CN103351794B

CN103351794B - 一种金属鳞片型单组份重防腐涂料及其制备方法

Info

Publication number: CN103351794B
Application number: CN201310181160.6A
Authority: CN
Inventors: 李文戈; 薛之群; 李娜
Original assignee: CHAOYUE JIXIAN TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: North Lianying protection technology (Beijing) Co.,Ltd.
Priority date: 2013-05-16
Filing date: 2013-05-16
Publication date: 2016-09-14
Anticipated expiration: 2033-05-16
Also published as: CN103351794A

Abstract

本发明公开了一种金属鳞片型单组份重防腐涂料及其制备方法，该涂料以铝鳞片、锌铝合金鳞片或固体含量大于60％的非浮型铝银浆中的一种为防锈颜填料，以含有活性基团NCO的聚异氰酸酯为成膜树脂。本发明中的超薄超细的铝或锌铝鳞片处于被树脂包覆状态，既是涂层中的颜料，也是涂层中的防锈填料，在涂层中均匀分布，其层叠效果可形成良好的“搭接互锁‑迷宫效应”，从而延长腐蚀介质到达基体的路径，显著降低涂层的渗透率，更好地屏蔽环境中的腐蚀因素，且铝及锌铝鳞片本身具有牺牲阳极保护阴极的作用，可长期对金属表面形成电化学保护，使涂料具有“机械阻隔”和“电化学保护”的双重功效，是一种新型的多功能重防腐涂料。

Description

一种金属鳞片型单组份重防腐涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及重防腐涂料技术领域，具体涉及一种具有“机械屏蔽”和“电化学保护”双重功效的金属鳞片型单组份重防腐涂料及其制备方法。

背景技术

目前，较为成熟的鳞片型重防腐涂料是以玻璃鳞片为防锈填料的，虽然此类涂料已规模化应用，但还存在一定的问题。例如由于玻璃鳞片是无机材料，脆性很大，与有机高分子树脂的相容性较差，玻璃导热系数低，不利于涂层耐热性的提高。此外，由于玻璃是透明的，不能有效减少紫外线对涂层的破坏，因而也难以改善涂层的耐候性。不锈钢鳞片涂料是继玻璃鳞片涂料之后开发出来的一种金属鳞片型中防腐涂料。较之玻璃鳞片涂料，不锈钢鳞片涂料在涂层结构致密性、耐磨性、机械强度、耐热性和耐候性方面均有不同程度提高，是一种更具应用前景的高性能涂料，但是不锈钢鳞片的生产工艺要求较高，导致涂料的成本较高。且玻璃鳞片和不锈钢鳞片一般不与腐蚀介质作用，只阻碍腐蚀介质的渗透，但由于涂料的使用过程的局部受损或老化，仍有腐蚀介质渗透到基体表面，致使这种仅有机械阻隔作用的涂层就不能对基体再起到有效的防护作用。因此，研制开度一种能够对基体起到更好保护效果的重防腐涂料是客观需要的。

发明内容

本度明的目的是克服现有鳞片型重防腐涂料的不足，利用铝鳞片、锌铝合金鳞片或非浮型铝银浆制备出具有“机械屏蔽”和“电化学保护”双重功效的金属鳞片型单组份重防腐涂料。

本发明的技术方案是这样实现的，该金属鳞片型单组份重防腐涂料由防锈颜填料和成膜树脂组成，所述防锈颜填料为铝鳞片、锌铝合金鳞片或固体含量大于60％的非浮型铝银浆中的一种，所述铝鳞片和锌铝合金鳞片的片厚小于0.1微米，鳞片直径与厚度之比大于100，所述成膜树脂由含有活性基团NCO的聚异氰酸酯、溶剂、流变剂和增稠剂组成，防锈颜填料与成膜树脂各组份的质量百分比为：防锈颜填料30～60％，含有活性基团NCO的聚异氰酸酯18～40％，溶剂18～40％，流变剂0.5～1.0％，增稠剂0.5～1.0％。

本发明所述含有活性基团NCO的聚异氰酸酯至少为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、奈二异氰酸酯，苯二亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、己二异氰酸酯中的一种。

本发明所述溶剂至少为甲苯、二甲苯、乙酸异丁酯、乙酸乙酯、乙酸辛酯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、甲基己基酮中的一种。

本发明所述流变剂为气相二氧化硅或有机膨润土中的一种。

本发明所述增稠剂至少为有机膨润土、硅藻土、分子筛中的一种。

本度明所述金属鳞片型单组份量防腐涂料的制备方法，包括有以下步骤：

a、若采用铝鳞片或锌铝合金鳞片粉料作为防锈颜填料，先按重量份数比1∶1的比例加入溶剂进行预分散，常温常压下浸泡12～24小时后缓慢搅拌均匀；

b、若采用固体含量大于60％的非浮型铝银浆，先按与固体含量重量份数比1∶1的比例加入溶剂进行稀释，缓慢搅拌至均匀；

c、在常温常压干燥条件下，将制备好的铝鳞片或锌铝鳞片浆料，或稀释好的非浮型铝银浆与相应质量百分比的聚异氰酸酯树脂缓慢搅拌混匀，加入相应比例的流平剂和增稠剂，再次搅拌均匀，调整所需粘度即得成品涂料。

