CN105385302A - 一种水性纳米改性防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于建筑涂料领域，提供了一种水性纳米改性防腐涂料，其包括以下重量份的组分：水20～25份，润湿剂0.6～0.8份，分散剂1.0～1.2份，铁红17～18份，改性石墨烯1.8～1.9份，硫酸钡6.8～7.1份，滑石粉17.5～18.5份，消泡剂0.7～1.0份，环氧树脂30～35份，流平剂0.5～0.7份。本发明还提供了一种上述水性纳米改性防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：按配方称量各组分，在分散罐中加入水、润湿剂、分散剂和铁红粉末，高速搅拌；调整转速，依次加入改性石墨烯、硫酸钡和滑石粉，混合均匀；调整转速，加入环氧树脂，分散一段时间；调整转速，加入消泡剂和流平剂，分散一段时间。本发明提供的水性纳米改性防腐涂料的制备方法，过程简单，便于工业化生产。

Description

一种水性纳米改性防腐涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑涂料领域，尤其涉及一种水性纳米改性防腐涂料及其制备方法。
背景技术
建筑行业中，钢结构具有重量轻、抗震性好、工业化程度高等特点，与传统的砖瓦结构以及耗能高，大量耗费土地资源的混凝土结构相比，具有诸多优势，是当今建筑界的发展趋势。应用和推广钢结构建筑对促进我国国民经济建设的可持续发展具有重要意义。随着钢结构的逐步推广应用，关于钢结构的腐蚀与防护问题也逐渐受到建筑界的关注与重视。相对于传统的砖石和混凝土等建筑材料而言，在自然环境及各种工业环境下，钢由于腐蚀作用而产生的破坏是最明显的，其后果是钢的锈蚀以及由此带来的设备与设施频繁维修、更换甚至报废，轻者导致巨大经济损失、影响正常生产秩序，重者可影响结构的可靠性和使用寿命，危及生命财产安全。然而，如采用现代腐蚀技术与防护科学知识，合理选择耐蚀材料，可将腐蚀损失大幅度减少，因此，在我国大力发展钢结构建筑之时，重视与采用钢结构的先进防腐蚀技术。
随着建筑师设计理念的提升，建筑外墙用品逐渐向高新技术和多功能的方向发展。建筑物越来越高档、钢结构防腐要求也越来越高，防腐年限也越来越长。因此建筑涂料领域迫切需要一种附着力高、耐老化性、防水性等都具更高水平且防腐性能更佳的一种防腐涂料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提高水性纳米改性防腐涂料的附着力、耐老化性、防水性以及防腐性能，旨在满足建筑外墙用品向高新技术和多功能的方向发展的需要。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种水性纳米改性防腐涂料，包括以下重量份的组分：
进一步地，所述防腐涂料的组分还包括润湿剂，所述润湿剂为阴离子表面活性剂。
作为优选，所述阴离子表面活性剂为丁基萘磺酸盐。
作为优选，所述阴离子表面活性剂为脂肪醇与环氧乙烷的缩合物。
进一步地，所述防腐涂料的组分还包括分散剂，所述分散剂包括不饱和聚羧酸和/或聚硅氧烷。
进一步地，所述防腐涂料的组分还包括消泡剂，所述消泡剂为破泡聚硅氧烷。
进一步地，所述防腐涂料的组分还包括流平剂，所述流平剂为聚醚改性硅氧烷。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种水性纳米改性防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份数称量以下各组分:
在容器中加入所述水、润湿剂、分散剂和铁红粉末，搅拌；
(2)依次加入改性石墨烯、硫酸钡和滑石粉，在不同于步骤(1)的搅拌的速度下混合；
(3)加入环氧树脂，搅拌；
(4)加入消泡剂和流平剂，搅拌。
进一步地，所述步骤(1)中的搅拌的转速为3000rpm，时间为15～30min。
进一步地，所述步骤(2)中的搅拌的转速为1000～1500rpm，时间为10～15min。
进一步地，所述步骤(3)中的搅拌的转速为800～1000rpm，时间为10～15min。
进一步地，所述步骤(4)中的搅拌的转速为200～300rpm，时间为10～20min。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明的水性纳米改性防腐涂料固含量高，稳定性好，而且VOC(挥发性有机化合物)含量低，比较环保。该水性纳米改性防腐涂料固化剂成膜后，其膜层同时具有优异的防腐性能、耐候性和保色性以及极好的机械强度和附着力。另外，通过添加改性石墨烯填料，可大幅提升涂层“屏蔽”作用，对涂层防腐性能有极大的提升，并且通过对组分种类和含量的控制，能进一步提升水性纳米改性防腐涂料的防腐性、耐候性和保色性、机械强度和附着力等性能。本发明提供的水性纳米改性防腐涂料的制备方法，过程简单，便于工业化生产。
附图说明
图1是本发明实施例的水性纳米改性防腐涂料的制备过程的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
按照本发明的技术方案，实施例提供一种水性纳米改性防腐涂料，其包括以重量计的如下组分：
本发明的实施例中使用的铁红，为氧化铁，别名三氧化二铁，优选的重量份数为17～18份。铁红在涂料中可以作为防锈颜料提供防腐性能以及提供一定遮盖力。
本发明实施例中使用的改性石墨烯具有“屏蔽”功能进而大幅提升涂料的防腐性能。
在本发明的水性纳米改性防腐涂料的原料各组分中，硫酸钡和滑石粉在改性纳米水性纳米改性防腐涂料中可以减少涂料固化时的体积收缩，提高涂层的耐磨性、粘结性，降低成本，还能使涂料具有良好的贮存稳定性和耐热性。
