CN103509431B - 一种用于建筑钢筋涂敷的纯环氧型重防腐粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

一种用于建筑钢筋涂敷的纯环氧型重防腐粉末涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于建筑钢筋涂敷的纯环氧型重防腐粉末涂料，包括下列重量份的组分：环氧树脂200份、环氧固化剂10～50份、固化促进剂0～3份、无机填料0～100份、助剂2～10份、颜料0～10份。本发明还公开了该粉末涂料的制备方法。该粉末涂料涂敷于钢筋基材后可以对基材起到良好的保护作用，从而延长建筑钢筋的使用年限并降低建筑物的维护成本。

Description

一种用于建筑钢筋涂敷的纯环氧型重防腐粉末涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于建筑钢筋涂敷的纯环氧型重防腐粉末涂料，同时本发明还涉及该类粉末涂料的制备方法。
背景技术
水泥作为胶结材料的混凝土和钢筋混凝土的应用日益增加，已经成为当今世界上使用最多的建筑材料，广泛应用于楼房建筑、公路、桥梁、水利设施、隧道、海洋开发、地热工程、原子能工程等设施中。
钢筋混凝土的腐蚀破坏正在造成巨大的经济损失和环境污染，因而引起了各国的高度重视。钢筋混凝土中的混凝土由于存在缝隙或者空隙，可以让水和其它腐蚀性介质进入，进而引起混凝土中的钢筋锈蚀。由于锈蚀产生的氧化铁体积要膨胀几十倍，导致混凝土开裂、保护层剥落，使钢筋直接暴露在大气中、水及其它腐蚀性介质中，使腐蚀速度加快，使建筑物未达到设计使用年限而提前破坏，这种现象在沿海地区和化工企业中更为普遍。
环氧涂层钢筋是在普通钢筋表面涂敷一层环氧树脂保护层的钢筋，涂层厚度一般在0.18-0.30mm。采用这种钢筋能有效防止处于恶劣环境下的钢筋被腐蚀，从而大大提高工程结构的耐久性。环氧树脂涂层不与酸、碱等反应，具有极高的粘着性，在钢筋表面形成了阻断整个钢筋与外界电流接触的化学电离子防腐屏障，因而在工程设计阶段使用具有防腐能力的环氧涂层钢筋，将被动维修、重建变为主动防范，从而延长钢筋和建筑物的使用寿命。
然而，目前的环氧涂层钢筋采用的粉末涂料都采用的固化剂组分为酚类、醚类或者咪唑类。但是，咪唑作为环氧树脂的固化促进剂，涂层黄变十分严重，柔韧性差，且存储性不佳。酚类与酚醛类固化剂虽耐腐蚀效果较好，但柔韧性能相对于酸酐类固化剂稍差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于建筑钢筋涂敷的纯环氧型重防腐粉末涂料。
本发明的另一目的在于提供上述粉末涂料的制备方法。
本发明第一个目的通过以下技术方案实现：一种用于建筑钢筋涂敷的纯环氧型重防腐粉末涂料，包括下列重量份的组分：
环氧树脂200份
环氧固化剂10～50份
固化促进剂0～3份
无机填料0～100份
助剂2～10份
颜料0～10份。
本发明所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂，其环氧当量为400～4000g/eq。优选环氧当量为600～2000g/eq的双酚A型环氧树脂。
本发明所述环氧固化剂为酸酐类环氧固化剂及其改性物。如邻苯二甲酸酐、聚葵二酸酐、四氢苯二甲酸酐、内次甲基四氢苯酐、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸酐、二苯甲酮四甲酸二酐、乙二醇二偏苯三甲酸酐酯以及上述酸酐的改性物等，优选上述酸酐的改性物作为环氧固化剂，更优选四氢苯二甲酸酐的改性物或聚葵二酸酐改性物。
本发明所述固化促进剂为2-甲基咪唑。
本发明所述无机填料为钛白粉、硫酸钡、硅微粉和云母粉的一种或几种的混合物。
本发明所述助剂为流平剂、安息香、消泡剂、增电剂中的一种或几种的混合物。其中，所述的流平剂包括丙烯酸酯类流平剂502、PV88等；消泡剂是703等；增电剂是EDI等。
本发明第二个目的通过以下技术方案实现：一种用于建筑钢筋涂敷的纯环氧型重防腐粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
(a)按配比称取环氧树脂、环氧固化剂、固化促进剂、无机填料、助剂和颜料，置于混料缸，进行充分混合及破碎；
(b)经破碎混合后的物料经挤出机中挤出；
(c)挤出后的物料经压片、冷却、粉碎得纯环氧型重防腐粉末涂料。
上述制备方法中，所述步骤(a)中各组分破碎并混合的时间为1～30分钟，优选为1～10分钟。
所述步骤(b)中的挤出温度为80～100℃。所述的挤出机采用双螺杆挤出机或单螺杆挤出机。
所述步骤(c)中的纯环氧型重防腐粉末涂料的粉体粒径（等效粒径D50）为30～80微米。
本发明具有以下优点：
(1)本发明以酸酐或酸酐改性物作为环氧固化剂，由此制得的纯环氧粉末涂料具有固化速度快、交联密度高、涂膜的物理机械性能、耐化学药品性能和耐热性能好的优点，适合于建筑用钢筋的涂装，延长建筑钢筋的使用年限并降低建筑物的维护成本。
