CN104449349A - 一种低膜厚耐高温防腐蚀涂料 - Google Patents

一种低膜厚耐高温防腐蚀涂料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低膜厚耐高温防腐蚀涂料，其原料按重量份包括以下组分：聚醚砜树脂45-65份、聚偏二氟乙烯树脂5-18份、含氟聚丙烯酸树脂3-9份、偏硼酸钡5-15份、钼酸锌3-12份、磷酸锌2-10份、云母3-15份、鳞片状锌粉5-13份、蛭石6-15份、氨基树脂5-14份、2,2,4-三甲基-1,3戊二醇单异丁酸酯0.6-1.3份、含氨基硅烷偶联剂3-5份、钙离子交换硅胶2-8份、有机溶剂3-8份、分散剂0.6-1.5份、消泡剂0.3-0.9份、流平剂0.2-0.9份、pH调节剂0.6-2.5份、固化剂0.8-2份、去离子水20-50份。本发明所述低膜厚耐高温防腐蚀涂料，其防腐蚀性好，膜厚低，耐高温性能和耐水性能优异。

Description

一种低膜厚耐高温防腐蚀涂料
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种低膜厚耐高温防腐蚀涂料。
背景技术
腐蚀问题会造成大量的资源和能源浪费，污染环境，更严重的会带来人身伤亡等，随着技术的进步和腐蚀问题的多样化，人们对防腐涂料的品种和性能也提出了更多的要求。目前大部分的防腐涂料具有高膜厚、耐温等级低、涂装工艺复杂以及牺牲涂层其它性能换取防腐性能的缺点，不能满足要求低膜厚、耐高温防腐领域的应用，需要进行改性进一步提高其性能。
发明内容
本发明提出了一种低膜厚耐高温防腐蚀涂料，其防腐蚀性好，膜厚低，耐高温性能和耐水性能优异。
本发明提出了一种低膜厚耐高温防腐蚀涂料，其原料按重量份包括以下组分：聚醚砜树脂45-65份、聚偏二氟乙烯树脂5-18份、含氟聚丙烯酸树脂3-9份、偏硼酸钡5-15份、钼酸锌3-12份、磷酸锌2-10份、云母3-15份、鳞片状锌粉5-13份、蛭石6-15份、氨基树脂5-14份、2,2,4-三甲基-1,3戊二醇单异丁酸酯0.6-1.3份、含氨基硅烷偶联剂3-5份、钙离子交换硅胶2-8份、有机溶剂3-8份、分散剂0.6-1.5份、消泡剂0.3-0.9份、流平剂0.2-0.9份、pH调节剂0.6-2.5份、固化剂0.8-2份、去离子水20-50份。
优选地，其原料按重量份包括以下组分：聚醚砜树脂57-60份、聚偏二氟乙烯树脂9-12份、含氟聚丙烯酸树脂6-7.3份、偏硼酸钡8-9.6份、钼酸锌7-8.3份、磷酸锌7-8.5份、云母9-9.7份、鳞片状锌粉8-9.3份、蛭石10-10.6份、氨基树脂11-12.3份、2,2,4-三甲基-1,3戊二醇单异丁酸酯0.9-1.2份、含氨基硅烷偶联剂3.9-4.3份、钙离子交换硅胶5-5.9份、有机溶剂6-6.7份、分散剂0.9-1.1份、消泡剂0.5-0.7份、流平剂0.6-0.8份、pH调节剂1.5-1.8份、固化剂1.4-1.6份、去离子水38-43份。
优选地，其原料按重量份包括以下组分：聚醚砜树脂59份、聚偏二氟乙烯树脂10份、含氟聚丙烯酸树脂6.5份、偏硼酸钡9份、钼酸锌8份、磷酸锌7.6份、云母9.4份、鳞片状锌粉8.6份、蛭石10.3份、氨基树脂11.8份、2,2,4-三甲基-1,3戊二醇单异丁酸酯0.96份、含氨基硅烷偶联剂4份、钙离子交换硅胶5.3份、有机溶剂6.2份、分散剂0.98份、消泡剂0.58份、流平剂0.68份、pH调节剂1.6份、固化剂1.48份、去离子水40份。
优选地，所述含氟聚丙烯酸树脂按照以下工艺进行制备：将丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯、烯丙基缩水甘油醚和偶氮二异丁腈混合后，搅拌均匀得到溶液A，将部分溶液A加入二甲苯和甲基异丁基甲酮的混合液中，搅拌反应后滴加剩余的溶液A，搅拌反应后再滴加甲基丙烯酸十二氟庚酯和甲基异丁基甲酮进行反应。
