CN101974281B - 防腐乳胶漆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防腐乳胶漆，其特征是配方如下：(1)片状镁粉掺量为32％～34％，片状镁粉的粒径为700～800目，厚度为0.1μm；(2)环氧树脂掺量为21％～25％；(3)正丁醇5％～7％；(4)乙醇0.02％～0.04％；(5)硅烷偶联剂掺量为3％～5％；(6)铁钛粉掺量为6％～8％；(7)云母氧化铁掺量为2％～4％；(8)有机膨润土掺量为5％～7％；(9)水掺量为16％～20％。本发明所制乳胶漆具有防腐能力强、性价比好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种防腐乳胶漆。
背景技术
海洋构筑物如桥梁、船舶、发电设备、输配电铁塔、储罐和管道由于长期处于海洋大气的腐蚀环境中，普通的防腐涂料无法满足海洋设备的防腐要求，要防止设备受到侵蚀，必须开发出相应的重防腐乳胶漆。海洋大气环境的腐蚀的特点是：(1)海水中含NaCl约3％左右，是对金属腐蚀速率最高的浓度；(2)海水的腐蚀性能因不同的区域不同，其中浪溅区是金属腐蚀最为严重的区域；(3)海洋大气环境含各类盐分高，是各类大气环境腐蚀中最严重区域之一(除严重化工大气污染区)；(4)海泥中含有较多硫酸盐还原菌，再加上含盐浓度大，对金属的腐蚀很严重。但是，目前的防腐乳胶漆存在漆层柔韧性差、空隙率较大、漆膜厚度过大等缺点，无法满足重防腐的要求。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种防腐乳胶漆。
防腐乳胶漆配方如下：
(1)片状镁粉掺量为32％～34％。
(2)环氧树脂掺量为21％～25％。
(3)正丁醇掺量为5％～7％。
(4)乙醇掺量为0.02％～0.04％。
(5)硅烷偶联剂掺量为3％～5％。
(6)铁钛粉掺量为6％～8％。
(7)云母氧化铁掺量为2％～4％。
(8)有机膨润土掺量为5％～7％。
(9)水掺量为16％～20％
最优配比为：
(1)片状镁粉掺量为33％。
(2)环氧树脂掺量为23％。
(3)正丁醇掺量为6％。
(4)乙醇掺量为0.03％。
(5)硅烷偶联剂掺量为4％。
(6)铁钛粉掺量为7％。
(7)云母氧化铁掺量为3％。
(8)有机膨润土掺量为6％。
(9)水掺量为17.97％
本发明所用片状镁粉的粒径为700～800目，厚度为0.1μm。
制备工艺包括：
将环氧树脂置于60℃水中，加入正丁醇，约30min后溶解，冷却至室温备用。将镁粉加入配制的环氧树脂溶液中，依次加入硅烷偶联剂、铁钛粉、云母氧化铁、有机膨润土，进行超声分散，分散10～12min后，可得防腐乳胶漆。
本发明所制乳胶漆具有防腐能力强、性价比好的优点，具有较好的应用前景。
具体实施方式
本实施例中防腐乳胶漆配方如下：
(1)片状镁粉掺量为33％，片状镁粉的粒径为700目，厚度为0.1μm。
(2)环氧树脂掺量为23％。
(3)正丁醇掺量为6％。
(4)乙醇掺量为0.03％。
(5)硅烷偶联剂掺量为4％。
(6)铁钛粉掺量为7％。
(7)云母氧化铁掺量为3％。
(8)有机膨润土掺量为6％。
(9)水掺量为17.97％
镁粉的选择应兼顾乳胶漆的防腐性能和施工性能，镁粉形状有球状和片状，球状镁粉比片状镁粉的防腐性要差，这主要是因为其抵抗水蒸气和腐蚀介质渗透的能力比片状镁粉要弱。片状镁粉的片径越大，抵抗水蒸气和腐蚀介质渗透的能力就越强，越能延缓介质对漆层的浸蚀速度，即耐腐蚀能力增强。但随着片径的增大，颗粒较粗，容易堵塞喷嘴，造成喷漆困难。采用不同片径镁粉后对漆膜的耐腐蚀性、喷漆施工性和漆膜外观进行了试验，结果见表1。对比表1的数据可见，选用片径为700目镁粉时，漆膜外观、喷漆施工性能以及漆膜防腐性能均较好。
表1片径对喷漆施工性及漆膜的外观和耐腐蚀性的影响
