水溶性重防腐、防鏽、防藻厚漿型塗料的製作方法
2023-06-03 21:35:51 3
專利名稱：水溶性重防腐、防鏽、防藻厚漿型塗料的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種塗料，優其涉及一種環保、綠色的新型水溶性重防腐、防鏽、防藻厚漿型塗料。
背景技術：
目前金屬結構的防腐塗料，幾乎全部是以瀝青系列、煤焦油系、溶劑型和油性系列或環氧樹脂和聚胺脂引入煤焦油改性系列以及含氯防腐塗料，如氯化橡膠、氯丁橡膠等塗料系列。防腐塗料主要用在水下、地上、地下的鋼結構物面上，這種塗料汙染環境，有害於人體健康，汙損海水和水生物，安全係數無保證。雖然業內技術人員對其有機材料進行多次改良和創新，綜合性能得到了部分改善，而能作為基料環保型的眾多水溶性聚合物乳化液和水性樹脂，無一能達到這一要求，溶劑型和油性樹脂系列VOC等有害物質含量高於技術限量的十幾倍，仍然存在許多敝端1、缺乏防鏽的輔助材料，防鏽效果不好，更不能帶鏽防鏽。
2、基料得不到更好創新，脫離不了溶劑型，所以汙染環境，對施工人員的健康損害較大，由於塗料的有害物質有很長時間的慢放射性，這種塗料不是發展的方向。
3、易燃，防腐蝕性、耐水性、耐久性仍然較差。
4、施工工藝工序多，施工不方便，且不易修補。
5、原料價格昂貴、成本高、製作過程中防護設備和用品多，不利於廣泛應用。
發明內容
為了解決目前塗料產品存在的毒性較大，對施工人員身體有較大的損害以及易燃、防腐性差、耐水性差的問題，本發明提供一種無毒、無味、性能優良的環保型綠色水溶性重防腐、防鏽、防藻厚漿型塗料。
發明的技術方案是以下述方式實現的一種水溶性重防腐、防鏽、防藻厚漿型塗料，它是由基料、抗凍液、磷化劑、防鏽顏料、助劑、去離子水復配而成，各原料質量份數分別為100-140、10-15、12-16、26.5-70、3.15-4.3、適量。
基料包括AC-261乳液、改性矽溶膠，二者之間質量份數比為80-100∶20-40。
磷化劑包括磷酸、磷酸鋅，二者之間質量份數比為1∶1。
防鏽顏料包括氧化鐵顏料/或雲母氧化鐵顏料/或雲母鈦顏料、滑石粉/或矽灰石粉、玻璃鱗片/或雲母粉，三者之間質量份數比為35-40∶8-10∶15-20。
助劑包括陰離子乳化矽油、苯甲酸胺、木質素磺酸鈉、納米防腐防藻殺菌劑，四者之間質量份數比為0.2∶0.1-0.2∶3-4∶0.05-0.1。
抗凍液可以是乙二醇或乙二醇與鈉鹽混合物。
鈉鹽為矽酸鈉、氫氧化鈉、亞硝酸鈉、苯甲酸鈉。
改性矽溶膠是在矽溶膠內加入矽烷偶聯劑，然後加入去離子水攪拌均勻即得固含量為17.0％。
矽溶膠為無機矽酸鹽溶液。
本發明的製備工藝為1、在配方量的改性矽溶膠中加入乳化矽油、木質素磺酸鈉，單寧酸和苯甲酸胺混合均勻後，加入防鏽顏料、體質顏料、去離子水混均後送入研磨機或膠體磨研細度小於30微米的顏料漿。
將AC-261乳液加入另一反應釜中，再加入配方量的防凍液和磷化劑、攪拌均勻後加入上述顏料漿料中，並加入納米防腐防藻殺菌劑，攪拌過濾即得成品。
本發明的積極效果是1、以水為介質，無毒、無味，無放射性有害物質，使用安全。
2、可與各種面漆配套，不咬底，不滲色，具有良好的防鏽性和附著力，可替代氯乙烯系列、環氧系列、醇酸系列等溶劑型防鏽漆。
3、極優良的抗介質滲透性和優良的耐磨損性。
4、塗膜堅韌、光滑、耐衝擊性優良，有強勁地耐老化能力。
5、耐紫外線、抗酸雨、防腐蝕優良。在海水中藻類浮遊生物不易粘附，不汙損海水。
6、塗料是單組份，有良好的施工工藝性，可採用噴輥，刷和抹等工藝，不但施工方便，而且修補容易。本品不燃，可按常規方法運輸。
本發明的水溶性重防腐、防鏽、防藻厚漿型塗料，不但可以用於鐵路貨車，而且可以用於船泊、橋梁和其他鋼結構的防腐、防鏽、防藻的塗裝。
