CN100513496C - 防锈涂料和防锈涂层及它们的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低粘度、高闪点、具有阻燃性能和抗静电性能的环保型透明防锈涂料及其制备方法，该防锈涂料以涂料总重量计，包含丙烯酸树脂40-50wt.%，芳烃溶剂20-30wt.%，石油磺酸盐类复合防锈剂10-15wt.%，酚醛树脂5-10wt.%，助剂5-10wt.%。其制备方法采用了常规的聚合物混合方法进行制备。本发明还公开了一种该防锈涂料经涂覆形成的硬膜透明防锈涂层及该防锈涂层的制备方法，经常州国家涂料检测中心对该防锈涂层按SH/T-0692-2000标准检测，膜厚45±5μm条件下，耐盐雾性能达到624小时不起泡、不锈蚀。上海宝钢研究院(技术中心)按GB/T1771色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定标准检测该防锈涂层，膜厚25～30μm条件下，耐盐雾性能超过360小时，涂膜无变化，480小时达到一级(GB/T1766评级方法)。

Description

防锈涂料和防锈涂层及它们的制备方法

技术领域

本发明涉及防锈涂料，尤其涉及金属防腐用的防锈涂料和低粘度、高闪点、具有阻燃性能和抗静电性能的硬膜透明防锈涂层以及它们的制备方法和应用。

背景技术

现有技术中的大部分防锈涂料都是水性涂料或称为水基涂料，例如中国专利CN1083834A、CN1456602A中所公开的。顾名思义，水性涂料是以水为溶剂或者分散介质制成的涂料。它主要包括水溶性涂料及水乳胶涂料两类。其最大特点是全部或者大部分用水取代了有机溶剂，成膜物质以不同方式均匀的分散或溶解在水中，干燥或固化后漆膜具有类似溶剂型涂料的耐水及物理性能。但是，水性涂料的组成要比溶剂涂料复杂的多，而且水性涂料中的水挥发比溶剂挥发需要吸收更多的热量，所以能耗较高。因此有必要制备一种对环境安全、能耗低的溶剂型涂料。

而且，从防锈方面来说，水性的涂料中的水容易引起金属构建锈蚀，而有机溶剂一方面不容易对金属构件构成锈蚀，另一方面也能溶解掉一些不溶于水的物质。例如中国专利CN1085926A所公开的一种化锈防锈涂料，该涂料包括(重量百分比)：环氧系树脂及聚乙烯醇缩醛15～20；磷酸和单宁酸2～3；磷酸盐和铅盐10～15，其余为铁氧化物、滑石粉及有机溶剂。上述配方的组合物涂料，虽然加强了漆膜的韧性和稳定性，但是该专利并没有公开该涂料的耐中性盐雾性能以及相应的耐蚀时间。而且国内油井(套)管出口防锈以及石油化工领域的防锈处理问题一直都是技术难题，因此，非常有必要研发一种既使用安全，能耗低，又具有优异防锈性能的防锈涂料。

发明内容

针对以上不足，本发明的目的之一是提供一种低粘度、高闪点、具有阻燃性能和抗静电性能以及耐盐雾性能优良的环保型防锈涂料，该涂料不起泡且不易锈蚀。

本发明的另一个目的是提供一种低粘度、高闪点、具有阻燃性能和抗静电性能以及耐盐雾性能优良的环保型防锈涂料的制备方法。

本发明的再一目的是提供一种耐盐雾性能优良的硬膜透明防锈涂层，该涂层不起泡且不易锈蚀。

本发明的又一目的是提供一种耐盐雾性能优良的硬膜透明防锈涂层的制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

本发明的防锈涂料，以涂料总重量计，包含丙烯酸树脂40-50wt.％，芳烃溶剂20-30wt.％，石油磺酸盐类复合防锈剂10-15wt.％，酚醛树脂5-10wt.％，助剂5-10wt.％。

该防锈涂料中，所述丙烯酸树脂是甲基丙烯酸(甲)酯。

该防锈涂料中，所述芳烃溶剂为三甲苯、均三甲苯。

该防锈涂料中，所述石油磺酸盐类复合防锈剂含有石油磺酸钠、石油磺酸钡和二壬基奈石油磺酸钡等。

其中，所述的酚醛树脂由苯酚、甲醛聚合而成，其中，所述的助剂为阻燃剂、抗静电剂、流平剂、稳定剂、消沫剂和/或增稠剂等常规助剂。

该涂料为棕红色透明液体。

一种本发明的防锈涂料的制备方法，包括：

(1)按照本发明防锈涂料中各种组分的重量百分比，进行各组分的称量；

(2)在反应器中先装入芳烃溶剂，通蒸汽加热至80-85℃，再加入酚醛树脂，并保温1—1.5小时，然后再加入丙烯酸树脂，继续升温至100-105℃，保温1.5—2小时，再降温至50-60℃，加入石油磺酸盐类复合防锈剂以及阻燃剂、抗静电剂、流平剂、稳定剂、消沫剂和/或增稠剂等助剂，再保温1-1.5小时，然后降温而成。

