CN105017937A - 一种水性活性防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

一种水性活性防腐涂料及其制备方法 Download PDF

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本发明属于化工领域，涉及一种防腐涂料，具体地说是一种水性活性防腐涂料及其制备方法，其组成成分按质量份计如下：环氧树脂15－35份、固含量30%的石油树脂20－40份、碳化硅2－15份、环烷酸锌0.5－8份、有机活性剂30－45份、水性溶剂2—4份、表面活性剂1—3份，本产品能在苛刻条件下使用，长效防腐，干膜厚度则在300μm以上，具有卓越的耐候性，抗老化、抗辐射、耐磨、耐冲击以及良好的热稳定性；附着力强，可在任意曲面、斜面及垂直面上喷涂成型，不产生流挂现象；高效方便，配方体系任意可调，能真正实现无机涂料的常温自固化；另外，涂层具有自我修补性，外力造成的局部划痕仍可受到保护，涂层不受切割及焊接损伤，带涂层焊接不影响焊接质量。

Description

一种水性活性防腐涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于化工领域，涉及一种防腐涂料，具体地说是一种水性活性防腐涂料及其制备方法。
背景技术
目前市面上的水性防腐蚀涂料种类繁多，但普遍存在固含量低的缺点，固含量低将使生产厂家的成本加大，因此，开发高固含量的防腐蚀涂料是科研工作者的重点；另外，单一体系的防腐蚀涂料功能也比较单一，在应用上存在一些缺点；水性涂料的致密性同样有待提高，从而提高涂料的机械性能；水性涂料对底材表面清洁度和施工过程的要求较高，因水的表面张力大，所以污物易使涂膜产生缩孔，水性涂料对抗强机械作用力的分散稳定性差，输送管道内的流速急剧变化时，分散微粒被压缩成固态微粒，使涂膜产生麻点。再者，水性防腐蚀涂料从根本上说是借助于成膜树脂的亲水化，树脂亲水化途径有自乳化与外乳化两种，无论哪种途径都必须引进含亲水性官能团的物质，在自交联体系中，涂料成膜一般亲水官能团依然游离，并没有交联转化成疏水链段，这样不可避免会影响涂膜的耐介质性、耐腐蚀性等性能。由于水性体系中使用了乳化剂和其他小分子助剂，可能对环境存在一定的影响，有待寻找新型高性能乳化剂和其他助剂使涂料在使用过程中更加环保。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，为克服现有技术的缺点，提供一种水性活性防腐涂料及其制备方法，本发明所述涂料具有原料易获取、绿色环保、工艺简单、施工方便、干燥快、施工周期短以及后续加工无需脱模等特点。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种水性活性防腐涂料，其组成成分按质量份计如下：
其中，环氧树脂为双酚F型液态环氧树脂；固含量30％的石油树脂为加氢石油树脂C5与有机溶剂融和配制而成，所述有机溶剂为异构烷烃溶剂；
有机活性剂为三羟甲基乙烷；水性溶剂为邻苯二甲酸二异辛酯；表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵。
本发明还提供一种水性活性防腐涂料的制备方法，制备步骤具体如下：
步骤(1)：首先配制固含量30％的石油树脂，将石油树脂与有机溶剂按3：7的质量比例进行混合，并在搅拌釜内进行搅拌分散，搅拌速度500-800r/min，搅拌时间60-90min，搅拌至无色透明粘稠状液体，待用；
步骤(2)：然后将配步骤(1)中制好的固含量30％的石油树脂、环氧树脂、碳化硅、有机活性剂和水性溶剂全部加入搅拌釜中搅拌均匀，搅拌速度500-800r/min，搅拌时间60-90min；
步骤(3)：最后加入环烷酸锌和表面活性剂低速搅拌30－35min，搅拌速度300－400r/min，即可得到所述水性活性防腐涂料。
本发明进一步限定的技术方案是：
还提供一种水性活性防腐涂料的制备方法，制备步骤具体如下：
步骤(1)：首先配制固含量30％的石油树脂，将石油树脂与有机溶剂按3：7的质量比例进行混合，并在搅拌釜内进行搅拌分散，搅拌速度500r/min，搅拌时间90min，搅拌至无色透明粘稠状液体，待用；
