CN102020897B - 一种散热器内防腐涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了属于涂料及涂料制备技术领域的一种散热器内防腐涂料及其制备方法。涂料各组分按重量份数为，改性丙烯酸树脂：10～80、颜料：5～50、填料：5～50、稀释剂：5～60、助剂：0.1～10、其他树脂：0.1～10。按重量份数称取改性丙烯酸树脂、颜料、填料、助剂、其他树脂，将上述物质与稀释剂一起用高速搅拌机进行充分搅拌，使用砂磨机对混合料进行充分研磨，再使用高速搅拌机往混合料中添加稀释剂，将粘度调整为20～60s。本发明所涉及的涂料，附着力强，流动性好，涂膜表干快，降低了能耗，节省了操作时间，耐高温碱性水的性能也有明显提高。
Description
技术领域
本发明属于涂料及涂料制备技术领域，特别涉及一种散热器内防腐涂料及其制备方法。
背景技术
散热器面临的主要问题是内防腐，即如何防止高温高压的锅炉水对散热器内壁的腐蚀，从而解决散热器的长寿命和安全运营的问题。
就散热器防腐问题，人们尝试着使用各种方法来解决。其中包括电镀锌、镀镍、化学镀镍磷合金、涂料保护、电化学阴极保护以及添加缓蚀剂等。但实施起来，各有利弊。其中电化学阴极保护(镁阳极)法，很难保证对散热器的各个部位都有充分的保护；电镀和化学镀，实施起来难度较大，成本也相对较高；添加缓蚀剂的方法需要针对不同系统，不同水质，研究相应的有效缓蚀剂和适当地添加量，这对系统的运行管理也提出了难题。
相比较而言，涂料的涂装(以灌装的方法实施)比较简便。在散热器焊接成型之后，通过灌装对内表面进行前处理和充分的清洗，烘干，即可进行涂料的涂装。涂装后再进行烘烤固化。这种方法的关键是选择合适的涂料。涂料耐高温碱性水腐蚀性能、涂层与被保护金属之间具有较强的附着力以及涂料具有优良的施工性能，都是涂料选择主要技术指标。
以往研制出的散热器内防腐涂料由武汉材料保护研究所的TY3381，北京有色金属研究总院的YDR-2，其主要成分均为酚醛改性环氧树脂。这两种涂料具有一个共同的缺点，即是达到表干的速度较慢，必须在各涂装道次之间加上一定的烘烤工序。这对散热器生产厂家来说，是一个较大的浪费，也在一定程度上降低了生产效率。此外，耐高温水的性能，环氧树脂也比较有限。
发明内容
本发明的目的是提供一种散热器内防腐涂料及其制备方法。
一种散热器内防腐涂料，其特征在于，各组分按重量份数为，改性丙烯酸树脂：10～80、颜料：5～50、填料：5～50、稀释剂：5～60、助剂：0.1～10、其他树脂：0.1～10。
所述颜料为钛白粉、铁红、软黑或铁黑中的一种或几种。
所述填料为煅烧硅酸铝、高岭土或滑石粉中的一种或几种。
所述稀释剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯、乙醇、丁醇或二甲苯中的一种或几种。
所述助剂是触变剂，为气相二氧化硅、三聚氰胺甲醛树脂或有机膨润土中的一种或几种。
所述其他树脂为6101环氧树脂、618环氧树脂、改性有机硅树脂、214#酚醛树脂或852氨基树脂中的一种或几种。
一种散热器内防腐涂料的制备方法，其特征在于，该方法步骤如下：
(1)制备改性丙烯酸树脂：
①准备制备改性丙烯酸树脂的原料：反应物料A和反应物料B；
所述反应物料A按重量份数组成为：苯乙烯：0～50、甲基丙烯酸甲脂：10～50、丙烯酸甲脂：10～50、丙烯酸丁酯：1～10、稀释剂：20～60；
所述反应物料B按重量份数组成为：苯乙烯：0～50、甲基丙烯酸甲脂：10～50、丙烯酸甲脂：10～50、甲基丙烯酸：1～10、丙烯酸丁酯：1～10、稀释剂：20～60、引发剂：0.5～10、偶联剂：0.5～10；所述引发剂为过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化特戊酰或偶氮二异丁腈中的一种或几种；所述偶联剂为钛酸脂偶联剂或有机硅偶联剂中的一种或几种；
所述反应物料A中的稀释剂和反应物料B中的稀释剂均为醋酸丁酯、乙醇、二甲苯中的一种或几种；
②将反应物料A放入反应釜中，搅拌，同时升温，待料温达到40～90℃后，将反应物料B缓慢加入，搅拌，同时保温0.5～2h；
③保温过后开始升温，温度上升并保持在95～120℃之间，保温0.5～2h；
④冷却0.5～3h，制成改性丙烯酸树脂；