该制备方法中，所述丙烯酸树脂是甲基丙烯酸(甲)酯。

该制备方法中，所述芳烃溶剂为三甲苯或均三甲苯。

该制备方法中，所述石油磺酸盐类复合防锈剂含有石油磺酸钠、石油磺酸钡和二壬基奈石油磺酸钡等。

其中，所述的酚醛树脂由苯酚、甲醛聚合而成，其中，所述的助剂为流平剂、稳定剂、消沫剂和/或增稠剂等常规助剂。

其中，该涂料为棕红色透明液体，其粘度为：25℃涂4杯15-25s；闪点为：开口闪点≥60℃；具有阻燃性能和抗静电性能且为环保型。

一种透明防锈涂层，该防锈涂层由上述防锈涂料经涂覆在衬底上形成。

其中，所述的衬底包括金属构件、合金构件等。

其中，所述衬底的形状结构没有特别的限制，为任意结构件。

一种透明防锈涂层的制备方法，包括将本发明的防锈涂层组合物涂覆在衬底上的步骤。

该制备方法中，所述衬底包括金属构件、合金构件等，其形状没有特别的限制，为任意结构件。

其中，所述涂覆为喷涂、刷涂、浸涂等任何常规的喷涂方法。

其中，该方法还可以进一步包括固化防锈涂层组合物的步骤。

其中，所述固化步骤是常温干燥20min或者55℃～70℃温度下小于13min干燥。

本发明的防锈涂料可应用于石油化工构件、金属制品封存防护；集装箱制造、翻新；有色金属防腐等领域。

本发明的防锈涂料效果如下：该涂料是采用发明人研制的配方及工艺，经物理、化学反应合成的低粘度、高闪点、具有阻燃性能和抗静电性能的高性能硬膜薄层透明防锈涂料。经常州国家涂料检测中心按SH/T-0692-2000标准检测，膜厚45±5μm条件下，耐盐雾性能达到624小时不起泡、不锈蚀。上海宝钢钢铁研究院按GB/T1771色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定标准检测该防锈涂料，膜厚25～30μm条件下，盐雾性能超过360小时，涂膜无变化，480小时达到一级(GB/T1766评级方法)。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步阐述：

实施例1  防锈涂料的制备

按照本发明防锈涂料中各种组分的重量百分比，以防锈涂料总重量为1000g进行各组分的称量，先在夹套反应器中装入三甲苯溶剂300g，通蒸汽加热至80-85℃，再加入苯酚和甲醛聚合反应得到的酚醛树脂100g，保温1—1.5小时，然后再加入甲基丙烯酸树脂400g，继续升温至100-105℃，保温1.5—2小时，再降温至50-60℃，加入石油磺酸盐类复合防锈剂(市购，苏州特种油品厂生产)150g，以及本领域公知的阻燃剂、抗静电剂、阻燃剂、抗静电剂、流平剂、稳定剂、消沫剂和/或增稠剂等助剂共50g，并保温1-1.5小时。再降温，提样按产品标准检测，合格后过滤放入包装桶内。

制备实施例2  防锈涂料的制备

按照本发明防锈涂料中各种组分的重量百分比，以防锈涂料总重量为1000g进行各组分的称量，先在夹套反应器中装入均三甲苯溶剂250g，通蒸汽加热至80-85℃，再加入苯酚和甲醛聚合反应得到的酚醛树脂50g，保温1—1.5小时，然后再加入甲基丙烯酸(甲)酯树脂500g，继续升温至100-105℃，保温1.5—2小时，再降温至50-60℃，加入石油磺酸盐类复合防锈剂(市购，苏州特种油品厂生产)100g，以及本领域公知的阻燃剂、抗静电剂、流平剂、稳定剂、消沫剂和/或增稠剂等助剂共100g，并保温1-1.5小时。再降温，提样按产品标准检测，合格后过滤放入包装桶内。

本发明制备的涂料为棕红色透明液体，其闪点不低于60℃；粘度在24℃～26℃下不低于15s～25s；所含固体含量为35％～40wt.％，其漆膜附着力应不高于2级。

制备实施例3  防锈涂层的制备

在石油油井管材上，喷涂实施例1—2制备的防锈涂料，然后在常温下干燥20min。

制备实施例4  防锈涂层的制备

在有色金属衬底(铝，铜，锌等)上，喷涂实施例1—2制备的防锈涂料，然后在55℃～70℃温度下进行小于13min的干燥。

防锈涂层制备实施例中的喷涂还可以采用其它常规的涂覆工艺进行代替形成新的实施例，例如刷涂，浸涂。

本发明的防锈涂料，按照GB/T1727-92执行的涂层膜制备方法，在同等条件下，其性能超出中国石油化工行业标准，国内现有该类防锈涂料耐盐雾水平一般不超过96小时，国际上日本防锈油达到336小时，美军用标准为168小时。而该发明的耐盐雾水平在360小时以上，超过了防锈油(SH/T0692-2000)及日本(JISK-2246-1996)相关的336小时的标准。

