CN102786864A

CN102786864A - 一种带锈涂装防腐蚀涂料及其制备方法

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Publication number: CN102786864A
Application number: CN2012103199817A
Authority: CN
Inventors: 刘听
Original assignee: SHANGHAI JINGTIAN NEW MATERIALS TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI JINGTIAN NEW MATERIALS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2012-08-31
Publication date: 2012-11-21

Abstract

本发明涉及一种带锈涂装的防腐蚀涂料技术领域。本发明的带锈涂装防腐蚀涂料由重量配比为25:7－25:10的组分A与没食子酸改性胺固化剂组成，组分A的重量配比包括：E44环氧树脂25－30份、沉淀硫酸钡7－10份、滑石粉5－8份、磷酸锌10－15份、氧化铁红9－12份、丁醇为2－4份、二甲苯6－8份；没食子酸改性胺固化剂为包含如下结构通式的化合物（1），其中R为烷基。本发明的带锈涂装防腐蚀涂料可用于低温、潮湿而带锈的表面上施工成膜；使用期长，有利于施工，从而使整个体系具有出色的防腐蚀性能。使用本发明涂料减轻和减少了表面处理的人力和物力支出，有益于工作人员的身体健康。

Description

一种带锈涂装防腐蚀涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种带锈涂装的防腐蚀涂料及其制备方法技术领域。

背景技术

铁锈是钢铁制品发生严重腐蚀的主要导因之一，现有的常温固化环氧树脂防腐蚀涂料在钢铁表面进行涂装前，必须要除去被附着的钢铁表面的锈蚀，否则就难以使防腐蚀涂料发挥应有的作用。而在对带锈金属表面处理时，除铁锈需要花费不少人力和物力，而且在除锈过程中铁锈的漂浮飞扬是造成工作人员健康严重危害的因素之一。因此急需开发出一种能带锈涂装的防腐蚀涂料。

没食子酸或其衍生物化合物分子中含有较多的邻位羟基，它能与金属底材上的铁锈中Fe⁺³发生化学反应，形成黑色稳定的致密性螯合物，并坚固地覆盖在钢铁表面，从而阻止了铁锈的发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能直接在铁锈上涂装用的防腐蚀涂料，用于解决现有技术需要大量除锈花费人力物力的缺陷和不足。

本发明的另一目的在于提供上述防腐蚀涂料的制备方法。

为达上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种带锈涂装防腐蚀涂料，由重量配比为25:725:10的组分A与没食子酸改性胺固化剂组成，所述的组分A的重量配比包括：E44环氧树脂25－30份、沉淀硫酸钡7－10份、滑石粉5－8份、磷酸锌10－15份、氧化铁红9－12份、丁醇为2－4份、二甲苯6－8份；所述的没食子酸改性胺固化剂为包含如下结构通式的化合物（1）：

其中R为烷基。特别是指1－10碳的烷基。上述结构通式显示的-CH₂NHRNH₂可以取代没食子酸环上的任一芳香族氢，不受位置限制，因此实际反应产物为不同取代位置化合物的混合物。

进一步，上述的带锈涂装防腐蚀涂料，还可以根据需要添加适量的润湿剂、消泡剂、硅偶联剂和流平剂等；所说的润湿剂、消泡剂、硅偶联剂和流平剂等均为涂料中常用的助剂，本领域的技术人员可根据需要进行添加。

进一步，上述的带锈涂装防腐蚀涂料，没食子酸改性胺固化剂是以没食子酸或其衍生物、甲醛水溶液和脂肪族二胺为起始原料，经曼尼希（Manmich）反应得到的。其使用的甲醛水溶液原料优选质量浓度为30－45％的甲醛水溶液。没食子酸衍生物是指如下的通式化合物（2）：

