CN104789115A - 一种液压泵用防腐涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液压泵用防腐涂料，该防腐涂料包括以下组分：成膜树脂，颜填料，助剂，其中，助剂包括分散剂，消泡剂，触变剂，流平剂，润湿剂，稀释剂，固化剂，偶联剂；本发明还设计了一种液压泵用防腐涂料的制备方法，将液压泵用防腐涂料的各组分进行均匀搅拌混合，制得液压泵用防腐涂料；本发明的制备方法简单易行，制备成本低廉，制备出的液压泵用防腐涂料具有 长的防腐蚀寿命、膜厚、附着力强、高效方便、使用灵活的特点。
Description
技术领域
本发明属于涂料制备领域，具体涉及一种液压泵用防腐涂料及其制备方法。
背景技术
随着社会的发展，人们对人类赖以生存的环境有了一个更高的要求，希望有一个安全无污染、高度文明、美好的环境，要求科学技术向安全化、生态化、艺术化、环境系统优化的目标发展。水介质本身独有的一系列特点正好满足了现代社会提出的这一要求，因此，纯水液压技术就应运而生，它标志着液压传动技术正向更高的阶段发展。纯水液压技术，尤其是淡、海水液压技术已经成为了现代液压界关注的热点。
然而，以水作为液压介质具有，腐蚀性强，极易引起水液压系统和元件的电化学腐蚀；同时，在交变应力的作用下，腐蚀与磨损相互促进，导致腐蚀磨损、材料转移、塑料老化等问题。这不仅大大降低材料的机械性能，还会破坏零件的表面质量，降低元件使用寿命。
目前，国内的液压泵腐蚀一直采用的是除锈、除油、磷化的老工艺进行防腐处理，近几年也有少数采用电泳技术加工处理进行防腐的。由于采用磷化工艺只能是短时间的，并只能在干燥的气候下暂时防锈，这样的防腐方法不仅受条件的限制，而且防腐效果不能长时间有效，所以采用电泳技术进行防腐处理技术存在局限性。涂料防腐，是腐蚀防护的一个重要手段，对金属等起到防腐蚀的作用，保护金属的使用寿命，并且涂料防腐具有长防腐蚀寿命、膜厚、附着力强、高效方便、使用灵活的特点，因此，开发一种适合液压泵用防腐涂料是本技术领域工作人员亟需解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种液压泵用防腐涂料及其制备方法，该制备方法简单易行，制备成本低廉，制备出的液压泵用防腐涂料具有长的防腐蚀寿命、膜厚、附着力强、高效方便、使用灵活的特点。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种液压泵用防腐涂料，防腐涂料按质量份计包括以下组分：
成膜树脂: 40-45份
颜填料： 15-20份
助剂： 8-13份
其中，成膜树脂为有机硅改性硅溶胶树脂和环碳酸酯树脂的混合物，有机硅改性硅溶胶树脂与环碳酸酯树脂的质量比为1：0.6-0.8；
其中，助剂按质量份计包括以下组分：分散剂：2-3份，消泡剂：0.6-0.7份，触变剂：0.5-0.8份，流平剂：0.4-0.6份，润湿剂：0.2-0.4份，稀释剂：2-3份，固化剂：2-4份，偶联剂：0.3-0.5份。
本发明进一步限定的技术方案为：
前述液压泵用防腐涂料中，颜填料为石英粉、钛白粉、云母粉、纳米氧化锌、滑石粉、高岭土中的一种或几种混合物。
