CN105838172A - 一种钢铁用丙烯酸树脂防锈涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢铁用丙烯酸树脂防锈涂料及其制备方法，称取丙烯酸树脂乳液、苯酐、季戊四醇、松香、亚麻油、硅砂、丁基纤维素、丹宁酸、石墨酮、软水和苯丙乳液，将原料搅拌后研磨即可；用于钢铁表面保护，涂膜外观平整有刷痕，弯曲强度11‑15MPa，表干6‑10h，实干18‑22h；遮盖力220‑260g/m²，对金属有良好的附着力，附着力为3.5‑5.5MPa，涂膜坚硬，硬度0.3‑0.5；防潮、防锈和耐水性好，冲击强度50‑70N/cm，耐盐水性浸入30℃水中14‑18d，不起泡不脱落；柔韧性0.5‑2.5mm，抗碎落性好。

Description

一种钢铁用丙烯酸树脂防锈涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及钢铁表面用涂料，尤其涉及一种钢铁用丙烯酸树脂防锈涂料及其制备方法。

背景技术

防锈涂料可保护金属表面免受大气、海水等的化学或电化学腐蚀的涂料。在金属表面涂上防锈涂料能够有效的避免大气中各种腐蚀性物质的直接入侵，使得最大化的延长金属使用期限。可分为物理性和化学性防锈漆两大类。前者靠季戊四醇和漆料的适当配合，形成致密的漆膜以阻止腐蚀性物质的侵入，如铁红、铝粉、石墨防锈漆等；后者靠防锈季戊四醇的化学抑锈作用，如丙烯酸树脂乳液、锌黄防锈漆等。用于桥梁、船舶、管道等金属的防锈。使用的防锈漆大致为油性防锈漆和水性防锈漆两种。油性防锈漆使材料表面油腻去除困难，已很少使用。油性防锈漆使用方便，价格低廉，但因含有亚硝酸盐、铬酸盐等有毒物质，对操作人员危害较大，国家已限制使用，且此类产品性能单一，不能满足磁性合金材料的防锈要求。选用金属强力螯合剂肌醇六磷酸酯为主要成分，与其他几种水性助剂复配而成。肌醇六磷酸酯是从粮食作物中提取的天然无毒有机化工产品，当它作为磁性材料防锈剂使用时，能在表面与金属迅速螯合，形成一层致密的单分子络合物保护膜，可有效抑制金属的腐蚀。经该产品处理后的材料表面保持原色，不必水洗即可进入涂装等下道工序。是防锈漆的重要组成部分.物理防锈季戊四醇是一类本身化学性质较防锈季戊四醇为稳定的季戊四醇,它们是靠本身的物理性能,化学性能稳定,质地坚硬,颗粒细微,优良的填充性,提高漆膜的致密度,降低漆膜的可渗性从而起到防锈的作用.硅砂红就属这类物质.而金属铝粉的防锈性是由于铝粉具有鳞片状结构,形成漆膜紧密,还有较强的反射紫外线光的能力,可提高漆膜抗老化的能力。

锭膜涂料以消除钢锭表面缺陷和减少钢铁用消耗为目的的钢铁用内表面涂敷剂。使用时将其用特殊的喷涂设备均匀地喷洒在钢铁用内表面上，在浇注过程中这层涂膜使钢锭的结疤、翻皮、裂纹、表面气泡和皮下气泡等多种表面缺陷得到极大的抑制。同时，它减少了钢锭焊模现象并阻止了钢水对铁用表面的侵蚀和冲刷，起到保护钢铁用的作用。此外，该涂层的隔热作用使钢锭的凝固时间相应延长，在某种程度上减少了钢锭缩孔的形成并相应延长了夹杂的上浮时间，有利于其排除。铁用涂料分为两类：一类是模壁涂料，另一类是模底涂料。以往模壁涂料多以煤焦油、重油、石墨等为基体材料，由于其热分解温度与最佳值相差较大且会引起模壁残碳附着部位的渗碳严重，已被水溶性树脂所取代。水溶性树脂的作用机理是：当浇注时产生的飞溅液滴粘在涂有树脂的铁用上时，该层树脂在400～600℃的温度条件下会产生分解反应，释放出气体从而使得飞溅液滴凝固后自动脱落。研究表明，水溶性树脂分解残留物的高温黏度在1000～3000cst之间时，钢锭的表面质量更加优异。另外，对钢铁用涂料还有一些附加的要求。一是导热系数低，与铁用有强的附着力，高温下最好能有一定的表面强度和抗急热性。模底涂料一般指底板涂料、底板修补剂和防漏剂。这类涂料多为硅质、铝质或镁质材料，不会污染钢水。多采用喷涂方式，有时也将其制成泥糊状以手工涂敷。