(2)本发明中的粉末涂料可以通过改变颜料的种类及用量，可得到花色各异的涂层外观。
具体实施方式
下面列举部分实施例对本发明进行说明，有必要在此指出的是以下具体实施例只用于对本发明作进一步说明，不代表对本发明保护范围的限制。其他人根据本发明做出的一些非本质的修改和调整仍属于本发明的保护范围。
实施例1
用于建筑钢筋涂敷的纯环氧型重防腐粉末涂料的组分及重量份配比为：
环氧当量为740g/eq的双酚A型环氧树脂200份
四氢苯二甲酸酐40份
2-甲基咪唑1.2份
钛白粉10份
硅微粉20份
丙烯酸酯类流平剂2.4份
安息香1.2份
消泡剂1.5份
制备方法：
(a)按配比称取各组分，置于混料缸，充分混合并破碎5分钟；
(b)破碎后的物料进入双螺杆挤出机或单螺杆挤出机挤出；挤出机加热温度控制在90℃；
(c)挤出后的物料经压片、冷却、粉碎成粉体粒径（等效粒径D50）为50微米的纯环氧型重防腐粉末涂料。
实施例2
用于建筑钢筋涂敷的纯环氧型重防腐粉末涂料的组分及重量份配比为：
环氧当量为970g/eq的双酚A型环氧树脂200份
四氢苯二甲酸酐30份
钛白粉10份
云母粉20份
丙烯酸酯类流平剂3份
安息香1.5份
消泡剂1.5份
制备方法：
(a)按配方比例称取各组分，置于混料缸，充分混合并破碎8分钟；
(b)破碎后的物料进入双螺杆挤出机或单螺杆挤出机挤出；挤出机加热温度控制在85℃；
(c)挤出后的物料经压片、冷却、粉碎成粉体粒径（等效粒径D50）为60微米的纯环氧型重防腐粉末涂料。
实施例3
用于建筑钢筋涂敷的纯环氧型重防腐粉末涂料的组分及重量份配比为：
环氧当量为1700g/eq的双酚A型环氧树脂100份
环氧当量为970g/eq的双酚A型环氧树脂100份
四氢苯二甲酸酐22份
2-甲基咪唑0.8份
硅微粉30份
丙烯酸酯类流平剂2.7份
安息香1.5份
消泡剂2.5份
制备方法：
(a)按配方比例称取各组分，置于混料缸，充分混合并破碎5分钟；
(b)破碎后的物料进入双螺杆挤出机或单螺杆挤出机挤出；挤出机加热温度控制在100℃；
(c)挤出后的物料经压片、冷却、粉碎成粉体粒径（等效粒径D50）为50微米的纯环氧型重防腐粉末涂料。
实施例4
用于建筑钢筋涂敷的纯环氧型重防腐粉末涂料的组分及重量份配比为：
环氧当量为800g/eq的双酚A型环氧树脂200份
聚葵二酸酐23份
2-甲基咪唑1.3份
钛白粉10份
硫酸钡20份
丙烯酸酯类流平剂2.2份
安息香1.5份
消泡剂2.5份
制备方法：
(a)按配方比例称取各组分，置于混料缸，充分混合并破碎5分钟；
(b)破碎后的物料进入双螺杆挤出机或单螺杆挤出机挤出；挤出机加热温度控制在90℃；
(c)挤出后的物料经压片、冷却、粉碎成粉体粒径（等效粒径D50）为50微米的纯环氧型重防腐粉末涂料。
实施例5
用于建筑钢筋涂敷的纯环氧型重防腐粉末涂料的组分及重量份配比为：
环氧当量为1600g/eq的双酚A型环氧树脂200份
聚葵二酸酐12份
2-甲基咪唑1.6份
云母粉20份
丙烯酸酯类流平剂2.5份
安息香1.5份
消泡剂2.5份
制备方法：
(a)按配方比例称取各组分，置于混料缸，充分混合并破碎5分钟；
(b)破碎后的物料进入双螺杆挤出机或单螺杆挤出机挤出；挤出机加热温度控制在90℃；
(c)挤出后的物料经压片、冷却、粉碎成粉体粒径（等效粒径D50）为50微米的纯环氧型重防腐粉末涂料。
实施例6
用于建筑钢筋涂敷的纯环氧型重防腐粉末涂料的组分及重量份配比为：
环氧当量为1800g/eq的双酚A型环氧树脂100份
环氧当量为900g/eq的双酚A型环氧树脂100份
聚葵二酸酐15份
2-甲基咪唑2.5份
硅微粉25份
丙烯酸酯类流平剂3.0份
安息香2.0份
消泡剂2.5份
制备方法：
(a)按配方比例称取各组分，置于混料缸，充分混合并破碎5分钟；
(b)破碎后的物料进入双螺杆挤出机或单螺杆挤出机挤出；挤出机加热温度控制在90℃；
(c)挤出后的物料经压片、冷却、粉碎成粉体粒径（等效粒径D50）为50微米的纯环氧型重防腐粉末涂料。
实施例7
用于建筑钢筋涂敷的纯环氧型重防腐粉末涂料的组分及重量份配比为：
环氧当量为750g/eq的双酚A型环氧树脂200份
聚葵二酸酐25份
2-甲基咪唑0.8份
丙烯酸酯类流平剂2.0份
安息香0.5份
消泡剂1.5份
制备方法：
(a)按配方比例称取各组分，置于混料缸，充分混合并破碎5分钟；
(b)破碎后的物料进入双螺杆挤出机或单螺杆挤出机挤出；挤出机加热温度控制在90℃；
(c)挤出后的物料经压片、冷却、粉碎成粉体粒径（等效粒径D50）为50微米的纯环氧型重防腐粉末涂料。
以实施例1的用于建筑钢筋涂敷的纯环氧型重防腐粉末涂料为例进行涂层性能测试，对本发明的粉末涂料的性能进行说明。涂装方法：裸钢筋严格喷砂除锈后，吹扫干净，放入烤箱于230℃预热30分钟，取出立即均匀喷粉，控制膜厚180-250微米，室温较高时，不回炉，利用余热固化90秒后水淋至室温，至少二十分钟后检验性能。喷涂固化后的涂层具有以下特征性质：

