CN104513586B - 一种无溶剂铁路螺旋道钉带锈防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

一种无溶剂铁路螺旋道钉带锈防腐涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种无溶剂铁路螺旋道钉带锈防腐涂料及其制备方法。首先按质量份将环氧树脂100份、缩水甘油醚30～40份、聚苯胺0.5～1份和气相白炭黑1～2份，依次加入高速分散机中进行分散；然后按质量份将三聚磷酸铝300～400份，铬酸二苯胍0.1～1份，纳米碳酸钙3～5份依次加入经过高速分散机分散的原料中后，继续分散，得到A组分原料混合物；将得到的A组分原料混合物在砂磨机上研磨后出料；将按质量份100份的改性芳香胺加热后，加入按质量份4～6份的水杨酸，保温混合搅拌1小时，得到B组分原料混合物；将研磨后的A组分原料混合物和得到的B组分原料混合物混合，搅拌均匀，即得到最终产品。

Description

一种无溶剂铁路螺旋道钉带锈防腐涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种无溶剂铁路螺旋道钉带锈防腐涂料及其制备方法。
背景技术
现有轨道螺旋道钉防锈油脂大多采用氢氧化钙做稠化剂，用46号机械油做基础油。最新研制的防锈油脂采用氢氧化锂做稠化剂，以提高耐高温性能，采用24号汽缸油做基础油，以增强附着力，用石墨做润滑剂，加入石油磺酸钡以增强防锈能力。
但是，现有的防腐油脂或防腐涂料还是无法避免以下缺陷：
1、目前铁路螺旋道钉的防腐采用防锈油脂，该油脂防锈效果差、使用周期短，一般油脂盐雾试验三至七天就会发生严重锈蚀，钢片锈蚀度达到5级。该油脂只能手工涂覆，劳动强度高，生产效率低。
2、传统的涂料在钢铁表面上涂装时，都要求彻底除锈，甚至要求完全露出金属光泽，除锈的劳动强度大、生产效率低、施工费用高、锈尘严重危害人体健康，而且不少生产和维修工程限于工作条件很难进行彻底的除锈，尤其是大型的设备工程，如船舶、桥梁、海上采油设施、重型机械、铁路螺旋道钉等。
3、传统的涂料都含有稀料即溶剂，易燃易爆，有毒，危害环境和工人健康。
4、传统的涂料防锈功能单一。
根据目前实际情况，本发明研究开发了集渗透、螯合、转化于一体的功能性环氧树脂高分子涂料———无溶剂铁路螺旋道钉带锈防腐涂料。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种无溶剂铁路螺旋道钉带锈防腐涂料及其制备方法，其防锈效果好，可以机械喷涂，劳动强度低，生产效率高，施工费用低，并且无环境污染。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明的一种无溶剂铁路螺旋道钉带锈防腐涂料，由A组分和B组分组成，
其中A组分按重量份计为：
B组分按重量份计为：
改性芳香胺： 100份；
水杨酸： 4～6份；
A组分与B组分的重量份单元相同；
进一步的，本发明优选技术方案中，所述环氧树脂为低粘度环氧树脂127；
进一步的，本发明优选技术方案中，所述缩水甘油醚为苄基缩水甘油醚692；
进一步的，本发明优选技术方案中，所述气相白炭黑型号为瓦克N-20；
进一步的，本发明优选技术方案中，所述三聚磷酸铝、铬酸二苯胍、纳米碳酸钙和水杨酸为工业级原料。
本发明的一种无溶剂铁路螺旋道钉带锈防腐涂料的制备方法，按如下步骤进行：
(1)按质量份将环氧树脂100份、缩水甘油醚30～40份、聚苯胺0.5～1份和气相白炭黑1～2份，依次加入高速分散机中进行分散；
(2)按质量份将三聚磷酸铝300～400份，铬酸二苯胍0.1～1份，纳米碳酸钙3～5份依次加入步骤(1)经过高速分散机分散的原料中后，继续采用高速分散机分散，得到A组分原料混合物；
(3)将步骤(2)得到的所述A组分原料混合物在砂磨机上研磨后出料；