步骤(2)：然后将配步骤(1)中制好的固含量30％的石油树脂、环氧树脂、碳化硅、有机活性剂和水性溶剂全部加入搅拌釜中搅拌均匀，搅拌速度500r/min，搅拌时间90min；
步骤(3)：最后加入环烷酸锌和表面活性剂低速搅拌30min，搅拌速度400r/min，即可得到所述水性活性防腐涂料。
一种水性活性防腐涂料的制备方法，其特征在于，制备步骤具体如下：
步骤(1)：首先配制固含量30％的石油树脂，将石油树脂与有机溶剂按3：7的质量比例进行混合，并在搅拌釜内进行搅拌分散，搅拌速度800r/min，搅拌时间60min，搅拌至无色透明粘稠状液体，待用；
步骤(2)：然后将配步骤(1)中制好的固含量30％的石油树脂、环氧树脂、碳化硅、有机活性剂和水性溶剂全部加入搅拌釜中搅拌均匀，搅拌速度800r/min，搅拌时间60min；
步骤(3)：最后加入环烷酸锌和表面活性剂低速搅拌35min，搅拌速度300r/min，即可得到所述水性活性防腐涂料。
还提供一种水性活性防腐涂料的制备方法，制备步骤具体如下：
步骤(1)：首先配制固含量30％的石油树脂，将石油树脂与有机溶剂按3：7的质量比例进行混合，并在搅拌釜内进行搅拌分散，搅拌速度650r/min，搅拌时间75min，搅拌至无色透明粘稠状液体，待用；
步骤(2)：然后将配步骤(1)中制好的固含量30％的石油树脂、环氧树脂、碳化硅、有机活性剂和水性溶剂全部加入搅拌釜中搅拌均匀，搅拌速度650r/min，搅拌时间75min；
步骤(3)：最后加入环烷酸锌和表面活性剂低速搅拌32min，搅拌速度350r/min，即可得到所述水性活性防腐涂料。
进一步的，前述步骤(2)中的环氧树脂为双酚F型液态环氧树脂；步骤(1)中的石油树脂为加氢石油树脂C5，有机溶剂为异构烷烃溶剂。
步骤(2)中的有机活性剂为三羟甲基乙烷；步骤(2)中的水性溶剂为邻苯二甲酸二异辛酯；步骤(3)表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵。
本发明的有益效果是：
一、本产品能在苛刻条件下使用，并具有长效防腐寿命，在化工大气和海洋环境里，一般可使用10年或15年以上，即使在酸、碱、盐和溶剂介质里，并在一定温度条件下，也能使用5年以上；
二、本产品干膜厚度则在300μm以上，具有卓越的耐候性，抗老化、抗辐射、耐磨、耐冲击、具有良好的热稳定性，可在－40℃～150℃下长期使用，可承受230℃的短时热冲击，导电性稳定；其电阻率可满足防静电要求，又能保证涂层的长寿命；
三、附着力强，涂层与基体结合力强，涂料组成物中含有羟基(-OH)，金属基体提供正离子，能形成化学键结合，在涂料中的偶联剂帮助下，甚至实现共价链的结合。在空间网状结构维系下，涂料组合物中含有的金属、金属氧化物纳米材料和稀土氧化物超微粉体，帮助涂层形成一个致密的界面过渡层，使其综合热力学性质与基体相匹配，可在任意曲面、斜面及垂直面上喷涂成型，不产生流挂现象；
四、高效方便，配方体系任意可调，可加入各种颜料、填料、像涂料一样制成不同颜色的制品，手感亦可从软橡皮(邵A30)到硬弹性体(邵D65)均可实现，同时能真正实现无机涂料的常温自固化，当环境温度20℃，相对湿度小于85％时，表干15min，实干2h，可保证高效率施工，另外，涂层具有自我修补性，外力造成的局部划痕仍可受到保护，涂层不受切割及焊接损伤，带涂层焊接不影响焊接质量。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
环氧树脂选用广东鸿昌化工有限公司生产的标准双酚F型环氧树脂170；
固含量30％的石油树脂中的石油树脂选用兰州石化生产的C5加氢石油树脂LH110-2；
碳化硅选用登封市元丰磨料耐材厂生产的碳化硅微粉(16-320)；
环烷酸锌选用无锡汉德森化工制品有限公司生产的环烷酸锌(ZHZ-4)；
有机活性剂选用美国GEO特殊化学品公司生产的三羟甲基乙烷(77-85-0)；
水性溶剂选用上海九邦化工有限公司生产的邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)。
表面活性剂选用厦门市先端科技有限公司生产的十二烷基三甲基溴化铵(CAS1119-94-4)。
有机溶剂选用日本出光兴产株式会社生产的异构烷烃碳氢溶剂IPCLEANLX。
实施例1
本实施例提供一种水性活性防腐涂料，其组成成分按质量份计如下：
本实施例还提供一种水性活性防腐涂料的制备方法，制备步骤具体如下：
