CN106280881A - 一种防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防腐涂料及其制备方法，涉及工业涂料技术领域，该防腐涂料由组分A和组分B组成，以重量计，组分A的含量是组分B的1.5‑2.5倍；组分A由以下重量比的有效成分组成：双酚A酚醛环氧树脂45‑55份、双酚A环氧树脂15‑20份、偶联剂3‑6份、超细云母粉6‑8份、缓蚀剂2‑4份、纳米气相二氧化硅5‑8份、消泡剂1‑3份、二甲苯5‑7份、丁醇2‑3份；组分B中的有效成分为固化剂。该防腐涂料耐酸、碱、盐和腐蚀性气体，其防腐性能远优于环氧富锌底漆，完全可以替代现有的环氧富锌底漆进行推广应用。

Description

一种防腐涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及工业涂料技术领域，特别涉及一种防腐涂料及其制备方法。

背景技术

在石油、化工、冶炼、矿山等行业中，通常采用大型罐体来长期储存各类具有腐蚀性的物质，随着时间的推移，在罐体的周围区域的空气中混合了上述具有腐蚀性的物质，虽然罐体表面做了防护层，但由于罐体长期处在具有腐蚀性的环境中，同时在一定温度情况下，尤其是在雨季，周边环境中的腐蚀性物质会侵入防护层，导致防护层失去保护作用，造成罐体表面严重腐蚀，形成重大隐患。

目前常用的解决办法是在防护层的外部在涂覆一层环氧富锌漆，然而由于环氧富锌漆中的锌与与周围的腐蚀性物质（例如强酸）反应生成其它有害物质(例如锌与周围空气中的浓硫酸反应生成二氧化硫，使得漆膜中的微孔增多)，反而加速了罐体表面的腐蚀，故环氧富锌漆对存储腐蚀性物质的罐体的保护有一定局限性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种耐酸、碱、盐和腐蚀性气体的防腐涂料及其制备方法，该防腐涂料可用于替代现有环氧富锌漆。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种防腐涂料，由组分A和组分B组成，以重量计，所述组分A的含量是组分B的1.5-2.5倍；

所述组分A由以下重量比的有效成分组成：双酚A型酚醛环氧树脂45-55份、双酚A环氧树脂15-20份、偶联剂3-6份、超细云母粉6-8份、缓蚀剂2-4份、纳米气相二氧化硅5-8份、消泡剂1-3份、二甲苯5-7份、丁醇2-3份；

所述组分B中的有效成分为固化剂。

优选的，所述组分A中各有效成分的重量配比为：双酚A型酚醛环氧树脂50份、双酚A环氧树脂18份、偶联剂4份、超细云母粉7份、缓蚀剂3份、纳米气相二氧化硅6份、消泡剂2份、二甲苯6份、丁醇2.5份。

其中，所述双酚A型酚醛环氧树脂固含量为100%、环氧当量为180-210克/当量；

所述双酚A环氧树脂固含量为99%、环氧当量为185-190克/当量；

所述偶联剂中含有65%的酰胺基改性硅醇化合物；

所述缓蚀剂为RZ-5-硝基,间苯二甲酸锌

所述固化剂为腰果酚改性酚醛胺固化剂，其活泼氢当量为95。

作为本发明的另一方面，制备上述防腐涂料的方法，其中组分A采用以下步骤制备：

（1）按上述重量配比往带搅拌器的反应釜中加入双酚A型酚醛环氧树脂、双酚A环氧树脂、偶联剂、消泡剂以及适量二甲苯，启动搅拌器并加热至60-62摄氏度，保温4小时；

（2）升温至78-80摄氏度，保温2.5小时；

（3）升温至98-100摄氏度，保温2小时后自然冷却至常温得到中间产物，所述中间产物用旋转粘度计检测其在25摄氏度时的粘度为8000-12000（mPa.s）。

（4）往所述中间产物中加入正丁醇混合均匀后以1500-2100r/min的速率高速分散30-50分钟，然后加入超细云母粉、纳米气相二氧化硅再以1500-2100r/min的速率高速分散30-50分钟，接着加入缓蚀剂搅拌混合10-30分钟，最后加入剩余的二甲苯调整粘度后得到所述组分A，所述组分A用涂-4杯粘度计检测其在25摄氏度时的粘度为150-180 S。