(4)将按质量份100份的改性芳香胺加热后，加入按质量份4～6份的水杨酸，保温混合搅拌1小时，得到B组分原料混合物；
(5)将步骤(3)研磨后的A组分原料混合物和步骤(4)得到的B组分原料混合物混合，搅拌均匀，即得到最终产品；
进一步的，本发明优选技术方案中，所述步骤(1)中分散机的转数为1000～1200转/分钟，分散4～6分钟；
进一步的，本发明优选技术方案中，所述步骤(2)中分散机的转数为1000～1200转/分钟，分散2～4分钟；
进一步的，本发明优选技术方案中，所述步骤(3)中A组分原料混合物在砂磨机上研磨后的粒度小于40微米；
进一步的，本发明优选技术方案中，所述步骤(4)中，将改性芳香胺加热到80～100℃。
本发明的有益效果：
1、低粘度环氧树脂与缩水甘油醚配合形成低粘度成膜树脂，该树脂不需要稀料就可以喷涂，避免了有毒有害，易燃易爆的稀料的使用，为无溶剂产品。目前，常用的防腐涂料需加入稀料配合使用。
2、加入低粘度的固化剂—改性芳香胺，使得混合料粘度进一步降低，该低粘度混合物可以很好的渗透到锈层中去，使得本涂料具有渗透功能，同时该固化剂可以常温固化环氧树脂，使得本发明在无溶剂的基础上实现了常温固化。而无溶剂粉末环氧需要加热到180度以上固化，这样本发明比无溶剂粉末环氧可以节约大量电能，同时在没条件加热的地方也可以方便的使用本发明，拓宽了无溶剂涂料的使用空间。
3、加入水杨酸，可以催化改性芳香胺在低温条件下的固化，比如在环境温度高于零下15度时可以实现涂膜固化，进一步拓宽了该发明的使用范围。目前的防腐涂料在环境温度低于零下5度时则不能施工。其次，水杨酸带的羟基和羧基会与环氧树脂中的羟基一起，与锈层中可溶性的铁离子和钢铁表面发生螯合反应，生成有机金属螯合物，从而使活泼的锈层和钢铁表面钝化，达到防锈目的。由于螯合基团的作用，树脂对锈层不仅有好的渗透性和润湿性，并且对锈层表面有良好的附着力。这样，本发明实现了螯合功能，提高了产品的质量。
4、聚苯胺是阻蚀剂，对金属有强烈的钝化作用，加入聚苯胺，可防止金属进一步腐蚀。
5、加入铬酸二苯胍和三聚磷酸铝，它们与锈层中的水分反应，生成的杂多酸与活泼的铁锈反应，在铬酸二苯胍的作用下，最终生成不溶性的杂多酸络盐，实现了将活泼的锈层转化为稳定的络合物的功能。
6、无溶剂喷涂。目前的常温干燥防腐涂料大都使用溶剂稀释，易燃易爆，危害环境和工人健康，本品实现了无溶剂喷涂，为环境友好产品。
7、铁路螺旋道钉带锈防腐。传统的涂料在钢铁表面上涂装时，都要求彻底除锈，甚至要求完全露出金属光泽，除锈的劳动强度大、生产效率低、施工费用高、锈尘严重危害人体健康，而且不少生产和维修工程如铁路螺旋道钉等，限于工作条件很难进行彻底的除锈，为此本发明研究开发了集渗透、螯合、转化于一体的功能性高分子涂料，只需采用机械除锈，除去锈蚀部位表面的浮锈，就可以进行涂料喷涂，实现了带锈防腐。
8、机械喷涂。长效油脂无法进行机械喷涂，只能采用人工涂抹操作，环保无溶剂带锈防腐涂料可以采用机械喷涂的方式进行施工。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下述实施例采用的原料型号如下表所示：
实施例一：
(1)按质量份将环氧树脂100份、缩水甘油醚30份、聚苯胺0.5份和气相白炭黑1份，依次加入高速分散机中进行分散，分散机的转数为1000转/分钟，分散4分钟；
(2)按质量份将三聚磷酸铝300份，铬酸二苯胍0.1份，纳米碳酸钙3份依次加入步骤(1)经过高速分散机分散的原料中后，继续采用高速分散机分散，分散机的转数为1000转/分钟，分散2分钟，得到A组分原料混合物；
(3)将步骤(2)得到的所述A组分原料混合物在砂磨机上研磨到粒度小于40微米后出料；
(4)将按质量份100份的改性芳香胺加热到后80℃，加入按质量份4份的水杨酸，保温混合搅拌1小时，得到B组分原料混合物；