优选地，所述含氟聚丙烯酸树脂按照以下工艺进行制备：按重量份将30-50份丙烯酸乙酯、20-40份甲基丙烯酸乙酯、13-25份苯乙烯、10-20份烯丙基缩水甘油醚和3-6份偶氮二异丁腈混合后，搅拌均匀得到溶液A，将1/5体积的溶液A加入到10-25份二甲苯和25-40份甲基异丁基甲酮的混合液中，搅拌升温至85-90℃，反应50-80min，滴加剩余的溶液A，反应40-70min，滴加18-30份甲基丙烯酸十二氟庚酯和8-30份甲基异丁基甲酮，调节温度为85-90℃，反应130-170min后降温至室温。
优选地，所述含氟聚丙烯酸树脂按照以下工艺进行制备：按重量份将37-42份丙烯酸乙酯、29-32份甲基丙烯酸乙酯、19-21份苯乙烯、13-17份烯丙基缩水甘油醚和4-5.3份偶氮二异丁腈混合后，搅拌均匀得到溶液A，将1/5体积的溶液A加入到19-22份二甲苯和29-32份甲基异丁基甲酮的混合液中，搅拌升温至87-89℃，反应68-73min，滴加剩余的溶液A，反应56-62min，滴加24-27份甲基丙烯酸十二氟庚酯和19-23份甲基异丁基甲酮，调节温度为87-89℃，反应155-164min后降温至室温。
优选地，所述含氟聚丙烯酸树脂按照以下工艺进行制备：按重量份将40份丙烯酸乙酯、31份甲基丙烯酸乙酯、19.7份苯乙烯、14.6份烯丙基缩水甘油醚和4.7份偶氮二异丁腈混合后，搅拌均匀得到溶液A，将1/5体积的溶液A加入到21份二甲苯和30份甲基异丁基甲酮的混合液中，搅拌升温至88℃，反应70min，滴加剩余的溶液A，反应58min，滴加25份甲基丙烯酸十二氟庚酯和20份甲基异丁基甲酮，调节温度为88℃，反应160min后降温至室温。
优选地，所述有机溶剂为丙二醇丁醚、N,N-二甲基乙醇胺、丙二醇、正丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇中的一种或者多种的组合。
优选地，所述分散剂为聚硅氧烷、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵中的一种或者多种的组合。
本发明中，选择了聚醚砜树脂为主要成膜物质，在聚偏二氟乙烯树脂和含氟聚丙烯酸树脂的辅助下，赋予涂层耐高温、机械性能好，与基材的附着力强，防腐蚀性好，膜厚低的优点，优选方式中的含氟聚丙烯酸树脂中，氟的转化率高，添加到涂料中，涂层的低表面能低，防水性好，另外其中的环氧基可以与含氨基硅烷偶联剂中的氨基开环反应交联成膜，在氨基树脂和2,2,4-三甲基-1,3戊二醇单异丁酸酯的辅助下，增加了涂层的交联密度，并提高了涂层的表面粗糙度，提高了涂层的防水性；偏硼酸钡、钼酸锌、磷酸锌、云母、鳞片状锌粉、蛭石配合作为防锈颜料和防腐蚀填料，在保护基材表面形成致密的复合保护膜，降低了腐蚀程度，同时可以产生迷宫效应和阴极保护作用，起到物理和化学防腐的作用，从而提高了涂层的防腐蚀性能；钙离子交换硅胶添加到涂料中，可以截获腐蚀性离子，并与吸附在其表面的离子发生交换作用，释放出防腐蚀离子，堆积在涂料和基材的表面，起到了阻隔保护的作用，提高涂层的防腐蚀性的同时增强了涂层的附着力。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
在具体实施例中，本发明所述低膜厚耐高温防腐蚀涂料，其原料中，聚醚砜树脂的重量份可以为45.7、46、46.3、47、47.8、48、48.3、49、49.3、50、50.8、51、51.2、52、52.3、53、53.7、54、54.8、55、55.9、57.4、58、58.3、59.3、60.4、61、61.7、62、62.3、63、63.7、64、64.8份，聚偏二氟乙烯树脂的重量份可以为5.6、6、6.7、7、7.8、8、8.3、9.5、10.5、11、11.6、12.4、13、13.6、14、14.5、15、15.6、16、16.3、17、17.8份，含氟聚丙烯酸树脂的重量份可以为3.4、4、4.5、4.8、5、5.2、5.8、6.3、7、7.5、8、8.5份，偏硼酸钡的重量份可以为5.3、5.8、6、6.5、7、7.9、8.4、9.3、10、10.4、11、11.5、12、12.5、13、13.7、14、14.8份，钼酸锌的重量份可以为3.6、4、4.7、5、5.3、6、6.8、7.5、9、