其中R′为单羟基或多羟基的芳香羧酸类取代基。代表性的没食子酸衍生物有下式的化合物（3）等：

进一步，所述上述的带锈涂装防腐蚀涂料固化温度为0°C-40°C。

上述带锈涂装防腐蚀涂料的制备方法，其步骤如下：

1）以没食子酸或其衍生物、甲醛水溶液和脂肪族二胺为起始原料，经曼尼希（Manmich）反应得到目标产物没食子酸改性胺固化剂，其中R为烷基；

2）将步骤1)得到的没食子酸改性胺固化剂与环氧树脂按照重量配比混合均匀。

进一步，步骤1）中R优选1－10个碳原子的烷基，如-NHCH₂NH₂，-NHCH₂CH₂NH₂，-NHCH₂CH₂CH₂NH₂，-NHCH₂CH₂CH₂NH₂，-NHCH₂CH₂CH₂CH₂NH₂，-NHCH₂CH₂CH₂CH₂CH₂NH₂等。所述的甲醛水溶液优选质量浓度为30－45％的甲醛水溶液，最优选质量浓度为37%的甲醛水溶液。

进一步，步骤1）中没食子酸，甲醛水溶液和所述脂肪族二胺投料摩尔比为：1.0～1.35:1.6～2.0：1.6～2.0。

进一步，步骤1）中没食子酸改性胺固化剂的制备方法具体的投料顺序为：先将脂肪族二胺加入没食子酸或其衍生物，然后再加入甲醛水溶液，投料温度为35-45°C。反应温度在80-90°C。反应完全后，在70-100°C，真空度为6.65～13.3kpa下进行脱水，收集而获得所述固化剂。

本发明的有益效果：

本发明的带锈涂装防腐蚀涂料，其应用范围广，包括陆上（化工设备、贮罐、储槽、桥梁、离岸设备）、海上（船舶、海岸设备、集装箱）以及海中（海洋构造物、人工岛屿等）等各个方面。本发明采用的没食子酸为再生型植物资源，所生成的固化剂具有酰胺和胺的结构，能将这二种固化剂的优点均囊括在内：其一是固化条件要求低，可用于低表面处理，潮湿而带锈的表面上施工成膜，且在0°C以下仍然可以使环氧树脂固化成膜而形成强有力的三维网络结构，并坚固此覆盖在钢铁表面，从而阻止了铁锈的发展；它还具有吸氧能力，以阻止钢铁表面上的氧化，所以能实现带锈的金属表面上进行涂装，减轻对金属表面的处理。其二使用期长，有利于施工，从而使整个体系具有出色的防腐蚀性能。使用本发明涂料不需要对钢铁表面进行前期除锈处理，减轻和减少表面处理的人力和物力支出，有益于工作人员的身体健康。

具体实施方式

实施例1没食子酸改性胺固化剂的制备

在配有搅拌器、冷凝管、温度计、滴液漏斗及通氮管的500ml四颈反应瓶中，加入没食子酸340克，在不断搅拌和通入N₂气下进行反应，在保持温度35°C下滴加二氨基乙烷120克，滴加完毕后保持温度30°C，然后滴加37%甲醛水溶液163克，滴加完毕，升温至81°C，保温4小时，加入链终止剂丙烯腈，减压脱水，理论脱水量为36克，实际脱水量为32克，冷却收集获得产品A;产品A的胺值=461，胺基上活性氢当量81。

实施例2没食子酸改性胺固化剂的制备

操作方法同实施例1，原料投入：没食子酸340克，二氨基丙烷149克，37%的甲醛水溶液163克，得产品B，产品B胺值=432，胺基上活性氢当量86。

实施例3没食子酸改性胺固化剂的制备

操作方法同实施例1，原料投入：没食子酸340克，二氨基丁烷176克，37%的甲醛水溶液163克，得产品C，产品C胺值=415，胺基上活性氢当量90。

实施例4没食子酸改性胺固化剂的制备

操作方法同实施例1，原料投入：没食子酸340克，二氨基己烷233克，37%的甲醛水溶液163克，得产品D，产品D胺值=375，胺基上活性氢当量=99.3。

实施例5没食子酸改性胺固化剂的制备

操作方法同实施例1，原料投入：没食子酸340克，十亚甲基二胺345克，37%的甲醛水溶液163克，得产品E，产品E胺值=312，胺基上活性氢当量=118。

实施例1－5带锈涂装环氧防腐蚀涂料的制备

高速分散组份A各成份，混合均匀。加溶剂后低速分散没食子酸改性胺固化剂，将组份A与没食子酸改性胺固化剂按表一中的配比混合配制成带锈涂装环氧防腐蚀涂料，并进行涂料测试，配料表见表一，测试结果见表二。