前述液压泵用防腐涂料中，分散剂为疏水性改性羧酸钠盐、聚丙烯酸钠盐或铵盐中的一种或几种；消泡剂为磷酸三丁酯；触变剂为聚乙烯醇；流平剂为为异佛尔酮或二丙酮醇；润湿剂为乙醇、丙二醇或二甲基亚砜中的一种或几种混合物；稀释剂为丙二醇或乙二醇醚；固化剂为二乙烯三胺、间苯二胺、酚醛改性胺、二氨基二苯基甲砜DDS中的一种；偶联剂为硅烷偶联剂。
前述液压泵用防腐涂料中，环碳酸酯树脂的制备方法具体步骤如下：
（1）在装有电加热和磁力搅拌的高压反应斧中，加入环氧树脂和催化剂，在磁力搅拌下加热升温至85-90℃，搅拌速度为200-300r/min，待温度稳定后通入二氧化碳至高压斧中压强为1.2-1.4MPa，继续搅拌反应4-5h，停止加热，待温度降低后，停止充气，并放空高压斧内气体后出料，得到浅黄色粘稠液体；
其中，催化剂为四丁基溴化铵。
（2）将上述步骤（1）中加入乙酸乙酯萃取出催化剂，然后加入大量热水溶解未被萃取的催化剂，分层后，将剩余油层置于减压蒸馏装置中减压脱水，既得到环碳酸酯树脂；
前述液压泵用防腐涂料中，有机硅改性硅溶胶树脂的制备方法具体步骤如下：
用盐酸调节碱性硅溶胶的PH至4.0-5.0，然后将硅溶胶转移至带有回流装置的反应斧中，加入有机硅单体和硅溶胶混合后倒入反应斧中，在搅拌过程中将反应斧快速加热至70-75℃进行水解羧聚反应，回流反应2-3h，去掉回流装置，加入乙醇溶剂，继续搅拌，并升温至140-150℃，直至用无水硫酸铜检测不到水后，停止加热、冷却至室温，得到有机硅改性硅溶胶树脂；
其中，有机硅单体和硅溶胶的质量比为3：8。
本发明还设计了一种液压泵用防腐涂料的制备方法，制备方法具体步骤如下：
（1）将所制备的有机硅改性硅溶胶树脂和环碳酸酯树脂加入高速搅拌机中高速分散15-30min，搅拌速度为1000-1200r/min；
（2）降低搅拌速度，在400-500r/min下加入颜填料，半量消泡剂、润湿剂，待其混合均匀后，将颜填料少量多次分批加入，加完颜填料提高转速至800-1000r/min，使其高速分散30min；
(3)分散完毕后，在200-300r/min低速下逐渐补齐剩余的消泡剂、触变剂、流平剂、润湿剂、分散剂、偶联剂和固化剂，最后加入稀释剂调节其粘度，低速搅拌均匀即可过滤，既得到液压泵用防腐涂料。
本发明的有益效果是：
（1）本发明制备的防腐涂料具有长防腐蚀寿命、膜厚、附着力强、高效方便、使用灵活的特点并且制备工艺简单，反应条件温和，易于实现工业化。
（2）本发明中在制备防腐涂料过程中避免了使用对人体有害的异氰酸酯预聚体，选择了用无毒化合物环碳酸酯，在其合成过程中不仅不会造成污染和损害，而且还以二氧化碳为原料，消耗作为温室气体祸首的二氧化碳，而且整个合成过程中均无副产物生成，是一条绿色环保的合成路线。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种液压泵用防腐涂料，防腐涂料按质量份计包括以下组分：
成膜树脂：40份，颜填料石英粉：15份，助剂：13份；
其中，成膜树脂为有机硅改性硅溶胶树脂和环碳酸酯树脂的混合物，有机硅改性硅溶胶树脂与环碳酸酯树脂的质量比为1：0.7；
其中，助剂按质量份计包括以下组分：分散剂聚丙烯酸钠盐：2份，消泡剂磷酸三丁酯：0.7份，触变剂聚乙烯醇：0.5份，流平剂异佛尔酮：0.4份，润湿剂乙醇：0.3份，稀释剂丙二醇：2份，固化剂酚醛改性胺：2份，硅烷偶联剂：0.5份。
