CN102417784B - 一种环氧富锌涂料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环氧富锌涂料，所述涂料以环氧树脂为基料，腰果油聚酰胺为固化剂，超细锌粉为主要防锈颜料，加入了一定量的助剂、溶剂等按一定比例配制而成。本发明所提供的环氧富锌涂料适用于浸涂方式涂装，涂装后的漆膜具有极好的耐腐蚀、耐化学和耐溶剂性。

Description

一种环氧富锌涂料

技术领域

本发明涉及一种涂料，尤其涉及一种适用于浸涂的环氧富锌涂料。

背景技术

钢结构防腐蚀涂装体系中，富锌底漆的作用至关重要，它要对钢材有良好的附着力，并能起到优异的防锈作用。环氧富锌底漆是当前我国重防腐蚀涂料体系中常用的底漆之一。它的防腐蚀作用是在腐蚀环境中通过腐蚀牺牲锌粉达到保护钢铁基体。环氧富锌底漆防腐蚀机理可归纳为两点：

其一环氧富锌底漆起到电化学保护作用。由于锌比铁活泼，容易失去电子，在腐蚀前期过程中，锌粉和钢铁基材组成原电池，锌的电极电位比铁的电极电位负，锌为阳极(通常称牺牲阳极)，铁为阴极，电流由锌流向铁，钢铁基材便得到了阴极保护。因其锌粉对钢铁的电化学保护作用，又称电化学防锈漆。

其二环氧富锌底漆中锌腐蚀沉积物屏蔽保护。在腐蚀后期过程中，锌粉漆在应用过程中不断被腐蚀，锌粉间隙和钢铁表面沉积了腐蚀产物，即碱式碳酸锌，俗称“白锈”，其结构致密，且不导电，是难溶的稳定化合物，能够阻挡和屏蔽腐蚀介质的侵蚀，起到防蚀效果，因此也被誉为锌粉漆的“自修复”性。因此也被人们称为有机富锌底漆。

常用的防锈底漆有环氧富锌底漆、无机富锌底漆。富锌底漆是以具有牺牲阳极作用的锌粉作为主要防锈颜料的一类防腐涂料产品，由于富含锌粉，对钢材基底有阴极保护作用，因此是首选的防锈底漆。富锌底漆在钢结构防腐方面，目前主要由三个重要类型：环氧富锌底漆、醇溶性无机富锌底漆和水性无机富锌底漆。

环氧富锌底漆以环氧树脂为基料，聚酰胺为固化剂，超细锌粉为主要防锈颜料，加入了一定量的铝银浆和氧化铁红，可以增加耐热性能，防止锌盐的产生，环氧富锌底漆施工比无机富锌底漆要方便，有极好的阴极保护作用，极好的防腐性能，干燥快，附着力强，良好的抗冲击耐磨性，很好的可切割性和可焊接性。同喷砂处理后的钢材附着力极好。主要被用于钢铁表面临时保护防腐，亦可用于船舶、桥梁、海上平台及钢结构防锈底漆。

传统环氧富锌涂料的涂装方法是将甲、乙组分混合后，再根据涂刷方式添加适量稀释剂，混合均匀后熟化5-10min再进行涂装。涂装方式有刷涂、滚涂、喷涂等。传统环氧富锌涂料甲乙组分混合后，1h后若未使用完毕，将会发生固化反应，就不能继续使用，只能报废处理。

CN 101104771A公开了一种水性环氧富锌底漆。该水性环氧富锌底漆为2组份包装，以水性环氧树脂、水性环氧固化剂为主要基料，与锌粉、填料、助剂、助溶剂、水等相配合，经研磨、分散等工序加工而成。其固化剂采用的是脂肪改性或聚酰胺改性的水性环氧固化剂，所制得的涂料的抗冲击性能、附着力一般，并且耐腐蚀、耐化学性和耐溶剂性性能没有提及。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种环氧富锌涂料。本发明所制得的涂料可用浸涂方式进行涂装，避免了传统涂装的缺陷，所得漆膜具有较好的耐腐蚀性、耐化学性和耐溶剂性，具有长适应期，防锈性能优异。

