CN104277532A - 一种钢铁表面防腐涂料制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钢铁表面防腐涂料的制备方法,所述涂料的各成份组成按重量份数计算包括:成膜物质30-80份,聚苯胺改性云母氧化铁15-40份,颜料1-5份,填料1-8份,助剂0.5-5份,溶剂1-50份,所得到的钢铁表面防腐蚀涂料能够同钢铁表面形成钝化层及缓蚀层。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术,特别是指一种环保型钢铁表面防腐涂料制备方法。
背景技术
金属腐蚀遍及国民经济和国防建设各个领域,危害十分严重。首先,腐蚀会造成重大的直接或间接的经济损失。据工业发达的国家的统计,因腐蚀造成的经济损失约占当年国民经济生产总值的1.5%-4.2%。其次,金属腐蚀,特别是应力腐蚀和腐蚀疲劳,往往会造成灾难性重大事故,危及人身安全。再者,腐蚀不但损耗大量金属,而且浪费了大量能源,每年因腐蚀要损耗10%-20%的金属。另外,石油、化工、农药等工业生产中,因腐蚀造成的设备跑、冒、滴、漏,不但造成经济损失,还可能使有毒物质泄漏,造成环境污染,危及人民健康。同时,腐蚀还可能成为生产发展和科技进步的障碍。
云母氧化铁是一种耐化学介质优良的物理性防锈颜料,在防锈涂料中,具有很好的耐水与气渗透作用,对紫外线有一定的反射能力。由云母氧化铁制成的防锈涂料广泛应用于桥梁、电力杆塔、储油罐、槽车及工程机械等领域的防腐蚀保护。
现云母氧化铁存在的问题是,由于云母氧化铁是物理性防锈颜料,对钢铁无钝化作用,防腐蚀性能不理想,必须同含铬或铅的颜料配合才能达到好的防腐蚀效果,而含铬或铅的材质对环境有严重的污染作用。
发明内容
本发明的目的是通过对云母氧化铁通过改性处理,使涂料具有环境友好的特点,并提高了云母氧化铁的防腐蚀性能,也不再需要含铬或铅的颜料进行配合。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种钢铁表面防腐涂料制备方法,包括以下步骤:
A、首先制备改性聚苯胺改性的云母氧化铁,其步骤包括:
1)、配制磷酸和植酸混合水溶液,其中磷酸1-2.5摩尔/升,植酸0.08-0.35摩尔/升;
2)、将苯胺加入到1)的混合溶液中,混合后的苯胺浓度为0.08-0.8摩尔/升,继续搅拌0.5-2小时,取500ml混合液中加入50-200g的1200-1500目的云母氧化铁,并搅拌5-30分钟,预冷到0-10℃;
3)、配制氧化剂的水溶液,溶液中氧化剂的浓度为0.2-1.5摩尔/升,将氧化剂的水溶液预冷到0-10℃,其中氧化剂为过硫酸铵、过氧化氢、过硫酸钾或过氧化苯甲酰中的一种或多种组合;
4)、将3)中500ml溶液在10-30分钟缓慢加入2)中,在0-10℃反应2-5小时,分离后用蒸馏水洗涤,并在80-100℃干燥1-5小时,研磨,筛分得到200-500目导电聚苯胺改性的云母氧化铁。
B、将助剂,颜料,填料加入到成膜物质和溶剂中搅拌均匀10-60分钟,然后研磨细度小于50微米后出料;
C、在高速搅拌下将由A得到的聚苯胺改性的云母氧化铁加入到B的混合物中,进行高速分散20-60分钟,得到改性聚苯胺改性的云母氧化铁涂料;
D、根据成膜物质的不同选择相应的固化剂;
所述涂料的各成份组成按重量份数计算包括:成膜物质30-80份,聚苯胺改性云母氧化铁15-40份,颜料1-5份,填料1-8份,助剂0.5-5份,溶剂1-50份;
所述的成膜物质为,由醇酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、氟碳树脂、过氯乙烯或氯化聚乙烯中的一种或两种的组合,与萜烯树脂按重量比为5-10∶1组成。
所述醇酸树脂为短油度亚麻油甘油醇酸树脂、短油度亚麻油甘油醇酯树脂、中油度红花油醇酸树脂、长油度季戊四醇亚麻油醇酸树脂;所述酚醛树脂包括松香改性的酚醛树脂、烷基酚制造的纯酚醛树脂或醇溶性酚醛树脂;所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂,其中环氧树脂固化剂为胺类固化剂,包括有脂肪族胺、乙二胺、芳香胺或脂环族胺。
所述溶剂包括有甲苯、二甲苯、丁醇、丁酮或环己酮。
