CN104356868B - 一种直接在锈层上涂装的涂料组合物 - Google Patents

一种直接在锈层上涂装的涂料组合物 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种直接在锈层上涂装的涂料组合物，包括如下质量分数的组分：环氧树脂粉末30～40wt％、双氰胺体系5～10wt％、氯化聚乙烯粉末10～20wt％、三聚氰胺衍生物3～10wt％、防锈颜料15～26wt％、填料20～31wt％、硬脂酸铝1～5wt％和增溶剂5～10wt％。本发明制备的涂料组合物无污染、高附着力、对基材锈层有高容忍、防腐性能好，可广泛应用于锈层上的涂装。

Description

一种直接在锈层上涂装的涂料组合物
技术领域
本发明属于涂料领域，具体地涉及一种直接在锈层上涂装的涂料组合物。
背景技术
环氧粉末是一种重要的在金属上广为使用的防腐涂料。由于其无溶剂，环保而受到广泛的关注，在诸多的领域得到了推广和使用，如家用电器、石油管道、一些金属设备、小五金等。由于其无溶剂、高附着力，较好的耐腐蚀性能，适应了对表面处理方面的技术要求，即：高保护性能、环保。但是在使用过程中，人们发现其对水蒸气和氧扩散仍然存在不足，尤其和氯化聚乙烯相比，氧扩散系数仍然很大，同时，在施工过程中对于金属表面的处理也要求较高，对于金属表面一些锈层、残留的漆膜以及一些残留的低表面的物质，容忍度均较低，在施工前必须增加一道表面处理的工序，增加了施工费用。近年来界面分子工程学的发展，可以从原子、分子角度构筑分子与基材表面分子组合、作用，有望为环氧粉末涂料的设计增加新的依据。
发明内容
发明目的：为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种直接在锈层上涂装的涂料组合物，该涂料组合物可以直接在锈层上涂装达到附着和防腐，对基材锈层高容忍。
技术方案：为实现上述技术目的，本发明的直接在锈层上涂装的涂料组合物包括如下质量百分比的组份：
具体地，所述的三聚氰胺的衍生物为具有如下分子结构的物质：
其中R是指含有8～18个碳原子的烷基。
更具体地，所述的三聚氰胺的衍生物通过如下步骤制备：首先在三聚氰胺中加入环氧基偶联剂，反应3h后，在加入脂肪酸反应得到，其中三聚氰胺与环氧基偶联剂、脂肪酸的摩尔比为1∶1∶1。
其中，所述的双氰胺体系为双氰胺与咪唑啉按质量比为6∶1的混合物。
优选地，所述的咪唑啉为甲基咪唑啉、乙基咪唑啉、丙基咪唑啉和丁基咪唑啉中的任意一种。更为优选地，所述的咪唑啉为甲基咪唑啉。
所述的防锈颜料为云母、磷酸锌、玻璃鳞片、锌粉、不锈钢粉或氧化石墨烯中的任意一种或两种，优选地，所述的防锈颜料为磷酸锌与氧化石墨烯按50∶1的质量比的混合物。
所述的填料为氧化铁红、粘土、滑石粉、碳酸钙、氢氧化铝、氢氧化镁、硅藻土、硅灰石粉、硫酸钡和三氧化二锑中的任意两种或三种的混合物。优选地，所述填料为滑石粉与硫酸钡和氧化铁红的混合物，其混合质量比为滑石粉∶硫酸钡∶氧化铁红＝20∶5∶1。
所述的增溶剂为氟苯水杨酸，其分子结构式如下：
本发明进一步提出了上述直接在锈层上涂装的涂料组合物的制备方法，包括如下步骤：将配方量的各组分混合均匀，然后用双螺杆挤出机挤出，再研磨到10～30μm的粒径，最后包装，就能得到氯化聚乙烯的环氧树脂粉末涂料的组合物。
有益效果：与现有技术相比，本发明在锈层中加入了具有增强锈层与基材、锈层与树脂结合力强的三聚氰胺的衍生物，并采用氯化聚乙烯强化其抗氧和抗水性能，配合增溶剂提高环氧粉末与氯化聚乙烯相容性。同时加入小分子扩散到多孔锈层中，钝化铁锈中的有害物质，所制备的无溶剂型涂料环保性好，可以直接在锈层上涂装，对基材锈层有高容忍、高附着力和防腐效果。
具体实施方式
下述实施例中环氧树脂粉末和氯化聚乙烯粉末均可以为市售的原料。
实施例1
本涂料组合物按如下组分配比制备而成(质量百分含量)：
其中双氰胺体系是指双氰胺与甲基咪唑啉的混合物，双氰胺与甲基咪唑啉的质量比为6∶1。
三聚氰胺的衍生物，是指具有如下分子结构的物质：
防锈颜料为锌粉和玻璃钢粉，其质量比为锌粉∶玻璃钢粉＝20∶1；
填料为滑石粉、硫酸钡和氧化铁红的混合物，混合质量比为：滑石粉∶硫酸钡∶氧化铁红＝20∶5∶1；
将上述配方中的组分按配方量混合均匀，然后在双螺杆挤出机挤出，然后加入，再研磨到10μm的粒径，最后包装，即得到涂料的组合物。
试验效果：耐盐雾试验332h，盐雾试验后涂层在锈层上的附着力经检测为一级。
实施例2
本涂料组合物按如下组分配比制备而成(质量百分含量)：
其中双氰胺体系是指双氰胺与乙基咪唑啉的混合物，双氰胺与乙基咪唑啉的质量比为6∶1；
三聚氰胺的衍生物，是指具有如下分子结构的物质：
防锈颜料为磷酸锌；
填料为粘土和氢氧化铝的混合物，其混合质量比为粘土∶氢氧化铝＝1∶16；
将技术配方中的组分混合均匀，然后在双螺杆挤出机挤出，然后加入，再研磨到30μm的粒径，最后包装，就能得到氯化聚乙烯的环氧树脂粉末涂料的组合物。
试验效果：耐盐雾试验290h，盐雾试验后涂层在锈层上的附着力为二级。
实施例3
本涂料的组合物按如下组分配比制备而成(质量百分含量)：