本发明中的超薄超细的铝或锌铝鳞片处于被树脂包覆状态，既是涂层中的颜料，也是涂层中的防锈填料，在涂层中均匀分布，其层叠效果可形成良好的“搭接互锁-迷宫效应”，从而延长腐蚀介质到达基体的路径，显著降低涂层的渗透率，更好地屏蔽环境中的水、氧等腐蚀因素。此外，铝及锌铝合金鳞片在涂料中除了具备玻璃鳞片的机械阻隔作用外，由于本身的化学活性，在一定程度上还能够与某些渗透进来的腐蚀介质(如H₂O、O₂、CO₃ ^2-、SO₃ ^2-等)发生电化学反应而将其逐步消耗，使之不能接触到基体表面，对基体可起着牺牲阳极保护阴极的作用，因此，在制备的涂料中其阴极保护作用缓慢、连续、可控，可长期对金属表面形成电化学保护，进而赋予涂层“机械阻隔”和“电化学保护”的双重功效，是一种新型的重防腐涂料。

本发明中，由于聚异氰酸酯含有未反应的活性基团-NCO，可与腐蚀产物如铁锈中微量的水分发生作用，使之成为二氧化碳气体排放出去，同时本身易与金属鳞片以及脱水后的铁锈相结合，一起固化成坚硬的涂层。因此，涂料表现出封闭效果好、与基体结合力高、涂层硬度高等优点。可以对绝大多数金属及部分无机非金属(如水泥、混凝土制品)进行很好的保护和修复。

此外，由于铝及锌铝合金具有良好的延展性，其鳞片规格容易控制，可方便地获得较高的鳞片比表面积。同时，铝及锌铝合金鳞片本身耐热性好，导热系数高，表面光线反射率高，因此，还可提高涂层的耐热性及耐候性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体技术方案做进一步说明：

实施例一：

取30公斤片厚小于0.1微米、鳞片直径与厚度之比大于100的铝鳞片干粉，加入溶剂二甲苯30公斤，常温常压下浸泡12小时后缓慢搅拌均匀，然后在干燥条件下，加入甲苯二异氰酸酯38.5公斤，混合搅拌均匀，再加入0.5公斤有机膨润土，1公斤硅藻土，再次搅拌均匀后即得以铝鳞片为填料的金属鳞片型单组份重防腐涂料，密闭保存备用。

实施例二：

取40公斤片厚小于0.1微米、鳞片直径与厚度之比大于100的铝鳞片干粉，加入溶剂甲基己基酮40公斤，常温常压下浸泡18小时后缓慢搅拌均匀，然后在干燥条件下，加入苯二亚甲基二异氰酸酯18公斤，混合搅拌均匀，再加入1公斤有机膨润土，1公斤分子筛，再次搅拌均匀后即得以铝鳞片为填料的金属鳞片型单组份重防腐涂料，密闭保存备用。

实施例三：

取40公斤片厚小于0.1微米、鳞片直径与厚度之比大于100的锌铝合金鳞片干粉，加入溶剂乙酸乙酯40公斤，常温常压下浸泡24小时后缓慢搅拌均匀，然后在干燥条件下，加入二环己基甲烷二异氰酸酯18公斤，混合搅拌均匀，再加入1公斤气相二氧化硅，1公斤分子筛，再次搅拌均匀后即得以锌铝合金鳞片为填料的金属鳞片型单组份重防腐涂料，密闭保存备用。

实施例四：

取60公斤非浮型铝银浆(固体含量为60％)，加入溶剂甲基异丁基酮36公斤，缓慢搅拌10～20分钟至均匀，然后在干燥条件下，加入己二异氰酸酯26公斤，混合搅拌均匀。再加入0.7公斤有机膨润土，0.5公斤硅藻土，再次搅拌均匀后即得以非浮型铝银浆为填料的金属鳞片型单组份重防腐涂料，密闭保存备用。

Claims

1.一种金属鳞片型单组份重防腐涂料，由防锈颜填料和成膜树脂组成，其特征在于：所述防锈颜填料为铝鳞片、锌铝合金鳞片或固体含量大于60％的非浮型铝银浆中的一种，所述铝鳞片和锌铝合金鳞片的片厚小于0.1微米，鳞片直径与厚度之比大于100，所述成膜树脂由含有活性基团NCO的聚异氰酸酯、溶剂、流变剂和增稠剂组成，防锈颜填料与成膜树脂各组份的质量百分比为：防锈颜填料30～60％，含有活性基团NCO的聚异氰酸酯18～40％，溶剂18～40％，流变剂0.5～1.0％，增稠剂0.5～1.0％；所述溶剂至少为甲苯、二甲苯、乙酸异丁酯、乙酸乙酯、乙酸辛酯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、甲基己基酮中的一种；所述流变剂为气相二氧化硅或有机膨润土中的一种；所述增稠剂至少为有机膨润土、硅藻土、分子筛中的一种。

2.根据权利要求1所述一种金属鳞片型单组份重防腐涂料的制备方法，其特征在于包括有以下步骤：a、若采用铝鳞片或锌铝合金鳞片作为防锈颜填料，先按重量份数比1∶1的比例加入溶剂进行预分散，常温常压下浸泡12～24小时后缓慢搅拌均匀；b、若采用固体含量大于60％的非浮型铝银浆，先按与固体含量重量份数比1∶1的比例加入溶剂进行稀释，缓慢搅拌至均匀；c、在常温常压干燥条件下，将制备好的铝鳞片或锌铝合金鳞片浆料，或稀释好的非浮型铝银浆与相应质量百分比的聚异氰酸酯树脂缓慢搅拌混匀，加入相应比例的流变剂和增稠剂，再次搅拌均匀，调整所需粘度即得成品涂料。