本发明所配制的环氧富锌涂料，包括甲组分和乙组分，其中甲组分包括成膜物质、防腐颜料和溶剂；

乙组分按重量份数计包括：5～30份的NX-2018固化剂，60～90份的溶剂；

甲组份与乙组分质量比为(2～15)∶1，优选为(8～10)∶1。

甲组分中成膜物质、防腐颜料和溶剂可以根据现有的技术进行选择。如成膜物质可以为环氧树脂等树脂类的有机高分子物质，防腐颜料可以为锌粉等无机类防腐物质，溶剂可以为甲苯、醇类等物质。

作为优选技术方案，本发明所配制的环氧富锌涂料，其中甲组分按重量份数计包括：5～20份的75％的E-20环氧树脂溶液，60～90份的锌粉，15～40份的溶剂；

乙组分按重量份数计包括：5～30份的NX-2018固化剂，60～90份的溶剂。

作为优选技术方案，本发明所配制的环氧富锌涂料，其中甲组分按重量份数计包括：5～10份的75％的E-20环氧树脂溶液，80～90份的锌粉，23～33份的溶剂；

乙组分按重量份数计包括：15～22份的NX-2018固化剂，74～90份的溶剂。

NX-2018固化剂是基于最新的腰果油改性酚醛胺技术而合成的一种性能独特的环氧树脂固化剂。NX-2018固化剂的固化方式如下：通过聚酰胺末端的伯、仲胺上的氢与环氧基反应，由于两端氨基的分子间距较大，固化后的密度小，因此固化后的漆膜有优良的韧性。与其他固化剂比较，由它配制出来的涂料涂装后的漆膜柔韧性、抗冲击性能、附着力优于其他胺类固化环氧漆，同时具有良好的漆膜耐蚀性、耐化学性和耐溶剂性能。

NX-2018固化剂是一种特殊的环氧固化剂，胺值较低，在常温(＜50℃)与环氧树脂的反应较慢，在高温情况下(＞50℃)反应速度上升的很快。本发明就是利用此固化剂的这种特点，设计出一种适用于浸涂的高性能富锌涂料。浸涂是一种用浸渍达到涂装目的的施工方法。其操作是将被涂物全部浸没在漆液中，待各部位都沾上漆液后将被涂物提起离开漆液，自然或强制地使多余的漆液滴回到漆槽内，经干燥后在被涂物表面形成涂膜。手工浸涂用于间歇式小批量生产；机械浸涂用于连续式批量生产的流水线上。传统环氧富锌涂料不适用于浸涂方式涂装。

本发明所提供的涂料涂装时的浸涂方式：在浸涂池中加入兑好的涂料，开动搅拌，将设备(机件等)放置于池中(手动或机械)放置2～4min。在放置于烘干设备中(60℃)，5min后取出。此时完全干燥，可集中堆放或进行下一步工序。整个流程可设计成全自动流水程序。

锌粉是一种化学活性颜料，本发明中主要依靠有着高效防腐性能的锌粉作为防腐之用。锌的电极电位为-0.7628V，钢铁的电极电位-0.409V，在其漆膜中锌粉与钢铁相互接触并导电。因此当涂装了富锌底漆的钢铁发生腐蚀时，因为金属锌在很宽的温度范围内的电极电位比铁负，锌是阳极，被腐蚀，铁是阴极得到了保护。起到了牺牲阳极保护阴极的作用。同时锌粉腐蚀后的产物锌盐可填充漆膜的空隙，封闭漆膜的损伤部位，起到了屏蔽腐蚀介质的作用。

作为优选技术方案，所述甲组分中溶剂为甲基异丁酮、二甲苯、正丁醇中的一种或几种的混合；所述溶剂优选由5～10重量份的甲基异丁酮、12～15重量份的二甲苯和6～8重量份的正丁醇组成。