环碳酸酯树脂的制备方法具体步骤如下：
（1）在装有电加热和磁力搅拌的高压反应斧中，加入环氧树脂和催化剂，在磁力搅拌下加热升温至85℃，搅拌速度为300r/min，待温度稳定后通入二氧化碳至高压斧中压强为1.4MPa，继续搅拌反应4h，停止加热，待温度降低后，停止充气，并放空高压斧内气体后出料，得到浅黄色粘稠液体；
其中，催化剂为四丁基溴化铵。
（2）将上述步骤（1）中加入乙酸乙酯萃取出催化剂，然后加入大量热水溶解未被萃取的催化剂，分层后，将剩余油层置于减压蒸馏装置中减压脱水，既得到环碳酸酯树脂；
有机硅改性硅溶胶树脂的制备方法具体步骤如下：
用盐酸调节碱性硅溶胶的PH至5.0，然后将硅溶胶转移至带有回流装置的反应斧中，加入有机硅单体和硅溶胶混合后倒入反应斧中，在搅拌过程中将反应斧快速加热至72℃进行水解羧聚反应，回流反应2h，去掉回流装置，加入乙醇溶剂，继续搅拌，并升温至150℃，直至用无水硫酸铜检测不到水后，停止加热、冷却至室温，得到有机硅改性硅溶胶树脂；
其中，有机硅单体和硅溶胶的质量比为3：8。
上述液压泵用防腐涂料的制备方法，制备方法具体步骤如下：
（1）将所制备的有机硅改性硅溶胶树脂和环碳酸酯树脂加入高速搅拌机中高速分散30min，搅拌速度为1000r/min；
（2）降低搅拌速度，在450r/min下加入颜填料，半量消泡剂、润湿剂乙醇，待其混合均匀后，将颜填料少量多次分批加入，加完颜填料提高转速至800r/min，使其高速分散30min;
(3)分散完毕后，在300r/min低速下逐渐补齐剩余的消泡剂、触变剂、流平剂异佛尔酮、润湿剂乙醇、分散剂聚丙烯酸钠盐、偶联剂和固化剂酚醛改性胺，最后加入稀释剂丙二醇调节其粘度，低速搅拌均匀即可过滤，既得到液压泵用防腐涂料。
实施例2
本实施例提供一种液压泵用防腐涂料，防腐涂料按质量份计包括以下组分：
成膜树脂：45份，颜填料高岭土：18份，助剂：10份；
其中，成膜树脂为有机硅改性硅溶胶树脂和环碳酸酯树脂的混合物，有机硅改性硅溶胶树脂与环碳酸酯树脂的质量比为1：0.6；
其中，助剂按质量份计包括以下组分：分散剂疏水性改性羧酸钠盐：3份，消泡剂磷酸三丁酯：0.7份，触变剂聚乙烯醇：0.8份，流平剂二丙酮醇：0.6份，润湿剂二甲基亚砜：0.4份，稀释剂丙二醇：3份，固化剂二乙烯三胺：3份，硅烷偶联剂：0.3份。
环碳酸酯树脂的制备方法具体步骤如下：
（1）在装有电加热和磁力搅拌的高压反应斧中，加入环氧树脂和催化剂，在磁力搅拌下加热升温至90℃，搅拌速度为200r/min，待温度稳定后通入二氧化碳至高压斧中压强为1.3MPa，继续搅拌反应5h，停止加热，待温度降低后，停止充气，并放空高压斧内气体后出料，得到浅黄色粘稠液体；
其中，催化剂为四丁基溴化铵。
（2）将上述步骤（1）中加入乙酸乙酯萃取出催化剂，然后加入大量热水溶解未被萃取的催化剂，分层后，将剩余油层置于减压蒸馏装置中减压脱水，既得到环碳酸酯树脂；
有机硅改性硅溶胶树脂的制备方法具体步骤如下：
用盐酸调节碱性硅溶胶的PH至4.0，然后将硅溶胶转移至带有回流装置的反应斧中，加入有机硅单体和硅溶胶混合后倒入反应斧中，在搅拌过程中将反应斧快速加热至70℃进行水解羧聚反应，回流反应3h，去掉回流装置，加入乙醇溶剂，继续搅拌，并升温至140℃，直至用无水硫酸铜检测不到水后，停止加热、冷却至室温，得到有机硅改性硅溶胶树脂；