(2)按重量份数改性丙烯酸树脂：10～80、颜料：5～50、填料：5～50、助剂：0.1～10、其他树脂：0.1～10称取各物质，将上述物质与稀释剂一起用高速搅拌机进行充分搅拌，使用砂磨机对混合料进行充分研磨，再使用高速搅拌机往混合料中添加稀释剂，将粘度调整为20～60s，得到防腐涂料，其中，两次加入的稀释剂重量份数之和为5～60。
本发明的有益效果为：
本发明制备了一种树脂，能用它来担当成膜物质，制备耐高温耐碱性水腐蚀的涂料，从而达到工业化生产中提高效率、节约能量的目的。
本发明所涉及的涂料，附着力强，流动性好，涂膜表干快，打破了涂装道次之间必须加以烘烤的传统规定，无论涂几道，各道次之间仅在最后的一道涂装后，进行一次烘烤，涂膜耐140℃高温碱性水(pH10以上)的腐蚀，附着力和抗高温动态回路水冲击腐蚀的性能均属优良，能保证钢制和铝制散热器的使用寿命。这就显著降低了能耗，节省了操作时间，耐高温碱性水的性能也有明显提高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
对比例
散热器内防腐涂料，各组分按重量份数为，改性环氧树脂：50、颜料：25、填料：10、稀释剂：25、助剂：5、其他树脂：10。
所述颜料为钛白粉和软黑，其中，钛白粉重量份数为7，软黑重量份数为3。
所述填料为滑石粉。
所述稀释剂为醋酸丁酯和二甲苯，其中，醋酸丁酯重量份数为20，二甲苯重量份数为5。
所述助剂为气相二氧化硅。
所述其他树脂为618环氧树脂。
如上所述的散热器内防腐涂料的制备方法如下，
(1)制备改性环氧树脂：在60℃下，700克的6101环氧树脂，300克的214#醇溶酚醛树脂，混合搅拌0.5h使其发生改性接枝，制备成改性环氧树脂。
(2)按重量份数称取改性环氧树脂、颜料(钛白粉和软黑)、填料(煅烧硅酸铝和滑石粉)、助剂(气相二氧化硅)和其他树脂(618环氧树脂)，用高速搅拌机进行充分搅拌，使用砂磨机对混合料进行充分研磨，再使用高速搅拌机将稀释剂(醋酸丁酯和二甲苯)添加到混合料中至粘度为20s(使用涂-4杯测量)，得到防腐涂料，对调整好粘度的涂料装瓶保存，备用。
实施例1
一种散热器内防腐涂料，各组分按重量份数为，改性丙烯酸树脂：48、颜料：12、填料：15、稀释剂：19、助剂：1.5、其他树脂：4.5。
所述颜料为钛白粉和软黑，其中，钛白粉重量份数为11，软黑重量份数为1。
所述填料为煅烧硅酸铝和滑石粉，其中，煅烧硅酸铝重量份数为12、滑石粉重量份数为3。
所述稀释剂为醋酸丁酯和二甲苯，其中，醋酸丁酯重量份数为12，二甲苯重量份数为7。
所述助剂为气相二氧化硅。
所述其他树脂为618环氧树脂。
如上所述的散热器内防腐涂料的制备方法如下：
(1)制备改性丙烯酸树脂：
①准备制备改性丙烯酸树脂的原料：反应物料A和反应物料B；
所述反应物料A按重量份数组成为：苯乙烯：22、甲基丙烯酸甲脂：22、丙烯酸甲脂：20、丙烯酸丁酯：2.5、稀释剂：33.5；反应物料A中所述稀释剂为二甲苯；
所述反应物料B按重量份数组成为：苯乙烯：18.9、甲基丙烯酸甲脂18.9、丙烯酸甲脂：18.9、甲基丙烯酸：2.7、丙烯酸丁酯：5.4、稀释剂：34、引发剂：0.7、偶联剂：0.5；所述反应物料B中的稀释剂为醋酸丁酯和二甲苯，其中，醋酸丁酯重量份数为30，二甲苯重量份数为4；所述反应物料B中的引发剂是过氧化苯甲酰；所述反应物料B中的偶联剂是钛酸酯偶联剂；
②将反应物料A放入反应釜中，搅拌，同时升温，待料温达到85±3℃后，将反应物料B缓慢加入，搅拌，同时保温1h；
③保温过后开始升温，温度上升并保持在105±3℃，保温1.5h；
④冷却2h，制成改性丙烯酸树脂；
(2)按重量份数改性丙烯酸树脂：48、颜料：12、填料：15、助剂：1.5、其他树脂：4.5称取改性丙烯酸树脂、颜料(钛白粉和软黑)、填料(煅烧硅酸铝和滑石粉)、助剂(气相二氧化硅)和其他树脂(618环氧树脂)，上述物质和重量份数为14的稀释剂(此处加入的稀释剂中，醋酸丁酯重量份数为7，二甲苯重量份数为7)一起，加入高速搅拌机进行充分搅拌，然后使用砂磨机对混合料进行充分研磨，再使用高速搅拌机往混合料中添加稀释剂(此处加入的稀释剂为醋酸丁酯，重量份数为5)，将粘度调整为20～60s，得到防腐涂料，制备的防腐涂料为灰色。
实施例2
