一種鋼鐵表面防腐塗料的製作方法
2023-12-05 04:32:01 2
一種鋼鐵表面防腐塗料的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種鋼鐵表面防腐塗料，所述塗料的各成份組成按重量份數計算包括：成膜物質30-80份，聚苯胺改性雲母氧化鐵15-40份，顏料1-5份，填料1-8份，助劑0.5-5份，溶劑1-50份，所得到的鋼鐵表面防腐蝕塗料能夠同鋼鐵表面形成鈍化層及緩蝕層。
【專利說明】一種鋼鐵表面防腐塗料
【技術領域】
[0001]本發明涉及塗料技術，特別是指一種鋼鐵表面防腐塗料。
【背景技術】
[0002]金屬腐蝕遍及國民經濟和國防建設各個領域，危害十分嚴重。首先，腐蝕會造成重大的直接或間接的經濟損失。據工業發達的國家的統計，因腐蝕造成的經濟損失約佔當年國民經濟生產總值的1.5% -4.2%。其次，金屬腐蝕，特別是應力腐蝕和腐蝕疲勞，往往會造成災難性重大事故，危及人身安全。再者，腐蝕不但損耗大量金屬，而且浪費了大量能源，每年因腐蝕要損耗10%-20%的金屬。另外，石油、化工、農藥等工業生產中，因腐蝕造成的設備跑、冒、滴、漏，不但造成經濟損失，還可能使有毒物質洩漏，造成環境汙染，危及人民健康。同時，腐蝕還可能成為生產發展和科技進步的障礙。
[0003]雲母氧化鐵是一種耐化學介質優良的物理性防鏽顏料，在防鏽塗料中，具有很好的耐水與氣滲透作用，對紫外線有一定的反射能力。由雲母氧化鐵製成的防鏽塗料廣泛應用於橋梁、電力杆塔、儲油罐、槽車及工程機械等領域的防腐蝕保護。
[0004]現雲母氧化鐵存在的問題是，由於雲母氧化鐵是物理性防鏽顏料，對鋼鐵無鈍化作用，防腐蝕性能不理想，必須同含鉻或鉛的顏料配合才能達到好的防腐蝕效果，而含鉻或鉛的材質對環境有嚴重的汙染作用。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是通過對雲母氧化鐵通過改性處理，使塗料具有環境友好的特點，並提高了雲母氧化鐵的防腐蝕性能，也不再需要含鉻或鉛的顏料進行配合。
[0006]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0007]—種鋼鐵表面防腐塗料，所述塗料的各成份組成按重量份數計算包括:成膜物質30-80份，聚苯胺改性雲母氧化鐵15-40份，顏料1-5份，填料1_8份，助劑0.5-5份，溶劑1-50 份；
[0008]所述的成膜物質為，由醇酸樹脂、酚醛樹脂、環氧樹脂、聚氨酯樹脂、氟碳樹脂、過氯乙烯或氯化聚乙烯中的一種或兩種的組合，與萜烯樹脂按重量比為5-10: I組成。
[0009]醇酸樹脂為短油度亞麻油甘油醇酸樹脂、短油度亞麻油甘油醇酯樹脂、中油度紅花油醇酸樹脂、長油度季戊四醇亞麻油醇酸樹脂。
[0010]酚醛樹脂包括松香改性的酚醛樹脂、烷基酚製造的純酚醛樹脂或醇溶性酚醛樹脂。
[0011]環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂，其中環氧樹脂固化劑為胺類固化劑，包括有脂肪族胺、乙二胺、芳香胺或脂環族胺。
[0012]所述溶劑包括有甲苯、二甲苯、丁醇、丁酮或環己酮。
[0013]所述助劑包括有防流掛劑，分散劑，流平劑和消泡劑。
[0014]撰述聚苯胺改性雲母氧化鐵的結構為片狀結構，組成為表面包覆層為聚苯胺和植酸，內部是雲母氧化鐵，包覆層中聚苯胺按重量百分比為75-95%，植酸按重量百分比為
0.3-25%，所述雲母氧化鐵的粒徑為1200-1500目。
[0015]所述防流掛劑為膨潤土、蒙脫土、高嶺土或氣相二氧化矽中的一種或多種組合。
[0016]本發明的有益效果是:
[0017]1，採用本發明的技術方案，通過在膜物質中加入萜烯樹脂，所得到的鋼鐵表面防腐蝕塗料能夠同鋼鐵表面形成鈍化層及緩蝕層，並且結合效果更好。
[0018]2，提高了常規雲母氧化鐵的耐蝕性和防滲透性。
[0019]3，可以取代常規雲母氧化鐵塗料中的含鉻和鉛的顏料，所述的塗料屬於環境友好型。
【具體實施方式】
[0020]以下通過具體實施例來詳細描述本發明的技術方案。
[0021]首先按以下方法製備改性聚苯胺改性的雲母氧化鐵塗料，包括以下步驟:
[0022]A、首先製備改性聚苯胺改性的雲母氧化鐵，其步驟包括:
[0023]I)、配製磷酸和植酸混合水溶液，其中磷酸1-2.5摩爾/升，植酸0.08-0.35摩爾
/升;
[0024]2)、將苯胺加入到I)的混合溶液中，混合後的苯胺濃度為0.08-0.8摩爾/升，繼續攪拌0.5-2小時，取500ml混合液中加入50_200g的1200-1500目的雲母氧化鐵，並攪拌5-30分鐘，預冷到O-1O0C ；
[0025]3)、配製氧化劑的水溶液，溶液中氧化劑的濃度為0.2-1.5摩爾/升，將氧化劑的水溶液預冷到o-1o°c，其中氧化劑為過硫酸銨、過氧化氫、過硫酸鉀或過氧化苯甲醯中的一種或多種組合；
[0026]4)、將3)中500ml溶液在10-30分鐘緩慢加入2)中，在0_10°C反應2_5小時，分離後用蒸餾水洗滌，並在80-100°C乾燥1-5小時，研磨，篩分得到200-500目導電聚苯胺改性的雲母氧化鐵。
[0027]B、將助劑，顏料，填料加入到成膜物質和溶劑中攪拌均勻10-60分鐘，然後研磨細度小於50微米後出料；
[0028]C、在高速攪拌下將由A得到的聚苯胺改性的雲母氧化鐵加入到B的混合物中，進行高速分散20-60分鐘，得到改性聚苯胺改性的雲母氧化鐵塗料；
[0029]D、根據成膜物質的不同選擇相應的固化劑。
[0030]有些成膜物質不使用固化劑也可以成膜。
[0031]在常溫條件下固化7-15天後形成改性聚苯胺改性的雲母氧化鐵塗料防腐蝕塗層。
[0032]一種鋼鐵表面防腐塗料，所述塗料的各成份組成按重量份數計算包括:成膜物質30-80份，聚苯胺改性雲母氧化鐵15-40份，顏料1-5份，填料1_8份，助劑0.5-5份，溶劑1-50 份；
[0033]所述的成膜物質為，由醇酸樹脂、酚醛樹脂、環氧樹脂、聚氨酯樹脂、氟碳樹脂、過氯乙烯或氯化聚乙烯中的一種或兩種的組合，與萜烯樹脂按重量比為5-10: I組成。
[0034]醇酸樹脂為短油度亞麻油甘油醇酸樹脂、短油度亞麻油甘油醇酯樹脂、中油度紅花油醇酸樹脂、長油度季戊四醇亞麻油醇酸樹脂。
[0035]酚醛樹脂包括松香改性的酚醛樹脂、烷基酚製造的純酚醛樹脂或醇溶性酚醛樹脂。
[0036]環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂，其中環氧樹脂固化劑為胺類固化劑，包括有脂肪族胺、乙二胺、芳香胺或脂環族胺。
[0037]所述溶劑包括有甲苯、二甲苯、丁醇、丁酮或環己酮。
[0038]所述助劑包括有防流掛劑，分散劑，流平劑和消泡劑。
[0039]所述聚苯胺改性雲母氧化鐵的結構為片狀結構，組成為表面包覆層為聚苯胺和植酸，內部是雲母氧化鐵，包覆層中聚苯胺按重量百分比為75-95%，植酸按重量百分比為0.3-25%，所述雲母氧化鐵的粒徑為1200-1500目。
[0040]所述防流掛劑為膨潤土、蒙脫土、高嶺土或氣相二氧化矽中的一種或多種組合。
[0041]在本申請中使用的分散劑，流平劑和消泡劑及顏料和填料均為現有技術，不再進行過多的說明。
[0042]實施例1
[0043]按以下方式生產改性聚苯胺改性的雲母氧化鐵，其步驟包括:
[0044]I)、配製磷酸和植酸混合水溶液，其中磷酸1.5摩爾/升，植酸0.30摩爾/升；
[0045]2)、將苯胺加入到I)的混合溶液中，混合後的苯胺濃度為0.5摩爾/升，繼續攪拌0.5小時，取500ml混合液中加入80g的1250目的雲母氧化鐵，並攪拌10分鐘，預冷到8 0C ；
[0046]3)、配製氧化劑的水溶液，溶液中氧化劑的濃度為1.5摩爾/升，將氧化劑的水溶液預冷到8 V，其中氧化劑為過硫酸銨、過氧化氫、過硫酸鉀或過氧化苯甲醯中的一種或多種組合，在本實施例中選用的是過氧化苯甲醯；
[0047]4)、將3)中500ml溶液在10-30分鐘緩慢加入2)中，在8°C反應3小時，採用離心分離後用蒸餾水洗滌，並在90°C乾燥2小時，研磨，篩分得到350目導電聚苯胺改性的雲母氧化鐵，在所述包覆層中聚苯胺佔重量百分比80 %，植酸佔重量百分比20 %。