本发明取得的有益效果在于：实际使用时，将A、B组份按比例混合后，施工活化期长4-6小时，施工后，本发明中的组分A与组分B（固化剂）进行交联反应，形成具有高密网状结构且不溶的高聚物质，超细云母粉填满网状结构的细微空隙，漆膜整体结构非常致密，且具有一定的韧性，故该涂料具有极佳的耐酸、碱、盐雾、特别是耐腐蚀性气体的能力，涂料中加入的纳米气相二氧化硅能够提高其触变性能，施工时有防流挂作用，进一步保证了漆膜的致密性，同时还提高了漆膜的物理机械性能。与传统的环氧富锌漆相比，本发明具防腐、防锈性能好、耐腐蚀性能强、可长期耐酸，碱，盐介质腐蚀、可在-20℃ +150℃的温度条件下使用、使用寿命是普通涂料的2-3倍、性价比高等优点。此外，本发明提供的防腐涂料的制备材料类别较少，配制方便，既可作为钢板车间底漆，也适合用于钢结构的重防腐底漆。

具体实施方式

本发明的主要特点是在保证涂料施工性能的前提下，通过组分的合理搭配，同时严格控制反应温度和时间，制备出一种漆膜致密性极高、具有良好耐腐蚀和耐温变性能的防腐涂料。

本发明提供的防腐涂料为双组分涂料，其由组分A和组分B组成，以重量计，组分A的含量是组分B的1.5-2.5倍；

其中，组分A由以下重量比的有效成分组成：双酚A型酚醛环氧树脂45-55份、双酚A环氧树脂15-20份、偶联剂3-6份、超细云母粉6-8份、缓蚀剂2-4份、纳米气相二氧化硅5-8份、消泡剂1-3份、二甲苯5-7份、丁醇2-3份；

组分B中的有效成分为固化剂。

需要说明的是，在本发明中，有效组分指的是能够对涂料的制备过程及最终性能起到有益影响的组分，本发明提供的防腐涂料可以只由上述有效组分制备而成，当然本领域技术人员也可以根据需要在上述配方基础上添加一些可以进一步提高涂料性能的其它组分。另外，上述纳米气相二氧化硅，国内俗称气相法白炭黑，通常是利用卤硅烷经氢氧焰高温水解制得的一种精细、特殊的无定形二氧化硅产品，该产品的原生粒径通常在7-40nm之间，比表面积一般在100m2/g～400m2/g范围内。

在本发明提供的防腐涂料中，组分A采用以下方法制备得到：

（1）按上述重量配比往带搅拌器的反应釜中加入双酚A型酚醛环氧树脂、双酚A环氧树脂、偶联剂、消泡剂以及适量二甲苯，启动搅拌器并加热至60-62摄氏度，保温4小时；

（2）升温至78-80摄氏度，保温2.5小时；

（3）升温至98-100摄氏度，保温2小时后自然冷却至常温得到中间产物，所述中间产物用旋转粘度计检测其在25摄氏度时的粘度为8000-12000（mPa.s）。

（4）往所述中间产物中加入正丁醇混合均匀后以1500-2100r/min的速率高速分散30-50分钟，然后加入超细云母粉、纳米气相二氧化硅再以1500-2100r/min的速率高速分散30-50分钟，接着加入缓蚀剂搅拌混合10-30分钟，最后加入剩余的二甲苯调整粘度后得到所述组分A，所述组分A用涂-4杯粘度计检测其在25摄氏度时的粘度为150-180 S。

