CN106811004A - 一种重防腐无溶剂环氧玄武岩鳞片涂料及其制备方法 - Google Patents

一种重防腐无溶剂环氧玄武岩鳞片涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种重防腐无溶剂环氧玄武岩鳞片涂料及其制备方法，该涂料以无溶剂环氧树脂为成膜物质，玄武岩鳞片为主要的防锈填料，配以多种助剂，制成的一种重防腐无溶剂环氧玄武岩鳞片涂料，制备方法如下：1)将消泡剂、硅烷偶联剂、分散剂、稀释剂、环氧树脂中、玄武岩鳞片、和防锈填料混合得到甲组分；2)将环氧固化剂和稀释剂混合得到乙组分；3)将甲、乙两组分按质量比为2～4:1混合，制得重防腐无溶剂环氧玄武岩鳞片涂料。该涂料具有鳞片类防腐涂料迷宫效应的同时，还具有更强的耐酸碱性、耐候性、耐磨性；该涂料制备的涂层具有更高的致密性、经济性、安全性，用于建筑、海洋工程等重防腐领域，特别适用于钢筋混凝土结构。

Description

一种重防腐无溶剂环氧玄武岩鳞片涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种重防腐无溶剂环氧玄武岩鳞片防腐涂料及其制备方法，属于防腐涂料技术领域。
背景技术
防腐涂料在石油化工、建筑、交通、海洋工程、港口工程等钢结构上广泛应用。
目前存的玻璃鳞片防腐涂料，玻璃鳞片中碱性氧化物二氧化硅含量高，耐酸碱性不足、耐候性差、耐磨性不足等缺陷导致该涂料涂层对金属基体的防护时间短，达不到预期的效果。
一般的防腐涂料含有有机溶剂，在涂层的固化过程中溶剂的挥发留下孔洞，导致性能的下降；溶剂的挥发也威胁着人员的健康，对环境也带来危害；国家相关政策也限制着溶剂涂料的发展。
发明内容
技术问题：本发明的目的是提供一种重防腐无溶剂环氧玄武岩鳞片涂料及其制备方法，该涂料中的玄武岩鳞片的二氧化硅含量为50wt％，该涂料具有比玻璃鳞片防腐涂料更好的耐酸碱性、耐候性、耐磨性。
技术方案：本发明提供了一种重防腐无溶剂环氧玄武岩鳞片涂料，该涂料由甲、乙两组分按质量比为2～4:1混合而成，其中所述甲组分按质量份包括以下成分：
所述乙组份按质量份包括以下成分：
环氧固化剂 10～25；
稀释剂 5～10。
其中：
所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂中的一种。
所述的稀释剂为1,4-丁二醇二缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚或1,6-已二醇二缩水甘油醚中的一种。
所述的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的一种。
所述的玄武岩鳞片为200～500目，其厚度为1-10μm。
所述分散剂、消泡剂是涂料常用的助剂；分散剂包括德国毕克化工公司生产的Disperbyk162、Disperbyk163、Disperbyk164等；消泡剂包括德国毕克化学公司生产的BYK-A530、BYK-088或者德谦化学公司生产的Defom5300、5400、5500等。
所述防锈填料为常用填料，可以是三聚磷酸铝、磷酸锌、钙磷钼酸盐等。
所述的环氧固化剂为胺类固化剂，所述的胺类固化剂为酚醛胺固化剂和聚酰胺固化剂。
本发明还提供了一种重防腐无溶剂环氧玄武岩鳞片涂料的制备方法，包括如下几个步骤：
1)将消泡剂、硅烷偶联剂、分散剂、稀释剂加入到环氧树脂中，在300-500rpm速率下搅拌15-20分钟，静置24小时，得到混合液；
2)在步骤1)得到的混合液中加入玄武岩鳞片、防锈填料，在300-500rpm速率下搅拌10-20分钟，之后超声分散5-10分钟，得到甲组份；
3)将环氧固化剂和稀释剂混合在300-500rpm速率下搅拌15-20分钟，得到乙组分；
4)将甲、乙两组分按质量比为2～4:1混合，在300-500rpm速率下搅拌10-20分钟，即制得重防腐无溶剂环氧玄武岩鳞片涂料。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、与普通的鳞片涂料比较，本发明的涂料中不仅存在迷宫效应降低了腐蚀速度，同时还具有很强的耐酸碱性、耐候性，使的玄武岩鳞片涂料的防腐性能十分突出，在同类鳞片涂料中具有明显的优势；
2、本发明的涂料制备的涂层与相关传统涂层相比，耐磨性提高了1.5～2.0倍，对金属和混凝土有很高的黏附强度，工作温差达60℃，使混凝土的耐寒性增长5～6倍；
3、本发明的涂料为无溶剂涂料，在涂层制备过程中，使得涂层的完整性、施工安全性、经济性得到提升，符合政策发展走向。
4、本发明的涂料性能优异，完全可以替代玻璃鳞片涂料用于海洋工程、石油化工、桥梁建筑等重防腐领域。
具体实施方式
本发明原理如下：
玄武岩鳞片相对玻璃鳞片而言，玄武鳞片中氧化铁、二氧化钛、氧化铝、氧化钙含量较高，分别为15.0％、1.4％、16.0％和9.5％，碱性氧化物则较少，如二氧化硅含量为50％，而玻璃鳞片中不含氧化铁和氧化钛，氧化铝为2％，氧化钙为7％，二氧化硅超过50％。从而导致玄武鳞片有比玻璃鳞片更好的耐酸碱性、耐候性及耐磨性，增强了耐腐蚀性能。