所述助剂包括有防流挂剂,分散剂,流平剂和消泡剂。
所述聚苯胺改性云母氧化铁的结构为片状结构,组成为表面包覆层为聚苯胺和植酸,内部是云母氧化铁,包覆层中聚苯胺按重量百分比为75-95%,植酸按重量百分比为0.3-25%,所述云母氧化铁的粒径为1200-1500目。
所述防流挂剂为膨润土、蒙脱土、高岭土或气相二氧化硅中的一种或多种组合。
本发明的有益效果是:
1,采用本发明的技术方案,通过在成膜物质中使用萜烯树脂,所得到的钢铁表面防腐蚀涂料能够同钢铁表面形成钝化层及缓蚀层。
2,提高了常规云母氧化铁的耐蚀性和防渗透性。
3,可以取代常规云母氧化铁涂料中的含铬和铅的颜料,所述的涂料属于环境友好型。
具体实施方式
以下通过具体实施例来详细描述本发明的技术方案。
一种钢铁表面防腐涂料制备方法,包括以下步骤:
A、首先制备改性聚苯胺改性的云母氧化铁,其步骤包括:
1)、配制磷酸和植酸混合水溶液,其中磷酸1-2.5摩尔/升,植酸0.08-0.35摩尔/升;
2)、将苯胺加入到1)的混合溶液中,混合后的苯胺浓度为0.08-0.8摩尔/升,继续搅拌0.5-2小时,取500ml混合液中加入50-200g的1200-1500目的云母氧化铁,并搅拌5-30分钟,预冷到0-10℃;
3)、配制氧化剂的水溶液,溶液中氧化剂的浓度为0.2-1.5摩尔/升,将氧化剂的水溶液预冷到0-10℃,其中氧化剂为过硫酸铵、过氧化氢、过硫酸钾或过氧化苯甲酰中的一种或多种组合;
4)、将3)中500ml溶液在10-30分钟缓慢加入2)中,在0-10℃反应2-5小时,分离后用蒸馏水洗涤,并在80-100℃干燥1-5小时,研磨,筛分得到200-500目导电聚苯胺改性的云母氧化铁。
B、将助剂,颜料,填料加入到成膜物质和溶剂中搅拌均匀10-60分钟,然后研磨细度小于50微米后出料;
C、在高速搅拌下将由A得到的聚苯胺改性的云母氧化铁加入到B的混合物中,进行高速分散20-60分钟,得到改性聚苯胺改性的云母氧化铁涂料;
D、根据成膜物质的不同选择相应的固化剂;
所述涂料的各成份组成按重量份数计算包括:成膜物质30-80份,聚苯胺改性云母氧化铁15-40份,颜料1-5份,填料1-8份,助剂0.5-5份,溶剂1-50份;
所述的成膜物质为,由醇酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、氟碳树脂、过氯乙烯或氯化聚乙烯中的一种或两种的组合,与萜烯树脂按重量比为5-10∶1组成。
所述醇酸树脂为短油度亚麻油甘油醇酸树脂、短油度亚麻油甘油醇酯树脂、中油度红花油醇酸树脂、长油度季戊四醇亚麻油醇酸树脂;所述酚醛树脂包括松香改性的酚醛树脂、烷基酚制造的纯酚醛树脂或醇溶性酚醛树脂;所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂,其中环氧树脂固化剂为胺类固化剂,包括有脂肪族胺、乙二胺、芳香胺或脂环族胺。
所述溶剂包括有甲苯、二甲苯、丁醇、丁酮或环己酮。
所述助剂包括有防流挂剂,分散剂,流平剂和消泡剂。
所述聚苯胺改性云母氧化铁的结构为片状结构,组成为表面包覆层为聚苯胺和植酸,内部是云母氧化铁,包覆层中聚苯胺按重量百分比为75-95%,植酸按重量百分比为0.3-25%,所述云母氧化铁的粒径为1200-1500目。
所述防流挂剂为膨润土、蒙脱土、高岭土或气相二氧化硅中的一种或多种组合。
在本申请中使用的分散剂,流平剂和消泡剂及颜料和填料均为现有技术,不再进行过多的说明。在本申请的以下实施例中,有区别的仅能为涂料的组成不同,其余的部分全部相同,在此不再进行重复说明。
实施例1
按重量份数计算,将分散剂0.5份,流平剂1份,消泡剂1份,防流挂剂0.5份,颜料2份,填料2份,350目导电聚苯胺改性的云母氧化铁25份加入到环氧树脂35份、萜烯树脂5份和溶剂20份中,搅拌20分钟,研磨成粒径小于40微米制成改性聚苯胺改性的云母氧化铁防腐涂料。
实施例2
按重量份数计算,将分散剂0.5份,流平剂1份,消泡剂1份,防流挂剂0.5份,颜料2份,填料2份,350目导电聚苯胺改性的云母氧化铁25份加入到醇酸树脂67.5份,萜烯树脂7.5份和溶剂20份中,搅拌20分钟,研磨成粒径小于40微米制成改性聚苯胺改性的云母氧化铁防腐涂料。