本发明提供的防腐涂料施工时，需先将组分A和组分B混合均匀，然后再进行涂装。

需要强调的是，为了达到本发明的目的，保证涂料的施工性能、防腐性能和物理机械性能，必须严格按照上述配方和方法来制备组分A，上述制备方法中之所以严格控制聚合反应的温度和时间，其目的就是为了形成多种含环氧基团的高分子化合物并严格控制各种高分子化合物的分子量，从而保证最终涂料成膜的致密性及其耐温变性，使得涂料的防腐性能和使用寿命相比现有的环氧富锌漆得到大幅提高。

为了让本领域技术人员更清楚地了解本发明相对现有技术的改进之处，下面结合实施例和对比例对本发明作进一步的说明，实施例提及的内容并非对本发明的限定。

实施例1：

本实施例中组分A与组分B（固化剂）的配比为1.5:1（按重量计）,组分A中各原料的重量配比为：双酚A型酚醛环氧树脂45份、双酚A环氧树脂20份、偶联剂3份、超细云母粉6份、缓蚀剂4份、纳米气相二氧化硅8份、消泡剂1份、二甲苯7份、丁醇3份；

其中，双酚A型酚醛环氧树脂采用湖南嘉盛德材料科技有限公司生产的固含量100%、环氧当量180-210克/当量的双酚A型酚醛环氧树脂；双酚A环氧树脂采用中石化巴陵分公司生产的固含量90%、环氧当量185-190克/当量的双酚A环氧树脂；所述偶联剂采用宜兴优尚化工产品有限公司生产的Acceptor 3033X多功能促进剂，该多功能促进剂中的有效成分为酰胺基改性硅醇化合物，上述酰胺基改性硅醇化合物在多功能促进剂中的含量为65%；缓蚀剂采用杭州海博颜料有限公司生产的型号为RZ的防腐颜料，其中有效成分为5-硝基,间苯二甲酸锌；消泡剂采用长沙欣向荣化工有限公司生产的型号为NX-3480的消泡剂；固化剂（即组分B）采用长沙固邦新材料有限公司生产的型号为MK-6018的固化剂，该固化剂中有限成分为腰果酚改性酚醛胺固化剂，其活泼氢当量为95。

组分A采用以下方法制备得到：

（1）按上述重量配比往带搅拌器的反应釜中加入双酚A型酚醛环氧树脂、双酚A环氧树脂、偶联剂、消泡剂以及适量二甲苯，启动搅拌器并加热至60-62摄氏度，保温4小时；

（2）升温至78-80摄氏度，保温2.5小时；

（3）升温至98-100摄氏度，保温2小时后自然冷却至常温得到中间产物，所述中间产物用旋转粘度计检测其在25摄氏度时的粘度为8000-12000（mPa.s）。

（4）往所述中间产物中加入正丁醇混合均匀后以1500-2100r/min的速率高速分散30-50分钟，然后加入超细云母粉、纳米气相二氧化硅再以1500-2100r/min的速率高速分散30-50分钟，接着加入缓蚀剂搅拌混合10-30分钟，最后加入剩余的二甲苯调整粘度后得到组分A，所述组分A用涂-4杯粘度计检测其在25摄氏度时的粘度为150-180 S。

本实施例制备的防腐涂料的各项性能测试结果见表1所示。

实施例2：

本实施例与实施例1所用原料类型及组分A的制备方法均相同，二者的差别仅在于各原料的配比不同，其中组分A与组分B（固化剂）的重量配比为2.5：1，组分A中各原料的重量配比为：双酚A型酚醛环氧树脂55份、双酚A环氧树脂15份、偶联剂6份、超细云母粉8份、缓蚀剂2份、纳米气相二氧化硅5份、消泡剂3份、二甲苯5份、丁醇2份。

本实施例制备的防腐涂料的各项性能测试结果见表1所示。

实施例3：

本实施例与实施例1和2所用原料类型及组分A的制备方法均相同，其差别也仅在于各原料的配比不同，其中组分A与组分B（固化剂）的重量配比为2：1，组分A中各原料的重量配比为：双酚A型酚醛环氧树脂50份、双酚A环氧树脂18份、偶联剂4份、超细云母粉7份、缓蚀剂3份、纳米气相二氧化硅6份、消泡剂2份、二甲苯6份、丁醇2.5份。

