一種用於鋼鐵表面阻燃防腐蝕塗料的製備方法與流程
2024-03-23 07:53:05 4
本發明屬於塗料製備技術領域，具體涉及一種用於鋼鐵表面阻燃防腐蝕塗料的製備方法。
背景技術：
鋼材是一種不會燃燒的建築材料，它具有抗震，抗彎等特性。在實際應用中，鋼材既可以相對增加建築物的荷載能力，也可以滿足建築設計美感造型的需要；還避免了混凝土等建築材料不能彎曲，拉伸的缺陷。因此鋼材受到了建築行業的青睞，單層，多層，摩天大樓，廠房，庫房，候車室，候機廳等採用鋼材都很普遍。但是，鋼材作為建築材料在防火方面又存在一些難以避免的缺陷，它的機械性能，如屈服點，抗拉及彈性模量等均會因溫度的升高而急劇下降。
現有的防火塗料種類較多，按塗層的厚度可分為厚型、薄型和超薄型三類；按其材料形態可分為水基型、溶劑型和粉末型三類。其中水性超薄膨脹型鋼結構防火塗料有較好的防火性能，同時又滿足環保的要求，是鋼結構防火塗料的發展方向。
但是現有的防火塗料及防腐蝕塗料均只具有單一的功能，並且雖然具有良好的防火效果，但是其帶有大量的有機溶劑，容易對環境造成汙染。因此開發既能夠阻燃又能夠防腐蝕並且將塗料的機械強度提升的新型塗料，極具實用價值，同時還可以簡化防火後進行防腐塗料的重複塗刷的複雜工序。
技術實現要素：
解決的技術問題：針對上述技術問題，本發明提供一種用於鋼鐵表面阻燃防腐蝕塗料的製備方法，製備的塗料具有優異的防火性能的同時，又兼備防腐防鏽的功能，並且具有良好的抗衝擊性、抗彎曲性、耐磨性和耐高溫性，既可以在帶鏽的鋼鐵表面上直接施工，也可以在帶油的鋼鐵表面上直接施工。
技術方案：一種用於鋼鐵表面阻燃防腐蝕塗料的製備方法，所述製備方法包括以下步驟：(1)將1～10質量份助劑和5～20質量份去離子水加入到40～60質量份成膜樹脂中，用攪拌機以轉速為200～400r/min攪拌20～40min，製得混合均勻的第一混合溶液；
(2)將3～8質量份滑石粉、4～7質量份雲母粉和6～9質量份al(oh)3放入砂磨機中分散至細度為30～40μm以下備用；
(3)將步驟(2)研磨後的混合物放入步驟(1)所述第一混合溶液，在攪拌速度為600～800r/min的條件下攪拌20～30min，製得第二混合溶液；
(4)然後在攪拌速度為300～400r/min的狀態下加入0.5～6質量份鈦酸酯偶聯劑和0.5～5質量份沉澱白炭黑，然後繼續攪拌1～3h，完成用於鋼鐵表面阻燃防腐蝕塗料的製備。
作為優選，所述步驟(1)中助劑為聚磷酸酯、三聚氰胺和季戊四醇中的至少一種。
作為優選，所述步驟(1)中成膜樹脂為水性環氧樹脂、水性醇酸樹脂或者水性有機矽樹脂。
作為優選，所述步驟(1)中將8質量份助劑和15質量份去離子水加入到55質量份成膜樹脂中，用攪拌機以轉速為350r/min攪拌35min。
作為優選，所述步驟(2)中將5質量份滑石粉、5質量份雲母粉和8質量份al(oh)3放入砂磨機中分散至細度為35μm以下備用。
作為優選，所述步驟(3)中在攪拌速度為700r/min的條件下攪拌25min。
作為優選，所述步驟(4)在攪拌速度為350r/min的狀態下加入4.5質量份鈦酸酯偶聯劑和4質量份沉澱白炭黑，然後繼續攪拌2h。
有益效果：(1)本發明所述製備方法簡單，安全環保，對環境無汙染；(2)製備的塗料具有優異的防火性能的同時，又兼備防腐防鏽的功能，並且具有良好的抗衝擊性、抗彎曲性、耐磨性和耐高溫性，既可以在帶鏽的鋼鐵表面上直接施工，也可以在帶油的鋼鐵表面上直接施工；(3)塗料性能測試數據如下：外觀：表面平整，色澤均勻，無氣泡、無開裂、無縮孔；附著力(95℃±2℃，24h)：1級；抗10j衝擊：無針孔；24mm陰極剝離：3.0mm；抗3°彎曲：無裂紋；塗層耐高溫：＞300℃；黏結強度0.65～0.81mpa；塗層厚度2mm。
具體實施方式
實施例1