与普通的鳞片涂料比较，玄武岩鳞片涂料中不仅存在迷宫效应降低腐蚀速度，同时还具有很强的耐酸碱性，使玄武岩鳞片涂料的防腐性能十分突出，在同类鳞片涂料中具有明显的优势。玄武岩鳞片涂层与相关传统涂层相比，耐磨性提高了1.5～2.0倍，对金属和混凝土有很高的黏附强度，工作温差达60℃，使混凝土的耐寒性增长5～6倍。玄武鳞片涂料性能优异，完全可以替代玻璃鳞片涂料用于海洋工程、石油化工、桥梁建筑等重防腐领域。
无溶剂环氧涂层的制备，避免了溶剂挥发带来的涂层缺陷、环境污染和人员健康问题，同时降低了成本，提高了施工性能。
实施例1
甲组质量份：双酚A环氧树脂E-51，40质量份、毕克公司生产的BYK-A530消泡剂0.2质量份、毕克公司生产的Disperbyk163分散剂1质量份、1,4-丁二醇二缩水甘油醚稀释剂5质量份、硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.4质量份、200目玄武岩鳞片5质量份、防锈填料三聚磷酸铝2质量份；乙组分：酚醛胺固化剂10质量份、1,4-丁二醇二缩水甘油醚稀释剂5质量份。
制备过程如下：
1)将消泡剂、硅烷偶联剂、分散剂、稀释剂加入到环氧树脂中，在300-500rpm速率下搅拌15-20分钟，静置24小时，得到混合液。
2)在步骤1)得到的混合液中加入玄武岩鳞片、防锈填料，在300-500rpm速率下搅拌10-20分钟，之后超声分散5-10分钟，得到甲组份。
3)将固化剂和一定比例的稀释剂混合在300-500rpm速率下搅拌15-20分钟，得到乙组分。
4)在使用时将甲乙组分按质量比为4:1混合而成，在300-500rpm速率下搅拌10-20分钟，即制得重防腐无溶剂环氧玄武岩鳞片涂料。
实施例2
甲组质量份：双酚F环氧树脂50质量份、毕克公司产BYK-A088消泡剂0.5质量份、毕克公司产Disperbyk162分散剂5质量份、苄基缩水甘油醚稀释剂10质量份、硅烷偶联剂γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷1质量份、325目玄武岩鳞片20质量份、防锈填料磷酸锌3质量份；乙组分：聚酰胺固化剂25质量份、苄基缩水甘油醚稀释剂5质量份。
制备过程如下：
1)将消泡剂、硅烷偶联剂、分散剂、稀释剂加入到环氧树脂中，在300-500rpm速率下搅拌15-20分钟，静置24小时，得到混合液。
2)在步骤1)得到的混合液中加入玄武岩鳞片、防锈填料，在300-500rpm速率下搅拌10-20分钟，之后超声分散5-10分钟，得到甲组份。
3)将固化剂和一定比例的稀释剂混合在300-500rpm速率下搅拌15-20分钟，得到乙组分。
4)在使用时将甲乙组分按质量比为2:1混合而成，在300-500rpm速率下搅拌10-20分钟，即制得重防腐无溶剂环氧玄武岩鳞片涂料。
实施例3
甲组质量份：双酚A环氧树脂E-44，45质量份、德谦化学公司生产的Defom5300消泡剂0.3质量份、毕克公司产Disperbyk164分散剂4质量份、1,6-已二醇二缩水甘油醚稀释剂8质量份、硅烷偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷0.8质量份、500目玄武岩鳞片30质量份、防锈填料钙磷钼酸盐4质量份；乙组分包括：酚醛胺固化剂10质量份、1,6-已二醇二缩水甘油醚稀释剂10质量份。
制备过程如下：
1)将消泡剂、硅烷偶联剂、分散剂、稀释剂加入到环氧树脂中，在300-500rpm速率下搅拌15-20分钟，静置24小时，得到混合液。
2)在步骤1)得到的混合液中加入玄武岩鳞片、防锈填料，在300-500rpm速率下搅拌10-20分钟，之后超声分散5-10分钟，得到甲组份。
3)将固化剂和一定比例的稀释剂混合在300-500rpm速率下搅拌15-20分钟，得到乙组分。
4)在使用时将甲乙组分按质量比为4:1混合而成，在300-500rpm速率下搅拌10-20分钟，即制得重防腐无溶剂环氧玄武岩鳞片涂料。
实施例4
甲组质量份：双酚A环氧树脂E-20，50质量份、德谦化学公司生产的Defom5400消泡剂0.4质量份、毕克公司产Disperbyk164分散剂3质量份、1,6-已二醇二缩水甘油醚稀释剂10质量份、硅烷偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷0.5质量份、500目玄武岩鳞片40质量份、防锈填料三聚磷酸铝5质量份；乙组分包括：聚酰胺固化剂45质量份、1,6-已二醇二缩水甘油醚稀释剂10质量份。
制备过程如下：
1)将消泡剂、硅烷偶联剂、分散剂、稀释剂加入到环氧树脂中，在300-500rpm速率下搅拌15-20分钟，静置24小时，得到混合液。
2)在步骤1)得到的混合液中加入玄武岩鳞片、防锈填料，在300-500rpm速率下搅拌10-20分钟，之后超声分散5-10分钟，得到甲组份。
3)将固化剂和一定比例的稀释剂混合在300-500rpm速率下搅拌15-20分钟，得到乙组分。
4)在使用时将甲乙组分按质量比为1:1混合而成，在300-500rpm速率下搅拌10-20分钟，即制得重防腐无溶剂环氧玄武岩鳞片涂料。
实施例中制备出来的重防腐无溶剂环氧玄武岩鳞片防腐涂料的测试的数据如1所示：
表1

