（-01-21）
-01-20 四川省资阳市雁江区资阳大道高管 作者:刘宗伟
能延缓或防止金属材料腐蚀的涂料称为金属防腐涂料。金属腐蚀造成的损失是惊人的,因此,金属防腐蚀问题受到人们的广泛关注。防锈防腐蚀的最有效的方法之一是施涂防锈防腐涂料。金属防腐涂料有含氯防腐涂料、环氧富锌底漆、聚氨酯防腐涂料等,但含氯防腐涂料在温度高于130℃时就要分解;环氧富锌底漆虽然具有较好的耐热性和可焊接性,但环氧富锌底漆耐水性较差,焊接时产生大量的锌粉烟雾,对操作者的安全健康产生直接有害影响;聚氨酯防腐涂料的防腐性和可焊接性都较环氧富锌底漆差。这些涂料很难得满足金属底材对防腐和加工的要求。
该项发明提供一种金属基材防腐涂料及其制备方法,以满足当前金属防腐涂料的多方面性能要求,包括力学性能、耐温耐湿性能、防腐蚀性能、施工性能、焊接性能等,进而提高金属基材的质量。该发明所采取的技术方案是以重量份计,包括以下组份:环氧改性有机硅树脂25~30份,改性乙烯基树脂15~20份,纳米材料1~2份,耐腐蚀微粒填料1~3份,颜料、填料15~18.5份,防沉剂1~2份,分散剂0.3~0.5份,稳定剂0.5~0.8份,助剂3~4份,溶剂23~26份。
改性乙烯基树脂包括酚醛环氧乙烯基酯树脂和柔性乙烯基酯树脂,按重量百份比计。酚醛环氧乙烯基酯树脂50%~70%;柔性乙烯基酯树脂30%~50%。纳米材料为纳米氧化铝、纳米氧化镁、钠米氧化钛中的至少一种。助剂包括流平剂、消泡剂、偶联剂。溶剂包括二甲苯、正丁醇、乙醇,按照重量百分比,各组份比例为:二甲苯50%~60%,正丁醇20%~40%,乙醇5%~15%。颜料为三聚磷酸铝、磷酸锌、钼酸盐、铬酸盐、云母氧化铁、氧化铁红中的至少2种。填料为云母粉、滑石粉、玻璃粉、硅灰粉、沉淀硫酸钡中的至少1种。防沉剂为膨润土、气相二氧化硅、聚乙烯蜡、聚酰胺蜡中的至少2种。分散剂为改性硅氧烷、高分子羧酸、磷酸脂、电中性聚酰胺与聚酯混合物中的至少1种。流平剂为丙烯酸酯共聚物、氟改性聚丙烯酸酯共聚物、聚酯改性聚硅氧烷、聚二甲基硅氧烷中的至少1种。稳定剂的主要成份是沸石。消泡剂为聚二甲基硅氧烷或者聚醚-硅氧烷;偶联剂为硅烷偶联剂或者钛酸酯偶联剂。耐腐蚀微粒填料为超细聚磷酸钛。
金属基材防腐涂料的制备方法包括如下步骤:(1)按重量份称取环氧改性有机硅树脂、改性乙烯基树脂、纳米材料、耐腐蚀微料填料、颜料、填料、防沉剂、分散剂、稳定剂、助剂、溶剂。(2)纳料材料母液的制备:将纳米材料、耐腐蚀微料填料、分散剂量20%~40%的分散剂和防沉剂量30%~40%的防沉剂加入到溶剂量10%~20%的溶剂中,用高速分散机以快于16 m/s的线速度进行分散,分散时间为20 ~30 min,温度至少达到40℃,分散均匀后,将分散线速度降至4 m/s,此时加入改性乙烯基改性树脂,即得到纳米材料母液。(3)浆料的制备:在环氧改性有机硅树脂搅拌状态下加入分散剂量60%~80%的分散剂、防沉剂量60%~70%的防沉剂、稳定剂、消泡剂,分散均匀后,加入颜料、填料,在该过程中,根据混合浆料的粘稠程度补加溶剂量50%的溶剂,研磨粘度达到80%~130 s/25℃,用砂磨机进行研磨到细度不>50um,即得研磨合格的浆料;溶剂量15%~30%的溶剂备用于清洗设备。(4)将纳米材料母液加入到步骤C制得的浆料中,再补加入偶联剂、流平剂,用溶剂量10%~20%的溶剂调整粘度到60%~80% s/25℃,即为本发明金属材料防腐涂料。
该发明防沉剂中采用的聚乙烯蜡型号为德谦202P;分散剂中采用的改性聚硅氧烷型号为德谦903,高分子羧酸型号为德谦904,电中性聚酰胺与聚酯混合物型号为德谦912;流平剂采用的丙烯酸酯共聚物型号为德谦835。采用的环氧改性有机硅树脂具有良好的力学性能和优异的热稳定性、防腐蚀性、电绝缘性、耐高低温性、耐电晕性、耐辐射性、耐潮湿性及耐化学介质能性能。采用的酚醛环氧乙烯基酯树脂具有较高的热稳定性,树脂固化后,交联密度大,可以延长使用寿命并具有优良的耐腐蚀性,特别是对含氯溶液或有机溶剂。采用的柔性乙烯基酯树脂,具有对钢等很高的粘接性,与传统的环氧乙烯基酯树脂,其延伸率更高,粘结强度大大的提高,抗冲强度提高近4倍,层间强度提高20%,并具有独特的磨性。采用的纳米材料粒径小、比表面积大、孔隙率高、耐热性强、成型性好、疏水性好;且粒度分布均匀、纯度高、极好分散,可分散在涂料的微小空隙中,填充涂料,增加涂料的致密性,提高耐水性和耐腐蚀性,并且纳米材料可以改善涂料表面硬度和手感。采用的环氧改性有机硅树脂具有良好的耐高低温性、耐水性、柔韧性、防腐性。采用的酚醛环氧乙烯基酯树脂和柔性乙烯基酯树脂具有良好的硬度和防腐性,综合性能优良。采用的聚二甲基硅氧烷不仅具有耐热性好、耐寒性好、黏度随温度变化小、防水性好等优点,还可在-50~250℃下长期使用,具有消泡性,抗划伤等作用。采用的分散剂具有良好的分散性、防絮凝性和防浮色性;消泡剂具有良好的消泡性和重涂性。
该发明具有以下有益效果:(1)该发明采用的原料一般都具有多种性能,如耐候性、耐湿性、防腐蚀性、力学性能好等,而利用本发明配方及方法制备出的金属基材防腐涂料的各方面的性能更加优良。(2)本发明提供的配方中的纳料材料,增加了涂料的致密性,提高了耐水性和耐腐蚀性,改善了涂料表面硬度和手感。(3)利用本发明配方及方法制备出的金属基材防腐涂料,在制备出2 h后硬度可达到2 h以上,8 h后硬度可以达到3 h以上;耐高低温性好,可长时间耐温-50℃~300℃;耐沸水性好,耐腐蚀性好,经过沸水煮8 h后无泡无锈;施工性优异,具有良好的可焊接性。