实施例3
按重量份数计算,将分散剂0.5份,流平剂1份,消泡剂1份,防流挂剂0.5份,颜料2份,填料2份,350目导电聚苯胺改性的云母氧化铁25份加入到聚氨酯树脂52份,萜烯树脂8份和溶剂20份中,搅拌20分钟,研磨成粒径小于40微米制成改性聚苯胺改性的云母氧化铁防腐涂料。
实施例4
按重量份数计算,将分散剂1份,流平剂0.8份,消泡剂0.5份,防流挂剂0.6份,颜料2份,填料2份,350目导电聚苯胺改性的云母氧化铁25份加入到氟碳树脂48份,萜烯树脂7份和溶剂20份中,搅拌20分钟,研磨成粒径小于40微米制成改性聚苯胺改性的云母氧化铁防腐涂料。
实施例5
按重量份数计算,将分散剂1份,流平剂0.8份,消泡剂0.5份,防流挂剂1份,颜料5份,填料2份,350目导电聚苯胺改性的云母氧化铁25份加入羟基丙烯酸树脂35份,萜烯树脂5份和溶剂20份中,搅拌20分钟,研磨成粒径小于40微米制成改性聚苯胺改性的云母氧化铁防腐涂料。
Claims (6)
1.一种钢铁表面防腐涂料制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
A、首先制备改性聚苯胺改性的云母氧化铁,其步骤包括:
1)、配制磷酸和植酸混合水溶液,其中磷酸1-2.5摩尔/升,植酸0.08-0.35摩尔/升;
2)、将苯胺加入到1)的混合溶液中,混合后的苯胺浓度为0.08-0.8摩尔/升,继续搅拌0.5-2小时,取500ml混合液中加入50-200g的1200-1500目的云母氧化铁,并搅拌5-30分钟,预冷到0-10℃;
3)、配制氧化剂的水溶液,溶液中氧化剂的浓度为0.2-1.5摩尔/升,将氧化剂的水溶液预冷到0-10℃,其中氧化剂为过硫酸铵、过氧化氢、过硫酸钾或过氧化苯甲酰中的一种或多种组合;
4)、将3)中500ml溶液在10-30分钟缓慢加入2)中,在0-10℃反应2-5小时,分离后用蒸馏水洗涤,并在80-100℃干燥1-5小时,研磨,筛分得到200-500目导电聚苯胺改性的云母氧化铁。
B、将助剂,颜料,填料加入到成膜物质和溶剂中搅拌均匀10-60分钟,然后研磨细度小于50微米后出料;
C、在高速搅拌下将由A得到的聚苯胺改性的云母氧化铁加入到B的混合物中,进行高速分散20-60分钟,得到改性聚苯胺改性的云母氧化铁涂料;
D、根据成膜物质的不同选择相应的固化剂;
所述涂料的各成份组成按重量份数计算包括:成膜物质30-80份,聚苯胺改性云母氧化铁15-40份,颜料1-5份,填料1-8份,助剂0.5-5份,溶剂1-50份;
所述的成膜物质为,由醇酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、氟碳树脂、过氯乙烯或氯化聚乙烯中的一种或两种的组合,与萜烯树脂按重量比为5-10∶1组成。
2.根据权利要求1所述的钢铁表面防腐涂料制备方法,其特征在于:所述醇酸树脂为短油度亚麻油甘油醇酸树脂、短油度亚麻油甘油醇酯树脂、中油度红花油醇酸树脂、长油度季戊四醇亚麻油醇酸树脂;所述酚醛树脂包括松香改性的酚醛树脂、烷基酚制造的纯酚醛树脂或醇溶性酚醛树脂;所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂,其中环氧树脂固化剂为胺类固化剂,包括有脂肪族胺、乙二胺、芳香胺或脂环族胺。
3.根据权利要求1所述的钢铁表面防腐涂料制备方法,其特征在于:所述溶剂包括有甲苯、二甲苯、丁醇、丁酮或环己酮。
4.根据权利要求1所述的一种环保型钢铁表面防腐涂料制备方法,其特征在于:所述助剂包括有防流挂剂,分散剂,流平剂和消泡剂。
5.根据权利要求1所述的钢铁表面防腐涂料制备方法,其特征在于:所述聚苯胺改性云母氧化铁的结构为片状结构,组成为表面包覆层为聚苯胺和植酸,内部是云母氧化铁,包覆层中聚苯胺按重量百分比为75-95%,植酸按重量百分比为0.3-25%,所述云母氧化铁的粒径为1200-1500目。
6.根据权利要求1所述的钢铁表面防腐涂料制备方法,其特征在于:所述防流挂剂为膨润土、蒙脱土、高岭土或气相二氧化硅中的一种或多种组合。
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