Claims (9)

1.一种重防腐无溶剂环氧玄武岩鳞片涂料，其特征在于：该涂料由甲、乙两组分按质量比为2～4:1混合而成，其中所述甲组分按质量份包括以下成分：
所述乙组份按质量份包括以下成分：
环氧固化剂 10～25；
稀释剂 5～10。
2.如权利要求书1所述一种重防腐无溶剂环氧玄武岩鳞片涂料，其特征在于：所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂中的一种。
3.如权利要求书1所述一种重防腐无溶剂环氧玄武岩鳞片涂料，其特征在于：所述的稀释剂为1,4-丁二醇二缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚或1,6-已二醇二缩水甘油醚中的一种。
4.如权利要求书1所述一种重防腐无溶剂环氧玄武岩鳞片涂料，其特征在于：所述的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的一种。
5.如权利要求书1所述一种重防腐无溶剂环氧玄武岩鳞片涂料，其特征在于：所述的玄武岩鳞片为200～500目，其厚度为1-10μm。
6.如权利要求书1所述一种重防腐无溶剂环氧玄武岩鳞片涂料，其特征在于：所述的环氧固化剂为胺类固化剂。
7.如权利要求书6所述一种重防腐无溶剂环氧玄武岩鳞片涂料，其特征在于：所述的胺类固化剂为酚醛胺固化剂或者聚酰胺固化剂的一种。
8.如权利要求书1所述一种重防腐无溶剂环氧玄武岩鳞片涂料，其特征在于：所述防锈填料为三聚磷酸铝、磷酸锌或者钙磷钼酸盐中的一种。
9.一种如权利要求书1所述的重防腐无溶剂环氧玄武岩鳞片涂料的制备方法，其特征在于：该方法包括如下几个步骤：
1)将消泡剂、硅烷偶联剂、分散剂、稀释剂加入到环氧树脂中，在300-500rpm速率下搅拌15-20分钟，静置24小时，得到混合液；
2)在步骤1)得到的混合液中加入玄武岩鳞片、防锈填料，在300-500rpm速率下搅拌10-20分钟，之后超声分散5-10分钟，得到甲组份；
3)将环氧固化剂和稀释剂混合在300-500rpm速率下搅拌15-20分钟，得到乙组分；
4)将甲、乙两组分按质量比为2～4:1混合，在300-500rpm速率下搅拌10-20分钟，即制得重防腐无溶剂环氧玄武岩鳞片涂料。
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