CN106497286A - 一种金属防腐涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种金属防腐涂料，由磷酸酯改性丙烯酸酯乳液48‑67份；填充剂13‑18份、消泡剂0.4‑1.6份、流平剂2‑3份、分散剂4‑8份、颜料7‑14份、表面氟改性纳米二氧化钛6‑12份复配成。先将填充剂、流平剂在搅拌状态下加入磷酸酯改性丙烯酸酯乳液中；再将消泡剂、分散剂、颜料、表面氟改性纳米二氧化钛混合均匀后在搅拌状态下加入，高速分散15分钟，得到金属防腐涂料。本发明涂料的耐污性高、耐候性好，不使用有机溶剂，环保无毒，不会对环境和人体产生危害，适用于钢铁等金属表面的防腐处理。

Description

一种金属防腐涂料
技术领域
本发明涉及一种金属防腐涂料，属于涂料领域。
背景技术
金属的腐蚀，是金属受环境介质的化学或电化学作用而被破坏的现象。金属的腐蚀遍及国民经济各个领域，给国民经济带来了巨大的损失。
长期以来，人们一直采用多种技术对金属加以保护，防止腐蚀的发生。其中，金属设备防腐蚀最有效、最常用的方法之一是在金属表面涂敷防腐蚀涂层，以隔绝腐蚀介质与金属基体。防腐涂料和其它涂料一样，其配方组成主要包括基料(树脂)、颜填料和溶剂。
发明内容
本发明的目的是提供一种金属防腐涂料，通过改进原料组分，提高涂料的防腐性能，以满足金属制品防锈的使用要求。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种金属防腐涂料，由以下质量份的原料复配制得：
磷酸酯改性丙烯酸酯乳液48-67份；填充剂13-18份；消泡剂0.4-1.6份；流平剂2-3份；分散剂4-8份；颜料7-14份；表面氟改性纳米二氧化钛6-12份；
所述的表面氟改性纳米二氧化钛由如下方法制备：
a、纳米二氧化钛表面改性
准确称取15份干燥后的纳米二氧化钛，加入150份无水乙醇，充分搅拌并超声振荡，而后缓慢加入4份硅烷偶联剂KH550，加热至50℃，恒温回流2小时，抽滤，用无水乙醇洗涤三次、烘干得到偶联剂表面改性后的纳米二氧化钛。
b、表面氟改性纳米二氧化钛
称取12份偶联剂表面改性后的纳米二氧化钛于反应器中，加入80mL甲苯溶剂及5份丙烯酸六氟丁酯，超声分散30min后，机械搅拌并加热至70℃，恒温反应2h；反应结束后，脱除甲苯，并用甲醇沉淀后抽滤、晾干，真空干燥后得到表面氟改性纳米二氧化钛。
所述的填充剂为滑石粉、碳酸钙、重晶石中的一种或几种。
所述的消泡剂为聚乙烯蜡、磷酸三丁酯、乳化甲基硅油中的一种或几种。
所述的流平剂为聚酰胺、变性酰胺共聚物、聚乙烯醇中的一种或几种。
所述的分散剂为焦磷酸钠、聚丙烯酸钠或羧酸盐中的一种或几种。
所述的颜料为磷酸锌或三聚磷酸铝。
本发明含氟、磷酸酯、二氧化钛金属防腐涂料，在连续无规的有机网络中掺杂无机组分，形成一种性能介于有机聚合物和无机聚合物之间的新型复合材料，在无机纳米材料表面引入氟化物，赋予该涂料优异的疏水性能，提升涂料的防腐蚀能力；该杂化材料可与金属表面以P-O-M化学键相结合，极大地增强膜的附着能力，使之耐磨性、防腐性增强。此外，本发明涂料的耐污性高、耐候性好，不使用有机溶剂，环保无毒，不会对环境和人体产生危害，适用于钢铁等金属表面的防腐处理。
具体实施方式