一種用於鋼鐵表面阻燃防腐蝕塗料的製備方法，所述製備方法包括以下步驟：(1)將1質量份聚磷酸酯和5質量份去離子水加入到40質量份水性環氧樹脂中，用攪拌機以轉速為200r/min攪拌20min，製得混合均勻的第一混合溶液；
(2)將3質量份滑石粉、4質量份雲母粉和6質量份al(oh)3放入砂磨機中分散至細度為30μm以下備用；
(3)將步驟(2)研磨後的混合物放入步驟(1)所述第一混合溶液，在攪拌速度為600r/min的條件下攪拌20min，製得第二混合溶液；
(4)然後在攪拌速度為300r/min的狀態下加入0.5質量份鈦酸酯偶聯劑和0.5質量份沉澱白炭黑，然後繼續攪拌1h，完成用於鋼鐵表面阻燃防腐蝕塗料的製備。
外觀：表面平整，色澤均勻，無氣泡、無開裂、無縮孔；附著力(95℃±2℃，24h)：1級；抗10j衝擊：無針孔；24mm陰極剝離：3.0mm；抗3°彎曲：無裂紋；塗層耐高溫：＞280℃；黏結強度0.65mpa；塗層厚度2mm。
實施例2
一種用於鋼鐵表面阻燃防腐蝕塗料的製備方法，所述製備方法包括以下步驟：(1)將10質量份三聚氰胺和20質量份去離子水加入到60質量份水性醇酸樹脂中，用攪拌機以轉速為400r/min攪拌40min，製得混合均勻的第一混合溶液；
(2)將8質量份滑石粉、7質量份雲母粉和9質量份al(oh)3放入砂磨機中分散至細度為40μm以下備用；
(3)將步驟(2)研磨後的混合物放入步驟(1)所述第一混合溶液，在攪拌速度為800r/min的條件下攪拌30min，製得第二混合溶液；
(4)然後在攪拌速度為400r/min的狀態下加入6質量份鈦酸酯偶聯劑和5質量份沉澱白炭黑，然後繼續攪拌3h，完成用於鋼鐵表面阻燃防腐蝕塗料的製備。
外觀：表面平整，色澤均勻，無氣泡、無開裂、無縮孔；附著力(95℃±2℃，24h)：1級；抗10j衝擊：無針孔；24mm陰極剝離：3.0mm；抗3°彎曲：無裂紋；塗層耐高溫：＞290℃；黏結強度0.73mpa；塗層厚度2mm。
實施例3
一種用於鋼鐵表面阻燃防腐蝕塗料的製備方法，所述製備方法包括以下步驟：(1)將8質量份季戊四醇和15質量份去離子水加入到55質量份水性有機矽樹脂中，用攪拌機以轉速為350r/min攪拌35min，製得混合均勻的第一混合溶液；
(2)將5質量份滑石粉、5質量份雲母粉和8質量份al(oh)3放入砂磨機中分散至細度為35μm以下備用；
(3)將步驟(2)研磨後的混合物放入步驟(1)所述第一混合溶液，在攪拌速度為700r/min的條件下攪拌25min，製得第二混合溶液；
(4)然後在攪拌速度為350r/min的狀態下加入4.5質量份鈦酸酯偶聯劑和4質量份沉澱白炭黑，然後繼續攪拌2h，完成用於鋼鐵表面阻燃防腐蝕塗料的製備。
外觀：表面平整，色澤均勻，無氣泡、無開裂、無縮孔；附著力(95℃±2℃，24h)：1級；抗10j衝擊：無針孔；24mm陰極剝離：3.0mm；抗3°彎曲：無裂紋；塗層耐高溫：＞300℃；黏結強度0.81mpa；塗層厚度2mm。
對比例1
將實施例3中所述步驟(2)中al(oh)3換成同質量份滑石粉，其餘同實施例3，性能測試結果如下：
外觀：表面平整，色澤均勻，無氣泡、無開裂、無縮孔；附著力(95℃±2℃，24h)：1級；抗10j衝擊：無針孔；24mm陰極剝離：3.0mm；抗3°彎曲：無裂紋；塗層耐高溫：＞250℃；黏結強度0.51mpa；塗層厚度2mm。
對比例2
將實施例3中所述步驟(4)中沉澱白炭黑換成同質量份鈦酸酯偶聯劑，其餘同實施例3，性能測試結果如下：
外觀：表面平整，色澤均勻，無氣泡、無開裂、無縮孔；附著力(95℃±2℃，24h)：1級；抗10j衝擊：無針孔；24mm陰極剝離：3.0mm；抗3°彎曲：無裂紋；塗層耐高溫：＞270℃；黏結強度0.58mpa；塗層厚度2mm。