CN102911586A - 环氧带锈防腐涂料 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种环氧带锈防腐涂料，其特征在于：由A组分和B组分按4:1的重量配比混合制成，其中，A组分包括：低分子量环氧树脂30~50%、磷酸锌5~10%、填料5~10%、三聚磷酸铝5~10%、氧化铁红20~30%、锆酸酯偶联剂0.2~0.5%、硅烷偶联剂 0.1~0.3%、乙二醇丁醚5~20%，B组分包括：端氨基环氧-胺加成物30~50%、渗透剂0.1~0.5%、植酸0.1~0.5%、乙醇30~48%、正丁醇30~48%。本发明涂料除锈防腐性能优异，基材附着力强，柔韧性以及耐冲击性好，高估含量，低粘度，对环境湿度有较强的耐受性，施工适应性强。

Description

环氧带锈防腐涂料

技术领域

本发明属于钢铁材料防腐涂装技术领域，具体涉及环氧带锈防腐涂料。

背景技术  

钢铁材料防腐最常用的方法之一是在其表面涂覆重防腐涂料，但此类涂料对钢铁基材表面处理要求比较高，一般需进行喷射（丸、砂）等除锈处理以达到Sa2.5级要求。带锈涂料是防腐涂料的一种新的发展趋势，其优点是可以在除锈不完全或无法彻底除锈的钢铁表面上直接涂覆，根据其作用机理大致可分为渗透型、稳定型和转化型三类。渗透型主要是利用渗透性强的树脂作为漆基，借助于渗透剂和极性溶剂的配合，浸润和渗透钢铁表面锈层，机械地将铁锈包封起来以阻止锈蚀的发生；稳定型主要是依靠涂料中树脂的反应基团、活性颜料与锈层中的活泼有害成分反应，生成稳定的抑制化合物；转化型主要是利用转化剂，通过化学反应，将有害的铁锈转化为无害、难溶、具有一定保护作用的络合物与螯合物。

环氧树脂涂料是一种应用范围广泛的涂料，具有熔融粘度低、流平性好、力学性能好、贮藏稳定性好、耐腐蚀性强、固化剂选择范围广等优点。

目前市售的环氧树脂类带锈防腐涂料多为单一型（渗透型、稳定型或转化型），除锈能力有限，耐腐蚀性、环保性以及施工性能还有待提高；以单宁酸作为渗透剂的市售环氧带锈防腐涂料成膜后质地较碎，其推广受到制约；另外，在环境湿度较大（70~80%）的条件下，这些涂料往往因水汽吸附在钢铁基材上而造成附着力下降，影响施工。

发明内容

针对现有技术存在的上述缺陷，申请人经过研究改进，提供一种环氧带锈防腐涂料，该涂料除锈防腐性能优异，基材附着力强，柔韧性以及耐冲击性好，高估含量，低粘度，对环境湿度有较强的耐受性，施工适应性强。

本发明的技术方案如下：

一种环氧带锈防腐涂料，由A组分和B组分按4:1的重量配比混合制成，其中，

A组分包括：

低分子量环氧树脂              30~50%

磷酸锌                         5~10%

填料                           5~10%

三聚磷酸铝                     5~10%

氧化铁红                      20~30%

锆酸酯偶联剂                  0.2~0.5%  

 硅烷偶联剂                    0.1~0.3%

 乙二醇丁醚                     5~20%

B组分包括：

端氨基环氧-胺加成物            30~50%

渗透剂                       0.1~0.5%

植酸                         0.1~0.5%

乙醇                          30~48%

正丁醇                        30~48%

上述各组分纯度均符合工业一级品要求。

其进一步的技术方案为：

所述低分子量环氧树脂为环氧树脂E51。

所述填料为800目绢云母粉。

所述渗透剂为单宁酸。

本发明的有益技术效果在于：

本发明是以低分子量环氧树脂（E51，相对分子量为300~700）作为成膜树脂，与适当比例的活性颜料、填料、渗透剂、植酸、端氨基环氧-胺加成物、偶联剂、极性溶剂进行最佳复配而成的一款环氧树脂类带锈防腐涂料。

所述低分子量环氧树脂选自相对分子量为300~700的环氧树脂，其分子TG值低、反应活性强、渗透性强，其与所述渗透剂单宁酸、极性溶剂乙醇、正丁醇等配合，可浸润和渗透基材表面锈层，有效地将锈蚀和外界腐蚀介质隔绝以达到防锈之目的，此外，低分子量环氧树脂粘度低、流动性好，保证了涂料的低粘性，易于施工。

所述活性颜料选自磷酸锌、三聚磷酸铝以及氧化铁红，所述磷酸锌和三聚磷酸铝可水解产生磷酸根，形成杂多酸，该杂多酸能与锈层内活泼的铁锈酸FeOOH生成杂多酸类配合物，所述氧化铁红化学性质稳定，质地坚定，颗粒细微，具有优良的填充性，可提高漆膜的致密度，增强漆膜的抗渗性，因此，上述三种颜料可起到协同稳定铁锈的作用；所述填料选自绢云母粉，所述绢云母粉具有很高的径厚比，其在涂膜中分布排列所形成的屏障可有效阻止外部腐蚀介质的侵入；上述颜填料不含Pb、Sb、Hg、Cr等有毒重钢铁，符合欧盟ROSE环保标准。