其中双氰胺体系是指双氰胺与甲基基咪唑啉的混合物，双氰胺与甲基咪唑啉的质量比为6∶1；
三聚氰胺的衍生物，是指具有如下分子结构的物质：
防锈颜料为云母和磷酸锌，云母和磷酸锌质量比为3∶2；
填料为三氧化二锑、氢氧化镁和硅藻土混合物，混合物质量比为三氧化二锑∶氢氧化镁∶硅藻土＝15∶6∶4；
将上述配方中的组分按配方量混合均匀，然后在双螺杆挤出机挤出，然后加入，再研磨到13μm的粒径，最后包装，就能得到氯化聚乙烯的环氧树脂粉末涂料的组合物。
试验效果：耐盐雾试验312h，盐雾试验后涂层在锈层上的附着力为一级。
实施例4
本涂料组合物按如下组分配比制备而成(质量百分含量)：
其中双氰胺体系是指双氰胺与丁基基咪唑啉的混合物，双氰胺与丁基咪唑啉的质量比为6∶1；
三聚氰胺的衍生物，是指具有如下分子结构的物质：
防锈颜料为磷酸锌和氧化石墨烯，磷酸锌和氧化石墨烯的质量比为50∶1；
填料为氧化铁红、碳酸钙和三氧化二锑混合物，混合质量比为氧化铁红∶碳酸钙∶三氧化二锑＝5∶4∶2；
将技术配方中的组分混合均匀，然后在双螺杆挤出机挤出，然后加入，再研磨到17μm的粒径，最后包装，就能得到氯化聚乙烯的环氧树脂粉末涂料的组合物。
试验效果：耐盐雾试验398h，盐雾试验后涂层在锈层上的附着力为一级。
实施例5
本涂料的组合物按如下组分配比制备而成(质量百分含量)：
其中双氰胺体系是指双氰胺与丙基咪唑啉的混合物，双氰胺与丙基咪唑啉的质量比为6∶1。
三聚氰胺的衍生物，是指具有如下分子结构的物质：
防锈颜料为不锈钢粉；
填料为硫酸钡和硅灰石混合物，混合物质量比硫酸钡∶硅灰石＝3∶2；
将上述配方中的组分按配方量混合均匀，然后在双螺杆挤出机挤出，然后加入，再研磨到28μm的粒径，最后包装，就能得到氯化聚乙烯的环氧树脂粉末涂料的组合物。
试验效果：耐盐雾试验351h，盐雾试验后涂层在锈层上的附着力为一级。
实施例6
本涂料的组合物按如下组分配比制备而成(质量百分含量)：
其中双氰胺体系是指双氰胺与乙基咪唑啉的混合物，双氰胺与乙基咪唑啉的质量比为6∶1。
三聚氰胺的衍生物，是指具有如下分子结构的物质：
防锈颜料为玻璃鳞片与氧化石墨烯，玻璃鳞片与氧化石墨烯的质量比为1∶1；
填料为滑石粉、碳酸钙和硅藻土的混合物，混合质量比为滑石粉∶碳酸钙∶硅藻土＝17∶8∶2；
将上述配方中的组分按配方量混合均匀，然后在双螺杆挤出机挤出，然后加入，再研磨到23μm的粒径，最后包装，就能得到氯化聚乙烯的环氧树脂粉末涂料的组合物。
试验效果：耐盐雾试验275h，盐雾试验后涂层在锈层上的附着力为一级。
实施例7
本涂料组合物按如下组分配比制备而成(质量百分含量)：
其中双氰胺体系是指双氰胺与丁基咪唑啉的混合物，双氰胺与丁基咪唑啉的质量比为6∶1。
三聚氰胺的衍生物，是指具有如下分子结构的物质：
防锈颜料为磷酸锌和锌粉，磷酸锌与锌粉的质量比为2∶1；
填料为氢氧化铝和硅灰石粉混合物，混合质量比为氢氧化铝∶硅灰石粉＝1∶1；
将上述配方中的组分按配方量混合均匀然后在双螺杆挤出机挤出，然后加入，再研磨到20μm的粒径，最后包装，就能得到氯化聚乙烯的环氧树脂粉末涂料的组合物。
试验效果：耐盐雾试验342h，盐雾试验后涂层在锈层上的附着力为一级。
实施例8
本涂料组合物按如下组分配比制备而成(质量百分含量)：
其中双氰胺体系是指双氰胺与乙基咪唑啉的混合物，双氰胺与乙基咪唑啉的质量比为6∶1。
三聚氰胺的衍生物，是指具有如下分子结构的物质：
防锈颜料为锌粉；
填料为粘土、氢氧化镁和硫酸钡的混合物，其混合质量比为2∶8∶13；
将上述配方中的组分按配方量混合均匀，然后在双螺杆挤出机挤出，然后加入，再研磨到23μm的粒径，最后包装，就能得到氯化聚乙烯的环氧树脂粉末涂料的组合物。
试验效果：耐盐雾试验312h，盐雾试验后涂层在锈层上的附着力为一级。
实施例9
本涂料组合物按如下组分配比制备而成(质量百分含量)：
其中双氰胺体系是指双氰胺与丙基咪唑啉的混合物，双氰胺与丙基咪唑啉的质量比为6∶1。
三聚氰胺的衍生物，是指具有如下分子结构的物质：
防锈颜料为磷酸锌和氧化石墨烯，磷酸烯和氧化石墨烯质量比为1∶1；
填料为氧化铁红、氢氧化铝和硅灰石粉混合物，其混合质量比为氧化铁红∶氢氧化铝∶硅灰石粉＝5∶5∶2；
将技术配方中的组分混合均匀，然后在双螺杆挤出机挤出，然后加入，再研磨到26μm的粒径，最后包装，就能得到氯化聚乙烯的环氧树脂粉末涂料的组合物。
试验效果：耐盐雾试验326h，盐雾试验后涂层在锈层上的附着力为一级。
实施例10
本涂料组合物按如下组分配比制备而成(质量百分含量)：
其中双氰胺体系是指双氰胺与乙基咪唑啉的混合物，双氰胺与乙基咪唑啉的质量比为6∶1。
三聚氰胺的衍生物，是指具有如下分子结构的物质：
防锈颜料为云母和玻璃鳞片混合物，云母和玻璃鳞片质量比为1∶10；
填料为硫酸钡、氢氧化镁和三氧化二锑的混合物，混合质量比为硫酸钡∶氢氧化镁∶三氧化二锑＝9∶7∶4；
将上述配方中的组分按配方量混合均匀，然后在双螺杆挤出机挤出，然后加入，再研磨到20μm的粒径，最后包装，就能得到氯化聚乙烯的环氧树脂粉末涂料的组合物。
试验效果：耐盐雾试验358h耐盐雾，盐雾试验后涂层在锈层上的附着力为一级。