钢铁用是炼钢厂模铸生产必备的、周转使用的大宗铸锭设备，它对钢锭的表面和内部质量以及钢锭成本有重要影响。钢水借以凝固成型的铸铁模型。钢铁用是炼钢厂模铸生产必备的、周转使用的大宗铸锭设备，它对钢锭的表面和内部质量以及钢锭成本有重要影响。钢铁用寿命(次)或钢铁用消耗(kg/t钢)是炼钢生产的一项主要技术经济指标。

使用的防锈漆大致为油性防锈漆和水性防锈漆两种。油性防锈漆使材料表面油腻去除困难，已很少使用。油性防锈漆使用方便，价格低廉，但因含有亚硝酸盐、铬酸盐等有毒物质，对操作人员危害较大，国家已限制使用，且此类产品性能单一，不能满足磁性合金材料的防锈要求。

选用金属强力螯合剂肌醇六磷酸酯为主要成分，与其他几种水性助剂复配而成。肌醇六磷酸酯是从粮食作物中提取的天然无毒有机化工产品，当它作为磁性材料防锈剂使用时，能在表面与金属迅速螯合，形成一层致密的单分子络合物保护膜，可有效抑制金属的腐蚀。经该产品处理后的材料表面保持原色，不必水洗即可进入涂装等下道工序。

丙烯酸树脂乳液以丙烯酸酷酸甲醋、乙醋和丁酷，甲基丙烯酸甲醋和丁脂 为主要原料的高分子量、低茹度乳状液体时脂。一般为多元共聚物。按分子链结构可分为:线性共聚物乳液;含官能基共聚物乳液;自交联或外交联共聚物乳液。成膜具有光亮、柔韧、钻结性强、耐水和耐候等特点、通过单体的选择和配比变化，可调节共聚物的性能和成膜的软硬度(软性、中硬性和硬性)，以满足不同的用途要求。由内烯酸醋、共聚单体(可为另一种丙烯酸酚或其他含双键的单体)、乳化剂、引发剂等经乳液共聚制取。用途广泛，用于织物，可作上浆料、粘接剂和增稠剂等，可作涂饰剂、豁结剂、光亮剂、斡剂和填充剂等;也川作纸张和木材处理,建筑涂料、乳胶漆和树脂砂浆等。

随着社会城市化、科技化、人性化的发展，设计一种硬度高、冲击强度高、附着力高、干燥快和柔韧性好的钢铁用丙烯酸树脂防锈涂料及其制备方法，以满足市场需求，是非常必要的。

发明内容

解决的技术问题：

本申请针对现有钢铁表面用涂料黏度低、柔韧性差、附着力低、干燥慢和遮盖力差的技术问题，提供一种利用钢铁用丙烯酸树脂防锈涂料及其制备方法。

技术方案：

一种钢铁用丙烯酸树脂防锈涂料，原料按重量份数配比如下：丙烯酸树脂乳液100份，苯酐10-30份，季戊四醇1-5份，松香5-25份，亚麻油1-20份，硅砂30-70份，丁基纤维素5-25份，丹宁酸50-70份，石墨2-6份，软水25-45份，苯丙乳液15-35份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述钢铁用丙烯酸树脂防锈涂料的原料按重量份数配比如下：丙烯酸树脂乳液100份，苯酐15-25份，季戊四醇2-4份，松香10-20份，亚麻油5-15份，硅砂40-60份，丁基纤维素10-20份，丹宁酸55-65份，石墨3-5份，软水30-40份，苯丙乳液20-30份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述钢铁用丙烯酸树脂防锈涂料的原料按重量份数配比如下：丙烯酸树脂乳液100份，苯酐15份，季戊四醇2份，松香10份，亚麻油5份，硅砂40份，丁基纤维素10份，丹宁酸55份，石墨3份，软水30份，苯丙乳液20份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述钢铁用丙烯酸树脂防锈涂料的原料按重量份数配比如下：丙烯酸树脂乳液100份，苯酐25份，季戊四醇4份，松香20份，亚麻油15份，硅砂60份，丁基纤维素20份，丹宁酸65份，石墨5份，软水40份，苯丙乳液30份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述钢铁用丙烯酸树脂防锈涂料的原料按重量份数配比如下：丙烯酸树脂乳液100份，苯酐20份，季戊四醇3份，松香15份，亚麻油10份，硅砂50份，丁基纤维素15份，丹宁酸60份，石墨4份，软水35份，苯丙乳液25份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述钢铁用丙烯酸树脂防锈涂料的制备方法步骤为：