本发明实施例使用的消泡剂优选为破泡聚硅氧烷，其相对于其他类型的消泡剂在消除气泡上有更好的效果，尤其适用于水性纳米改性防腐涂料。该破泡聚硅氧烷可以从市场上购得。
本发明实施例中使用的流平剂能有效降低涂料表面张力，提高其流平性和均匀性，同时其可改善涂料的渗透性，能减少刷涂时产生斑点和斑痕的可能性，增加覆盖性，使成膜均匀、自然。本发明实施例中使用的流平剂优选为聚醚改性硅氧烷，其可以从市场购得。
本发明的防腐涂料为水性纳米改性防腐涂料，采用环氧树脂为基体组分，在铁红、改性石墨烯、滑石粉、硫酸钡等组分的作用下，再通过添加润湿剂、分散剂、消泡剂及流平剂，使得该水性纳米改性防腐涂料固含量高(固含量≥65％w/w)，稳定性好，而且VOC(挥发性有机化合物)含量低，环保。
在本发明的水性纳米改性防腐涂料的制备过程中，润湿剂、分散剂、消泡剂及流平剂的用量及在添加不同原料成分时搅拌转速和搅拌时间的调整，在一定程度上会对制得的水性纳米改性防腐涂料的优异性能产生一定的影响。
实施例1
1、按照以下质量：水20kg，润湿剂0.8kg，分散剂1.2kg，铁红17kg，改性石墨烯1.8kg，硫酸钡7.1kg，滑石粉18.5kg，破泡聚硅氧烷0.7kg，环氧树脂35kg，聚醚改性硅氧烷0.5kg，分别称量各原料；
2、在分散罐中加入水和丁基萘磺酸钠盐、分散剂聚硅氧烷，加入铁红色粉，高速搅拌30min，转速为3000rpm；
3、调整转速至1000rpm，依次加入改性石墨烯、硫酸钡和滑石粉，低速搅拌混合均匀，分散15min；
4、调整转速至800rpm，加入环氧树脂，分散15min；
5、将转速降至200rpm，加入破泡聚硅氧烷和聚醚改性硅氧烷，分散10min。
6、100目滤网过滤包装。
对所制备的水性纳米改性防腐涂料进行相关测试，具体结果如下：
表1水性纳米改性防腐涂料技术参数
实施例2
1、按照以下重量份：水25kg，润湿剂0.8kg，分散剂1.2kg，铁红17kg，改性石墨烯1.9kg，硫酸钡7.1kg，滑石粉18.5kg，消泡剂1.0kg，环氧树脂30kg，流平剂0.5kg，分别称量各原料；
2、在分散罐中加入水和脂肪醇与环氧乙烷的缩合物、分散剂聚硅氧烷，加入铁红色粉，高速搅拌30min，转速为3000rpm；
3、调整转速至1500rpm，依次加入改性石墨烯、硫酸钡和滑石粉，低速搅拌混合均匀，分散15min；
4、调整转速至800rpm，加入环氧树脂，分散15min；
5、将转速降至200rpm，加入消泡剂和流平剂，分散10min。
6、100目滤网过滤包装。
对所制备的水性纳米改性防腐涂料进行相关测试，具体结果与表1中的结果基本相同。
实施例3
1、按照以下质量：水23kg，润湿剂0.7kg，分散剂1.2kg，铁红17.5kg，改性石墨烯1.85kg，硫酸钡6.9kg，滑石粉18.1kg，消泡剂0.8kg，环氧树脂33kg，流平剂0.6kg，分别称量各原料；
2、在分散罐中加入水和丁基萘磺酸钾盐、分散剂不饱和聚羧酸，加入铁红色粉，高速搅拌30min，转速为3000rpm；
3、调整转速至1200rpm，依次加入改性石墨烯、硫酸钡和滑石粉，低速搅拌混合均匀，分散15min；
4、调整转速至800rpm，加入环氧树脂，分散15min；
5、将转速降至200rpm，加入消泡剂和流平剂，分散10min。
6、100目滤网过滤包装。
对所制备的水性纳米改性防腐涂料进行相关测试，具体结果也与表1中的基本相同。
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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水性纳米改性防腐涂料，其特征在于，其包括以下重量份的组分：
2.如权利要求1所述的水性纳米改性防腐涂料，其特征在于，还包括润湿剂，所述润湿剂为阴离子表面活性剂。
3.如权利要求1所述的水性纳米改性防腐涂料，其特征在于，还包括分散剂，所述分散剂包括不饱和聚羧酸和/或聚硅氧烷。
4.如权利要求1所述的水性纳米改性防腐涂料，其特征在于，还包括消泡剂，所述消泡剂为破泡聚硅氧烷。
5.如权利要求1所述的水性纳米改性防腐涂料，其特征在于，还包括流平剂，所述流平剂为聚醚改性硅氧烷。
6.一种水性纳米改性防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按重量份数称量以下各组分:
在容器中加入所述水、润湿剂、分散剂和铁红粉末，搅拌；
(2)依次加入改性石墨烯、硫酸钡和滑石粉，在不同于步骤(1)的搅拌的速度下混合；
(3)加入环氧树脂，搅拌；
(4)加入消泡剂和流平剂，搅拌。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的搅拌的转速为3000rpm，时间为15～30min。
8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的搅拌的转速为1000～1500rpm，时间为10～15min。
9.如权利要求6所述的的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的搅拌的转速为800～1000rpm，时间为10～15min。
10.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的搅拌的转速为200～300rpm，时间为10～20min。
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