Claims (8)

1.一种直接在锈层上涂装的涂料组合物，其特征在于，包括如下质量百分比的组份：
其中，所述的三聚氰胺衍生物为具有如下分子结构的物质：
其中R是指含有8～18个碳原子的烷基。
2.根据权利要求1所述的直接在锈层上涂装的涂料组合物，其特征在于，所述的三聚氰胺衍生物通过如下步骤制备：首先在三聚氰胺中加入环氧基偶联剂，反应3h后，在加入脂肪酸反应得到，其中三聚氰胺与环氧基偶联剂、脂肪酸的摩尔比为1∶1∶1。
3.根据权利要求1所述的直接在锈层上涂装的涂料组合物，其特征在于，所述的双氰胺体系为双氰胺与咪唑啉按质量比为6∶1的混合物。
4.根据权利要求3所述的直接在锈层上涂装的涂料组合物，其特征在于，所述的咪唑啉为甲基咪唑啉、乙基咪唑啉、丙基咪唑啉和丁基咪唑啉中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的直接在锈层上涂装的涂料组合物，其特征在于，所述的防锈颜料为云母、磷酸锌、玻璃鳞片、锌粉、不锈钢粉或氧化石墨烯中的任意一种或两种。
6.根据权利要求1所述的直接在锈层上涂装的涂料组合物，其特征在于，所述的填料为氧化铁红、粘土、滑石粉、碳酸钙、氢氧化铝、氢氧化镁、硅藻土、硅灰石粉、硫酸钡和三氧化二锑中的任意两种或三种的混合物。
7.根据权利要求1所述的直接在锈层上涂装的涂料组合物，其特征在于，所述的增溶剂为氟苯水杨酸。
8.权利要求1所述的直接在锈层上涂装的涂料组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将配方量的各组分混合均匀，然后用双螺杆挤出机挤出，再研磨到10～30μm的粒径，最后包装即得。
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