作为优选技术方案，所述乙组分中溶剂为二甲苯或正丁醇或其混合物；所述溶剂优选由67～72重量份的二甲苯和12～18重量份的正丁醇组成。

作为优选技术方案，甲组分还包括防沉稳定剂、分散剂、流平剂等常用助剂；所述防沉稳定剂重量份优选0.1～1.0，进一步优选0.2～0.6；所述分散剂和流平剂重量份优选0.2～1.5，进一步优选0.5～1.0。防沉稳定剂、分散剂、流平剂等常用助剂是为了进一步提高涂料的性能，比如均匀性、稳定性、防流挂性等。

作为优选技术方案，其中甲组分按重量份数计包括：5～20份的75％的E-20环氧树脂溶液，60～90份的锌粉，5～10份的甲基异丁酮，12～15份的二甲苯，6～8份的正丁醇，0.1～1.0份的防沉稳定剂，0.2～1.5份的分散剂和流平剂；乙组分按重量份数计包括：5～30份的NX-2018固化剂，67～72份的二甲苯，12～18份的正丁醇。

作为优选技术方案，其中甲组分按重量份数计包括：5～10份的75％的E-20环氧树脂溶液，80～90份的锌粉，5～10份的甲基异丁酮，12～15份的二甲苯，6～8份的正丁醇，0.2～0.6份的防沉稳定剂，0.5～1.0份的分散剂和流平剂；乙组分按重量份数计包括：5～30份的NX-2018固化剂，67～72份的二甲苯，12～18份的正丁醇。

本发明所述的“包括”，意指其除所述组分外，还可以包括其他组分，这些其他组分赋予所述环氧富锌涂料不同的特性。除此之外，本发明所述的“包括”，还可以替换为封闭式的“为”或“由......组成”。

本发明所述的环氧富锌涂料，其制备方法为现有技术的制备方法，本发明不再就此赘述。所属技术领域的技术人员有能力获知这些现有技术，并能选择具体的、适宜的制备方法，用以制备出所述涂料。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：适用于浸涂，具有优异的防锈性能，通过本发明配制的涂料涂装后的漆膜柔韧性、抗冲击性能、附着力优异，同时具有良好的漆膜耐蚀性、耐化学性和耐溶剂性能。

具体实施方式

为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅用于帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