步骤(1)：首先配制固含量30％的石油树脂，将石油树脂与有机溶剂按3：7的质量比例进行混合，并在搅拌釜内进行搅拌分散，搅拌速度500r/min，搅拌时间90min，搅拌至无色透明粘稠状液体，待用；
步骤(2)：然后将配步骤(1)中制好的固含量30％的石油树脂、环氧树脂、碳化硅、有机活性剂和水性溶剂全部加入搅拌釜中搅拌均匀，搅拌速度500r/min，搅拌时间90min；
步骤(3)：最后加入环烷酸锌和表面活性剂低速搅拌30min，搅拌速度400r/min，即可得到所述水性活性防腐涂料。
将本实施例所得防腐涂料喷涂在金属表面形成涂层，涂层厚度为60um，进行相关物理性能检测，数据如下表1。
表1本发明所述金属表面防腐涂料性能检测数据
固含量(％) 100 附着力(MPa) 12.5
凝胶时间(s) 25 耐介质性能 良
拉伸强度(MPa) 30 密度(g/cm3) 1.05
断裂伸长率(％) 65 推荐厚度(mm) 2～3
硬度(邵D) 65～70 冲击性(cm) 55
耐阴极剥离(mm) <5 耐盐雾(hrs) 1050
吸水率(％) <0.8 抗击穿电压(Kv/mm) 25
实施例2
本实施例提供一种水性活性防腐涂料，其组成成分按质量份计如下：
本实施例还提供一种水性活性防腐涂料的制备方法，制备步骤具体如下：
步骤(1)：首先配制固含量30％的石油树脂，将石油树脂与有机溶剂按3：7的质量比例进行混合，并在搅拌釜内进行搅拌分散，搅拌速度800r/min，搅拌时间60min，搅拌至无色透明粘稠状液体，待用；
步骤(2)：然后将配步骤(1)中制好的固含量30％的石油树脂、环氧树脂、碳化硅、有机活性剂和水性溶剂全部加入搅拌釜中搅拌均匀，搅拌速度800r/min，搅拌时间60min；
步骤(3)：最后加入环烷酸锌和表面活性剂低速搅拌35min，搅拌速度300r/min，即可得到所述水性活性防腐涂料。
将本实施例所得防腐涂料喷涂在金属表面形成涂层，涂层厚度为60um，进行相关物理性能检测，数据如下表2。
表2本发明所述金属表面防腐涂料性能检测数据
固含量(％) 100 附着力(MPa) 12.3
凝胶时间(s) 24.5 耐介质性能 良
拉伸强度(MPa) 31 密度(g/cm3) 1.03
断裂伸长率(％) 64 推荐厚度(mm) 2～3
硬度(邵D) 60～70 冲击性(cm) 56
耐阴极剥离(mm) <5 耐盐雾(hrs) 1010
吸水率(％) <0.82 抗击穿电压(Kv/mm) 22
实施例3
本实施例提供一种水性活性防腐涂料，其组成成分按质量份计如下：
本实施例还提供一种水性活性防腐涂料的制备方法，制备步骤具体如下：
步骤(1)：首先配制固含量30％的石油树脂，将石油树脂与有机溶剂按3：7的质量比例进行混合，并在搅拌釜内进行搅拌分散，搅拌速度650r/min，搅拌时间75min，搅拌至无色透明粘稠状液体，待用；
步骤(2)：然后将配步骤(1)中制好的固含量30％的石油树脂、环氧树脂、碳化硅、有机活性剂和水性溶剂全部加入搅拌釜中搅拌均匀，搅拌速度650r/min，搅拌时间75min；
步骤(3)：最后加入环烷酸锌和表面活性剂低速搅拌32min，搅拌速度350r/min，即可得到所述水性活性防腐涂料。
将本实施例所得防腐涂料喷涂在金属表面形成涂层，涂层厚度为60um，进行相关物理性能检测，数据如下表3。
表3本发明所述金属表面防腐涂料性能检测数据
固含量(％) 100 附着力(MPa) 13
凝胶时间(s) 25 耐介质性能 良
拉伸强度(MPa) 32 密度(g/cm3) 1.07
断裂伸长率(％) 66 推荐厚度(mm) 2～3
硬度(邵D) 67～72 冲击性(cm) 52
耐阴极剥离(mm) <5 耐盐雾(hrs) 1060
吸水率(％) <0.8 抗击穿电压(Kv/mm) 24
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水性活性防腐涂料，其特征在于，其组成成分按质量份计如下：
    环氧树脂                                 15－35份
    固含量30%的石油树脂             20－40份
    碳化硅                                      2－15份
    环烷酸锌                                   0.5－8份