第一步：称取丙烯酸树脂乳液、苯酐、季戊四醇、松香、亚麻油、硅砂、丁基纤维素、丹宁酸、石墨酮、软水和苯丙乳液；

第二步：将丙烯酸树脂乳液、苯酐、季戊四醇、松香、亚麻油、硅砂和丁基纤维素投入设有搅拌器和温度计的反应釜中，升温至70-90℃，搅拌1-4h，搅拌速度为350-550转/分钟；

第三步：冷却至35-55℃，加入剩余原料，在研磨机中研磨到20-40μm细度，过滤包装即可。

有益效果：

本发明所述一种钢铁用丙烯酸树脂防锈涂料及其制备方法采用以上技术方案和现有技术相比，具有以下技术效果：1、用于钢铁表面保护，涂膜外观平整有刷痕，弯曲强度11-15MPa，表干6-10h，实干18-22h；2、遮盖力220-260g/m²，对金属有良好的附着力，附着力为3.5-5.5MPa，涂膜坚硬，硬度0.3-0.5；3、防潮、防锈和耐水性好，冲击强度50-70N/cm，耐盐水性浸入30℃水中14-18d，不起泡不脱落；4、柔韧性0.5-2.5mm，抗碎落性好，可以广泛生产并不断代替现有材料。

具体实施方式

实施例 1:

按重量份数配比称取丙烯酸树脂乳液100份，苯酐10份，季戊四醇1份，松香5份，亚麻油1份，硅砂30份，丁基纤维素5份，丹宁酸50份，石墨2份，软水25份，苯丙乳液15份。

将丙烯酸树脂乳液、苯酐、季戊四醇、松香、亚麻油、硅砂和丁基纤维素投入设有搅拌器和温度计的反应釜中，升温至70℃，搅拌1h，搅拌速度为350转/分钟。

冷却至35℃，加入剩余原料，在研磨机中研磨到40μm细度，过滤包装即可。

用于钢铁表面保护，涂膜外观平整有刷痕，弯曲强度11MPa，表干10h，实干22h；遮盖力220g/m²，对金属有良好的附着力，附着力为3.5MPa，涂膜坚硬，硬度0.3；防潮、防锈和耐水性好，冲击强度50N/cm，耐盐水性浸入30℃水中14d，不起泡不脱落；柔韧性2.5mm，抗碎落性好。

实施例 2:

按重量份数配比称取丙烯酸树脂乳液100份，苯酐30份，季戊四醇5份，松香25份，亚麻油20份，硅砂70份，丁基纤维素25份，丹宁酸70份，石墨6份，软水45份，苯丙乳液35份。

将丙烯酸树脂乳液、苯酐、季戊四醇、松香、亚麻油、硅砂和丁基纤维素投入设有搅拌器和温度计的反应釜中，升温至90℃，搅拌4h，搅拌速度为550转/分钟。

冷却至55℃，加入剩余原料，在研磨机中研磨到40μm细度，过滤包装即可。

用于钢铁表面保护，涂膜外观平整有刷痕，弯曲强度12MPa，表干9h，实干21h；遮盖力230g/m²，对金属有良好的附着力，附着力为4MPa，涂膜坚硬，硬度0.35；防潮、防锈和耐水性好，冲击强度55N/cm，耐盐水性浸入30℃水中15d，不起泡不脱落；柔韧性2mm，抗碎落性好。

实施例 3:

按重量份数配比称取丙烯酸树脂乳液100份，苯酐15份，季戊四醇2份，松香10份，亚麻油5份，硅砂40份，丁基纤维素10份，丹宁酸55份，石墨3份，软水30份，苯丙乳液20份。

将丙烯酸树脂乳液、苯酐、季戊四醇、松香、亚麻油、硅砂和丁基纤维素投入设有搅拌器和温度计的反应釜中，升温至70℃，搅拌1h，搅拌速度为350转/分钟。

冷却至35℃，加入剩余原料，在研磨机中研磨到20μm细度，过滤包装即可。

用于钢铁表面保护，涂膜外观平整有刷痕，弯曲强度13MPa，表干8h，实干20h；遮盖力240g/m²，对金属有良好的附着力，附着力为4.5MPa，涂膜坚硬，硬度0.4；防潮、防锈和耐水性好，冲击强度60N/cm，耐盐水性浸入30℃水中16d，不起泡不脱落；柔韧性1.5mm，抗碎落性好。

实施例 4:

按重量份数配比称取丙烯酸树脂乳液100份，苯酐25份，季戊四醇4份，松香20份，亚麻油15份，硅砂60份，丁基纤维素20份，丹宁酸65份，石墨5份，软水40份，苯丙乳液30份。