下列实施方案，仅是举例说明，不是仅有的，所以，一切在本发明范围内或是作与本发明相似的改变均包含于本发明之内。各原料组份以质量份计。
本发明公开了一种金属防腐涂料，由以下原料制得：磷酸酯改性丙烯酸酯乳液、填充剂、消泡剂、流平剂、分散剂、颜料、表面氟改性纳米二氧化钛。
所述的磷酸酯改性丙烯酸酯乳液为本领域所常用，制备方法如下：a、将乳化剂加入适量去离子水中，溶解；加入配方量的丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、磷酸酯PAM-200，搅拌，形成预乳化液；b、反应釜中加入1/3体积的预乳化液，加热至65-72℃，滴加适量的引发剂水溶液，反应3h，得磷酸酯改性丙烯酸酯乳液。
由于纳米二氧化钛具有比表面积大和比表面能大等特点，自身易团聚；另一方面，纳米二氧化钛表面极性较强，在有机介质中不易均匀分散，这就极大地限制了其纳米效应的发挥。因此需对纳米二氧化钛粉体进行表面改性。
本发明先以偶联剂对纳米二氧化钛表面进行改性，再通过-NH2与C＝C双键反应在改性后的粒子表面接枝有机氟化物。一方面，有机氟单体的加入，可以促进纳米二氧化钛表面接枝粉末在涂料中均匀、稳定分散；另一方面，具有防腐、提升粘结强度功能的磷酸酯可与纳米二氧化钛形成防腐协同效应。
所述的表面氟改性纳米二氧化钛由如下方法制备：
a、纳米二氧化钛表面改性
准确称取干燥后的纳米二氧化钛，加入无水乙醇中，充分搅拌并超声振荡，而后缓慢加入硅烷偶联剂KH550，加热至50℃，恒温回流2小时，抽滤，用无水乙醇洗涤三次、烘干得到偶联剂表面改性后的纳米二氧化钛。
b、表面氟改性纳米二氧化钛
称取偶联剂表面改性后的纳米二氧化钛于反应器中，加入适量的甲苯溶剂及丙烯酸六氟丁酯，超声分散30min后，机械搅拌并加热至70℃，恒温反应2h；反应结束后，脱除甲苯，并用甲醇沉淀后抽滤、晾干，真空干燥后得到表面氟改性纳米二氧化钛。
纳米二氧化钛的平均粒径为30-50nm。
所述的填充剂为滑石粉、碳酸钙、重晶石中的一种或几种。
所述的消泡剂为聚乙烯蜡、磷酸三丁酯、乳化甲基硅油中的一种或几种。
所述的流平剂为聚酰胺、变性酰胺共聚物、聚乙烯醇中的一种或几种。
所述的分散剂为焦磷酸钠、聚丙烯酸钠或羧酸盐中的一种或几种。
所述的颜料为磷酸锌或三聚磷酸铝。
金属防腐涂料的制备方法：
1)将磷酸酯改性丙烯酸酯乳液加入搅拌釜中，备用；
2)将填充剂、流平剂在搅拌状态下加入步骤1)中，得混合物1；
3)将消泡剂、分散剂、颜料、表面氟改性纳米二氧化钛混合均匀后在搅拌状态下加入到步骤2)所得混合物1中，高速分散15分钟，得到金属防腐涂料。
实施例1：
一种金属防腐涂料，由以下质量份的原料制得：
磷酸酯改性丙烯酸酯乳液48份；填充剂13份；消泡剂0.4份；流平剂2份；分散剂4份；颜料7份；表面氟改性纳米二氧化钛6份。其中，填充剂为滑石粉、消泡剂为聚乙烯蜡、流平剂为聚酰胺、分散剂为焦磷酸钠、颜料为磷酸锌。
实施例2：
一种金属防腐涂料，由以下质量份的原料制得：
磷酸酯改性丙烯酸酯乳液54份；填充剂16份；消泡剂1.1份；流平剂3份；分散剂6份；颜料11份；表面氟改性纳米二氧化钛9份。其中，填充剂为碳酸钙、消泡剂为磷酸三丁酯、流平剂为变性酰胺共聚物、分散剂为聚丙烯酸钠、颜料为三聚磷酸铝。
实施例3：
一种金属防腐涂料，由以下质量份的原料制得：