本塗料在-(18±2)℃的低溫中和23±2℃的溫度中連續凍融五個周期後，塗料無任何異變，完好如初。本塗料適應高寒地區的運輸和施工要求。本塗料是以粘接性強、耐候性良好的無機成膜物矽溶膠，與r-氨丙基三乙氧基矽烷接枝混合後的改性矽溶膠。這種改性矽溶膠加水溶解時則與膠體矽的粒子表面生成共價鍵粘結力更強。成膜後能形成強韌的網狀結構，一旦成膜，永不溶解，耐水防腐性能更加優良。它與柔韌性、粘結性與耐候性均較好的有機成膜物質AC-261乳液為原料配製，因此具有良好的耐候性、粘結性、防腐蝕性、耐老化性和表面硬度，對環境無汙染。但在-20℃以下的低溫中凍融後AC-261乳液會破乳，改性矽溶膠會變粗失去粘接力。抗凍液的加入則會阻止這種現象的產生，抗凍液不但對塗料的理化性能無害，而且有所加強。首先按配方量將改性矽溶膠加入高速攪拌機中再與成模助劑、體質顏料、防鏽顏料，攪拌混合均勻後，送至砂磨機或膠體磨中研磨，製得細度小於30微米的色漿，然後與AC-261乳液、防凍液、磷化劑混合均勻過濾即得，外觀為鐵紅色，固含量為55％-60％。並解決了三大技術難題，一是五個周期凍融的穩定性和耐鹽霧500h不起泡、不生鏽的問題；二是有害的VOC含量(g/l)達到空前的最低量29(技術要求為≤160)；三是加入納米防腐、防藻殺菌劑有效地阻止海洋藻類等汙損生物的粘附，且不含逐殺劑。本發明是單組分，使用方便，符合安全、健康、環保的要求。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明實施例一配方(質量、份)基料AC-261 乳液 80(美國羅門哈斯有限公司產)改性矽溶膠 20抗凍液 10磷化劑 磷酸 6磷酸鋅 6
防鏽顏料 氧化鐵顏料或雲母鐵顏料或雲母鈦顏料35滑石粉或矽灰石粉8玻璃鱗片或雲母粉15助劑 聚二甲基矽烷羥基礎化矽油(陰離子乳化矽油)0.2苯甲酸胺0.1本質素磺酸鈉3納米防腐防藻殺菌劑(舟山日月化工廠) 0.05去離子水適量製備工藝(數量均為質量·份％)1、將矽溶膠85份加入能加熱的容器中，在攪拌下漸漸加入改性增強劑Y-氨丙基三乙氧基烷0.5份，慢慢加熱至70℃，保持並攪拌60分鐘後，加入水14.5份，攪拌混合均勻，即得固含量為17％均質的改性矽溶膠水溶液100份，備用。
2、配製抗凍液配方(質量·份)乙二醇95.06、硼砂2.5、矽酸鈉(冰物)0.07、氫氧化鈉0.57、亞硝酸納0.2、苯甲酸鈉1.6，將各物料混合溶解於乙二醇。
3、配製磷化劑在容器中加入配方量的磷酸、磷酸鋅攪拌使磷完全溶解，完全溶解後即為磷化液。
4、將改性矽溶膠按配方量要求加入高速攪拌機中，在攪拌下分別加入乳化矽油，本質素磺酸鈉單寧酸和苯甲酸胺混合均勻後，在高速攪拌下(800轉/分)按配方量加入防鏽顏料和體質顏料，適量的去離子水攪拌均勻後，送入研磨機或膠體磨研磨至細度小於30微米以下的濃漿料。
5、將AC-261乳液按配方量加入另一反應釜中，在攪拌下徐徐加入配方量的防凍液和磷化液，攪拌均勻後加入(4)的濃漿料，並加入納米防腐殺菌劑，攪拌均勻後過濾即得成品。
實施例二配方(質量、份)基料 AC-261乳液 100
改性矽乳膠 40抗凍液15磷化劑 磷酸 8磷酸鋅 8防鏽顏料 氧化鐵顏料或雲母鐵顏料或雲母鈦顏料40滑石粉或矽灰石粉 10玻璃鱗片或雲母粉 20助劑 聚二甲基矽烷羥基礎化矽油(陰離子乳化矽油)0.2苯甲酸胺 0.2本質素磺酸鈉 4納米防腐防藻殺菌劑 0.1去離子水 適量製備工藝同實施例一。實施例三配方(質量、份)基料AC-261乳液 90改性矽乳膠 30抗凍液 13磷化劑 磷酸 6磷酸鋅 7防鏽顏料氧化鐵顏料或雲母鐵顏料或雲母鈦顏料350滑石粉或矽灰石粉 8玻璃鱗片或雲母粉 15助劑聚二甲基矽烷羥基礎化矽油(陰離子乳化矽油)0.1苯甲酸胺 適量本質素磺酸鈉 4納米防腐防藻殺菌劑適量去離子水 適量製備工藝同實施例一。