Claims (6)

1.一种用于建筑钢筋涂敷的纯环氧型重防腐粉末涂料，其特征是，由下列重量份的组分组成：
环氧树脂200份
环氧固化剂10～50份
固化促进剂0～3份
无机填料0～100份但不为0
助剂2～10份
颜料0～10份；
所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂，其环氧当量为900～4000g/eq；所述环氧固化剂为酸酐类环氧固化剂及其改性物；所述酸酐类环氧固化剂为邻苯二甲酸酐、聚葵二酸酐、偏苯三甲酸酐或均苯四甲酸酐；所述固化促进剂为2-甲基咪唑；所述助剂为流平剂和消泡剂中的一种或几种的混合物。
2.根据权利要求1所述的用于建筑钢筋涂敷的纯环氧型重防腐粉末涂料，其特征是，所述无机填料为钛白粉、硫酸钡、硅微粉和云母粉的一种或几种的混合物。
3.权利要求1或2所述用于建筑钢筋涂敷的纯环氧型重防腐粉末涂料的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
(a)按配比称取环氧树脂、环氧固化剂、固化促进剂、无机填料、助剂和颜料，置于混料缸，进行充分混合及破碎；
(b)经破碎混合后的物料经挤出机中挤出；
(c)挤出后的物料经压片、冷却、粉碎得纯环氧型重防腐粉末涂料。
4.根据权利要求3所述用于建筑钢筋涂敷的纯环氧型重防腐粉末涂料的制备方法，其特征是，所述步骤(a)中各组分破碎并混合的时间为1～30分钟。
5.根据权利要求4所述用于建筑钢筋涂敷的纯环氧型重防腐粉末涂料的制备方法，其特征是，所述步骤(b)中的挤出温度为80～100℃。
6.根据权利要求5所述用于建筑钢筋涂敷的纯环氧型重防腐粉末涂料的制备方法，其特征是，所述步骤(c)中的纯环氧型重防腐粉末涂料的粉体粒径为30～80微米。
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