(5)将步骤(3)研磨后的A组分原料混合物和步骤(4)得到的B组分原料混合物混合，搅拌均匀，即得到最终产品。
实施例一的检测结果如下表：
实施例二：
(1)按质量份将环氧树脂100份、缩水甘油醚40份、聚苯胺1份和气相白炭黑2份，依次加入高速分散机中进行分散，分散机的转数为1200转/分钟，分散6分钟；
(2)按质量份将三聚磷酸铝400份，铬酸二苯胍1份，纳米碳酸钙5份依次加入步骤(1)经过高速分散机分散的原料中后，继续采用高速分散机分散，分散机的转数为1200转/分钟，分散4分钟，得到A组分原料混合物；
(3)将步骤(2)得到的所述A组分原料混合物在砂磨机上研磨到粒度小于40微米后出料；
(4)将按质量份100份的改性芳香胺加热到后100℃，加入按质量份6份的水杨酸，保温混合搅拌1小时，得到B组分原料混合物；
(5)将步骤(3)研磨后的A组分原料混合物和步骤(4)得到的B组分原料混合物混合，搅拌均匀，即得到最终产品。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无溶剂铁路螺旋道钉带锈防腐涂料，其特征在于，由A组分和B组分组成，
其中A组分按重量份计为：
B组分按重量份计为：
改性芳香胺： 100份；
水杨酸： 4～6份；
A组分与B组分的重量份单元相同。
2.根据权利要求1所述的一种无溶剂铁路螺旋道钉带锈防腐涂料，其特征在于，所述环氧树脂为低粘度环氧树脂127。
3.根据权利要求1所述的一种无溶剂铁路螺旋道钉带锈防腐涂料，其特征在于，所述缩水甘油醚为苄基缩水甘油醚692。
4.根据权利要求1所述的一种无溶剂铁路螺旋道钉带锈防腐涂料，其特征在于，所述气相白炭黑型号为瓦克N-20。
5.根据权利要求1所述的一种无溶剂铁路螺旋道钉带锈防腐涂料，其特征在于，所述三聚磷酸铝、铬酸二苯胍、纳米碳酸钙和水杨酸为工业级原料。
6.权利要求1所述的一种无溶剂铁路螺旋道钉带锈防腐涂料的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行：
(1)按质量份将环氧树脂100份、缩水甘油醚30～40份、聚苯胺0.5～1份和气相白炭黑1～2份，依次加入高速分散机中进行分散；
(2)按质量份将三聚磷酸铝300～400份，铬酸二苯胍0.1～1份，纳米碳酸钙3～5份依次加入步骤(1)经过高速分散机分散的原料中后，继续采用高速分散机分散，得到A组分原料混合物；
(3)将步骤(2)得到的所述A组分原料混合物在砂磨机上研磨后出料；
(4)将按质量份100份的改性芳香胺加热后，加入按质量份4～6份的水杨酸，保温混合搅拌1小时，得到B组分原料混合物；
(5)将步骤(3)研磨后的A组分原料混合物和步骤(4)得到的B组分原料混合物混合，搅拌均匀，即得到最终产品。
7.根据权利要求6所述的一种无溶剂铁路螺旋道钉带锈防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中分散机的转数为1000～1200转/分钟，分散4～6分钟。
8.根据权利要求6所述的一种无溶剂铁路螺旋道钉带锈防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中分散机的转数为1000～1200转/分钟，分散2～4分钟。
9.根据权利要求6所述的一种无溶剂铁路螺旋道钉带锈防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中A组分原料混合物在砂磨机上研磨后的粒度小于40微米。
10.根据权利要求6所述的一种无溶剂铁路螺旋道钉带锈防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，将改性芳香胺加热到80～100℃。
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