其中，有机硅单体和硅溶胶的质量比为3：8。
上述液压泵用防腐涂料的制备方法，制备方法具体步骤如下：
（1）将所制备的有机硅改性硅溶胶树脂和环碳酸酯树脂加入高速搅拌机中高速分散15min，搅拌速度为1200r/min；
（2）降低搅拌速度，在400r/min下加入颜填料，半量消泡剂、润湿剂二甲基亚砜，待其混合均匀后，将颜填料少量多次分批加入，加完颜填料提高转速至1000r/min，使其高速分散30min；
(3)分散完毕后，在200r/min低速下逐渐补齐剩余的消泡剂、触变剂、流平剂二丙酮醇、润湿剂二甲基亚砜、分散剂疏水性改性羧酸钠盐、偶联剂和固化剂二乙烯三胺，最后加入稀释剂丙二醇调节其粘度，低速搅拌均匀即可过滤，既得到液压泵用防腐涂料。
实施例3
本实施例提供一种液压泵用防腐涂料，防腐涂料按质量份计包括以下组分：
成膜树脂：42份，颜填料纳米氧化锌：20份，助剂：8份；
其中，成膜树脂为有机硅改性硅溶胶树脂和环碳酸酯树脂的混合物，有机硅改性硅溶胶树脂与环碳酸酯树脂的质量比为1：0.8；
其中，助剂按质量份计包括以下组分：分散剂铵盐：2份，消泡剂磷酸三丁酯：0.6份，触变剂聚乙烯醇：0.7份，流平剂异佛尔酮：0.5份，润湿剂丙二醇：0.2份，稀释剂乙二醇醚：2份，固化剂间苯二胺：4份，硅烷偶联剂：0.4份。
环碳酸酯树脂的制备方法具体步骤如下：
（1）在装有电加热和磁力搅拌的高压反应斧中，加入环氧树脂和催化剂，在磁力搅拌下加热升温至88℃，搅拌速度为250r/min，待温度稳定后通入二氧化碳至高压斧中压强为1.2MPa，继续搅拌反应5h，停止加热，待温度降低后，停止充气，并放空高压斧内气体后出料，得到浅黄色粘稠液体；
其中，催化剂为四丁基溴化铵。
（2）将上述步骤（1）中加入乙酸乙酯萃取出催化剂，然后加入大量热水溶解未被萃取的催化剂，分层后，将剩余油层置于减压蒸馏装置中减压脱水，既得到环碳酸酯树脂；
有机硅改性硅溶胶树脂的制备方法具体步骤如下：
用盐酸调节碱性硅溶胶的PH至4.5，然后将硅溶胶转移至带有回流装置的反应斧中，加入有机硅单体和硅溶胶混合后倒入反应斧中，在搅拌过程中将反应斧快速加热至75℃进行水解羧聚反应，回流反应2h，去掉回流装置，加入乙醇溶剂，继续搅拌，并升温至145℃，直至用无水硫酸铜检测不到水后，停止加热、冷却至室温，得到有机硅改性硅溶胶树脂；
其中，有机硅单体和硅溶胶的质量比为3：8。
上述液压泵用防腐涂料的制备方法，制备方法具体步骤如下：
（1）将所制备的有机硅改性硅溶胶树脂和环碳酸酯树脂加入高速搅拌机中高速分散20min，搅拌速度为1100r/min；
（2）降低搅拌速度，在500r/min下加入颜填料，半量消泡剂、润湿剂丙二醇，待其混合均匀后，将颜填料少量多次分批加入，加完颜填料提高转速至900r/min，使其高速分散30min；
(3)分散完毕后，在250r/min低速下逐渐补齐剩余的消泡剂、触变剂、流平剂异佛尔酮、润湿剂丙二醇、分散剂铵盐、偶联剂和固化剂间苯二胺，最后加入稀释剂乙二醇醚调节其粘度，低速搅拌均匀即可过滤，既得到液压泵用防腐涂料。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种液压泵用防腐涂料，其特征在于，所述的防腐涂料按质量份计包括以下组分：