9.7、10、10.4、11、11.6份，磷酸锌的重量份可以为2.3、3、3.5、4、4.7、5、5.3、5.8、6、6.5、7.8、8、8.4、9、9.6份，云母的重量份可以为3.4、4、4.7、5、5.4、6、6.7、7、7.3、8、8.5、10、10.2、10.7、11、11.4、12、12.7、13、13.5、14、14.7份，鳞片状锌粉的重量份可以为5.6、6、6.7、7、7.4、9、9.4、10、10.5、11、11.5、12、12.7份，蛭石的重量份可以为6.4、6.9、7、7.2、7.8、8、8.4、9、9.7、10.5、11、11.6、12、12.7、13、13.6、14、14.7份，氨基树脂的重量份可以为5.6、6、6.4、7、7.8、8、8.4、9、9.3、9.7、10、10.3、11.6、12、12.8、13、13.5份，2,2,4-三甲基-1,3戊二醇单异丁酸酯的重量份可以为0.67、0.7、0.8、0.87、0.97、1.0、1.06、1.1、1.26份，含氨基硅烷偶联剂的重量份可以为3.2、3.4、3.56、3.7、3.87、4.06、4.1、4.25、4.37、4.6、4.68、4.8、4.86份，钙离子交换硅胶的重量份可以为2.5、3、3.6、4、4.6、6、6.7、7、7.4份，有机溶剂的重量份可以为3.2、3.8、4、4.3、4.6、5、5.3、6.4、7、7.5份，分散剂的重量份可以为0.67、0.75、0.8、0.89、1.0、1.05、1.16、1.2、1.34、1.4、1.46份，消泡剂的重量份可以为0.4、0.46、0.56、0.6、0.67、0.76、0.8、0.83份，流平剂的重量份可以为0.26、0.3、0.37、0.4、0.46、0.5、0.56、0.63、0.7、0.78、0.86份，pH调节剂的重量份可以为0.67、0.7、0.78、0.9、0.94、1.0、1.1、1.2、1.35、1.46、1.67、1.89、1.94、2.0、2.06、2.14、2.2、2.25、2.3、2.37、2.4、2.46份，固化剂的重量份可以为0.87、0.9、0.96、1.0、1.05、1.1、1.16、1.2、1.3、1.46、1.5、1.57、1.68、1.7、1.76、1.8、1.85、1.9、1.93份，去离子水的重量份可以为23、25、27、29.6、30、32、35、36.7、39、39.2、45、47、48.9、49、49.4份。
实施例1
本发明所述低膜厚耐高温防腐蚀涂料，其原料按重量份包括以下组分：聚醚砜树脂45份、聚偏二氟乙烯树脂18份、含氟聚丙烯酸树脂9份、偏硼酸钡15份、钼酸锌3份、磷酸锌10份、云母3份、鳞片状锌粉13份、蛭石15份、氨基树脂5份、2,2,4-三甲基-1,3戊二醇单异丁酸酯0.6份、含氨基硅烷偶联剂5份、钙离子交换硅胶2份、有机溶剂8份、分散剂0.6份、消泡剂0.9份、流平剂0.2份、pH调节剂2.5份、固化剂0.8份、去离子水50份。
实施例2
本发明所述低膜厚耐高温防腐蚀涂料，其原料按重量份包括以下组分：聚醚砜树脂65份、聚偏二氟乙烯树脂5份、含氟聚丙烯酸树脂3份、偏硼酸钡5份、钼酸锌12份、磷酸锌2份、云母15份、鳞片状锌粉5份、蛭石6份、氨基树脂14份、2,2,4-三甲基-1,3戊二醇单异丁酸酯1.3份、含氨基硅烷偶联剂3份、钙离子交换硅胶8份、有机溶剂3份、分散剂1.5份、消泡剂0.3份、流平剂0.9份、pH调节剂0.6份、固化剂2份、去离子水20份；
其中，所述有机溶剂为丙二醇丁醚；所述分散剂为聚硅氧烷、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵按任意重量份之比的组合；
所述含氟聚丙烯酸树脂按照以下工艺进行制备：按重量份将30份丙烯酸乙酯、20份甲基丙烯酸乙酯、25份苯乙烯、10份烯丙基缩水甘油醚和6份偶氮二异丁腈混合后，搅拌均匀得到溶液A，将1/5体积的溶液A加入到10份二甲苯和40份甲基异丁基甲酮的混合液中，搅拌升温至85℃，反应80min，滴加剩余的溶液A，反应40min，滴加30份甲基丙烯酸十二氟庚酯和8份甲基异丁基甲酮，调节温度为90℃，反应130min后降温至室温。