值得注意的是，术语“环保型”是指涂料中VOC不含苯、甲苯、二甲苯(国家建材中心检测)，不含有毒类重金属，VOC排放符合国家环保法规。并且，实施例中优选采用具体的芳烃溶剂，如三甲苯或均三甲苯，具体的丙烯酸树脂，例如甲基丙烯酸树脂或者甲基丙烯酸甲脂，具体的酚醛树脂，例如由苯酚和甲醛聚和合成的酚醛树脂，进行本发明防锈涂料的制备，但是，本领域的技术人员能够理解的是，为了达到本发明的制备目的，任何具有相同性能的芳烃溶剂、丙烯酸树脂、酚醛树脂等的具体实例都可以替换实施例中的芳烃溶剂、丙烯酸树脂、酚醛树脂来形成性的实施例，这里不再对其赘述，很显然的是，本发明要求保护的技术方案能充分得到说明书的支持，本领域的技术人员在本发明的具体实施方式的技术方案基础上，结合本领域的常识，可以容易地概括出权利要求书所要求保护的范围，证明其概括是合理的。

尽管上文对本发明的实施例进行了详细的描述和说明，但应该指明的是，我们可以对上述实施例进行各种改变和修改，但这些都不脱离本发明的精神和所附的权利要求所记载的范围。

Claims (14)

1、一种防锈涂料，以涂料总重量计，包含丙烯酸树脂40-50wt.％，芳烃溶剂20-30wt.％，石油磺酸盐类复合防锈剂10-15wt.％，酚醛树脂5-10wt.％，助剂5-10wt.％。

2、如权利要求1所述的防锈涂料，其特征在于，所述丙烯酸树脂是甲基丙烯酸酯；所述芳烃溶剂为三甲苯；所述石油磺酸盐类复合防锈剂含有石油磺酸钠、石油磺酸钡和二壬基萘石油磺酸钡。

3、如权利要求2所述的防锈涂料，其特征在于，所述甲基丙烯酸酯是甲基丙烯酸甲酯。

4、如权利要求2所述的防锈涂料，其特征在于，所述三甲苯为均三甲苯。

5、如权利要求1所述的防锈涂料，其特征在于，所述酚醛树脂由苯酚和甲醛聚合而成。

6、如权利要求1所述的防锈涂料，其特征在于，所述助剂为阻燃剂、抗静电剂、流平剂、稳定剂、消沫剂和/或增稠剂的常规助剂。

7、如权利要求1—4任一项所述的防锈涂料，其特征在于，该涂料为棕红色透明液体，其粘度为：25℃涂-4杯15-25s；闪点为：开口闪点≥60℃；具有阻燃性能和抗静电性能且为环保型。

8、一种权利要求1—7任一项所述的防锈涂料的制备方法，包括：

(1)按照本发明防锈涂料中各种组分的重量百分比，进行各组分的称量；

(2)在反应器中先装入所称的芳烃溶剂，通蒸汽加热至80-85℃，再加入酚醛树脂，并保温1—1.5小时，然后再加入丙烯酸树脂，继续升温至100-105℃，保温1.5—2小时，再降温至50-60℃，加入石油磺酸盐类复合防锈剂以及阻燃剂、抗静电剂、流平剂、稳定剂、消沫剂和/或增稠剂的助剂，再保温1-1.5小时，然后降温而成。

9、一种透明防锈涂层，该防锈涂层是由上述权利要求1—7的防锈涂层涂覆在衬底上并经固化形成的涂层。

10、如权利要求9所述的透明防锈涂层，其特征在于，所述衬底为金属构件，并且其形状结构没有特别的限制，为任意结构件；所述涂层快干、并不影响标志漆的外观效果。

11、如权利要求9或10所述的透明防锈涂层，其特征在于，所述涂层的涂覆方式为喷涂、浸涂、刷涂的喷涂方法；所述固化步骤是常温干燥20min或者55℃～70℃温度下小于13min干燥。

12、一种透明防锈涂层的制备方法，包括将权利要求1—7中任一项所述的防锈涂料涂覆在衬底上的步骤以及固化涂层的步骤。

13、如权利要求12所述的透明防锈涂层的制备方法，其特征在于，所述衬底为金属构件，并且其形状结构没有特别的限制，为任意结构件。

14、如权利要求12或13所述的透明防锈涂层的制备方法，其特征在于，所述涂覆为喷涂、浸涂、刷涂的喷涂方法；所述固化步骤是常温干燥20min或者55℃～70℃温度下小于13min干燥。