将丙烯酸树脂乳液、苯酐、季戊四醇、松香、亚麻油、硅砂和丁基纤维素投入设有搅拌器和温度计的反应釜中，升温至90℃，搅拌4h，搅拌速度为550转/分钟。

冷却至55℃，加入剩余原料，在研磨机中研磨到40μm细度，过滤包装即可。

用于钢铁表面保护，涂膜外观平整有刷痕，弯曲强度12MPa，表干7h，实干19h；遮盖力250g/m²，对金属有良好的附着力，附着力为5MPa，涂膜坚硬，硬度0.45；防潮、防锈和耐水性好，冲击强度65N/cm，耐盐水性浸入30℃水中17d，不起泡不脱落；柔韧性1mm，抗碎落性好。

实施例 5:

按重量份数配比称取丙烯酸树脂乳液100份，苯酐20份，季戊四醇3份，松香15份，亚麻油10份，硅砂50份，丁基纤维素15份，丹宁酸60份，石墨4份，软水35份，苯丙乳液25份。

将丙烯酸树脂乳液、苯酐、季戊四醇、松香、亚麻油、硅砂和丁基纤维素投入设有搅拌器和温度计的反应釜中，升温至80℃，搅拌2h，搅拌速度为450转/分钟。

冷却至45℃，加入剩余原料，在研磨机中研磨到30μm细度，过滤包装即可。

用于钢铁表面保护，涂膜外观平整有刷痕，弯曲强度15MPa，表干6h，实干18h；遮盖力260g/m²，对金属有良好的附着力，附着力为5.5MPa，涂膜坚硬，硬度0.5；防潮、防锈和耐水性好，冲击强度70N/cm，耐盐水性浸入30℃水中18d，不起泡不脱落；柔韧性0.5mm，抗碎落性好。

以上实施例中的所有组分均可以商业购买。

上述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在和本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应该认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (6)

1.一种钢铁用丙烯酸树脂防锈涂料，其特征在于，所述钢铁用丙烯酸树脂防锈涂料的原料按重量份数配比如下：丙烯酸树脂乳液100份，苯酐10-30份，季戊四醇1-5份，松香5-25份，亚麻油1-20份，硅砂30-70份，丁基纤维素5-25份，丹宁酸50-70份，石墨2-6份，软水25-45份，苯丙乳液15-35份。

2.根据权利要求1所述的一种钢铁用丙烯酸树脂防锈涂料，其特征在于，所述钢铁用丙烯酸树脂防锈涂料的原料按重量份数配比如下：丙烯酸树脂乳液100份，苯酐15-25份，季戊四醇2-4份，松香10-20份，亚麻油5-15份，硅砂40-60份，丁基纤维素10-20份，丹宁酸55-65份，石墨3-5份，软水30-40份，苯丙乳液20-30份。

3.根据权利要求1所述的一种钢铁用丙烯酸树脂防锈涂料，其特征在于，所述钢铁用丙烯酸树脂防锈涂料的原料按重量份数配比如下：丙烯酸树脂乳液100份，苯酐15份，季戊四醇2份，松香10份，亚麻油5份，硅砂40份，丁基纤维素10份，丹宁酸55份，石墨3份，软水30份，苯丙乳液20份。

4.根据权利要求1所述的一种钢铁用丙烯酸树脂防锈涂料，其特征在于：所述钢铁用丙烯酸树脂防锈涂料的原料按重量份数配比如下：丙烯酸树脂乳液100份，苯酐25份，季戊四醇4份，松香20份，亚麻油15份，硅砂60份，丁基纤维素20份，丹宁酸65份，石墨5份，软水40份，苯丙乳液30份。

5.根据权利要求1所述的一种钢铁用丙烯酸树脂防锈涂料，其特征在于：所述钢铁用丙烯酸树脂防锈涂料的原料按重量份数配比如下：丙烯酸树脂乳液100份，苯酐20份，季戊四醇3份，松香15份，亚麻油10份，硅砂50份，丁基纤维素15份，丹宁酸60份，石墨4份，软水35份，苯丙乳液25份。

6. 一种权利要求1所述钢铁用丙烯酸树脂防锈涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步：称取丙烯酸树脂乳液、苯酐、季戊四醇、松香、亚麻油、硅砂、丁基纤维素、丹宁酸、石墨酮、软水和苯丙乳液；

第二步：将丙烯酸树脂乳液、苯酐、季戊四醇、松香、亚麻油、硅砂和丁基纤维素投入设有搅拌器和温度计的反应釜中，升温至70-90℃，搅拌1-4h，搅拌速度为350-550转/分钟；

第三步：冷却至35-55℃，加入剩余原料，在研磨机中研磨到20-40μm细度，过滤包装即可。