实施例一

在本实施例中，制备所述的环氧富锌涂料，按重量份计，甲组分含有：

75％的E-20环氧树脂 5

锌粉 80

甲基异丁酮 23，

乙组分含有：

NX-2018固化剂 5

二甲苯 60，

甲组份与乙组分质量比为2∶1。

实施例二

本实施例中，制备所述的环氧富锌涂料，按重量份计，甲组分含有：

75％的E-20环氧树脂 10

锌粉 60

二甲苯 40，

乙组分含有：

NX-2018固化剂 22

正丁醇 74，

甲组份与乙组分质量比为5∶1。

实施例三

本实施例中，制备所述的环氧富锌涂料，按重量份计，甲组分含有：

75％的E-20环氧树脂 20

锌粉 90

正丁醇 15，

乙组分含有：

NX-2018固化剂 15

二甲苯 90，

甲组份与乙组分质量比为8∶1。

实施例四

本实施例中，制备所述的环氧富锌涂料，按重量份计，甲组分含有：

乙组分含有：

NX-2018固化剂 20

二甲苯 67

正丁醇 18，

甲组份与乙组分质量比为10∶1。

实施例五

本实施例中，制备所述的环氧富锌涂料，按重量份计，甲组分含有：

乙组分含有：

NX-2018固化剂 25

二甲苯 70

正丁醇 18，

甲组份与乙组分质量比为15∶1。

实施例六

本实施例中，制备所述的环氧富锌涂料，按重量份计，甲组分含有：

乙组分含有：

NX-2018固化剂 30

二甲苯 72

正丁醇 12，

甲组份与乙组分质量比为9∶1。

实施例七

本实施例中，制备所述的环氧富锌涂料，按重量份计，甲组分含有：

乙组分含有：

NX-2018固化剂 22

二甲苯 72

正丁醇 12，

甲组份与乙组分质量比为4∶1。

实施例八

本实施例中，制备所述的环氧富锌涂料，按重量份计，甲组分含有：

乙组分含有：

NX-2018固化剂 30

二甲苯 72

正丁醇 12，

甲组份与乙组分质量比为6∶1。

实施例九

本实施例中，制备所述的环氧富锌涂料，按重量份计，甲组分含有：

乙组分含有：

NX-2018固化剂 30

二甲苯 72

正丁醇 12，

甲组份与乙组分质量比为12∶1。

实施例十

本实施例中，制备所述的环氧富锌涂料，按重量份计，甲组分含有：

乙组分含有：

NX-2018固化剂 25

二甲苯 72

正丁醇 12，

甲组份与乙组分质量比为3∶1。

上述配方经涂料的常规制备方法进行制备得到本发明的涂料。

申请人声明，所属技术领域的技术人员在上述实施例的基础上，将上述实施例某组分的具体含量点值，与发明内容部分的技术方案相组合，从而产生的新的数值范围，也是本发明的记载范围之一，本申请为使说明书简明，不再罗列这些数值范围。

Claims (9)

1.一种环氧富锌涂料，其特征在于，包括甲组分和乙组分，其中甲组分包括成膜物质、防腐颜料和溶剂；

乙组分按重量份数计包括：5～30份的NX-2018固化剂，60～90份的溶剂；

甲组份与乙组分质量比为（2～15）∶1；

其中甲组分按重量份数计包括：5～10份的75%的E-20环氧树脂溶液，80～90份的锌粉，23～33份的溶剂；

所述甲组分中溶剂为由5～10重量份的甲基异丁酮、12～15重量份的二甲苯和6～8重量份的正丁醇组成；

所述乙组分中溶剂为由67～72重量份的二甲苯和12～18重量份的正丁醇组成。

2.如权利要求1所述的涂料，其特征在于，甲组份与乙组分质量比为（8～10）∶1。

3.如权利要求1或2所述的涂料，其特征在于，其中乙组分按重量份数计包括：15～22份的NX-2018固化剂，74～90份的溶剂。

4.如权利要求1或2所述的涂料，其特征在于，甲组分还包括防沉稳定剂、分散剂和流平剂。

5.如权利要求4所述的涂料，其特征在于，所述防沉稳定剂重量份为0.1～1.0，所述分散剂和流平剂重量份为0.2～1.5。

6.如权利要求5所述的涂料，其特征在于，所述防沉稳定剂重量份为0.2～0.6。

7.如权利要求5所述的涂料，其特征在于，所述分散剂和流平剂重量份为0.5～1.0。

8.如权利要求1所述的涂料，其特征在于，其中甲组分按重量份数计包括：5～10份的75%的E-20环氧树脂溶液，80～90份的锌粉，5～10份的甲基异丁酮，12～15份的二甲苯，6～8份的正丁醇，0.1～1.0份的防沉稳定剂，0.2～1.5份的分散剂和流平剂；

乙组分按重量份数计包括：5～30份的NX-2018固化剂，67～72份的二甲苯，12～18份的正丁醇。

9.如权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述涂料包括甲组分和乙组分，其中甲组分按重量份数计包括：5～10份的75%的E-20环氧树脂溶液，80～90份的锌粉，5～10份的甲基异丁酮，12～15份的二甲苯，6～8份的正丁醇，0.2～0.6份的防沉稳定剂，0.5～1.0份的分散剂和流平剂；

乙组分按重量份数计包括：5～30份的NX-2018固化剂，67～72份的二甲苯，12～18份的正丁醇。