所述渗透剂选自单宁酸（鞣酸），一方面其可渗透到锈层内部把铁锈分割包围，另一方面由于其分子内含有多个邻位酚羟基，可与基材表面的铁离子配位形成稳定的单宁酸铁配合物，有效阻止水分子在涂层中的扩散，提高了涂料的防腐性能。

所述植酸（肌醇六磷酸）为一种有机磷酸类钢铁防蚀剂，其可在钢铁基材表面形成一层致密的单分子保护膜，能有效阻止水和氧气的渗透和侵蚀；此外，植酸中的磷酸根离子可协同上述单宁酸与基材表面的铁离子形成稳定的、具有网状结构的单宁酸铁配合物，并定性沉淀，增强了涂料对基材的附着力。

所述端氨基环氧-胺加成物可使上述低分子量环氧树脂固化后交联点的数目增加，形成网状结构，提高了涂层的致密度，降低了水、氯离子在涂层中的扩散系数，使涂层阻抗增大（阻抗越大，涂层的耐腐蚀性越好）；同时，端氨基环氧-胺加成物对低分子量环氧树脂具有乳化作用（对水汽有一定的容忍度），提高了涂料的施工相对湿度上限。

本发明与国内外同类产品相比，具有以下优点：

（1）本发明兼具渗透型、稳定型以及转化型带锈涂料的除锈特点，除锈防腐性能优异。

（2）本发明成膜性好，具有优越的基材附着力、柔韧性和耐冲击性，经检测，基材附着力7MPa，涂层柔韧性1mm，耐冲击强度45kg·cm。

（3）本发明具有高固含量低粘度的特点，配方体系固含量高，溶剂含量少，低残留，符合环境友好型涂料发展方向；粘度低，流动性好，易于施工。

（4）本发明对环境湿度有较强的耐受性，在施工相对湿度≤95%的条件下均能快速成膜，施工适应性强，且除锈防腐性能不受影响。

具体实施方式

下面结合实施例，说明本发明的具体实施方式。

实施例1~实施例4中环氧带锈防腐涂料各组分及其含量参见表1。

表1

     实施例1~实施例4中环氧带锈防腐涂料的制备工艺如下：

按照表1所示称取A组分所含各成分，先将环氧树脂E51、乙二醇丁醚、锆酸酯偶联剂、硅烷偶联剂依次投入搅拌机，以800~1000转/min搅拌10 min，并在搅拌的状态下依次投入磷酸锌、绢云母粉、三聚磷酸铝、氧化铁红，继续搅拌10 min，得到A组分。

按照表1所示称取B组分所含各成分，先将端氨基环氧-胺加成物、正丁醇依次投入搅拌机，以800~1000转/min搅拌10 min，并在搅拌的状态下依次投入单宁酸、植酸、乙醇，继续搅拌10 min，得到B组分。

使用时，将A组分和B组分按照4:1的重量配比混合，搅拌均匀，制得环氧带锈防腐涂料成品。

根据本行业通用测试标准和常规测试方法，对实施例1所制环氧带锈防腐涂料成品以及市售同类带锈防腐涂料的主要性能指标进行检测和比较，测试结果参见表2。

表2

   表2测试数据表明， 与市售同类产品相比，本发明环氧带锈防腐涂料除锈防腐性能优异，基材附着力强，柔韧性和耐冲击性好，高估含量，低粘度，对环境湿度有较强的耐受性，施工适应性强。

上述实施例中所述试验方法如无特殊说明均为本领域常规方法，所述试剂和材料均为市售商品。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种环氧带锈防腐涂料，其特征在于：由A组分和B组分按4:1的重量配比混合制成，其中，

A组分包括：

低分子量环氧树脂              30~50%

磷酸锌                         5~10%

填料                           5~10%

三聚磷酸铝                     5~10%

氧化铁红                      20~30%

锆酸酯偶联剂                  0.2~0.5%  

 硅烷偶联剂                    0.1~0.3%

 乙二醇丁醚                     5~20%

B组分包括：

端氨基环氧-胺加成物            30~50%

渗透剂                       0.1~0.5%

植酸                         0.1~0.5%

乙醇                          30~48%

正丁醇                        30~48%

上述各组分纯度均符合工业一级品要求。

2.根据权利要求1所述环氧带锈防腐涂料，其特征在于：所述低分子量环氧树脂为环氧树脂E51。

3.根据权利要求1所述环氧带锈防腐涂料，其特征在于：所述填料选自800目绢云母粉。

4.根据权利要求1所述环氧带锈防腐涂料，其特征在于：所述渗透剂选自单宁酸。