一种散热器内防腐涂料，各组分按重量份数为，改性丙烯酸树脂：40、颜料：12、填料：15、稀释剂：30、助剂：1、其他树脂：2。
所述颜料为纳米铁红。
所述填料为煅烧硅酸铝和高岭土，其中，煅烧硅酸铝重量份数为10，高岭土重量份数为5。
所述稀释剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯、乙醇和丁醇，其中，醋酸丁酯重量份数为10，醋酸乙酯重量份数为10，丁醇重量份数为5，乙醇重量份数为5。
所述助剂为气相二氧化硅和有机膨润土，其中，气相二氧化硅重量份数为0.5，有机膨润土重量份数为0.5。
所述其他树脂为改性有机硅树脂和852氨基树脂，其中，改性有机硅树脂重量份数为1，852氨基树脂重量份数为1。
如上所述的散热器内防腐涂料的制备方法如下：
(1)制备改性丙烯酸树脂：
①准备制备改性丙烯酸树脂的原料：反应物料A和反应物料B；
所述反应物料A按重量份数组成为：苯乙烯：22、甲基丙烯酸甲脂：22、丙烯酸甲脂：20、丙烯酸丁酯：2.5、稀释剂：33.5；所述反应物料A中的稀释剂为二甲苯；
所述反应物料B按重量份数组成为：苯乙烯：21、甲基丙烯酸甲脂：21、丙烯酸甲脂：21、甲基丙烯酸：3、丙烯酸丁酯：5.4、稀释剂：22.6、引发剂：3、偶联剂：3；所述反应物料B中的稀释剂为二甲苯；所述反应物料B中的引发剂为叔丁基过氧化苯甲酰；所述反应物料B中的偶联剂为有机硅偶联剂；
②将反应物料A放入反应釜中，搅拌，同时升温，待料温达到85±3℃，随后将反应物料B缓慢加入，搅拌，同时保温1h；
③保温过后开始升温，温度上升并保持在105±3℃，保温1.5h；
④冷却2h，制成改性丙烯酸树脂；
(2)按重量份数改性丙烯酸树脂：40、颜料：12、填料：15、助剂：1、其他树脂：2称取改性丙烯酸树脂、颜料(纳米铁红)、填料(煅烧硅酸铝和高岭土)、助剂(气相二氧化硅和有机膨润土)和其他树脂(改性有机硅树脂和852氨基树脂)，上述物质和重量份数为24的稀释剂(此处加入的稀释剂中，醋酸丁酯重量份数为4、醋酸乙酯重量份数为10、乙醇重量份数为5、丁醇重量份数为5)一起，加入高速搅拌机进行充分搅拌，使用砂磨机对混合料进行充分研磨，再使用高速搅拌机将稀释剂(此处加入的稀释剂为醋酸丁酯，重量份数为6)添加到混合料中将粘度调整为60s(使用涂-4杯测量)，得到防腐涂料，制备的防腐涂料为红色。
实施例3
一种散热器内防腐涂料，各组分按重量份数为，改性丙烯酸树脂：50、颜料：10、填料：12、稀释剂：20、助剂：3、其他树脂：5。
所述颜料为钛白粉。
所述填料为煅烧硅酸铝。
所述稀释剂为醋酸丁酯。
所述助剂为气相二氧化硅。
所述其他树脂为618环氧树脂和852氨基树脂，其中，618环氧树脂重量份数为4，852氨基树脂重量份数为1。
如上所述的散热器内防腐涂料的制备方法如下：
(1)制备改性丙烯酸树脂：
①准备制备改性丙烯酸树脂的原料：反应物料A和反应物料B；
所述反应物料A按重量份数组成为：甲基丙烯酸甲脂：32、丙烯酸甲脂：32、丙烯酸丁酯：4.5、稀释剂：31.5；所述反应物料A中的稀释剂为醋酸丁酯；
所述反应物料B按重量份数组成为：甲基丙烯酸甲脂：30、丙烯酸甲脂：30、甲基丙烯酸：2.7、丙烯酸丁酯：5.4、稀释剂：30.5、引发剂：0.9、偶联剂：0.5；所述反应物料B中的引发剂为偶氮二异丁腈；所述反应物料B中的偶联剂为钛酸酯偶联剂；所述反应物料B中的稀释剂为醋酸丁酯；
②将反应物料A放入反应釜中，搅拌，同时升温，待料温达到85±3℃，随后将反应物料B缓慢加入，搅拌，同时保温1h；
③保温过后开始升温，温度上升并保持在105±3℃，保温1.5h；
④冷却2h，制成改性丙烯酸树脂。
(2)按重量份数改性丙烯酸树脂：50、颜料：10、填料：12、助剂：3、其他树脂：5称取改性丙烯酸树脂、颜料(钛白粉)、填料(煅烧硅酸铝)、助剂(气相二氧化硅)和其他树脂(618环氧树脂和852氨基树脂)，上述物质和重量份数为15的稀释剂(此处加入的稀释剂为醋酸丁酯)一起，加入高速搅拌机进行充分搅拌，使用砂磨机对混合料进行充分研磨，再使用高速搅拌机将稀释剂(此处加入的稀释剂为醋酸丁酯，重量份数为5)添加到混合料中至粘度调整为40s(使用涂-4杯测量)，得到防腐涂料，制备的防腐涂料为白色无苯涂料。