    有机活性剂                               30－45份
    水性溶剂                                  2—4份
    表面活性剂                               1—3份。
2.根据权利要求1所述的水性活性防腐涂料，其特征在于，所述环氧树脂为双酚F型液态环氧树脂；所述固含量30%的石油树脂为加氢石油树脂C5与有机溶剂融和配制而成，所述有机溶剂为异构烷烃溶剂。
3.根据权利要求1所述的水性活性防腐涂料，其特征在于，所述有机活性剂为三羟甲基乙烷；所述水性溶剂为邻苯二甲酸二异辛酯；所述表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵。
4.一种水性活性防腐涂料的制备方法，其特征在于，制备步骤具体如下：
步骤（1）：首先配制固含量30%的石油树脂，将石油树脂与有机溶剂按3：7的质量比例进行混合，并在搅拌釜内进行搅拌分散，搅拌速度500-800r/min，搅拌时间60-90min，搅拌至无色透明粘稠状液体，待用；
步骤（2）：然后将配步骤（1）中制好的固含量30%的石油树脂、环氧树脂、碳化硅、有机活性剂和水性溶剂全部加入搅拌釜中搅拌均匀，搅拌速度500-800r/min，搅拌时间60-90min；
步骤（3）：最后加入环烷酸锌和表面活性剂低速搅拌30－35min，搅拌速度300－400r/min，即可得到所述水性活性防腐涂料。
5.一种水性活性防腐涂料的制备方法，其特征在于，制备步骤具体如下：
步骤（1）：首先配制固含量30%的石油树脂，将石油树脂与有机溶剂按3：7的质量比例进行混合，并在搅拌釜内进行搅拌分散，搅拌速度500r/min，搅拌时间90min，搅拌至无色透明粘稠状液体，待用；
步骤（2）：然后将配步骤（1）中制好的固含量30%的石油树脂、环氧树脂、碳化硅、有机活性剂和水性溶剂全部加入搅拌釜中搅拌均匀，搅拌速度500r/min，搅拌时间90min；
步骤（3）：最后加入环烷酸锌和表面活性剂低速搅拌30min，搅拌速度400r/min，即可得到所述水性活性防腐涂料。
6.一种水性活性防腐涂料的制备方法，其特征在于，制备步骤具体如下：
步骤（1）：首先配制固含量30%的石油树脂，将石油树脂与有机溶剂按3：7的质量比例进行混合，并在搅拌釜内进行搅拌分散，搅拌速度800r/min，搅拌时间60min，搅拌至无色透明粘稠状液体，待用；
步骤（2）：然后将配步骤（1）中制好的固含量30%的石油树脂、环氧树脂、碳化硅、有机活性剂和水性溶剂全部加入搅拌釜中搅拌均匀，搅拌速度800r/min，搅拌时间60min；
步骤（3）：最后加入环烷酸锌和表面活性剂低速搅拌35min，搅拌速度300r/min，即可得到所述水性活性防腐涂料。
7.一种水性活性防腐涂料的制备方法，其特征在于，制备步骤具体如下：
步骤（1）：首先配制固含量30%的石油树脂，将石油树脂与有机溶剂按3：7的质量比例进行混合，并在搅拌釜内进行搅拌分散，搅拌速度650r/min，搅拌时间75min，搅拌至无色透明粘稠状液体，待用；
步骤（2）：然后将配步骤（1）中制好的固含量30%的石油树脂、环氧树脂、碳化硅、有机活性剂和水性溶剂全部加入搅拌釜中搅拌均匀，搅拌速度650r/min，搅拌时间75min；
步骤（3）：最后加入环烷酸锌和表面活性剂低速搅拌32min，搅拌速度350r/min，即可得到所述水性活性防腐涂料。
8.根据权利要求5至8中任一权利要求所述的水性活性防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中的环氧树脂为双酚F型液态环氧树脂；所述步骤（1）中的石油树脂为加氢石油树脂C5，有机溶剂为异构烷烃溶剂。
9.根据权利要求5至8中任一权利要求所述的水性活性防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中的有机活性剂为三羟甲基乙烷；所述步骤（2）中的水性溶剂为邻苯二甲酸二异辛酯；所述步骤（3）表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵。
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