实施例3
本发明所述低膜厚耐高温防腐蚀涂料，其原料按重量份包括以下组分：聚醚砜树脂61份、聚偏二氟乙烯树脂15.6份、含氟聚丙烯酸树脂4.8份、偏硼酸钡10.4份、钼酸锌6.8份、磷酸锌8.4份、云母12.7份、鳞片状锌粉12份、蛭石10.5份、氨基树脂12.8份、2,2,4-三甲基-1,3戊二醇单异丁酸酯1.1份、含氨基硅烷偶联剂4.1份、钙离子交换硅胶7.4份、有机溶剂4.3份、分散剂0.89份、消泡剂0.67份、流平剂0.7份、pH调节剂2.37份、固化剂1.5份、去离子水47份；
其中，所述有机溶剂为丙二醇、正丁醇、乙酸乙酯按1:4:3重量份之比的组合；所述分散剂为聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵按1:6重量份之比的组合；
所述含氟聚丙烯酸树脂按照以下工艺进行制备：按重量份将50份丙烯酸乙酯、40份甲基丙烯酸乙酯、13份苯乙烯、20份烯丙基缩水甘油醚和3份偶氮二异丁腈混合后，搅拌均匀得到溶液A，将1/5体积的溶液A加入到25份二甲苯和25份甲基异丁基甲酮的混合液中，搅拌升温至90℃，反应50min，滴加剩余的溶液A，反应70min，滴加18份甲基丙烯酸十二氟庚酯和30份甲基异丁基甲酮，调节温度为85℃，反应170min后降温至室温。
实施例4
本发明所述低膜厚耐高温防腐蚀涂料，其原料按重量份包括以下组分：聚醚砜树脂59份、聚偏二氟乙烯树脂10份、含氟聚丙烯酸树脂6.5份、偏硼酸钡9份、钼酸锌8份、磷酸锌7.6份、云母9.4份、鳞片状锌粉8.6份、蛭石10.3份、氨基树脂11.8份、2,2,4-三甲基-1,3戊二醇单异丁酸酯0.96份、含氨基硅烷偶联剂4份、钙离子交换硅胶5.3份、有机溶剂6.2份、分散剂0.98份、消泡剂0.58份、流平剂0.68份、pH调节剂1.6份、固化剂1.48份、去离子水40份；
其中，所述有机溶剂为丙二醇丁醚、N,N-二甲基乙醇胺、丙二醇、正丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇按任意重量份之比的组合；所述分散剂为聚硅氧烷、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵按任意重量份之比的组合；
所述含氟聚丙烯酸树脂按照以下工艺进行制备：按重量份将40份丙烯酸乙酯、31份甲基丙烯酸乙酯、19.7份苯乙烯、14.6份烯丙基缩水甘油醚和4.7份偶氮二异丁腈混合后，搅拌均匀得到溶液A，将1/5体积的溶液A加入到21份二甲苯和30份甲基异丁基甲酮的混合液中，搅拌升温至88℃，反应70min，滴加剩余的溶液A，反应58min，滴加25份甲基丙烯酸十二氟庚酯和20份甲基异丁基甲酮，调节温度为88℃，反应160min后降温至室温。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种低膜厚耐高温防腐蚀涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：聚醚砜树脂45-65份、聚偏二氟乙烯树脂5-18份、含氟聚丙烯酸树脂3-9份、偏硼酸钡5-15份、钼酸锌3-12份、磷酸锌2-10份、云母3-15份、鳞片状锌粉5-13份、蛭石6-15份、氨基树脂5-14份、2,2,4-三甲基-1,3戊二醇单异丁酸酯0.6-1.3份、含氨基硅烷偶联剂3-5份、钙离子交换硅胶2-8份、有机溶剂3-8份、分散剂0.6-1.5份、消泡剂0.3-0.9份、流平剂0.2-0.9份、pH调节剂0.6-2.5份、固化剂0.8-2份、去离子水20-50份。
2.根据权利要求1所述低膜厚耐高温防腐蚀涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：聚醚砜树脂57-60份、聚偏二氟乙烯树脂9-12份、含氟聚丙烯酸树脂6-7.3份、偏硼酸钡8-9.6份、钼酸锌7-8.3份、磷酸锌7-8.5份、云母9-9.7份、鳞片状锌粉8-9.3份、蛭石10-10.6份、氨基树脂11-12.3份、2,2,4-三甲基-1,3戊二醇单异丁酸酯0.9-1.2份、含氨基硅烷偶联剂3.9-4.3份、钙离子交换硅胶5-5.9份、有机溶剂6-6.7份、分散剂0.9-1.1份、消泡剂0.5-0.7份、流平剂0.6-0.8份、pH调节剂1.5-1.8份、固化剂1.4-1.6份、去离子水38-43份。