将本发明的涂料涂装在磷化过的钢制或铝制散热器内表面，每涂一道之后，通过晾干的方式即可再涂下一道，打破了涂装道次之间必须加以烘烤的传统规定，无论涂几道，各道次之间仅在最后的一道涂装后，进行一次烘烤，就可以使涂膜耐140℃高温碱性水(pH10以上)的腐蚀，附着力和抗高温动态回路水冲击腐蚀的性能均属优良，能保证钢制和铝制散热器的使用寿命。这就显著降低了能耗，节省了操作时间，耐高温碱性水的性能也有明显提高。
将对比例和各实施例中所得防腐涂料涂装小片(50mm×100mm)以及使用上述灌装方法作散热器内防腐。
采用目前在散热器内防腐领域通用的高温高压碱性水腐蚀和动态回路模拟检测方法测试涂膜对钢制散热器的内防腐性能，涂料干燥速度、耐温性、耐碱性和附着力等性能如表1所示。由表1可知，本发明的防腐涂料与对比例防腐涂料相比，其耐高温性能、干燥速度均有较大提高，耐碱性水腐蚀性能稍差，本发明的防腐涂料耐高温耐碱性水腐蚀，附着力强，流动性好，涂膜表干快。
表1涂料的性能
Claims (2)
1.一种散热器内防腐涂料的制备方法，其特征在于，该方法步骤如下：
(1)制备改性丙烯酸树脂：
①准备制备改性丙烯酸树脂的原料：反应物料A和反应物料B；
②将反应物料A放入反应釜中，搅拌，同时升温，待料温达到40～90℃后，将反应物料B缓慢加入，搅拌，同时保温0.5～2h；
③保温过后开始升温，温度上升并保持在95～120℃之间，保温0.5～2h；
④冷却0.5～3h，制成改性丙烯酸树脂；
(2)按重量份数改性丙烯酸树脂：10～80、颜料：5～50、填料：5～50、助剂：0.1～10、其他树脂：0.1～10称取各物质，将上述物质与稀释剂一起用高速搅拌机进行充分搅拌，使用砂磨机对混合料进行充分研磨，再使用高速搅拌机往混合料中添加稀释剂，将粘度调整为20～60s，得到防腐涂料，其中，两次加入的稀释剂重量份数之和为5～60；
所述反应物料A按重量份数组成为：苯乙烯：0～50、甲基丙烯酸甲酯：10～50、丙烯酸甲酯：10～50、丙烯酸丁酯：1～10、稀释剂：20～60；
所述反应物料B按重量份数组成为：苯乙烯：0～50、甲基丙烯酸甲酯：10～50、丙烯酸甲酯：10～50、甲基丙烯酸：1～10、丙烯酸丁酯：1～10、稀释剂：20～60、引发剂：0.5～10、偶联剂：0.5～10，所述引发剂为过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化特戊酰或偶氮二异丁腈中的一种或几种；所述偶联剂为钛酸酯偶联剂或有机硅偶联剂中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的散热器内防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述反应物料A中的稀释剂和反应物料B中的稀释剂均为醋酸丁酯、乙醇、二甲苯中的一种或几种。
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| US5314532A (en) * | 1991-09-04 | 1994-05-24 | Sureguard, Inc. | Soluble salt-free contaminant-free pigmented mirror coatings |
-
2009
- 2009-09-16 CN CN 200910092499 patent/CN102020897B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5314532A (en) * | 1991-09-04 | 1994-05-24 | Sureguard, Inc. | Soluble salt-free contaminant-free pigmented mirror coatings |
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| CN104098991A (zh) * | 2014-06-24 | 2014-10-15 | 江门百得利包装材料有限公司 | 一种铝制食品包装容器的内表面涂料以及其制作方法 |
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