根據鐵道部運輸局文件運裝貨車〔2001〕67號關於公布《鐵路貨車水溶性厚漿型塗料技術條件》(試行)的通知對本水溶性重防腐，防鏽，防藻厚漿型塗料的性能如下測試項目 指標外觀 塗膜平整光滑細度(μm)＜40粘度(3#轉子，6γ/mm) 7.5不揮發物(％) 58乾燥時間 表幹(h) 2乾燥時間 實幹(h) 20彎曲性能(mm) 1附著力(級) 1劃格試驗(級) 1杯突試驗(mm) 6耐鹽水性(60天) 無變化耐老化試驗(300h) 無變化VOC含量(g/l) 29凍融穩定性(周期) 5周期無變化流掛性 溼膜厚度250μm不流掛防腐耐鹽霧試驗(300h) 劃格處有極細小泡防腐耐鹽霧試驗(500h) 小泡無變化另將本塗料在500×500×10的鋼板上，放入海水中6個月未發現粘附藻類生物。
權利要求
1.一種水溶性重防腐、防鏽、防藻厚漿型塗料，它是由基料、抗凍液、磷化劑、防鏽顏料、助劑復配而成、去離子水，各原料質量份數分別為100-140、10-15、12-16、26.5-70、3.15-4.3、適量。
2.根據權利要求1所述的水溶性重防腐、防鏽、防藻厚漿型塗料，其特徵在於基料包括AC-261乳液、改性矽溶膠，二者之間質量份數比為80-100∶20-40。
3.根據權利要求2所述的水溶性重防腐、防鏽、防藻厚漿型塗料，其特徵在於磷化劑包括磷酸、磷酸鋅，二者之間質量份數比為1∶1。
4.根據權利要求1、2、3所述的水溶性重防腐、防鏽、防藻厚漿型塗料，其特徵在於防鏽顏料包括氧化鐵顏料/或雲母鐵顏料/或雲母鈦原料、滑石粉/或矽灰石粉、玻璃鱗片/或雲母粉，三者之間質量份數比為35-40∶8-10∶15-20。
5.根據權利要求4所述的水溶性重防腐、防鏽、防藻厚漿型塗料，其特徵在於助劑包括陰離子乳化矽油、苯甲酸胺、木質素磺酸鈉、納米防腐防藻殺菌劑，四者之間質量份數比為0.2∶0.1-0.2∶3-4∶0.05-0.1。
6.根據權利要求1所述水溶性重防腐、防鏽、防藻厚漿型塗料，其特徵在於抗凍液可以是乙二醇或乙二醇與鈉鹽混合物。
7.根據權利要求6所述的水溶性重防腐、防鏽、防藻厚漿型塗料，其特徵在於鈉鹽為矽酸鈉、氫氧化鈉、亞硝酸鈉、苯甲酸鈉。
8.根據權利要求1所述水溶性重防腐、防鏽、防藻厚漿型塗料，其特徵在於改性矽溶膠是在矽溶膠內加入矽烷偶聯劑後加熱至60-70℃，然後加入去離子水攪拌均勻即得固含量為17.0％。
9.根據權利要求8所述水溶性重防腐、防鏽、防藻厚漿型塗料，其特徵在於矽溶膠為無機矽酸鹽溶液。
10.根據權利要求1、2、3、5、6、7、8、9所述的水溶性重防腐、防鏽、防藻厚漿型塗料，其製備工藝為(1)、在配方量的改性矽溶膠中加入乳化矽油、木質素磺酸鈉，單寧酸和苯甲酸胺混合均勻後，加入防鏽顏料、體質顏料、去離子水混均後送入研磨機或膠體磨研細度小於30微米的漿料。(2)、將AC-261乳液加入另一反應釜中，再加入配方量的防凍液和磷化劑、攪拌均勻後加入上述濃漿料中，並加入納米防腐防藻殺菌劑，攪拌過濾即得成品。
全文摘要
本發明公開了一種水溶性重防腐、防鏽、防藻厚漿型塗料，它是由基料、抗凍液、磷化劑、防鏽顏料、助劑、去離子水復配而成，各原料質量份數分別為100－140、10－15、12－16、26.5－70、3.15－4.3、適量。本塗料以水為介質無毒、無味，無放射性有害物質，使用安全。本塗料具有良好的防鏽性和附著力，可替代氯乙烯系列、環氧系列、醇酸系列等溶劑型防鏽漆；極優良的抗介質滲透性和優良的耐磨損性；塗膜堅韌、光滑、耐衝擊性優良，有強勁地耐老化能力；耐紫外、抗酸雨、防腐蝕優良。在海水中藻類浮遊生物不易粘附，不汙損海水；塗料是單組份，有良好的施工工藝性，可採用噴輥，刷和抹等工藝，不但施工方便，而且修補容易。本品不燃，可按常規方法運輸。
文檔編號C09D5/08GK1434081SQ0311857
公開日2003年8月6日 申請日期2003年1月27日 優先權日2003年1月27日
發明者陳東阜, 陳新州 申請人:陳新州