磷酸酯改性丙烯酸酯乳液67份；填充剂18份；消泡剂1.6份；流平剂3份；分散剂8份；颜料14份；表面氟改性纳米二氧化钛12份。其中，填充剂为重晶石、消泡剂为乳化甲基硅油、流平剂为聚乙烯醇、分散剂为羧酸盐、颜料为磷酸锌。
实施例4；
实施例1-3中的表面氟改性纳米二氧化钛由如下方法制备：
a、纳米二氧化钛表面改性
准确称取15份干燥后的纳米二氧化钛，加入150份无水乙醇，充分搅拌并超声振荡，而后缓慢加入4份硅烷偶联剂KH550，加热至50℃，恒温回流2小时，抽滤，用无水乙醇洗涤三次、烘干得到偶联剂表面改性后的纳米二氧化钛。
b、表面氟改性纳米二氧化钛
称取12份偶联剂表面改性后的纳米二氧化钛于反应器中，加入80mL甲苯溶剂及5份丙烯酸六氟丁酯，超声分散30min后，机械搅拌并加热至70℃，恒温反应2h；反应结束后，脱除甲苯，并用甲醇沉淀后抽滤、晾干，真空干燥后得到表面氟改性纳米二氧化钛。
实施例5：
实施例1-3金属防腐涂料的制备方法：
1)将磷酸酯改性丙烯酸酯乳液加入搅拌釜中，备用；
2)将填充剂、流平剂在搅拌状态下加入步骤1)中，得混合物1；
3)将消泡剂、分散剂、颜料、表面氟改性纳米二氧化钛混合均匀后在搅拌状态下加入到步骤2)所得混合物1中，高速分散15分钟，得到金属防腐涂料。

Claims (6)

1.一种金属防腐涂料，其特征在于，由以下质量份的原料制得：
磷酸酯改性丙烯酸酯乳液48-67份；填充剂13-18份；消泡剂0.4-1.6份；流平剂2-3份；分散剂4-8份；颜料7-14份；表面氟改性纳米二氧化钛6-12份；所述的表面氟改性纳米二氧化钛由如下方法制备：
a、纳米二氧化钛表面改性
准确称取15份干燥后的纳米二氧化钛，加入150份无水乙醇，充分搅拌并超声振荡，而后缓慢加入4份硅烷偶联剂KH550，加热至50℃，恒温回流2小时，抽滤，用无水乙醇洗涤三次、烘干得到偶联剂表面改性后的纳米二氧化钛。
b、表面氟改性纳米二氧化钛
称取12份偶联剂表面改性后的纳米二氧化钛于反应器中，加入80mL甲苯溶剂及5份丙烯酸六氟丁酯，超声分散30min后，机械搅拌并加热至70℃，恒温反应2h；反应结束后，脱除甲苯，并用甲醇沉淀后抽滤、晾干，真空干燥后得到表面氟改性纳米二氧化钛。
2.根据权利要求1所述的一种金属防腐涂料，其特征在于：所述的填充剂为滑石粉、碳酸钙、重晶石中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种金属防腐涂料，其特征在于：所述的消泡剂为聚乙烯蜡、磷酸三丁酯、乳化甲基硅油中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种金属防腐涂料，其特征在于：所述的流平剂为聚酰胺、变性酰胺共聚物、聚乙烯醇中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种金属防腐涂料，其特征在于：所述的分散剂为焦磷酸钠、聚丙烯酸钠或羧酸盐中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种金属防腐涂料，其特征在于：所述的颜料为磷酸锌或三聚磷酸铝。
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