成膜树脂： 40-45份
颜填料： 15-20份
助剂： 8-13份
其中，所述的成膜树脂为有机硅改性硅溶胶树脂和环碳酸酯树脂的混合物，有机硅改性硅溶胶树脂与环碳酸酯树脂的质量比为1：0.6-0.8；
其中，所述的助剂按质量份计包括以下组分：分散剂：2-3份，消泡剂：0.6-0.7份，触变剂：0.5-0.8份，流平剂：0.4-0.6份，润湿剂：0.2-0.4份，稀释剂：2-3份，固化剂：2-4份，偶联剂：0.3-0.5份。
2.根据权利要求1所述的液压泵用防腐涂料，其特征在于，所述的颜填料为石英粉、钛白粉、云母粉、纳米氧化锌、滑石粉、高岭土中的一种或几种混合物。
3.根据权利要求1所述的液压泵用防腐涂料，其特征在于，所述的分散剂为疏水性改性羧酸钠盐、聚丙烯酸钠盐或铵盐中的一种或几种；消泡剂为磷酸三丁酯；触变剂为聚乙烯醇；流平剂为为异佛尔酮或二丙酮醇；润湿剂为乙醇、丙二醇或二甲基亚砜中的一种或几种混合物；稀释剂为丙二醇或乙二醇醚；固化剂为二乙烯三胺、间苯二胺、酚醛改性胺、二氨基二苯基甲砜DDS中的一种；偶联剂为硅烷偶联剂。
4.根据权利要求1所述的液压泵用防腐涂料，其特征在于，所述的环碳酸酯树脂的制备方法具体步骤如下：
（1）在装有电加热和磁力搅拌的高压反应斧中，加入环氧树脂和催化剂，在磁力搅拌下加热升温至85-90℃，搅拌速度为200-300r/min，待温度稳定后通入二氧化碳至高压斧中压强为1.2-1.4MPa，继续搅拌反应4-5h，停止加热，待温度降低后，停止充气，并放空高压斧内气体后出料，得到浅黄色粘稠液体；
其中，所述的催化剂为四丁基溴化铵；
（2）将上述步骤（1）中加入乙酸乙酯萃取出催化剂，然后加入大量热水溶解未被萃取的催化剂，分层后，将剩余油层置于减压蒸馏装置中减压脱水，既得到环碳酸酯树脂。
5.根据权利要求1所述的液压泵用防腐涂料，其特征在于，所述的有机硅改性硅溶胶树脂的制备方法具体步骤如下：
用盐酸调节碱性硅溶胶的PH至4.0-5.0，然后将硅溶胶转移至带有回流装置的反应斧中，加入有机硅单体和硅溶胶混合后倒入反应斧中，在搅拌过程中将反应斧快速加热至70-75℃进行水解羧聚反应，回流反应2-3h，去掉回流装置，加入乙醇溶剂，继续搅拌，并升温至140-150℃，直至用无水硫酸铜检测不到水后，停止加热、冷却至室温，得到有机硅改性硅溶胶树脂；
其中，所述的有机硅单体和硅溶胶的质量比为3：8。
6.如权利要求1所述的液压泵用防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法具体步骤如下：
（1）将所制备的有机硅改性硅溶胶树脂和环碳酸酯树脂加入高速搅拌机中高速分散15-30min，搅拌速度为1000-1200r/min；
（2）降低搅拌速度，在400-500r/min下加入颜填料，半量消泡剂、润湿剂，待其混合均匀后，将颜填料少量多次分批加入，加完颜填料提高转速至800-1000r/min，使其高速分散30min；
(3)分散完毕后，在200-300r/min低速下逐渐补齐剩余的消泡剂、触变剂、流平剂、润湿剂、分散剂、偶联剂和固化剂，最后加入稀释剂调节其粘度，低速搅拌均匀即可过滤，既得到液压泵用防腐涂料。
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