本实施例制备的防腐涂料的各项性能测试结果见表1所示。

对比例：

对比例选用市售的环氧富锌漆（长沙一力涂料科技有限公司生产），性能测试条件与实施例1-3相同，均按照化工行业标准HG/T-3668-2009进行，其测试结果见表1所示。

表1

。

从上述表1的测试数据统计表可以看出，本发明提供的防腐涂料多数指标性能均优于环氧富锌漆，特别是酸、碱、盐雾及耐温变性能的提升极为明显，由此可以确定其防腐性能及使用寿命明显优于现有的环氧富锌漆。

最后需要提醒本领域技术人员注意的是，本发明所选用的原料、各原料的配比以及组分A的制备工艺是实现本发明目的的关键所在，实际生产时需要严格遵循上述方案实施，否则将可能无法取得与上述实施例同等的效果，例如将偶联剂由酰胺基改性硅醇化合物替换成其他偶联剂（如常用的硅烷偶联剂），涂料最终的测试性能将降低7%左右，若采用的原料不变，而改变组分A的制备方法，例如将步骤（2）省略，由步骤（1）直接进入步骤（3），最终得到的涂料防腐性能（耐酸、碱及盐雾性能）会降低5%左右，故在大规模生产本发明的防腐涂料时，生产线上各工艺参数的控制及生产设备的稳定性对最终产品的品质将起到极为重要的影响。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

最后，应该强调的是，为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。

Claims (4)

1.一种防腐涂料，由组分A和组分B组成，以重量计，所述组分A的含量是组分B的1.5-2.5倍；

所述组分A由以下重量比的有效成分组成：双酚A酚醛环氧树脂45-55份、双酚A环氧树脂15-20份、偶联剂3-6份、超细云母粉6-8份、缓蚀剂2-4份、纳米气相二氧化硅5-8份、消泡剂1-3份、二甲苯5-7份、丁醇2-3份；

所述组分B中的有效成分为固化剂。

2.根据权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于：所述组分A中各有效成分的重量配比为：双酚A酚醛环氧树脂50份、双酚A环氧树脂18份、偶联剂4份、超细云母粉7份、缓蚀剂3份、纳米气相二氧化硅6份、消泡剂2份、二甲苯6份、丁醇2.5份。

3.根据权利要求1或2所述的防腐涂料，其特征在于：

所述双酚A型酚醛环氧树脂固含量为100%、环氧当量为180-210克/当量；

所述双酚A环氧树脂固含量为99%、环氧当量为185-190克/当量；

所述偶联剂中含有65%的酰胺基改性硅醇化合物；

所述缓蚀剂为RZ-5-硝基,间苯二甲酸锌；

所述固化剂为腰果酚改性酚醛胺固化剂，其活泼氢当量为95。

4.制备权利要求1-3中任意一项所述的防腐涂料的方法，其特征在于：所述组分A采用以下步骤制备：

（1）按权利要求1-3任意一项中的重量配比往带搅拌器的反应釜中加入双酚A酚醛环氧树脂、双酚A环氧树脂、偶联剂、消泡剂以及适量二甲苯，启动搅拌器并加热至60-62摄氏度，保温4小时；

（2）升温至78-80摄氏度，保温2.5小时；

（3）升温至98-100摄氏度，保温2小时后自然冷却至常温得到中间产物，所述中间产物用旋转粘度计检测其在25摄氏度时的粘度为8000-12000（mPa.s）；

（4）往所述中间产物中加入正丁醇混合均匀后以1500-2100r/min的速率高速分散30-50分钟，然后加入超细云母粉、纳米气相二氧化硅再以1500-2100r/min的速率高速分散30-50分钟，接着加入缓蚀剂搅拌混合10-30分钟，最后加入剩余的二甲苯调整粘度后得到所述组分A，所述组分A用涂-4杯粘度计检测其在25摄氏度时的粘度为150-180 S。