本发明的防腐原理是基于牺牲阳极镁，从而保护阴极钢，因此，本发明中镁的含量高低对防腐性能有直接的影响，具有一定比例的镁含量是保证乳胶漆防腐性能的关键之一。随着镁含量的增大，漆膜的耐盐雾单边腐蚀宽度越来越小，但柔韧性、附着力逐渐降低。这是因为在正常情况下，漆层中聚合物树脂基料的数量可足以包覆漆层中的镁粉，此时漆膜连续致密，而当漆膜中的镁粉量增大到某一定值而使树脂基料不足以包覆这些填料颗粒时，漆膜的各项性质均会发生突变。镁粉含量过高会导致漆膜与底材之间的附着力减小，一旦腐蚀介质渗透到镁粉表面，则会引起镁腐蚀，体积增大，从而使漆层起泡的可能性变大，防腐性变差。以乳胶漆干膜中的镁含量分别为28％、30％、32％、34％、36％进行配漆，对这4种乳胶漆固化15d后检测附着力、柔韧性和耐盐雾性能进行了检测，检测结果见表2。从表2可以看出，镁含量为32％、34％的防腐乳胶漆的附着力、柔韧性和耐盐雾性能等指标均较好。
表2镁含量对漆层性能的影响
由于环氧树脂具有耐化学腐蚀性以及镁粉的屏蔽和电化学保护性能，本发明采用环氧树脂作为制备防腐涂料的原料。
固化剂正丁醇具有溶解和稀释环氧树脂的功能。固化剂正丁醇由于在常温下容易凝结，所以加入少量乙醇调节粘度，防止固化剂重新粘结。
铁钛粉掺入可以提高乳胶漆的体积电阻，增强漆层良好的电化学保护性能，从而提高防腐性能。
云母氧化铁不但能提高漆膜的耐候性，还能提高漆膜的机械性能，含片状镁粉和云母氧化铁组合的富锌底漆具有很好的抗冲击性。
片状镁粉密度小，在料浆中悬浮性好，但长期贮存仍会出现软沉淀现象，加之配方中另外使用了铁钛粉等密度大的颜料，所以必须使用防沉剂。常用的防沉剂包括有机膨润土、气相二氧化硅、聚酰胺蜡等。试验表明：在配方中使用具有高分散性的有机膨润土效果较好，且使用方便，无需研磨，直接添加后通过高速分散即可满足细度要求，贮存一个月后，乳胶漆无分层及沉淀现象；而采用聚酰胺蜡防沉效果不是很明显；采用气相二氧化硅后触变严重，施工时漆膜容易产生气泡和针孔。
金属镁腐蚀从点蚀开始，点蚀的扩大由腐蚀产物的扩散速率控制，换句话说，腐蚀产物若在原点蚀坑处积累而不扩散开去，则会导致原点蚀再次钝化，从而终止腐蚀进程。当金属镁表面经硅烷偶联剂处理后，由于硅烷界面层与金属表面结合紧密，早期点蚀产生的腐蚀产物在界面层下更不易移动，因而被有效限制在原点蚀坑处，这样一来点蚀有足够的时间再次钝化，而宏观上的金属锈蚀也因此停止了。另外，适量硅烷偶联剂不仅可以促进漆层对底材的附着力，还可以使镁颗粒之间的排列更为紧密，形成一个阳极镁保护层。经过对比试验，当乳胶漆加入1％～2％的硅烷偶联剂后，乳胶漆防腐性能比未加硅烷偶联剂的乳胶漆防腐性能高出1.3～1.6。
制备工艺包括：
将环氧树脂置于60℃水中，加入正丁醇，约30min后溶解，冷却至室温备用。将镁粉加入配制的环氧树脂溶液中，依次加入硅烷偶联剂、铁钛粉、云母氧化铁、有机膨润土，进行超声分散，分散10～12min后，可得防腐乳胶漆。
将本实施例制备的乳胶漆与传统乳胶漆进行耐MEK擦拭和防腐性试验，结果见表3、表4。由表3可以看出：本试验所制备的乳胶漆的防腐蚀性明显优于传统乳胶漆。由表4可以看出：本实施例底漆的固化速度比传统防腐乳胶漆底漆明显加快。
表3本实施例和传统防腐乳胶漆的防腐性能比较
表4耐MEK擦拭试验
Claims (2)
1.一种防腐乳胶漆，其特征是配方如下：
(1)片状镁粉掺量为32％～34％，片状镁粉的粒径为700～800目，厚度为0.1μm：
(2)环氧树脂掺量为21％～25％；
(3)正丁醇掺量为5％～7％；
(4)乙醇掺量为0.02％～0.04％；
(5)硅烷偶联剂掺量为3％～5％；
(6)铁钛粉掺量为6％～8％；
(7)云母氧化铁掺量为2％～4％；
(8)有机膨润土掺量为5％～7％；
(9)水掺量为1 6％～20％。
2.按照权利要求1所述的防腐乳胶漆，其特征是最优配方如下：
(1)片状镁粉掺量为33％，片状镁粉的粒径为700～800目，厚度为0.1μm；
(2)环氧树脂掺量为23％；
(3)正丁醇掺量为6％；
(4)乙醇掺量为0.03％；
(5)硅烷偶联剂掺量为4％；
(6)铁钛粉掺量为7％；
(7)云母氧化铁掺量为3％；
(8)有机膨润土掺量为6％；
(9)水掺量为1 7.97％。
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