[0048]將分散劑0.5份，流平劑I份，消泡劑I份，防流掛劑0.5份，顏料2份，填料2份，350目導電聚苯胺改性的雲母氧化鐵25份加入到環氧樹脂35份，萜烯樹脂5份和溶劑20份中，攪拌20分鐘，研磨成粒徑小於40微米製成改性聚苯胺改性的雲母氧化鐵防腐塗料。
[0049]實施例2
[0050]將分散劑0.5份，流平劑I份，消泡劑I份，防流掛劑0.5份，顏料2份，填料2份，350目導電聚苯胺改性的雲母氧化鐵25份加入到醇酸樹脂67.5份，萜烯樹脂7.5份和溶劑20份中，攪拌20分鐘，研磨成粒徑小於40微米製成改性聚苯胺改性的雲母氧化鐵防腐塗料。
[0051]實施例3
[0052]將分散劑0.5份，流平劑I份，消泡劑I份，防流掛劑0.5份，顏料2份，填料2份，350目導電聚苯胺改性的雲母氧化鐵25份加入到聚氨酯樹脂52.5份，萜烯樹脂7.5份和溶劑20份中，攪拌20分鐘，研磨成粒徑小於40微米製成改性聚苯胺改性的雲母氧化鐵防腐塗料。
[0053]實施例4
[0054]按以下方式生產改性聚苯胺改性的雲母氧化鐵，其步驟包括:
[0055]I)、配製磷酸和植酸混合水溶液，其中磷酸1.0摩爾/升，植酸0.15摩爾/升；
[0056]2)、將苯胺加入到I)的混合溶液中，混合後的苯胺濃度為0.15摩爾/升，繼續攪拌1.5小時，取500ml混合液中加入50g的1250目的雲母氧化鐵，並攪拌20分鐘，預冷到2 0C ；
[0057]3)、配製氧化劑的水溶液，溶液中氧化劑的濃度為0.5摩爾/升，將氧化劑的水溶液預冷到2°C，其中氧化劑為過硫酸銨、過氧化氫、過硫酸鉀或過氧化苯甲醯中的一種或多種組合，在本實施例中選用的是過硫酸銨；
[0058]4)、將3)中500ml溶液在10_30分鐘緩慢加入2)中，在2°C反應2小時，採用離心分離後用蒸餾水洗滌，並在80°C乾燥5小時，研磨，篩分得到350目導電聚苯胺改性的雲母氧化鐵，在所述包覆層中聚苯胺佔重量百分比86 %，植酸佔重量百分比14 %。
[0059]將分散劑I份，流平劑0.8份，消泡劑0.5份，防流掛劑0.6份，顏料2份，填料2份，350目導電聚苯胺改性的雲母氧化鐵25份加入到氟碳樹脂50份，萜烯樹脂5份和溶劑20份中，攪拌20分鐘，研磨成粒徑小於40微米製成改性聚苯胺改性的雲母氧化鐵防腐塗料。
【權利要求】
1.一種鋼鐵表面防腐塗料，其特徵在於:所述塗料的各成份組成按重量份數計算包括:成膜物質30-80份，聚苯胺改性雲母氧化鐵15-40份，顏料1-5份，填料1_8份，助劑0.5-5份，溶劑1-50份; 所述的成膜物質為，由醇酸樹脂、酚醛樹脂、環氧樹脂、聚氨酯樹脂、氟碳樹脂、過氯乙烯或氯化聚乙烯中的一種或兩種的組合，與萜烯樹脂按重量比為5-10: I組成。
2.根據權利要求1所述鋼鐵表面防腐塗料，其特徵在於:醇酸樹脂為短油度亞麻油甘油醇酸樹脂、短油度亞麻油甘油醇酯樹脂、中油度紅花油醇酸樹脂、長油度季戊四醇亞麻油醇酸樹脂。
3.根據權利要求1所述鋼鐵表面防腐塗料，其特徵在於:酚醛樹脂包括松香改性的酚醛樹脂、烷基酚製造的純酚醛樹脂或醇溶性酚醛樹脂。
4.根據權利要求1所述鋼鐵表面防腐塗料，其特徵在於:環氧樹脂為雙酚A型環氧樹月旨，其中環氧樹脂固化劑為胺類固化劑，包括有脂肪族胺、乙二胺、芳香胺或脂環族胺。
5.根據權利要求1所述鋼鐵表面防腐塗料，其特徵在於:所述溶劑包括有甲苯、二甲苯、丁醇、丁酮或環己酮。
6.根據權利要求1所述鋼鐵表面防腐塗料，其特徵在於:所述助劑包括有防流掛劑，分散劑，流平劑和消泡劑。
7.根據權利要求1所述鋼鐵表面防腐塗料，其特徵在於:所述聚苯胺改性雲母氧化鐵的結構為片狀結構，組成為表面包覆層為聚苯胺和植酸，內部是雲母氧化鐵，包覆層中聚苯胺按重量百分比為75-95%，植酸按重量百分比為0.3-25%，所述雲母氧化鐵的粒徑為1200-1500 目。
8.根據權利要求6所述鋼鐵表面防腐塗料，其特徵在於:所述防流掛劑為膨潤土、蒙脫土、高嶺土或氣相二氧化矽中的一種或多種組合。
【文檔編號】C09D127/12GK104277533SQ201410543398
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月14日 優先權日:2014年10月14日
【發明者】楊雯雯 申請人:楊雯雯