表一实施例配方*

将上述配比混合后带锈涂装环氧防腐蚀涂料的涂料涂装于带锈的钢板上，历7天光合干燥后进行下述测试，测试结果见下表二：

表二

^*1.^*2 GB1728-1979;

^*3 GB/T9286-1988;

^*4 GB/T1733-1993;

^*5 GB/T1711-1991.测试时间为2000小时

^*6 GB5210-1985。

Claims

1.一种带锈涂装防腐蚀涂料，由重量配比为25:7—25:10的组分A与没食子酸改性胺固化剂组成，所述的组分A的重量配比包括：E44环氧树脂25－30份、沉淀硫酸钡7－10份、滑石粉5－8份、磷酸锌10－15份、氧化铁红9－12份、丁醇为2－4份、二甲苯6－8份；所述的没食子酸改性胺固化剂为包含如下结构通式的化合物（1）：

其中R为烷基。

2.如权利要求1所述的带锈涂装防腐蚀涂料，其特征在于：R为1－10碳的烷基。

3.如权利要求1所述的带锈涂装防腐蚀涂料，其特征在于：化合物（1）中的-CH₂NHRNH₂不受位置限制，任意取代没食子酸环上的芳香族氢。

4.如权利要求1所述的带锈涂装防腐蚀涂料，其特征在于：还添加有适量的润湿剂、消泡剂、硅偶联剂和流平剂。

5.如权利要求1所述的带锈涂装防腐蚀涂料，其特征在于：没食子酸改性胺固化剂是以没食子酸或其衍生物、甲醛水溶液和脂肪族二胺为起始原料，经曼尼希（Manmich）反应得到的。

6.如权利要求5所述的带锈涂装防腐蚀涂料，其特征在于：所说的甲醛水溶液原料质量浓度为30－45％。

7.如权利要求1所述的带锈涂装防腐蚀涂料，其特征在于：所说的没食子酸衍生物是指如下的通式化合物（2）：

其中R′为单羟基或多羟基的芳香羧酸类取代基。

8.如权利要求7所述的带锈涂装防腐蚀涂料，其特征在于：所说的没食子酸衍生物是指下式的化合物（3）：

9.如权利要求1所述的带锈涂装防腐蚀涂料，其特征在于：带锈涂装防腐蚀涂料固化温度为0°C-40°C。

10.权利要求1－9所述的任意带锈涂装防腐蚀涂料的制备方法，其步骤如下：

1）以没食子酸或其衍生物、甲醛水溶液和脂肪族二胺为起始原料，经曼尼希反应得到目标产物没食子酸改性胺固化剂，其中R为烷基；

2）将步骤1)得到的没食子酸改性胺固化剂的有机溶液与组分A按照重量配比混合均匀。

11.如权利要求10所述的带锈涂装防腐蚀涂料的制备方法，其特征在于：甲醛水溶液的质量浓度为37%。

12.如权利要求10所述的带锈涂装防腐蚀涂料的制备方法，其特征在于：步骤1）中没食子酸，甲醛水溶液和所述脂肪族二胺投料摩尔比为：1.0～1.35:1.6～2.0：1.6～2.0。

13.如权利要求10所述的带锈涂装防腐蚀涂料的制备方法，其特征在于：步骤1）中没食子酸改性胺固化剂的制备方法具体的投料顺序为：先将脂肪族二胺加入没食子酸或其衍生物，然后再加入甲醛水溶液，投料温度为3545°C。反应温度在80-90°C。

14.如权利要求10所述的带锈涂装防腐蚀涂料的制备方法，其特征在于：步骤1）反应完全后，在70-100°C，真空度为6.65～13.3kpa下进行脱水，收集而获得目标产物。

15.如权利要求10所述的带锈涂装防腐蚀涂料的制备方法，其特征在于：步骤2）中组分A是按照如下配比混料后高速分散均匀得到：E44环氧树脂25－30份、沉淀硫酸钡7－10份、滑石粉5－8份、磷酸锌10－15份、氧化铁红9－12份、丁醇为2－4份、二甲苯6－8份。

16.如权利要求10所述的带锈涂装防腐蚀涂料的制备方法，其特征在于：步骤2）中，将没食子酸改性胺固化剂加溶剂后低速分散，然后再与组分A混合。