3.根据权利要求1或2所述低膜厚耐高温防腐蚀涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：聚醚砜树脂59份、聚偏二氟乙烯树脂10份、含氟聚丙烯酸树脂6.5份、偏硼酸钡9份、钼酸锌8份、磷酸锌7.6份、云母9.4份、鳞片状锌粉8.6份、蛭石10.3份、氨基树脂11.8份、2,2,4-三甲基-1,3戊二醇单异丁酸酯0.96份、含氨基硅烷偶联剂4份、钙离子交换硅胶5.3份、有机溶剂6.2份、分散剂0.98份、消泡剂0.58份、流平剂0.68份、pH调节剂1.6份、固化剂1.48份、去离子水40份。
4.根据权利要求1-3中任一项所述低膜厚耐高温防腐蚀涂料，其特征在于，所述含氟聚丙烯酸树脂按照以下工艺进行制备：将丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯、烯丙基缩水甘油醚和偶氮二异丁腈混合后，搅拌均匀得到溶液A，将部分溶液A加入二甲苯和甲基异丁基甲酮的混合液中，搅拌反应后滴加剩余的溶液A，搅拌反应后再滴加甲基丙烯酸十二氟庚酯和甲基异丁基甲酮进行反应。
5.根据权利要求1-4中任一项所述低膜厚耐高温防腐蚀涂料，其特征在于，所述含氟聚丙烯酸树脂按照以下工艺进行制备：按重量份将30-50份丙烯酸乙酯、20-40份甲基丙烯酸乙酯、13-25份苯乙烯、10-20份烯丙基缩水甘油醚和3-6份偶氮二异丁腈混合后，搅拌均匀得到溶液A，将1/5体积的溶液A加入到10-25份二甲苯和25-40份甲基异丁基甲酮的混合液中，搅拌升温至85-90℃，反应50-80min，滴加剩余的溶液A，反应40-70min，滴加18-30份甲基丙烯酸十二氟庚酯和8-30份甲基异丁基甲酮，调节温度为85-90℃，反应130-170min后降温至室温。
6.根据权利要求1-5中任一项所述低膜厚耐高温防腐蚀涂料，其特征在于，所述含氟聚丙烯酸树脂按照以下工艺进行制备：按重量份将37-42份丙烯酸乙酯、29-32份甲基丙烯酸乙酯、19-21份苯乙烯、13-17份烯丙基缩水甘油醚和4-5.3份偶氮二异丁腈混合后，搅拌均匀得到溶液A，将1/5体积的溶液A加入到19-22份二甲苯和29-32份甲基异丁基甲酮的混合液中，搅拌升温至87-89℃，反应68-73min，滴加剩余的溶液A，反应56-62min，滴加24-27份甲基丙烯酸十二氟庚酯和19-23份甲基异丁基甲酮，调节温度为87-89℃，反应155-164min后降温至室温。
7.根据权利要求1-6中任一项所述低膜厚耐高温防腐蚀涂料，其特征在于，所述含氟聚丙烯酸树脂按照以下工艺进行制备：按重量份将40份丙烯酸乙酯、31份甲基丙烯酸乙酯、19.7份苯乙烯、14.6份烯丙基缩水甘油醚和4.7份偶氮二异丁腈混合后，搅拌均匀得到溶液A，将1/5体积的溶液A加入到21份二甲苯和30份甲基异丁基甲酮的混合液中，搅拌升温至88℃，反应70min，滴加剩余的溶液A，反应58min，滴加25份甲基丙烯酸十二氟庚酯和20份甲基异丁基甲酮，调节温度为88℃，反应160min后降温至室温。
8.根据权利要求1-7中任一项所述低膜厚耐高温防腐蚀涂料，其特征在于，所述有机溶剂为丙二醇丁醚、N,N-二甲基乙醇胺、丙二醇、正丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇中的一种或者多种的组合。
9.根据权利要求1-8中任一项所述低膜厚耐高温防腐蚀涂料，其特征在于，所述分散剂为聚硅氧烷、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵中的一种或者多种的组合。
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