷偶联剂能够显著提高防腐涂料对基材的附着力和耐盐雾腐蚀性能。
【具体实施方式】
[0017]实施例1
本实施例提供一种液压管道用防腐涂料，防腐涂料按质量份计包括以下组分:
树脂:40份，石墨烯水性分散液:18份，颜填料:40份，助剂:7份，溶剂:10份，其中，树脂按质量份计包括以下组分:
环氧树脂E-42:8份，环氧树脂E-20:20份，聚氨酯-环氧树脂复合乳液:25份；
颜填料为滑石粉、氧化锌、重质碳酸钙的混合物，其中滑石粉、氧化锌、重质碳酸钙的质量比为3:1:4 ；
助剂按质量份计包括以下组分:
分散剂甲基戊醇:2份，BYK300流平剂:0.8份，WD-60硅烷偶联剂:0.6份，触变剂气相二氧化硅:0.3份，消泡剂二甲基硅油:0.7份，固化剂:4份；
溶剂为重芳烃与丁醇按任意比混合的混合物；固化剂为改性聚酰胺Λ，2-丙二醇按质量比1:0.4复配而成；
石墨烯水性分散液的制备方法具体步骤如下:
将石墨烯浆料与防沉剂气相二氧化硅添加到水中，在25°C下添加聚丙烯酸钠，然后用氨水溶液调节并维持PH在8，用高速离心机在6000r/min分散2h，除去部分沉淀及杂质，然后超声分散35min，最后得到石墨烯水性分散液；
其中，超声功率为250W，频率为50Hz ；
聚氨酯-环氧树脂复合乳液的制备方法具体步骤如下:
(1)在干燥氮气保护下，在装有电动搅拌器、回流冷凝管、温度计的四口烧瓶中，加入异佛尔酮二异氰酸酯和聚二元醇在80°C反应3h后，加入二羟甲基丙酸，以丁酮为溶剂，在75°C反应2h后，中和成盐，加去离子水乳化，再加入乙二胺扩链，最后加己二酸二酰肼封端，得到，减压蒸馏除去有机溶剂，得到聚氨酯种子乳液；
(2)将上述步骤(I)中制备的聚氨酯种子乳液于装有电动搅拌器、回流冷凝管、温度计、氮气进出口的四口烧瓶中，加入一定配比的单体混合物，用过二硫酸甲水溶液作为引发剂，引发单体聚合，单体滴加完毕后，升温至75°C，反应2h，得到聚氨酯-环氧树脂复合乳液； 其中，单体混合物为丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯、双丙酮丙烯酰胺混合而成，丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯、双丙酮丙烯酰胺的质量比为:1:1.5:2:6。
[0018]上述液压管道用防腐涂料的制备方法，液压管道用防腐涂料制备方法具体步骤如下:
(1)将环氧树脂E-42、环氧树脂E-20、聚氨酯-环氧树脂复合乳液、石墨烯水性分散液、分散剂以及溶剂，搅拌均勾，搅拌速度为150r/min，搅拌时间为20min ；
(2)向上述步骤(I)中加入颜填料，并加入砂磨罐中，开始研磨，转速控制在4000r/Mmin，砂磨2h，控制细度彡25 μ m，并用120目铜丝网过滤；
(3)上述步骤(2)中加入流平剂、硅烷偶联剂、触变剂、消泡剂、固化剂，搅拌均匀，调节黏度100s，即得到液压管道用防腐涂料。
[0019]实施例2
本实施例提供一种液压管道用防腐涂料，防腐涂料按质量份计包括以下组分:
树脂:60份，石墨烯水性分散液:15份，颜填料:30份，助剂:12份，溶剂:20份，
其中，树脂按质量份计包括以下组分:
环氧树脂E-42:5份，环氧树脂E-20:15份，聚氨